Нужно ли включать местоположение. Как это работает

1 февраля 2013 в 14:49

По следам мобильного телефона. Геолокация с помощью сотовой сети

• Блог компании «МегаФон» ,
• Геоинформационные сервисы

В прошлый раз, когда мы рассказывали о и принципах его работы, мы упомянули еще несколько услуг, главной составляющей которых является определение координат и их интерпретация (Location-based services) .

В зависимости от поставленных перед сервисом задач и требований по точности, мы применяем разные технологии определения координат. Сегодня мы расскажем, какие технологические площадки есть у нас в распоряжении, и как мы их используем.

Теория

Включив ваш мобильный телефон или любое другое устройство, работающее в GSM-сети (Mobile station) , вы запускаете огромный технологический процесс.

Первое, что делает ваше мобильное устройство (MS) , это осуществляет поиск ближайших базовых станций (Base station, BS) . Если быть точнее, то прослушивает эфир в поисках доступных сот. Телефон может прослушивать до 16 широковещательных каналов. Из их числа определяет 6, наиболее удовлетворяющих с точки зрения затрат энергии и качества сигнала. Но в один момент времени работать будет только с одной. У каждой из сот есть свой уникальный номер (CellID) .

При этом все базовые станции (BS) объединены в группы. Как правило, принадлежность к группе определяется их местоположением (Location area) , и чтобы базовые станции можно было идентифицировать, каждой группе присваивается уникальный номер - Location area code (LAC) .

Вместе параметры LAC и CellID работают как уникальные идентификаторы базовой станции, на которой зарегистрировано и работает мобильное устройство. Именно используя эти параметры, Центр коммутации выбирает верное направление для отправки вызова в вашу сторону, иначе приходилось бы искать вас среди тысяч базовых станций.
Кроме того, определяется сектор базовой станции (Cell Sector) и фиксируется время, за которое сигнал от мобильного устройства достигает базовой станции – это параметр Timing Advance . Благодаря этому известна не только принадлежность к базовой станции, но и удаленность от нее.

Определение положения абонента в сотовой сети.

Данные о местоположении мобильного телефона обновляются с определенной периодичностью или в случае, если он перемещается (конечно же, вместе с вами), то при каждом переключении между базовыми станциями.

Как направить звонок нужному абоненту?

Взаимодействие систем для определения позиции мобильного устройства.
Номер телефона, который хранится в огромной базе номеров сотового оператора. Домашний регистр местоположения (Home location registry, HLR) содержит информацию обо всех абонентах, приписанных к нему. Найдя абонента в одной из HLR , мы перенаправляем вызов на связанный с ним Центр коммутации (Mobile switching centre, MSC) , тот в свою очередь запрашивает информацию у Гостевого регистра местоположения (VLR) , который содержит данные о последнем зарегистрированном CallID , LAC абонента. После чего контроллер базовых станций (Base station controller, BSC) связывается с базовыми станциями в рамках переданного LAC , и звонок направляется на нужную соту (CellID) .

Практика

Благодаря тому, что работа сотовой связи неотрывно связана с определением местоположения, стали развиваться и геолокационные сервисы на основе GSM/UMTS-сети.

Основными критериями работы геолокационных сервисов являются не только точность определения координат мобильного терминала, но и частота их обновления по запросу, возможность получить не только актуальные координаты в текущий момент, но и хранить исторические данные и строить маршрут передвижения телефона, а значит и абонента.

Поскольку работа многих абонентских услуг связана с получением координат конкретного абонента, показать координаты, мы можем только в случае, если абонент дал на это разрешение: подтвердил эту возможность в рамках запроса от сервиса. Другого способа получить координаты абонента нет.

Создавая сервис Контроль кадров мы поставили перед ним более сложные задачи. Помимо определения координат абонента, мы можем дать пользователю данные о входе и выходе абонента из определенной географической зоны, поиск сотрудников, которые находятся наиболее близко к заданной точке, а главное сбор статистики всех маршрутов. Дополнительно сервис позволяет настраивать время для мониторинга (чтобы ограничить его только рабочим временем сотрудника), а также позволяет отправлять сообщения сотрудникам непосредственно из сервиса.

Пример использования услуги «Контроль кадров»

Чтобы реализовать подобный набор функций, нужно нечто большее, чем просто запрашивать координаты местоположения абонента. Мы реализовали возможность собирать данные с базовых станций непосредственно после их обновления и агрегацию их в историю. Это позволило устранить постоянный опрос систем и предоставить для всех сервисов возможность получения информации о координатах абонента в масштабе реального времени. Платформа накапливает все значения, полученные от базовых станций, и уже с ней общаются геолокационные сервисы:

• С заданной частой проверяют данные с базовых станций, чтобы увидеть, не зашел ли абонент в зону, которая выделена для мониторинга;
• Уточняют данные геопозиции по запросу. Таким образом можно получить последнее местоположение абонента;
• Строят маршрут передвижения абонентов на основе исторических данных;
• Прогнозируют скопления и пути миграции абонентов на основе сохраненной истории.

На базе этой площадки, работает масса сервисов, например, Экстренные службы. При звонке по номеру 112, помимо общения с оператором и озвучивания ему возникшей сложности, также передается и географическая позиция звонящего. В этом случае оперативные службы могут действовать более точно и найти нуждающегося в помощи даже если связь потом была потеряна.

Возможно применение и обезличенных данных (без использования данных абонента), когда для анализа используется только географические координаты. Мы называем это Геопространственный анализ – агрегация информации о миграции и перемещении, скоплении абонентов. Получив подобную информацию, можно найти наиболее подходящее место для развития сети магазинов, офисов обслуживания или установки банкоматов. Но это не единственной применение, благодаря этим данным можно прогнозировать новые транспортные развязки, остановки общественного транспорта, социальные объекты: парки, прогулочные зоны и прочее.

Пример анализа скопления мобильных устройств определенной категории в регионах.

Данные, которые в режиме реального времени сообщают о точном местонахождении объекта, называются геолокацией. Практическое применение определения месторасположения объекта широко, ведь благодаря услугам беспроводной связи данный процесс стал доступен всем слоям населения.

Общие сведения о геолокации

Из двух слов образован термин «геолокация»: греческого «гео» (поверхность земли) и английского «location» (позиция, расположение).

Раньше нахождением объекта через спутник пользовались лишь представители некоторых профессий: летчики, моряки, военные.

Сегодня применение геолокации очень широко. С ее помощью люди могут:

• оказавшись в незнакомой местности, определять свое местонахождение;
• прокладывать удобный маршрут;
• находить потерянные электронные устройства;
• быстро находить в незнакомом городе парки, музеи, организации, учреждения;
• следить за перемещением грузов, посылок;
• отслеживать геопозицию фотографий, чтобы отметить места, где были сделаны снимки.

Основные условия работы геолокации – это наличие в электронном устройстве специального программного обеспечения и подключение его к интернету. Местонахождение человека определяется по исходящему от аппарата радиосигналу. Чем больше станций слежения зафиксирует сигнал, тем точнее при геолокации на карте местности определяется позиция объекта.

Технология определения местоположения по IP-адресу

С применением современных технологий не составит труда узнать местонахождение объекта по IP-адресу (интернет-протоколу). Добыв эти данные, легко узнать, какова геолокация телефона или компьютера. Когда пользователь электронного устройства заходит в сеть, она анализирует его адрес для совершения дальнейших действий. Это помогает сохранять настройки сайтов, чтобы подсказывать предыдущие запросы.

Версий протокола две: IPv 4 с номером, состоящим из 4 групп цифр, и IPv 6, которая имеет 8 групп цифр и буквы. Все IP-адреса уникальны и не повторяются. Узнать геопозицию человека по интернет-протоколу можно с помощью сторонних приложений или сервисов в интернете. Главный недостаток определения нахождения по IP – в том, что детализация ограничивается страной или городом, а найти конкретную улицу и дом не получится.

Геолокация по GPS

Для пользователей гаджетов это самая популярная функция, поскольку технология GPS дает представление о геолокации в смартфоне и других мобильных устройствах. Определяются точные данные, которые выдают навигационные спутники. Как правило, смартфон для получения сигнала находит маяки и, принимая от них информацию, передает сигнал о своем месторасположении. О работе GPS сигнализирует значок геолокации, который расположен на главном экране телефона.

Главным плюсом определения местонахождения по GPS является высокая точность результата. Установленная геолокация на Андроид имеет некоторые минусы:

• частое прерывание связи со спутником в метро, лифте и других помещениях;
• низкая скорость обработки данных;
• иногда требуется установка дополнительных приложений.

Геопозиция по Wi-Fi

Данный способ возможен лишь в условиях города, где доступен Wi-Fi. Геопозиция по вай-фай использует для передачи информации радиоканалы. Wi-Fi предполагает наличие точки доступа (маршрутизатора), обеспечивающей стабильный интернет радиусом до 45 метров в помещении и около 90 метров – на открытом пространстве.

Некоторые города полностью обхвачены бесплатной вай-фай сетью – в этом случае геопозиция определяется с точностью до метра.

Основным минусом метода является невозможность определения местоположения объекта в местах отсутствия Wi-Fi. Преимущества геопозиции по вай-фай:

• высокая точность и скорость;
• экономичность;
• доступность во всех помещениях.

Видео

В последние годы в нашу жизнь прочно вошли слова и понятия, о которых многие из нас раньше даже не подозревали.

Одно из них – геолокация, которой раньше пользовались разве что представители некоторых профессий – военные, моряки, летчики и некоторые другие. Сегодня геолокация нашла широкое применение в повседневной жизни, развлечениях, интернет-общении миллионов людей, которые охотно пользуются новыми возможностями электронных устройств.

Слово «геолокация» образовано из двух слов – греческого «гео», означающего поверхность земли, и английского «location» — расположение, позиция. Этим словом обозначают процесс определения местонахождения объекта по исходящему от него радиосигналу.

Чем больше станций слежения и приема зафиксировало сигнал от объекта, тем точнее определяется его позиция на карте местности. Благодаря дополнительным услугам беспроводной связи геолокация стала доступной самым широким слоям населения.

Практическое применение геолокации чрезвычайно широко. С ее помощью обычные граждане могут:

— определять свое местонахождение, оказавшись в незнакомой местности, и прокладывать наиболее удобный маршрут к нужному им месту;


— ориентироваться в незнакомом городе, быстро находить в нем организации и учреждения, магазины, кафе и рестораны, парки, остановки общественного транспорта и т.д.;

— отслеживать местонахождение своего автомобиля – это чрезвычайно полезно в случае его угона;

— находить потерянные или украденные электронные гаджеты – телефоны, планшеты и т.п.;

— следить за перемещением своих посылок, перевозимых грузов.

Геолокация приносит огромную пользу тем, кому в силу профессии необходимо ориентироваться на местности: водителям, перевозящим пассажиров и грузы, рыбакам, землеустроителям и многим другим.

В обычном телефоне, который используется только для звонков, нет блока, необходимого для геолокации, поэтому с его помощью невозможно определить свои координаты. В то же время все перемещения владельца номера фиксируются в автоматическом режиме сотовыми станциями, и при необходимости эти сведения можно получить, отправив мобильному оператору аргументированный запрос.

Эта информация относится к категории личной, поэтому запросить ее может или сам абонент, или силовые структуры по решению суда.

Опция геолокации предусмотрена практически во всех современных смартфонах. С ее помощью вы всегда можете определить, где в данный момент находитесь.


Единственное условие – для этого необходим беспроводной интернет, который даст возможность загрузить в смартфон карту нужного участка местности.

С ее помощью вы быстро определите свое местонахождение, найдете нужный вам адрес и увидите, как туда лучше всего добраться из той точки, где вы пребываете. Наиболее эффективно геолокация работает в большом городе, где много сотовых станций, с помощью которых ваши координаты определяются с точностью до 10-15 метров в случае, если определение происходит в системе GPS.

Айфон любой модели – достаточно многофункциональное устройство, в котором реализована функция геолокации. С ее помощью можно не только пользоваться смартфоном как навигатором, но и без проблем отыскивать его, если Айфон оказался потерян или украден.

Для этого нужно заранее подключить функцию «Найти iPhone» в настройках и зарегистрироваться на iCloud, и тогда вы можете не опасаться, что из-за невнимательности или в случае кражи лишитесь дорогостоящего и статусного телефона. Если это случилось, вам нужно зайти в свой личный кабинет на iCloud, в соответствующих полях ввести AppleID и пароль, после чего на карте вы сможете увидеть, где в настоящий момент находится ваш Айфон.

Для многих Инстаграм сегодня стал своеобразным личным дневником, который отображает все нюансы жизни, от утреннего пробуждения до романтического ужина с любимым человеком. Особенно важно, что для каждого события можно установить географическую привязку, обозначив, где именно расположены те места, фото которых вы опубликовали.


Чтобы привязка выполнялась автоматически, нужно в настройках Инстаграмм включить опцию геолокации. Тогда всем друзьям, входящим в ваш Инстамир, будет видно, где происходят важные события вашей жизни.

Геолокация - определение местоположения (широты и долготы места) пользователя сети Интернет по радиосигналам глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС/GPS, по уровню сигналов точек доступа WiFi, по номеру соты CellID в сети сотовой связи, по IP-адресу компьютера.

Геолокация от Google

Для определения местоположения пользователей в современных браузерах есть поддержка геолокации в виде объекта navigator.geolocation. У данного объекта есть два метода getCurrentPosition() и watchPosition(). Пример использования метода navigator.geolocation.getCurrentPosition() приведен ниже.

/* Определение текущих координат с помощью технологии * Geolocation (GNSS, WiFi, CellID, IP) и Yandex.API */ function getPosition() { if(navigator.geolocation) { navigator.geolocation.getCurrentPosition(// Пытаемся определить текущие координаты googleAPI, // Иначе, определяем координаты центра города по IP-адресу с помощью Яндекс.API yandexAPI, // Параметры { enableHighAccuracy: true, // Режим высокой точности timeout: 27000, // Максиальное время ожидания ответа (в миллисекундах) maximumAge: 0 // Максимальное время жизни полученных данных }); } else { yandexAPI(); } // Устанавливаем таймер вызова этого же метода через 30 секунд setTimeout("getPosition()", 30000); } /* Определяем координаты с помощью Google.API */ function googleAPI(position) { alert(position.coords.latitude+", "+position.coords.longitude); } /* Определяем координаты с помощью Yandex.API */ function yandexAPI(error) { alert(ymaps.geolocation.latitude+", "+ymaps.geolocation.longitude); } В этом примере информация о местоположении обновляется каждые 30 секунд, при этом каждый раз данные от Google запрашиваются заново и ожидаются в течении 27 секунд.

Первый тест работы геолокации

При использовании геолокации в интернет-проекте сразу же возникает вопрос о точности определения координат. Именно этим мы сейчас и займемся. Проведем для этого небольшой эксперимент. Для этого создадим сайт, содержащий JavaScript, который будет с заданной частотой опрашивать определять координаты двух устройств: первое - ноутбук с включенным адаптером WiFi, подключенный к сети Интернет через GPRS/3G-модем, второе - смартфон с выключенным GPS-приемником и включенной поддержкой навигации в сотовых сетях GSM и/или по точкам доступа WiFi, подключенный к сети Интернет также через GPRS/3G-модем. Таким образом, имеем возможность оценить точность навигации только по точкам доступа WiFi и с учетом данных сотовой сети GSM. Итак, поместим все устройства в автомобиль и провезем их по дорогам Санкт-Петербурга. Оборудования оказалось не много, все уместилось на переднем пассажирском сиденье.

Рис. 1. Внешний вид экспериментальной установки

Длина маршрута составляет 15 км, начало в спальных районах Санкт-Петербурга на Гражданке, окончание - гидрометеорологический университет на набережной, напротив Александро-Невской Лавры. Результаты последовательных измерений местоположения каждые 30 секунд соединены прямыми линиями: синяя - WiFi, красная WiFi/GSM.

Рис. 2. Данные тестирования геолокации в сотовых сетях GSM и/или по точкам доступа WiFi

Из полученных данных можно сделать предварительный вывод, что точность вполне удовлетворительная, по крайней мере отклонения от траектории не превышают 1000 метров. Как ни странно, но точность геолокации по WiFi/GSM хуже, чем по WiFi. Это хорошо видно по скачкам красной трактории от одной базовой станции к другой.
Однако, для количественной оценки точности необходимо привлечение третьего источника данных о местоположении, определенного по радиосигналам ГЛОНАСС/GPS. При этом координаты должны определяеться без использования геолокации от Google. Это связано с тем, что использование метода navigator.geolocation.getCurrentPosition() при включенном ГЛОНАСС/GPS-приемнике и модуле WiFi улучшает точность геолокации по точкам доступа WiFi и тем самым влияет на результаты оценки точности (точность оказывается всегда лучше, чем в тех местах где нас еще не было).

Недавно возможность определения местоположения объекта была только у некоторых категорий населения, например, вооруженных сил или спецслужб.

Позже появились более портативные устройства для этих целей - навигаторы, которые стали доступными для широкого круга покупателей. Они быстро у автомобилистов, охотников, рыболовов и путешественников. Настоящим прорывом в науке и технике стала установка геолокационных модулей в большинство современных смартфонов.

Что такое геолокация и местоположение?

Геолокация - это определение расположения объекта на поверхности земли. В операционной системе Android к ней привязано немало приложений, с помощью которых можно выполнить поиск требуемых заведений, организаций и достопримечательностей на карте города, а также определить свое местоположения.

Данный поиск реализуется благодаря связи с навигационными спутниками. Смартфон автоматически находит и выбирает для обмена данными спутники, чей сигнал сильнее. Для современных телефонов доступны все спутниковые навигационные системы, независимо от их принадлежности к конкретной стране. В настоящее время успешно используются и GPS, и ГЛОНАСС, и (последние в Китае).

Зачем нужна геолокация?

Одна из основных возможностей геолокации (геопозиции) - построение маршрута к нужному объекту. Для этого Google в операционной системе Android предусмотрела специальное приложение под названием Карты Google (Google Maps). В строку поиска вводится требуемый адрес или координаты, а программа определяет их местонахождение на местности. Исходя из этого предлагается подробное направление для движения. Единственное неудобство - возможное отсутствие интернета в некоторых районах.

Для таких ситуаций лучшим выходом будет использование любого другого приложения, которое загружает географическую карту на стадии установки. Несмотря на то, что в этом случае используется память смартфона, стабильность работы будет обеспечена в любой местности. Например, многие автопутешественники используют оффлайн-карты maps.me.

Кроме Google Maps есть много приложений, которые строят используют определение местоположения, строят маршруты и показывают ближайшие магазины:

• Яндекс.Навигатор и любые навигаторы;
• 2ГИС и другие справочники;
• Google Фото (запоминает, где была сделана фотография).

Геолокация в Android позволяет:

• делать метки на фотографиях, подписывая их с указанием города, улицы, номера дома;
• находить друзей поблизости при помощи социальной сети Google +;
• обнаружить телефон в случае утери;
• следить за перемещением людей (безусловно, с их согласия).

Приватность

При настройке функции геолокации есть возможность включить или отключить историю местоположений. Компания Google сообщает, что сохранение посещений позволяет предложить пользователю массу удобств, товаров и услуг по пути его регулярных следований. Он же, в свою очередь, может делиться информацией о геопозиции с друзьями. В рамках вопроса о конфиденциальности Google уверяет, что доступ к этим данным есть только у владельца смартфона.

Мы не будем касаться вопросов о всеобщей слежке или всемирном заговоре, но очевидно, что каждый самостоятельно для себя принимает решение, что выбрать: пользоваться в полной мере удобствами с сервисами Google или отключить геоданные и спать спокойно. Здесь также важно отметить, что постоянно включенное определение местоположение может заметно потреблять заряд батареи.

Как включить геолокацию на Android?

Чтобы включить определение местоположения на Android-смартфоне, достаточно зайти в настройки и найти пункт «Местоположение» (название может отличаться в зависимости от версии Android и фирменной прошивки).

В разделе «Режим» можно задать, по каким источникам будет работать определение местоположения: только по GPS, по координатам сети (Wi-Fi, Bluetooth, мобильный интернет) и по всем источникам. Последний способ самый эффективный и быстрый.

Как отключить геолокацию на Android?

Отключить геолокацию на телефоне очень просто - снова зайдите в «Настройки» — «Местоположение» и деактивируйте опцию. На многих смартфонах включить и отключить передачу геоданных можно в меню быстрых настроек (свайп от статус-бара вниз)