基于位置的服务(LBS)
提纲
位置服务
定位技术
服务技术
社交技术
典型应用
相关研究
基于位置的服务-定义
•定义：
• 基于位置的服务：Location-Based Services（
LBS）
• 方法是利用定位技术获得移动终端（人）的位置信息，
并通过通信网络向移动终端（人）提供与位置相关的
信息服务
• 目的是可以随时（Anytime）、随地（Anywhere）为
所有的人（Anybody）和事（Anything）提供实时的
“4A”服务
基于位置的服务-应用
•LBS最早应用
• 20世纪70年代美国
• 911电话定位
•LBS典型应用
• 基于GPS（Global Positioning System，全球定位系统）
• 导航
•LBS普及应用
• 移动通信技术使得LBS的普及成为可能
• 各种基于位置的服务系统
基于位置的服务-技术框架
摘自李清泉老师报告
提纲
位置服务
定位技术
服务技术
社交技术
典型应用
研究实例
定位技术
定位手段
定位方法
定位系统
定位手段
Ultrasonic time of flight
E-911
Stereo camera
Ad hoc signal strength
GPS
Physical contact
WiFi Beacons
Infrared proximity
Laser range-finding
VHF Omni Ranging
Array microphone
Floor pressureUltrasound
定位方法
直接推断
– 飞行时间
– 信号强度衰减
间接判断
– K-近邻法
– 边测量法
– 双曲线多边测量法
– 角度测量法
– 指纹法
直接推断
如何确定信
号源和接受
设备之间的
距离？
直接推断
飞行时间
– 光或声音的速度
信号强度衰减模型
– 已知的下降特性： 1/r^2-1/r^6
难点：多径问题
12
间接判断一---K-近邻法
最简单的定位技术
接近参考点
基于响应和接触等
间接判断二---边测量法
计算设备与参考点的距离
2D需要3个参考点，3D需要4个
间接判断三---双曲线多边测量法
到达时间差法 (TDOA)
信号限制于双曲线模型
间接判断四---角度测量法
信号的角度
经常使用方向性天线
间接判断五---指纹法
映射方法
解决多径难题
优于建模复杂的RF传播模式
间接判断五---指纹法
比建模容易，结果准确
需要一个密集的实地采集数据
挑战问题
– 空间差异性
– 时间稳定性
定位系统
定位系统描述与分类标准
现有定位系统
定位系统描述与分类标准
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位置类型
– 比如：室内还是室外
分辨率/准确度
– 比如：3米精度90%
基础设施的要求
– 比如：移动基站；WiFi AP
数据存储
– 比如：本地或中央
系统类型
– 比如：主动或被动
信号系统
– 比如：WiFi, Bluetooth, GSM, GPS等
比如
按基础设施分
– 在环境中安装自定义信标的
• 超宽带（Ubisense），超声波（ MIT Cricket,
Active Bat），蓝牙
– 利用现有基础设施的
• GSM (Intel, Toronto), WiFi (RADAR, Ekahau,
Place Lab), FM (MSR)
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优缺点
基于信标的方法
– 需要很多设备（通常至少每间房一套）
– 保养
利用现有的基础设施
–WiFi and GSM
• 住宅区附近并不总是密集
• 基础设施的控制受限 (特别是 GSM)
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位置服务
定位技术
服务技术
社交技术
典型应用
研究实例
服务技术
♦地图技术
增量更新
渐进传输
自动变化监测
多源数据整合
增量更新—只更新变化的部分
渐进传输
自动变化检测
主要内容
• 新增的道路
• 形状变化的道路
• 限速发生变化的道路
• 转向限制的变化
核心
– 自动检测算法
多源数据整合
线划
影像
三维
POI
….
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位置服务
定位技术
服务技术
社交技术
典型应用
研究实例
社交技术
♦信息挖掘
个人行为挖掘
群体行为挖掘
用户个人历史轨迹描述
多用户轨迹聚合
LBSN的相关研究工作
通过位置轨迹研究行为识别
–提取GPS轨迹序列
–得到用户行为（在做什么）
–得到用户描述（职业，性别，年龄 …）
LBSN的相关研究工作
利用位置信息研究社交网络
–通过GPS数据获得用户行为习惯
–分析不同人之间的联系点和相似性
– “寻友定位”
–建立位置信息与在线社交网络的桥梁
LBSN的相关研究工作
用于家庭生活
–获得家庭成员的位置状态
–四个位置状态：家，工作，学校，其它
LBSN的相关研究工作
综合运用多种手机传感器
–加速度计、电子罗盘、摄像头，麦克风
–获得运动状态、声音、光线、颜色信息
–感知室内环境，分析具体地点信息和用户的
社交状态
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位置服务
定位技术
服务技术
社交技术
典型应用
研究实例
基于位置的服务-应用
摘自李清泉老师报告
Web导航
车载GPS导航
卫星影像模式
街景、地图模式
实时路况和热点信息
Google Maps Navigation
信息推送
E-911
Child Tracking
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老年人看护
基于位置的社交网络
最新的业务——位置即服务
–允许用户在特定地点“报到”（check in）
–提供一个新的维度，人们可以相互联系与认
识
–将位置兑换成优惠券，呼朋唤友一起Fun，用
手机找到附近最潮的咖啡店，在那里邂逅你最
想遇到的人。唯一的代价：将行踪昭告天下
基于位置的社交网络
2009年3月上线
用户突破200万
最近三个月平均每天增加一万用户
平均每天超过100万用户Check in
10年7月2日获得2000万$风投
基于位置的社交网络
用户
更了解身边的所
有美好事物，更
为真实的服务信
息，新颖的交友
方式
双赢的
盈利模式
企业
更有针对性的宣
传，更精确的广
告，更好的回馈
“忠实用户”
基于位置的社交网络
LBSNLBSN的成功的成功
SNS
的成熟
手机定位
的发展
无线上网
资费下降
智能手
机普及
基于位置的社交网络
FaceBook高调进入
• 地理定位服务Places
• 8月19日：
08-19/
48 *
城市
计算
城市计算的核心问题
城市感知：如何利用城市现有的资源，在
不干扰人们生活的前提下自动感知城市的
韵律
海量异构数据的管理：只有提前建立起不
同数据之间的关联，才能使后面的分析和
挖掘过程变得高效可行
异构数据的协同计算：
虚实结合的混合式系统：如云加端模式
49 *
城市计算的典型应用
城市规划
50 *
智能交通
51 *
社交和娱乐
52 *
城市安全和应急响应
53 *
