對個人地理信息的定位,是 Wi-Fi 更準確還是 3G 信號更準確,為什麼? | 知乎問答精選

 

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對個人地理信息的定位,是 Wi-Fi 更準確還是 3G 信號更準確,為什麼?

2019年07月24日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 4 ℃ 次

【絲絲的回答(17票)】:

手機答,可能有些不盡準確

要比較兩種定位的精度,從原理上看

基站(無論那個G)粗定位的原理

根據終端信號附著基站(cell)的cell ID,然後比對該cell ID的xy(通常是運營商維護),作出定位。

這裡面還有幾種不同的方式,比如類似相互測距(需要終端支持),比如再根據扇區進一步優化啊……

剛才說到「通常」是運營商維護這個數據庫,除了運營商,也有第三方機構在維護這個信息。

依托GPS和眾包的方式,可以「自動」維護這個數據庫再分享給大家用,每個移動的人都是個數據採集終端,人越多,精度越高,當然另外一方面也是隨著2G到3G,小區越來越小。

但是依然只是粗定位,特別是在沒有GPS,cell ID比較複雜的情況下,粗定位會有很大的偏差,最典型的例子是地鐵

1、地下沒GPS信號

2、不少地鐵覆蓋早期使用直放站覆蓋,信源的cell,可能在一個比較遠的位置

網絡輔助定位-AGPS,或者也叫精定位

這個在CDMA網絡上,由網絡提供部分星歷,可以讓終端更快的反應(相比接收3/4個衛星信號),詳細大家請自行百度

Wi-Fi定位

實際上是用Wi-Fi AP的一些特徵碼(比如ssid)為索引的附加地理信息的定位方式。

當然一樣可以結合GPS和眾包方式去建立數據庫,最典型的例子就是Wi-Fi版iPad定位的實現。

打開Wifi會增加定位的準確性--這個實際上就是每個用戶在幫助apple建立數據庫的過程。

所以,很難說究竟哪個定位方式更準確

取決於後面數據庫

總的來說,Cell越小,Wifi AP越密集的地方會越趨近於準確

GPS最準,不過,國內所有地圖數據是偏移的,絕大部分地圖應用已經糾偏了。

【鄭海子的回答(35票)】:

@余虹建 的答案有點問題。

通過ISP分配給你的ip大致猜出你的粗略物理方位

這句話不對。wifi定位的原理不是這樣的。

看看窗外,外面街上跑的很多出租車,快遞車輛等,都和地理數據公司合作,安裝了數據採集裝置。甚至是智能手機的持有者,在某些情況下也參與了這項計劃(當然他們自己未必知道,這也廣泛引起了關於隱私的焦慮和爭議)。他們在從事自身業務的同時,順便也記錄了四周每一個wifi信號(注意,這一過程只是掃瞄信號,並不需要真的連接上去。事實上,很多wifi是加密的,他們就算想連也連不了)與GPS信息的對應關係。通過這種類似眾包的辦法,地理數據公司可以構建起一個比較完整的龐大數據庫。

當你的移動設備需要使用wifi定位的時候,它會搜索周圍的wifi信號,同時在數據庫中搜索,得到地理位置的數據,這就是wifi定位的方式。

進一步的說明:

  1. 和許多人以為的不一樣,wifi定位並不需要連接到某個wifi網絡。事實上,就像我在原理部分描述的,倘若你開啟了蜂窩網絡數據連接,只要簡單地打開wifi開關,使得設備可以搜索周圍的wifi信號就行了。這種情況下,你根本沒有和wifi信號的ISP發生任何的關係,沒有從他那裡得到任何的IP地址分配,怎麼可能是通過IP獲得粗略方位的呢?當然,你如果連接上某個可以方位互聯網的wifi網絡,也是可以定位的。
  2. 一個完全沒有聯網的wifi設備,比如把無線路由的網線拔掉,也是可以幫助移動設備定位的。
  3. 就算你使用了代理,VPN,SSH tunnel等各種fancy的技術,ip地址被修改得面目全非,也是可以定位的。

通過我在原理部分的描述,很容易猜到,wifi定位的精度在很多情況下是高於3g信號的。因為wifi信號的覆蓋面積相對比較小,一般也就幾十米。如果能搜索到某個wifi信號,並且從數據庫中得到相關的記錄,這時候的定位精度一般可以到幾十米。反觀3g信號定位,這個方法主要是靠基站的三角定位,誤差從幾十米到上千米不等。

wifi定位的缺點也比較明顯。

  1. 你的這個wifi信號,如果在數據庫中沒有被記錄在案,那就沒法定位了。比如,如果你買了個新的無線路由器,靠它肯定是沒法幫助你的移動設備定位的。
  2. 數據更新有延遲。因為wifi信號的數據經常變動,而又只能依靠眾包的方法來獲取,這中間會有一定的延遲。還是舉上邊那個例子。假設你買了新的路由器,一開始它肯定不能定位你的手機。開著它經過一段時間以後(時長未知),可能這個信號被數據庫收錄了,從那以後,你才能用這個wifi信號定位。

最後,以Google為例,我們來看看他對於Wifi地理數據搜集和提交的說明。全文詳見:

static.googleusercontent.com

裡面明確說明了,Google會通過多種方式搜集地理數據,比如智能手機的持有人,專門的RF接受設備,街景車等等。這些信息都是被動獲取的,並且只有公開廣播的wifi信號才會被記錄——任何持有相關的無線信號接收設備的人都能獲取這些信息。並且,這些信息僅僅用來實現定位的功能。

【凌輝的回答(3票)】:

WIFI定位不清楚,但基站定位我可以保證,大多數情況下,定位出來的是手機當前基站的位置而不是手機的位置。至於精度,看基站的覆蓋範圍了。手機應用獲取基站編號不是很難,互聯網上也有數據商提供基站編號和經緯度,地理位置信息的對應關係。

如果想利用基站三角定位不太現實。根本獲取不到手機跟基站之間的距離。

------------更新--------------

剛才查看了聚合網的WIFI定位接口,提交的是AP的MAC地址,返回的是經緯度和地址。本人也發現過手機應用街旁會上傳周圍熱點MAC地址列表這樣的信息到服務器端,綜合一下,WIFI定位的大致方法就是根據MAC地址來查詢基礎信息數據庫獲取位置信息吧。

由此可見,最終定位出的位置均不是手機的準確位置,影響精度的就是信號的覆蓋範圍了。

--------最後更新一次------

唉,不瞎猜了,看到了聚合網提供的Android 混合定位SDK,其中關於定位精度的解答如下:

GPS定位精度範圍:30米,WIFI定位精度範圍:30-200米,基站精度為平均100~300米,視運營商基站覆蓋範圍而定。

【滇狐的回答(5票)】:

謝邀,WiFi 準確。因為一個 3G 基站能覆蓋幾千米,一個 WiFi 熱點也就覆蓋十幾米,最多幾十米。

Update:

@鄭海子 的答案基本靠譜。我簡單補充幾點:

1. 基站定位很少採用三角定位,出於成本考慮,手機基站都是按照有效覆蓋面積大致按蜂窩狀排列的,很少有讓一部手機能同時收到三個基站信號的地方。大部分情況下基站定位都是基於單基站的。

2. WiFi 位置數據庫不依賴 SSID。一方面 SSID 太過於隨意,不穩定,重名概率太高;另一方面有隱私和法律問題。

3. 街景車已經不用來掃瞄 WiFi 了。

【肖旺的回答(5票)】:

GPS定位最準確,WiFi和基站定位,其實是一模一樣的東西,只是最終定位的信號不一樣而已。所以,真的比不出來哪個更準確~

好些人說是通過IP地址定位的,真心第一次聽說,IP地址還能定位到人的?能定位到多大範圍呢?定位到在哪座城市?

Wi-Fi 定位的原理是什麼?

【李依隆Jimmy的回答(7票)】:

事實上,當前基於WiFi的定位,在室內範圍內早就已經達到1m的精度了。。。這方面的研究已經遠遠不是用MAC和SSID這麼low的方法了,從最早的RSSI三角定位、fingerprint,到現在利用信道特性都有很多相關的工作了。WiFi最大的優勢在於部署的簡便性,如果商業化再進一步,可以有效解決小範圍的室內定位問題,這方面有著巨大的現實需求。

至於3G,有使用ad-hoc cellular的方法加上算法修正使得定位精度在10m以內甚至更高的精度,不過最近沒有關注過相關工作。利用蜂窩網定位用戶是早已經廣泛用於實際的技術。但是再進一步也存在一定問題,蜂窩定位一個主要誤差來源在於信號穿透牆壁的時候的信號衰減會嚴重影響三邊定位效果,雖然Wifi雖然也有類似問題,但是畢竟WiFi信號源在室內,便於處理。

真說商業化的話,呵呵,WiFi不但可以知道你的位置,而且還是Device-free的,什麼意思?人不需要像蜂窩定位一樣拿著手機之類附加設備來確定人的位置,人什麼都不需要拿,站在室內環境中即可。而且WiFi還能做motion detection,知道你做了什麼動作,檢測你的姿態,還能測心跳、測呼吸頻率。論商業價值,比cellular不知道高到哪裡去了。

拿你們業界玩的那些東西當前沿,呵呵,早過時了。

至於認為信號覆蓋範圍能決定定位精度的想法就更是好笑了,沒有信號的時候怎麼辦?

【吳慕的回答(0票)】:

WiFi更準,WiFi定位是經過多個終端協同校準的結果,假設有多部手機接入,手機的gps定位會參與WiFi定位,當接入設備越多,校準的次數越多,最後位置數據會上傳到一個WiFi位置數據庫,綁定mac地址,再後來大家用WiFi就能定位了。。。

為了驗證這個觀點,我用新裝的寬帶(撥號上網,不能是光纖入戶),安裝了路由器後,用手機關閉gps定位,然後打開手機地圖軟件,發現不能定位,期間,這台路由器只是連入了這部手機和幾台筆記本,十幾天後仍然無法WiFi定位,我就產生了上述猜測。然後我故意略去路由器密碼,恰逢春節,我家在農村馬路邊,大量手機接入無線網,一天之後,奇跡出現了,WiFi可以準確定位,基本上分毫不差!我再關閉WiFi用手機GPS定位,發現手機的定位偏差很大。

為什麼光纖不能做這個實驗,因為光纖的小區終端很可能早就有位置信息在服務器,接入的用戶會繼承這些位置信息。

手機使用過程中,會收集各種信息,他們不斷的問你要地址權限,就是為了定位用戶細節,相對於無線熱點的固定性,它的定位精準度毫無疑問是優於其他定位的

【蔣春波的回答(3票)】:

WIFI是通過ISP分配給你的ip大致猜出你的粗略物理方位,然後利用設備連接wifi路由器的信號強度(我所瞭解最易實現的算法了)配合房屋建築構造圖,大致猜出你的方位,就我看過的demo而言,效果不能算滿意,設備稍微移動顛簸都會出現定位不准的情況。

就我國ISP的狀況通過分析ip段猜出粗略物理方位的精確度,實在是不敢恭維,特別是比較小的縣市,夠你忙的了。

3G通信的原理還是通過基站進行信號傳遞,利用三角公式估計算法 基本上就能確定你的物理位置。

所以,毫無疑問的是3G。

最後,希望@滇狐 懇指。

【知乎用戶的回答(2票)】:

wifi是通過連接網絡的IP定位,較粗略

3g通過運營商基站定位,較準確

但問題是除了一、二線城市,其他地區的基站並不多,因此會出現較大偏差。

【圭卓的回答(2票)】:

如果非要說基礎的話,Wi-Fi和基站定位的基礎的確一樣,都是信號強度。

但是不僅僅如此。

Wi-Fi的信號強度相對小的「缺點」結合了Wi-Fi熱點多的優點,加上定位提供商收集的海量數據,能夠構建出信號的「指紋」,比基站定位更精準。

基站則是先天不足,當然,其實基站信號也是有「指紋」的,但是那個的精度本來就比Wi-Fi的低了。

何為指紋,想像一下你打開手機上的Wi-Fi,然後很多時候一下子能夠搜到好幾個熱點吧?

但是其實你得到的不僅僅是這些熱點的名稱,還有信號強度。

供應商的數據收集,也收集這些(還有些其他的)。

這樣,他們就會知道,在點A,有a,b,c三個信號,每個的強度多少,在點B,有b,c,d三個信號,每個強度多少。

運用這些數據「指紋」其實很多情況下能夠有比簡單的信號強度算法更高的精度,如果兩者結合的話,精度就更高了。

這就是為什麼Wi-Fi的特點成為了優勢,因為對於基站的話,在點A,弄不好只有a一個信號。

即使有a,b,c等信號,基站的信號衰減沒有Wi-Fi那麼厲害,所以信號強度算出來的誤差比較大。

【淡忘的回答(0票)】:

實際使用中就可以感覺到的

我在屋裡用wifi定位,十分的快,但是經常能跑到附近的馬路上去

用3G信號,會稍慢,但是慢慢的精確度會越來越高

【知乎用戶的回答(0票)】:

理論上講,移動網絡(並不僅限於3G,以前的2G網絡一樣可以定位。數據業務流行之前甚至可以通過短信定位!)定位一般不太準確。原因前面有人說過了,至少需要3個基站才可以定位,一個基站一般覆蓋範圍都是半徑幾公里,cdma網絡好像號稱最遠是20公里,所以誤差幾百米很正常。但在城市熱點區域,基站功率小,覆蓋半徑可能只有幾百米,所以數量比較多,也可能定位很準。

gps定位是通過專門的衛星,跟手機網絡和wifi沒啥關係,而普通民用gps接收器精度都可以小於1m。現在手機上集成的都是A-GPS,首次使用不直接和衛星通信,而是通過數據網絡從運營商的定位服務器獲取信息,主要為了定位更快更準確。當然你可以通過設置關閉手機A-GPS功能,直接搜星。

wifi本身無法定位(IP定位是不可能的),顯示位置的原理應該像上面同學所說。你使用的定位服務,比如google maps,長期以來積累了大量各種無線終端的地理信息(街景車,手機後台悄悄發送的位置數據,wifi熱點位置,等等),你在定位時實際是把自己本地信息發給了服務器,然後服務器綜合各種特徵數據通過算法推斷出你的位置。所以,這類定位服務應該是用的人越多越準。

上面都是我根據一些基礎知識推測的,實際應用應該比這要複雜的多,我覺得可能各種信息都會被用到。比如說Google maps,多年前好像還沒有wifi定位這樣的功能,我的手機也沒有gps傳感器,中國電信運營商也不太可能開放基站數據給google,但是我開著gprs使用定位功能時也非常準!一度讓我覺得很神奇!想想也很恐怖,你什麼都被人知道了,你還不知道人家是怎麼知道的!

【裴佳迪的回答(0票)】:

@鄭海子 已經解釋的很詳細了。補充一點,也是自己遇到的。wifi定位會出現的問題是,你在南京用了n年的路由器,拿到杭州,定位經常還在南京。。。而基站位置變化的可能不大。

【知乎用戶的回答(0票)】:

現狀和發展趨勢,絕對都是基站定位比wifi定位更準確。

按照gsm系統協議規範,定位精度可以達到50m,這只是協議規範。開發過一個需求,美國由於安全原因,要求所有手機在接入時可以定位在10m以內。之後通過了驗收測試。umts系統的碼率更高,具備更高精度定位的先天條件,同時隨著站點間寬帶接口的應用,多站點定位將大幅度提高定位精度。超過10m實在太容易了。

此外接觸過的和定位相關的定制需求有:朝鮮政府要求中移動信號不允許過國境線,因為很多朝鮮人買中國的卡打電話;俄羅斯政府要求在監獄建立環形覆蓋,只有一圈工作區可以打電話,圈內和圈外都禁止通話;等等很多很多。

為什麼我要舉這些例子,因為基站都在運營商手裡。運營商可以提出各種要求,設備商會想盡辦法滿足。政府對運營商也有很大的控制力,甚至政府自己建專網,會觸發很多苛刻的要求和賺錢的機會。而wifi呢?中移動這麼有實力在wifi上也是虎頭蛇尾,沒法賺錢,誰幹?

wifi精準定位到1m,沒有有效的商業模式,沒法解決規格統一。怎麼和基站拼定位精度?

【呂羽的回答(0票)】:

其實Global Navigation Satellite System (GNSS)更準確,比如美國的GPS, 歐洲的Galileo,其精度非常高,可以達到2米。GNSS現已廣泛應用於航空、鐵路、輪船等工業化應用。例如,歐洲鐵路系統正在研發基於GNSS、UMTS、GSM各種技術相互輔助的列車定位系統,目的是替代傳統的鐵路信號系統來增加line capacity和safety。歐洲基於Galileo的EGNOS甚至可以幫助定位行駛中的汽車使其選擇正確的車道。

標籤:-定位(地理) -3G -Wi-Fi -地理信息


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