Как правильно триангулировать вышки сотовой связи GSM для получения местоположения?
Прежде всего, я пытаюсь сделать всю эту катастрофу на c# (.net 4), так что если вы придумаете какой-нибудь код, чтобы помочь мне, это будет оценено, но на самом деле все, что угодно, поможет на данном этапе.
У меня ситуация, когда у меня есть устройство, которое может получить информацию только о GSM сотах (кстати, через команду AT+KCELL), поэтому у меня есть коллекция значений о сотовых вышках (каждая имеет LAC, MCC, MNC, Cell ID, Signal Strength и первый Timing Advance). Таким образом, я думаю, что нахожусь в хорошем месте, чтобы иметь возможность получить некоторые координаты долготы и широты (хотя и неточные, но, ну да ладно). Именно здесь я обращаюсь за помощью, потому что теперь мой маленький мозг запутался...
Я вижу различные сервисы, которые предоставляют разрешение кода ячейки (Google, Open Cell ID и т.д.), и они принимают LAC, MCC и т.д. в качестве аргументов и возвращают координаты. Я полагаю, что то, что они возвращают, будет, следовательно, координатой данной вышки, которую я передаю. Так что в моем случае я могу отправить все LAC и т.д., которые у меня есть, и получить обратно набор долгот и широт. Великолепно, но это не то, где находится мое устройство. Теперь я думаю, что мне нужно сделать что-то вроде триангуляции, и здесь мне вредит отсутствие знаний.
Итак, прав ли я до сих пор? Если предположить, что да, то как мне выполнить этот расчет (есть ли что-то, что подскажет мне, что делать со всеми этими числами, или, еще лучше, какая-то библиотека с открытым исходным кодом, на которую я могу сослаться и ввести все эти данные, чтобы получить что-то разумное)?
Я предполагаю, что мне нужно будет использовать опережение зажигания для определения приблизительного расстояния до сотовой вышки (возможно, используя силу сигнала), но что я должен сделать? Как вы можете видеть - я не в своей тарелке!
Например, вот что я могу получить от вышеупомянутой команды AT:
5,74,33,32f210,157e,8101,50,0,79,3,32f210,157e,80f7,37,64,5,32f210,157e,810b,37,55,32,32f210,157e,9d3,27,41,33,32f210,157e,edf8,15Разбив его на части и разобрав, я получил бы (надеюсь, я разобрал это правильно - конечно, есть вероятность, что в моей процедуре разбора есть ошибка, но это выглядит разумно):
Number of cells: 5ячейка 1
LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33025
Signal: 80
ARFCN: 74
BSIC: 33
Timing advance: 0
Longitude: 14.2565389
Latitude: 48.2248439Клетка 2
LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33015
Signal: 55
ARFCN: 79
BSIC: 3
Longitude: 14.2637736
Latitude: 48.2331576Клетка 3
LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33035
Signal: 55
ARFCN: 64
BSIC: 5
Longitude: 14.2488966
Latitude: 48.232513Клетка 4
LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 2515
Signal: 39
ARFCN: 55
BSIC: 32
Longitude: 14.2488163
Latitude: 48.2277972Клетка 5
LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 60920
Signal: 21
ARFCN: 41
BSIC: 33
Longitude: 14.2647612
Latitude: 48.2299558Итак, имея всю эту информацию, как мне наиболее точно определить, где я на самом деле нахожусь?
Я могу помочь вам немного разобраться в теории.
Триангуляция - это, по сути, нахождение точки пересечения трех окружностей.
Каждая мобильная вышка является центром круга. Размер круга зависит от силы сигнала этой вышки.
Место, где три круга пересекаются, и есть место, где находится пользователь.
Вы можете выполнить базовую триангуляцию следующим образом:
3 башни в tx1,ty1 tx2,ty2 tx3,ty3С уровнями сигнала s1, s2, s3
Мы вычисляем вес каждого сигнала. По сути, это число от 0 до 1 для каждой башни, где сумма весов равна 1.
Взвешенный сигнал w1, w2, w3, где: w1 = s1/(s1+s2+s3) w2 = s2/(s1+s2+s3) w3 = s3/(s1+s2+s3)
Пользователь будет находиться в x: (w1 tx1 + w2 tx2 + w3 tx3) y: (w1 ty1 + w2 ty2 + w3 ty3)
Вот рабочий пример, использующий значения из вашего вопроса:
s1 = 80 s2 = 55 s3 = 55 s4 = 55 s5 = 21
w1 = 80 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) w2 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) w3 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) w4 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) w5 = 21 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 )
w1 = 0.3007519 w2 = 0.2067669 w3 = 0.2067669 w4 = 0.2067669 w5 = 0.0789474
Долгота: 14.2565389
Широта: 48.2248439
Долгота: 14.2637736
Широта: 48.2331576
Долгота: 14.2488966
Широта: 48.232513
Долгота: 14.2488163
Широта: 48.2277972
Долгота: 14.2647612
Широта: 48.2299558
Долгота местоположения = 14.2565389 0.3007519 + 14.2637736 0.2067669 + 14.2488966 0.2067669 + 14.2488163 0.2067669 + 14.2647612 * 0.0789474
Широта местоположения: = 48.2248439 0.3007519 + 48.2331576 0.2067669 + 48.232513 0.2067669 + 48.2277972 0.2067669 + 48.2299558 * 0.0789474
Долгота результата: 14.255507 Широта результата: 48.2291628
Это не ответ, но это начало, и я могу добавить к нему что-то еще:
Похоже, что идентификаторы ячеек опубликованы:
Я нашел эту ссылку на этой вики-странице, где есть ссылки на другие источники данных об идентификаторах ячеек: http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_ID )
внизу страницы есть ссылка на данные об идентификаторе ячейки:
http://openbmap.org/latest/cellular/raw/input_raw.zip
Также я нашел это видео на youtube, где парень играет вокруг с некоторыми приложениями, которые имеют местоположение сотовых вышек, кажется:
Возможно, по идентификатору соты и уровню сигнала можно сделать предположение...
но AFAIK для общей триангуляции вам нужно знать точное расположение по крайней мере трех вышек и точное расстояние до них (это может быть приблизительное расстояние с уровнем сигнала, но это может быть слишком неточно).
Кажется, в Википедии говорится, что это делается таким образом... используйте комбинацию того, в какой соте вы находитесь, ближайшей вышки и силы сигнала, чтобы получить ваше местоположение:
