1. Введение

Предыстория

Недавно широкую дискуссию вызвал сюжет сериала «История роз» с сестрой-феей Лю Ифэй в главной роли. В пьесе Фан Севэнь (муж) все больше и больше контролирует Роуз (жену) и даже тайно устанавливает на свой мобильный телефон программное обеспечение для мониторинга, чтобы постоянно отслеживать местонахождение Роуз. Хотя мы морально осуждаем этот заговор, мы также глубоко размышляем о неправомерном использовании технологий и защите конфиденциальности.

Технология позиционирования мобильного телефона, как кристаллизация современных технологий, призвана улучшить качество жизни людей и обеспечить удобство и безопасность. Технология позиционирования показывает свою положительную сторону, помогая нам точно ориентироваться, восстанавливать потерянные устройства или оказывать спасательную поддержку в чрезвычайных ситуациях. Когда технология используется не по назначению и отклоняется от первоначального замысла, это может нарушить личную неприкосновенность и свободу.

«Технологии во благо» подчеркивают, что применение технологий всегда должно быть ориентировано на людей и никогда не забывать об изначальном замысле. Как практик в технологической отрасли, я очень эмоционален, когда вижу подобные новости. Сегодня я хочу поговорить с вами о тайнах технологии позиционирования и популяризировать принципы, историю развития и практическое применение технологии позиционирования мобильных телефонов. Я надеюсь, что он поможет вам понять эту технологию, чтобы вы могли наслаждаться удобством, которое она приносит в вашу повседневную жизнь, одновременно защищая вашу конфиденциальность и безопасность. Вернитесь к первоначальному замыслу науки и техники и практикуйте концепцию науки и техники во благо.

Цель статьи

Цель этой статьи — предоставить читателям подробное представление обо всех аспектах технологии позиционирования мобильных телефонов. Я надеюсь, что эта статья поможет вам полностью понять историю и современную ситуацию позиционирования технологий, а также их важную роль в современном обществе.

2. Основные принципы технологии позиционирования мобильного телефона.

GPS (система глобального позиционирования)

Как работает GPS:

Система глобального позиционирования (GPS) — это глобальная навигационная спутниковая система, состоящая из группы спутников, которые передают сигналы, позволяющие пользовательским устройствам определять свое местоположение. Основным принципом GPS является триангуляция: мобильный телефон принимает сигналы как минимум от четырех спутников GPS и определяет свои собственные трехмерные координаты (долготу, широту и высоту), вычисляя разницу во времени распространения сигнала. Эти спутники постоянно посылают сигналы с отметками времени и собственным положением, а телефон сравнивает эту информацию, чтобы рассчитать расстояние до каждого спутника, в конечном итоге определяя его местоположение посредством триангуляции.

GPS-приложения в мобильных телефонах:

В мобильных телефонах GPS в основном используется для навигации и определения местоположения. Общие приложения включают навигацию по картам (например, Google Maps, Apple Maps), программное обеспечение для вызова такси (например, Uber, Lyft) и службы геотегирования (например, Instagram, Facebook). Точность и глобальный охват сигналов GPS делают эту технологию базовой технологией для позиционирования мобильных телефонов.

Вспомогательный GPS (A-GPS)

Рабочий механизм A-GPS:

Вспомогательный GPS (A-GPS) ускоряет первоначальное позиционирование за счет интеграции с мобильными сетями. Традиционному GPS может потребоваться несколько минут, чтобы зафиксировать местоположение при первой загрузке (холодная перезагрузка).,A-GPS получает информацию от близлежащих базовых станций через мобильную сеть.,и спутниковые вспомогательные данные,тем самым ускоряя процесс позиционирования,Обычно это делается в течение нескольких секунд. Этот метод особенно подходит для городских условий и сценариев переключения внутри и снаружи.,Значительно улучшен пользовательский опыт.

Другие технологии позиционирования

В современных системах позиционирования мобильных телефонов, помимо GPS и A-GPS, также широко используются следующие технологии позиционирования. Каждый из них использует разные принципы и технические средства и играет важную роль в разных средах:

Эти технологии позиционирования вместе составляют современную систему позиционирования мобильных телефонов, позволяющую мобильным телефонам предоставлять эффективные и точные услуги определения местоположения в различных средах.

3. История развития технологии позиционирования

Раннее развитие (1970-1990-е годы)

Военное происхождение и постепенная цивилизация GPS:

Истоки системы глобального позиционирования (GPS) можно проследить до 1970-х годов, когда она была разработана Министерством обороны США и первоначально использовалась для военной навигации и стратегических целей. Система предоставляет услуги всепогодного позиционирования через глобальную сеть из 24 спутников. В 1978 году был запущен первый спутник GPS, что ознаменовало официальный запуск системы. Со временем GPS постепенно открылся для гражданского рынка. В 1983 году, после инцидента с рейсом 007 Korean Air, правительство США объявило, что откроет технологию GPS для гражданского использования, тем самым способствуя популярности этой технологии во всем мире.

Первые портативные GPS-устройства:

В 1990-е годы начало появляться первое поколение гражданских портативных GPS-устройств. Эти устройства крупнее и дороже и в основном используются в профессиональных областях, таких как приключения на природе, океанская и авиационная навигация. Тем не менее, эти ранние устройства заложили основу для последующих разработок в области GPS-технологий и продемонстрировали потенциал технологии позиционирования в повседневной жизни.

Встроенный GPS в мобильный телефон (2000-е)

Первые мобильные телефоны со встроенным GPS:

В 2000-х годах с развитием полупроводниковых технологий размер и стоимость чипов GPS были значительно уменьшены, что позволило интегрировать технологию GPS в мобильные телефоны. В 2001 году была выпущена первая партия мобильных телефонов, оснащенных функциями GPS, таких как Benefon ESC, что стало важной вехой в технологии позиционирования мобильных телефонов. Хотя эти первые мобильные телефоны с GPS все еще имели некоторые ограничения в скорости и точности позиционирования, они проложили путь для применения технологии позиционирования в последующих смартфонах.

Эволюция технологий позиционирования после популяризации смартфонов:

С ростом популярности смартфонов технология позиционирования быстро развивалась. iPhone, выпущенный Apple в 2007 году, и система Android, выпущенная Google в 2008 году, рассматривают функции GPS-позиционирования как важные преимущества. С развитием экосистемы приложений такие приложения, как картографические и навигационные службы, геотеги в социальных сетях и услуги вызова такси, быстро стали популярными, что еще больше способствует развитию и популяризации технологии позиционирования мобильных телефонов.

Современные технологии позиционирования (2010-е годы – настоящее время)

Разработка технологии высокоточного позиционирования:

2010-е годы,Технология Идея вступила в эпоху высокой точности. Технология субметрового уровня Технология постепенно развивалась, используя больше спутников (таких как ГЛОНАСС, Beidou и т. д.), наземные системы улучшения и многодиапазонный прием, что значительно улучшило Точность. исповедовать. Кроме того, сверхширокополосная связь (СШП) и технология внутри помещений Развитие технологии также способствовало применению высокоточного позиционирования в помещениях и на открытом воздухе.

Комбинированное применение различных вспомогательных технологий позиционирования:

Чтобы еще больше улучшить процесс позиционирования, современные мобильные телефоны обычно используют Гибридную систему. технология позиционирования。путем объединенияGPS、A-GPS、Wi-Fi、Несколько методов позиционирования, таких как Bluetooth и сотовые сети.,Мобильные телефоны могут предоставлять стабильные, быстрые и точные услуги позиционирования в различных сложных условиях. Например,Современные смартфоны способны определять местоположение за считанные секунды.,Будь то на открытом воздухе или в плотной городской среде,Он может предоставлять относительно точные услуги определения местоположения даже в помещении.

4. Применение технологии позиционирования

Навигационные и картографические услуги

Технология Одним из наиболее распространенных применений календаря являются Навигационные. и картографические услуги. Такие приложения, как Google Карты и Apple Карты стали повседневным инструментом для пользователей по всему миру. Эти приложения используют GPS, A-GPS и Гибридную систему. технология позиционирования,Предоставляйте пользователям информацию о местоположении в режиме реального времени и рекомендации по навигации. Пользователи могут получить подробное планирование маршрута, условия дорожного движения, информацию об общественном транспорте, пешеходную навигацию и другие услуги. Эти картографические сервисы не только помогают пользователям добраться до пунктов назначения.,Он также может предоставить информацию о близлежащих ресторанах, заправочных станциях, отелях и других достопримечательностях.,Это значительно повышает удобство и эффективность путешествий.

Социальные сети и геотеги

Функции геотегов стали очень распространены на платформах социальных сетей. Например, Instagram и Facebook позволяют пользователям добавлять информацию о геолокации при публикации фотографий и статусов. Таким образом, пользователи могут делиться своей геолокацией с друзьями и семьей, демонстрируя свои путешествия и повседневную жизнь. Это не только улучшает взаимодействие между пользователями, но и предоставляет платформе обширные данные для персонализированных рекомендаций и рекламы. Кроме того, геотеги можно использовать для отслеживания происшествий и обеспечения общественной безопасности, например, для отслеживания событий во время стихийных бедствий или чрезвычайных ситуаций.

аварийное спасение

аварийное Служба спасения может использовать данные о местоположении мобильного телефона, чтобы быстро определять местонахождение спасателей, тем самым значительно сокращая время реагирования на спасательные операции. Например, когда пользователь звонит в службу экстренной помощи, спасательная служба может позиционирования Определить местоположение пользователя,Обеспечить быстрое облегчение. Это особенно важно в таких ситуациях, как стихийные бедствия, несчастные случаи или внезапные заболевания.,Может эффективно спасать жизни. также,Некоторые страны также запустили службы экстренного позиционирования (E911).,Заставить операторов предоставлять информацию о местонахождении пользователей для оказания помощи в спасательных операциях.

Логистика и транспорт

Логистические компании используют GPS и другие технологии Компания отслеживает грузы в режиме реального времени, чтобы гарантировать их безопасную и своевременную доставку к месту назначения. Система управления автопарком по технологиям позиция отслеживает местоположение автомобиля, маршрут движения и скорость движения,Оптимизируйте маршруты перевозок и повысьте операционную эффективность. Это не только помогает сократить расходы на доставку.,Это также повышает удовлетворенность клиентов. Например,Компании экспресс-доставки предоставляют клиентам точные прогнозы времени доставки посредством позиционирования в режиме реального времени.,Улучшить качество обслуживания.

Отслеживание здоровья и физических упражнений

Смартфоны и носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-браслеты, обычно оснащены GPS и другими функциями позиционирования для записи траекторий движения пользователей и данных о физической активности. Например, приложения для бега могут отслеживать маршруты бега пользователей, расстояния и скорости, а также помогать пользователям ставить и достигать целей в фитнесе. Кроме того, некоторые приложения для здоровья также могут использовать технологию позиционирования, чтобы напоминать пользователям о необходимости заниматься спортом в определенных местах или предоставлять персональные рекомендации по упражнениям.

Технология позиционирования мобильных телефонов проникла во все аспекты нашей жизни, предоставляя удобные, эффективные и безопасные услуги, делая нашу жизнь более умной и связанной.

5. Проблемы технологии позиционирования мобильных телефонов

вопросы конфиденциальности

Защита конфиденциальности пользователей и безопасность данных:

Хотя технология позиционирования мобильного телефона обеспечивает удобство, она также создает проблемы защиты конфиденциальности и безопасности данных. Благодаря широкому использованию данных о местоположении в различных приложениях информация о местоположении пользователей может отслеживаться, записываться, передаваться и даже использоваться в коммерческих целях или злонамеренных действиях. Это вызвало обеспокоенность общественности по поводу утечки конфиденциальной информации. Чтобы защитить конфиденциальность пользователей, законодатели и технологические компании продолжают вводить новые меры. Например, многие операционные системы и приложения теперь требуют явного разрешения пользователей для доступа к информации о местоположении и обеспечивают более детальное управление разрешениями. Кроме того, для обеспечения безопасности передачи и хранения информации о местоположении также широко используются технологии шифрования и анонимизации данных. Однако то, как предоставлять эффективные услуги определения местоположения, обеспечивая при этом конфиденциальность пользователей, по-прежнему остается областью, требующей постоянного внимания и совершенствования.

Точность позиционирования

Эффект городского каньона, проблемы с размещением в помещении:

Точность позиционирования Это мобильный телефон Технология Еще одна большая задача, стоящая перед главой государства. На открытом воздухе GPS может обеспечить услуги более точного позиционирования. Однако в городской среде с плотной высотной застройкой сигналы GPS легко блокируются и отражаются зданиями, что приводит к «эффекту городского каньона» и, таким образом, снижает видимость сигналов GPS. исповедовать. Кроме того, в помещениях из-за влияния стен и других препятствий прием сигналов GPS становится сложнее, что делает традиционные методы спутникового позиционирования практически неэффективными. Хотя Wi-Fi, Bluetooth и сотовые сети полезны. В определенной степени эти проблемы решаются, но как еще улучшить точность в городских условиях и в закрытых помещениях? Однако, это все еще техническая проблема, которую необходимо решить.

расход батареи

Влияние служб определения местоположения на время автономной работы мобильного телефона:

Технологии GPS, Wi-Fi и Bluetooth-позиционирования потребляют много энергии при работе.,Особенно при длительной работе или частом обновлении информации о местоположении. Для приложений, использующих службы определения местоположения,Такие как навигация, отслеживание фитнеса, управление логистикой и т. д.,Выдвигают более высокие требования к сроку службы батареи. Чтобы облегчить эту проблему,Многие технологические компании разрабатывают более энергоэффективные алгоритмы позиционирования и аппаратные решения. Например,За счет оптимизации алгоритмов позиционирования, сокращения ненужных запросов позиционирования и использования технологии Bluetooth с низким энергопотреблением.,Срок службы батареи можно в определенной степени продлить. также,Некоторые смартфоны также имеют режимы энергосбережения.,Разрешить пользователям снижать частоту использования служб определения местоположения, когда высокоточное позиционирование не требуется.,Тем самым экономя электроэнергию.

Хотя технология мобильного телефона Деревянная кроватка обеспечивает множество удобств и функций в повседневной жизни, но в плане защиты конфиденциальности Точность позиционированияирасход аккумуляторы и другие аспекты по-прежнему сталкиваются с серьезными проблемами. Решение этих проблем требует совместных усилий в области технологических инноваций, политической поддержки и обучения пользователей, чтобы гарантировать, что технологии В будущем терапия может развиваться более безопасно, эффективно и устойчиво.

Ссылки

1. Kaplan, E. D., & Hegarty, C. J. (2005). Understanding GPS: Principles and Applications (2nd ed.). Artech House.
   • Comprehensive overview of GPS technology, including its principles, applications, and advancements.
2. Misra, P., & Enge, P. (2010). Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance (2nd ed.). Ganga-Jamuna Press.
   • Detailed examination of GPS signals, measurements, and performance metrics, providing in-depth technical insights.
3. Zandbergen, P. A. (2009). Accuracy of iPhone Locations: A Comparison of Assisted GPS, WiFi and Cellular Positioning. Transactions in GIS, 13(s1), 5-25.
   • Comparative study on the accuracy of various smartphone positioning technologies, including A-GPS, Wi-Fi, and cellular positioning.
4. Retscher, G., & Hofer, H. (2017). Wi-Fi and Bluetooth Based Positioning in a Multi-storey Building. Journal of Location Based Services, 11(2), 119-139.
   • Exploration of Wi-Fi and Bluetooth positioning techniques in indoor environments, with a focus on multi-storey buildings.
5. Liu, H., Darabi, H., Banerjee, P., & Liu, J. (2007). Survey of Wireless Indoor Positioning Techniques and Systems. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part C (Applications and Reviews), 37(6), 1067-1080.
   • Comprehensive survey of wireless indoor positioning systems, covering a range of techniques and their respective performances.
6. Federal Communications Commission (FCC). (2021). Wireless 911 Services.
   • Overview of regulations and standards for wireless emergency services, including E911 and its implementation.
7. El-Rabbany, A. (2006). Introduction to GPS: The Global Positioning System (2nd ed.). Artech House.
   • Introductory text on GPS technology, covering its fundamentals and practical applications.
8. Chan, E. C., Baciu, G., Mak, S. S., & Tang, L. (2012). Enhancing Location-based Services with Social Network Integration. IEEE Pervasive Computing, 11(3), 58-67.
   • Discussion on the integration of social networks with location-based services to enhance user experience and functionality.
9. International Telecommunication Union (ITU). (2017). The Future of Mobile Positioning.
   • Report on the future trends and developments in mobile positioning technologies, including emerging standards and innovations.
10. Groves, P. D. (2013). Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems (2nd ed.). Artech House.
    • Detailed exploration of GNSS and integrated navigation systems, with an emphasis on multi-sensor integration for improved positioning accuracy.