手機定位服務又稱為空間位置服務(Location BasedServices，LBS)是通過電信移動運營商的網絡，獲得移動終端用戶的位置信息，在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供附加服務的一種增值業務。例如目前中國移動動感地帶提供的動感位置查詢服務，用戶可以通過短信的方式發送查詢信息到定位服務器，就可以確定自己目前所處的大概方位。

1 引 言

　　手機定位的主要工作原理是利用移動電話測量不同基站的下行導頻信號，得到不同基站下行導頻的到達時刻TOA(Time of Arrival)，根據該測量并結合基站的坐標，一般采用三角公式估計算法。該方法建立在移動網絡的基礎上，因此至少需要3個或3個以上的基站才能進行定位，算法比較復雜，定位精度過粗。

　　為此，美國高通公司提出了基于全球衛星定位系統的GPS的移動定位技術GPSOne解決方案，GPSOne是混合定位技術的典型代表，他將無線輔助GPS和前向鏈路三角定位法兩種定位技術有機結合，利用來自無線網絡的重要信息加快了處理進程，縮短了衛星數據采集時間。利用網絡的定位服務器更快地幫助手機定位，同時也提高了精度、靈敏度和可用性，即使在如室內、城市高樓之間的環境中也能保持較好的性能，為用戶提供了良好的可移動地理位置。

　　傳統的汽車GPS導航系統一般由安裝在汽車工的GPS接收機及計算控制器組成，其中GPS接收機通過定位衛星得到導航需要的詳細數據，計算機控制器則負責計算汽車的當前形式位置和周圍的交通情況。基于手機這種便攜式移動設備具有定位功能的特點，利用WAP技術和GPSOne定位技術有效地結合，就可以實現類似的汽車GPS導航系統的駕駛指南功能，為用戶構建一個"移動的定位秘書臺"。

2 系統設計

　　本文提出了一套結合Java移動平臺之間網路式地圖服務的體下架構，系統框架如圖1所示。

　　圖1中主要包括了網絡構建的網關、WAP Push服務器、地圖服務器及GMLC。

　　手機或其他支持Java的移動設備通過網關與固網相連，網關將手機發送的定位導航發送給地圖服務器，提出服務器結合GMLC將根據用戶指令提供相應的數字地圖，Push服務器將負責把地圖服務器為用戶提供的信息發送到手機移動端。

　　其中地圖服務器運行在遠端的網絡中結，合GSM移動定位系統提供使用者所在區域的地圖，該方法可以有效地降低手持嵌入式系統對于硬件的要求。由于數字地圖等資料存儲在遠端，因此可以隨時方便地更新和精細化，這樣對于瞬息萬變的城市道路來說非常有用。本系統開發在支持Java的手機平臺上，用戶可以輕易地透過無線網絡傳輸實時的地圖信息。其中GMLC(Gateway MobileLocation Center)是提供GSM移動網絡系統內相關定位信息的通道。

3 實現與關鍵技術

3.1 J2ME

　　J2ME是一個新型的、較小的Java應用的環境，是SUN公司為消費類嵌入式產品提供易于開發、部署和使用的技術框架，適應了基于Brower／Servet架構的潮流。J2ME是目前消費類產品和嵌入式設備的解決方案，支持各種各樣設備，鑒于這些設備的多樣性，過于專用或者過于通用的框架都會導致終的失敗，而J2ME是較為適中的。J2ME平臺采用層次化的結構。J2ME用配置來封裝虛擬機。配置由一個虛擬機和一組支持的核心API組成。這樣不同配置可以支持不同的虛擬機，也就是不同類型的硬件上使用不同的虛擬機。形象地說，就是可以拿在手上的設備和插在墻上的設備。 J2ME技術具有以下特點：

　　(1) 內在的一致性或跨平臺性，使得他可以在任何地方、任何時間、任何設備上運行；

　　(2) 強大的、的面向對象的編程語言，有廣大開發者支持的基礎；

　　(3) 代碼可移植性；

　　(4) 網絡傳輸的安全性；

　　(5) 技術可擴展性。

　　通過采用三層軟件體系結構來實現模塊化與可擴展性，J2ME在本地操作系統上具體的三層架構分別為：

　　虛擬機層 這一層是針對設備本地操作系統制定的Java虛擬機的實現，支持特定的J2ME配置。

　　配置層 該層對用戶來說是比較透明的，但是對上層簡表的實現非常重要。他定義了某一類沒備所用的Java虛擬機和Java類庫的小集合。

　　簡表層 他定義了能夠應用于某一類設備的API的小集合。簡表都是在某一特定配置基礎上的實現，針對某一簡表開發出來的應用程序可以移植到任何設備，只要該設備也支持這個簡表即可。

3.2 移動地圖服務中心

　　本文提出了一套結合Java移動平臺具有的網絡地圖服務。其中把地圖資料設計在遠端的網絡中集合GSM移動定位系統提供使用者所在區域的地圖，這樣就可以有效地降低手持終端對硬件的需求。由于地圖等資料存儲在遠端因此能夠隨時的更新地圖，方便有效。在安裝Java手機上，使用者可以輕松的獲得無線通信傳輸過來的地圖。

　　本文中將地圖服務中心構建在Java Tomcat服務器上，為一個Java Server的應用程序包，如圖3所示。設計包中包含了4個類別，可以將其功能分為對外及對內說明：

對外包括：

　　(1) 透過HTTP網絡協議取得使用者需求的信息；

　　(2) 于GMLC做定位協定的溝通并取得定位信息；

　　(3) 將地圖資訊傳給制定的用戶；

對內包括：

　　(1) 將使用者提出的服務需求做相應的回應措施；

　　(2) 將使用者定位信息寫入資料庫；

　　(3) 計算如太陽等明顯地標的方位。

3.3 WAP Push服務交付

　　WAP Push技術的出現對帶寬有限的無線網絡來說，是非常關鍵的。因為服務交付技術是在有的信息產生、或者使用者關心的時間發生時，才會由服務器主動的將資料透過網路傳送到用戶端。與以往傳統基于Push的運作模式不同，用戶不需要不斷的向遠端服務器不斷的查詢是否已有的資料更新過了，因此該技術能夠比更有效的利用移動網絡的資源。圖3給出該服務的具體消息流程。

4 實驗結果

　　當一個移動電話用戶在駕駛汽車時想為自己的汽車導航時，用戶可以通過聲音或者WAP菜單發出汽車導航要求，系統首先確定該用戶的位置，然后再利用導航應用服務計算出汽車的行駛路徑，并輔以聲音、文字、圖像的方式傳遞給該用戶。在汽車行駛過程中，系統會不斷監測用戶的位置，并同時更新導航信息，然后傳遞給該用戶，直到該用戶取消服務為止。這樣，該用戶就可以在駕駛汽車的過程中連續不斷的得到汽車導航的信息。 如圖4所示，車主可以選擇將正在行駛地區的交通線路電子圖存儲在汽車的存儲器上，顯示屏上就會立即顯示出該車所在地區的位置及目前的交通狀態，既可輸入要去的目的地，預先編制出行駛路線，又可接受計算機控制中心的指令，選擇汽車行駛的路線和方向。

5 結 語

　　手機定位業務的出現給軟件行業提供了新的機遇，能否利用手機定位功能提供更多更好的服務關系到其能否推廣的重要原因之一。本文提出的基于手機定位的移動導航具有良好的便攜性、成本較低、使用方便，實現了手機定位和衛星導航的有效結合，在一定程度上拓展了手機定位業務的應用。