PHẦN A - LÝ THUYẾT VỀ LOCATION BASED SERVICE
Chương 2 CÁC CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ
2.1 Tìm hiểu các công nghệ định vị hiện có .1 GPS (Global Positioning System)
GPS là một mạng lưới các vệ tinh liên tục gửi các tín hiệu, qua đó các máy thu GPS có thể xác định vị trí của mình.
Các vệ tinh nói trên nằm trong quản lý của Bộ Quốc Phòng Mỹ, và có giá hàng tỉ đô la, chưa kể là chi phí vận hành, được thiết kế ban đầu với mục đích quân sự. Những người thiết kế ra nó cũng không thể ngờ rằng có một ngày, nó được phổ biến ở mức độ dân dụng với các máy thu cầm tay nặng chỉ vài trăm gam, không chỉ cho biết vị trí bằng các toạ độ kinh độ, vĩ độ mà còn có thể có màn hình, hiển thị bản đồ. Từ những ứng dụng quân sự, năm 1980, chính phủ Mỹ ban hành một nghị định cho phép phổ biến kỹ thuật này cho ứng dụng dân dụng, và những ứng dụng khổng lồ của nó đã được phát triển không giới hạn. Nhiều bạn hỏi rằng có phải trả chi phí cho việc sử dụng GPS không? Câu trả lời là có, nhưng may mắn phí này dân Việt ta không phải trả mà dân Mỹ đã trả hết qua việc đóng thuế cho chính phủ Mỹ rồi. Như vậy, chi phí sử dụng của GPS chỉ là mua máy và 2500 đồng cho mỗi vỉ pin con thỏ (cho khoảng 4 – 5 giờ hoạt động). Hệ thống gồm 24 vệ tinh ( 21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng). Các vệ tinh chuyển động trên “quĩ đạo cao” cách mặt đất khoảng 19,300 km.
2.1.2 Hệ thống định vị Galileo
Hệ thống định vị Galileo là một hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) được xây dựng bởi Liên minh châu Âu và cơ quan vũ trụ Châu Âu,là một dự án dùng để thây thế và bổ xung cho hệ thống GPS của Hoa Kỳ và GLONASS của Liên Bang Nga. Galileo khác với GPS và GLONASS ở chỗ nó là một hệ thống định vị được điều hành và quản lý bởi các tổ chức dân dụng, phi quân sự. Galileo theo kế hoạch sẽ chính thức hoạt động vào năm 2011 – 2012.Mục đích chính của Galileo là cung cấp một hệ thống định vị độc lập cho các quốc gia Châu Âu.
Sẽ miễn phí cho bất kỳ ai truy cập. Các dịch vụ mở sẽ được phát sóng ở 2 băng tần:
1164 – 1214Mhz và 1536 – 1591Mhz. Mục tiêu hổ trợ cho các hệ thống định vị trên ôtô.
Các dịch vụ thượng mại: sẽ được thu phí và có độ chính xác cao hơn. Các dịch vụ thương mại được bổ sung các trạm mặt đất để mang lại độ chính xác <=10m, tín hiệu sẽ được phát sóng ở 3 băng tần: 2 tín hiệu của dịch vụ mở và 1 tín hiệu 1260-1300Mhz.
Các dịch vụ công cộng và các dịch vụ an toàn cho cuộc sống: phục vụ cho các cơ quan an ninh và các ứng dụng ai toàn giao thông quan trọng.
2.1.3 Hệ thống GLONASS
Glonass đươc phát triển bởi Liên Xô và bây giờ là lực lượng không quân Nga, Glonass phục vụ cho chính phủ Nga.
Glonass được xây dựng vào năm 1976,đến năm 1995 hệ thống được hoàn thành, nhưng sau khi hoàn thành hệ thống nhanh chóng bị hư hỏng do sự xụp đổ của nền kinh tế Nga. Đến năm 2001, Nga tiến hành khôi phục lại hệ thống.
Hệ thống Glonass hiện nay gồm 20 vệ tinh, trong đó có 19 vệ tinh hoạt động, hệ thống Glonass hiện nay đã phủ sóng toàn bộ nước Nga.
Ngày 18/05/2007 tổng thống Nga đã ký quyết định chính thức cung cấp dịch vụ mở cho mục đích dân sự từ hệ thống Glonass
2.1.4 Hệ thống Compass
Compass(còn được gọi là Beidou-2) là môt dự án phát triển hệ thống định vị toàn cầu của Trung Quốc. Compass xây dựng chủ yếu nhắm mục đích phát triển kinh tế trong nứơc,cung cấp các dịch vụ định vị vận tải ….Hệ thống sẽ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng trong nước và những quốc gia láng giềng vào năm 2008, trước khi mở ra mạng lứơi định vị toàn cầu.
Compass gồm ít nhất 35 vệ tinh, 5 vệ tinh địa tĩnh, và 30 vệ tinh quỹ đạo trái đất tầm trung.
Tần số của Compass được cấp phát trong 4 băng tần:E1,E2,E5B và E6 và chồng lắp với Galileo.
2.1.5 Trạm thu phát sóng: BTS - Base Transceiver Station
Các trạm thu phát là nền tảng của truyền thông di động hiện đại, với ưu điểm cung cấp tín hiệu tốt trong các vùng đô thị, chi phí thấp và dễ lắp đặt hơn so với vệ tinh, ta có thể thấy các trạm thu phát ở hầu như mọi nơi.
Trạm thu phát là những điểm truyền / nhận sóng vô tuyến tới các thiết bị di động, thường chỉ hoạt động trong một phạm vi nhất định. Thêm nữa, các dịch vụ di động chỉ có thể dùng một số tần số đã được cấp phép (số lượng tần số này có hạn). Do đó, để có thể cung cấp dịch vụ một cách xuyên suốt cho người dùng, các trạm thu phát thường có vùng phủ sóng chồng lên nhau. Mật độ trạm thu phát cũng tùy vùng mà thay đổi:
Ở các vùng đô thị: Mật độ trạm phải cao vì
Có nhiều kiến trúc kiên cố, sóng vô tuyến không dễ xuyên qua
Lượng người dùng tập trung lớn trong khi số kênh thu phát lại phụ thuộc vào số tần số được các tổ chức quản lý cho phép dùng nên cũng bị giới hạn, các trạm buộc phải dùng lại cùng một kênh tại cùng một thời điểm mà không làm ảnh hưởng lẫn nhau
Ở các vùng nông thôn thì mật độ trạm lại thấp vì lượng người dùng ít, các công trình xây dựng thường không cao mà tầm phủ sóng của các trạm lại khá rộng.
Hình 2-7 Trạm thu phát
Vì các trạm thu phát là cố định, nên nếu biết được người dùng thiết bị di động đang ở trạm thu phát nào gần nhất thì có thể suy ra được vị trí tương đối của người dùng. Tuy nhiên sai số sẽ lớn ở các vùng nông thôn do mật độ trạm thưa và tầm phủ sóng của một trạm có thể lên đến hàng kilômét.
Điện thoại di động có thể dựa vào mã số trạm, mã mạng và mã nước để truy vấn các cơ sở dữ liệu vị trí trạm như OpenCellID, từ đó suy ra vị trí của mình
2.2 Tìm hiểu các thiết bị hổ trợ người dùng