+ 付永恒北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于LBS的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

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隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)通運(yùn)行，基于北斗系統(tǒng)的應(yīng)用作為發(fā)揮系統(tǒng)功能的落腳點(diǎn)，必將出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。本文在北斗系統(tǒng)應(yīng)用和基于位置服務(wù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了北斗系統(tǒng)對(duì)位置服務(wù)的機(jī)遇以及在位置服務(wù)中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)北斗系統(tǒng)在基于位置服務(wù)中發(fā)展趨勢(shì)的探討，為更好發(fā)揮北斗系統(tǒng)應(yīng)用的廣度和深度進(jìn)行一些探索。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；基于位置的服務(wù)(LBS)；地理信息系統(tǒng)（GIS）

1 引言

中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDousatellitenaviga tionsystem）已于2012年年底開(kāi)通運(yùn)行，基于北斗的應(yīng)用作為發(fā)揮系統(tǒng)功能的落腳點(diǎn)，必將出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。2013年10月國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，該規(guī)劃指出，到2020年，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展格局基本形成，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模和國(guó)際化水平大幅提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)4000億元，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其兼容產(chǎn)品必將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是目前，中國(guó)北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展還面臨諸如市場(chǎng)占有率和認(rèn)可度低，相關(guān)軟硬件產(chǎn)品少，應(yīng)用發(fā)展缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，自主創(chuàng)新能力不足，政策扶持力度和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不夠健全等突出問(wèn)題。本文試圖立足北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在基于位置服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)更好發(fā)揮北斗系統(tǒng)應(yīng)用的廣度和深度進(jìn)行一些探索。

2 基于位置的服務(wù)（LBS）現(xiàn)狀

基于位置服務(wù)，即Locationbasedservice，簡(jiǎn)稱LBS。它包括兩層基本含義：首先是確定移動(dòng)設(shè)備或用戶所在地的位置或者用戶關(guān)心的地理位置信息，其次是提供與該位置信息相關(guān)的各類服務(wù)信息。所以說(shuō)，LBS就是要借助互聯(lián)網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與位置相關(guān)的信息傳遞，為用戶提供包含有位置信息的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

目前，LBS相關(guān)業(yè)務(wù)主要包括：交通運(yùn)輸管理、物流管理、導(dǎo)航服務(wù)、緊急救援服務(wù)、目標(biāo)地信息查詢服務(wù)、個(gè)人問(wèn)詢服務(wù)、商業(yè)和娛樂(lè)推廣等等。這些服務(wù)均已逐步普及和使用，為人們的工作和生活提供了巨大的便利。隨著LBS定位技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展和進(jìn)步，其業(yè)務(wù)領(lǐng)域還必將進(jìn)一步地延伸與拓展。

LBS產(chǎn)業(yè)鏈上可存在十幾個(gè)大的環(huán)節(jié)，主要有：應(yīng)用平臺(tái)、內(nèi)容提供、服務(wù)提供、定位平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、定位終端和終端用戶等等。根據(jù)服務(wù)方式的不同，其產(chǎn)業(yè)鏈上涉及的環(huán)節(jié)也會(huì)有所不同。

目前，LBS從用戶的角度來(lái)講主要有行業(yè)集團(tuán)用戶和個(gè)人大眾用戶兩大類，行業(yè)集團(tuán)用戶應(yīng)用比較成熟的例如交通運(yùn)輸管理、物流管理等等，個(gè)人大眾用戶應(yīng)用比較成熟的例如有自主導(dǎo)航、目標(biāo)地資訊查詢等等。LBS從定位功能實(shí)現(xiàn)的角度區(qū)分主要有基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的定位和基于衛(wèi)星導(dǎo)航定位兩大類，這兩種定位模式均比較成熟，只是在定位精度上存在差異。目前，由于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)剛剛開(kāi)通運(yùn)行，相關(guān)應(yīng)用和產(chǎn)品較少、市場(chǎng)成熟度較低等原因，基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位中GPS有很大的市場(chǎng)占有率。

移動(dòng)LBS的發(fā)展很大程度上依賴于其客戶端的占有率即用戶基數(shù)，由于智能手機(jī)的普及率和已有智能手機(jī)的差異比較大，國(guó)內(nèi)的LBS普及還需要時(shí)間和市場(chǎng)的發(fā)展。目前，LBS除了在交通運(yùn)輸管理、物流管理、自主導(dǎo)航和目標(biāo)地信息查詢（主要是GIS數(shù)據(jù)信息）等方面比較成熟外，還存在概念模糊，分類和標(biāo)準(zhǔn)差異大，應(yīng)用差異大，商業(yè)化程度低，用戶參與度不高等等問(wèn)題。

3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)和在LBS應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

LBS系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)有以下三個(gè)方面，即無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）和定位技術(shù)。

無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)是LBS信息交流的橋梁。隨著當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展直接促成了移動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的誕生。無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)即具有移動(dòng)通訊的移動(dòng)性、方便快捷等特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展性、開(kāi)放性、海量信息和查詢方便的優(yōu)點(diǎn)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）是LBS服務(wù)功能的平臺(tái)。在LBS中,GIS的主要功能有：①、空間認(rèn)知功能，通過(guò)對(duì)地理信息的可視化來(lái)實(shí)現(xiàn)空間認(rèn)知是GIS最基本的功能，移動(dòng)設(shè)備上最簡(jiǎn)單常見(jiàn)的就是電子地圖。無(wú)論是衛(wèi)星定位還是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位，位置信息必須以電子地圖等方式展示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)用戶的空間認(rèn)知。②、信息分析、查詢和管理功能，利用GIS的分析、查詢等功能為用戶提供與位置信息相關(guān)的交通、商業(yè)、餐飲、娛樂(lè)、天氣等等增值服務(wù)，最常見(jiàn)的例如搜索某地1千米范圍內(nèi)的加油站，查詢某個(gè)酒店的位置等等；信息管理，尤其是與位置相關(guān)信息的管理是GIS的一個(gè)很重要功能，例如用戶關(guān)心位置的自我管理和標(biāo)記等。該功能會(huì)使LBS應(yīng)用更具個(gè)性化，是實(shí)現(xiàn)LBS差異化發(fā)展重要方式。③、導(dǎo)航功能，LBS中GIS的關(guān)鍵功能之一就是導(dǎo)航，在GIS中確定目標(biāo)位置、實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃和用戶自主導(dǎo)航等等功能。

定位技術(shù)是LBS的核心。在LBS中，所有的信息與服務(wù)沒(méi)有了與位置信息的結(jié)合是沒(méi)有意義的。LBS的本質(zhì)是基于空間認(rèn)知基礎(chǔ)上的信息服務(wù)。目前LBS應(yīng)用中定位技術(shù)主要有基于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的定位和基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位兩大類。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在LBS的應(yīng)用中可以很好地解決定位和位置信息傳遞等功能。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自2012年12月27日正式向亞太區(qū)域提供服務(wù)以來(lái)，系統(tǒng)性能表現(xiàn)穩(wěn)定，定位精度穩(wěn)步提高，受到了地方政府部門(mén)、各行各業(yè)、廣大科技工作者和普通群眾的廣泛關(guān)注。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在LBS中的應(yīng)用具有以下主要優(yōu)勢(shì)：首先，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具有安全性高、保密性能高的特點(diǎn)。其次，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有政策扶持的優(yōu)勢(shì)，在涉及國(guó)家安全等行業(yè)的應(yīng)用更是具有不可替代的地位。第三，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有短報(bào)文通信功能，在LBS的三大關(guān)鍵技術(shù)中除了定位技術(shù)以外，通過(guò)技術(shù)途徑可以與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的部分功能，這就使得北斗系統(tǒng)具有了不同于其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于LBS的趨勢(shì)

4.1 北斗系統(tǒng)

在行業(yè)中的LBS應(yīng)用與傳統(tǒng)行業(yè)融合將是北斗LBS業(yè)務(wù)的重要發(fā)展方向?；诒倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的LBS在行業(yè)中的應(yīng)用，可以促進(jìn)諸如交通運(yùn)輸、物流、安全、城市規(guī)劃、農(nóng)林業(yè)、漁業(yè)等眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的精確信息化管理。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有中國(guó)自主研發(fā)、安全性高、保密性能高的特點(diǎn)。同時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用具有政策扶持的巨大優(yōu)勢(shì)。北斗系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)LBS行業(yè)應(yīng)用要走規(guī)?；l(fā)展的道路，隨著中國(guó)相關(guān)政策的陸續(xù)出臺(tái)，全面打造和扶持基于北斗LBS的融合性行業(yè)應(yīng)用會(huì)大量出現(xiàn)。必將促進(jìn)北斗LBS產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的多元化，有力拓寬行業(yè)市場(chǎng)容量，衍生應(yīng)用潛力無(wú)限。

4.2 北斗系統(tǒng)面向大眾的LBS應(yīng)用

基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)LBS應(yīng)用必將更加貼近實(shí)際，服務(wù)生活方方面面。LBS在個(gè)人服務(wù)領(lǐng)域要走大眾化的道路。目前已經(jīng)有商家推出具有北斗定位功能的智能手機(jī)。智能手機(jī)的發(fā)展是信息化發(fā)展的革命性成果，其具有應(yīng)用軟件多、便攜式、用戶基數(shù)高的特點(diǎn)。與北斗集成的智能手機(jī)，集上網(wǎng)功能、定位、軟件服務(wù)平臺(tái)三位一體，是LBS的最佳搭檔。另外，隨著科技發(fā)展，智能手機(jī)的高性能、高普及率、網(wǎng)絡(luò)速度升級(jí)、成本下降都是必然趨勢(shì)?？梢韵胂螅谥悄苁謾C(jī)上集成北斗的大眾LBS應(yīng)用必將出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)會(huì)大量涌現(xiàn)。

4.3 北斗短報(bào)文通信在LBS中的應(yīng)用

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)RDSS用戶具有短報(bào)文通信的功能，雖然短報(bào)文的信息量和頻度受到限制，不能像移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)一樣大量傳輸數(shù)據(jù)和信息。但是，基于北斗的LBS用戶之間可以通過(guò)代碼通信的方式交流，最大化實(shí)現(xiàn)服務(wù)的信息傳遞。代碼通信交流的基礎(chǔ)是建立代碼庫(kù)，信息相互交流的北斗用戶具有相同的本地代碼庫(kù)，信息通過(guò)短報(bào)文中的代碼傳遞來(lái)觸發(fā)用戶本地的代碼庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)大量信息傳輸。該功能十分適合沒(méi)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的北斗LBS用戶之間的交流。因?yàn)橹挥杏脩糇约赫莆沾a庫(kù)，所以代碼通信還具有保密性很高的優(yōu)點(diǎn)。另外，指揮型北斗用戶機(jī)與下轄用戶機(jī)的管理交流功能，可以最大限度發(fā)揮信息傳遞與服務(wù)的能力。

4.4 北斗短報(bào)文通信與移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)互通

北斗用戶RDSS短報(bào)文通信與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，可以大大解決北斗用戶基于位置服務(wù)中的信息分享與交流。該功能的實(shí)現(xiàn)是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋良好的區(qū)域內(nèi)建立小型服務(wù)交換中心。該中心的主要功能：一是通過(guò)配置在中心的北斗用戶機(jī)接收沒(méi)有移動(dòng)信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的北斗用戶機(jī)發(fā)來(lái)的位置信息和短報(bào)文信息，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理再通過(guò)配置在本中心的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋良好區(qū)域的目標(biāo)移動(dòng)設(shè)備上去；反之，本中心接收到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋良好區(qū)域目標(biāo)移動(dòng)設(shè)備上發(fā)來(lái)的信息，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理再通過(guò)配置在中心的北斗用戶機(jī)發(fā)送給沒(méi)有移動(dòng)信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的北斗用戶機(jī)。這種信息的交換，可以做到準(zhǔn)實(shí)時(shí)和無(wú)縫對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)北斗用戶設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信息互通。該互聯(lián)互通功能的實(shí)現(xiàn)可以解決兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是實(shí)現(xiàn)北斗用戶與移動(dòng)用戶之間的信息準(zhǔn)實(shí)時(shí)交互，二是實(shí)現(xiàn)沒(méi)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)北斗用戶位置信息和其它信息向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞，大大增強(qiáng)偏遠(yuǎn)無(wú)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域用戶位置服務(wù)的參與度和質(zhì)量。該功能目前十分適合偏遠(yuǎn)地區(qū)、海上、山區(qū)等的勘探、科考、探險(xiǎn)等領(lǐng)域的服務(wù)。

目前，由于北斗系統(tǒng)起步較晚，市場(chǎng)占有率不高，在LBS中的應(yīng)用較少。北斗系統(tǒng)在某些單獨(dú)的方面相對(duì)于GPS并不具有優(yōu)勢(shì)，例如硬件集成度和價(jià)格等等。但是，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有以上很多的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合會(huì)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中產(chǎn)生巨大的優(yōu)勢(shì)甚至是不可替代的優(yōu)勢(shì)，其衍生產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)也是不可估量的。

5 總結(jié)

展望在移動(dòng)通信已經(jīng)到來(lái)的3G、4G時(shí)代，隨著網(wǎng)絡(luò)條件的飛躍，智能用戶終端的普及，LBS將會(huì)發(fā)展成為基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用，成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)業(yè)務(wù)亮點(diǎn)。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通運(yùn)行，北斗產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，產(chǎn)品價(jià)格的迅速下降，軟硬件的集成度會(huì)進(jìn)一步提高，各方面條件的改善會(huì)促使北斗LBS實(shí)用性的優(yōu)勢(shì)得到充分體現(xiàn)與釋放。

目前，衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展呈現(xiàn)融合軟件業(yè)、制造業(yè)、數(shù)據(jù)業(yè)、服務(wù)業(yè)等多行業(yè)復(fù)合型高技術(shù)智能信息產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，開(kāi)啟人們更智慧地利用時(shí)空信息的時(shí)代。人們開(kāi)始超越導(dǎo)航信息的基本用途，去發(fā)現(xiàn)更多時(shí)空信息的價(jià)值。衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)也從傳統(tǒng)的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，向精度增強(qiáng)、電子地圖、位置服務(wù)、質(zhì)量檢測(cè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)拓展。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然也存在很多的不足，例如應(yīng)用服務(wù)研究開(kāi)發(fā)少、相關(guān)北斗應(yīng)用衍生產(chǎn)品少，市場(chǎng)占有率低等等。但是，也存在很多潛在的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。我們必須樹(shù)立北斗系統(tǒng)建設(shè)和北斗應(yīng)用服務(wù)并重的理念，積極研究相關(guān)應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)品，研究相關(guān)產(chǎn)業(yè)拓展和產(chǎn)業(yè)融合，研究北斗衛(wèi)星導(dǎo)航市場(chǎng)和應(yīng)用發(fā)展規(guī)律。充分發(fā)揮北斗系統(tǒng)功能，更好地產(chǎn)生軍事、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。