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为什么iPad-WIFI版无3G模块也可以准确定位?

为什么iPad-WIFI版无3G模块也可以准确定位?

(文:王英雄)

经常会问到这样的问题:为什么iPad-WIFI版无3G模块也可以准确定位?使用IPHONE定位时,只需要大约2秒钟,所在的街道就立刻闪现在屏幕中央了。难怪乔布斯也说:“It’s really cool”,这个功能确实神奇呀。以前基站定位和GPS定位,不是定位时间很长就是误差能大到上千米,而iPhone定位出的中心点距离我所在也就是几十米。

要解决这个问题,就要搞明白iPad和iPhone的定位原理。先说一下iPhone是怎么定位的?我来解释一下,iPhone能够通讯和定位有三种途径,分别是GPS、运营商基站、WIFI热点。分别来看一下。

*GPS:GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS是美军研制全球卫星导航定位系统 ,一共有24颗卫星组成。在全球的任何一个地方,任何一个时间点都能够看到3颗以上的卫星。GPS定位的主要特点是全球真正的定位唯一,定位精度最高可以达到1-5米的级别,缺点是必须在户外能够接收到卫星信号灯的地方且定位时间较长。

*运营商基站:运营商基站信息有其唯一编码的存在,所以可以很快的定位出其大概位置,精度为1-5公里。好处是无论在室外还是室内,只要有运营商基站的地方都可以定位。

*WIFI热点:WIFI本身不带定位能力,但WIFI的三个特点,一是WIFI热点很少移动,二是所有的WIFI都会有全球唯一的标示——MAC地址。

我们每个人的iPhone手机实际上是Apple地图系统的信息收集器,当我们在户外时,手机就会把你收集到的WIFI的MAC地址、GPS位置信息、运营商基站编码同时发给Apple服务器。服务器就知道这个路由器的准确地理位置。那么以后没有GPS的设备用此路由器的MAC可以实现定位。

有人要问?如果我并没有链接WIFI是不是就得不到位置信息呐? 这个答案是否定的。原因是iPhone在找寻WIFI的SSID的时候,就能够获得WIFI的MAC地址,也就是说WIFI免费给iPhone提供了位置标记,无论有没有连上这个WIFI。即未连接的WIFI一样可以获得此WIFI的MAC地址。

有的哥们还要问,为什么我们在办公室里也可以定位,但定位是写字楼的门口? 这也是一个好问题,原因也简单,Apple的地图系统有一套算法,比如你在上班的路上走着,进入写字楼,连上你办公室的WIFI,且你的基站信息表明你没有离远,而且和你有同样行为的用户有很多,那么服务器认为你办公室的WIFI的位置在你的写字楼门口。

我们的iPad(WIFI版) 虽然没有3G模块,也就是没有运营商基站信息,但是一样可以很准确的定位,原理是iPhone联网时把相对应的环境信息(WIFI的MAC地址)传给服务器,每个iPad只要能够上网并在后台把WIFI的MAC地址传给服务器,服务器自然能够反馈当前WIFI的准确位置。也就是为什么iPad-WIFI版无3G模块也可以准确定位的原理。

Apple实际上采用的是Skyhook公司的技术,这家公司好像最近在跟Google就这个技术打专利官司。这种技术虽然受服务范围限制,而且没有方向、速度等数据,不能导航,更不能离线使用。不过它有比GPS更优越的地方,就是在人口、楼群越密集的地方,使用的效果会更好。GPS启动时间长,在室内是无效的,天气不好的时候表现也欠佳,楼群太密集的地方也不太好用。而这些因素都被WIFI定位克服了。

另外关于GPS的几个吐槽:1、GPS虽然非常准确,但是因为在国内由于有个神秘的“有关部门”,行政上要求地图必须有偏移。造成GPS和地图位置的偏差。2、GPS卫星向手机发送的信息是单项传输的,GPS只给用户传播当前准确时间,用户用几颗卫星的时间差计算出当前位置。3、因为需要高精度,所以GPS计算位置的时候会用到很神奇的相对论知识用来修正位置偏差。4、GPS定位在3颗星工作时可以位置,在4颗星定位时,可以定位海拔高度(登山爱好者的挚爱)