Поиск новых возможностей для увеличения доходов в сотовой индустрии и радикальное снижение стоимости индивидуальных средств космической навигации обусловили широкое распространение услуг, которые совсем недавно считались элитными, — а именно определения местоположения мобильных объектов

Такие услуги предоставляются не только в обеих столицах, но и во многих крупных городах России. Их продвижению вглубь страны способствовала активная региональная экспансия федеральных сотовых операторов.

Технологии местоопределения

Существует множество способов и технологий определения географических координат или локального участка местности, на котором находится подвижный объект мониторинга. Их можно условно разделить на две группы.

Методы первой группы базируются на использовании ресурсов и информации баз данных операторов сотовых сетей. В этом случае применяются разные алгоритмы определения местоположения мобильных терминалов по радиосигналам и их характеристикам: по амплитуде в месте приема, направлению распространения сигнала и времени задержки при распространении. Среди известных алгоритмов следует упомянуть методы направления прихода сигналов (АОА — Angle of Arrival), фиксации времени приема сигналов (ТОА — Time of Arrival), разности времени приема сигналов (TDOA — Time Difference of Arrival), сопоставления образов (сигнатур) мест расположения абонентов (LRM — Location Pattern Matching), а также их комбинации.

Естественно, чем сложнее метод локализации, тем выше его точность. Оставив за скобками техническое описание перечисленных методов расчета координат, отметим, что их внедрение требует весьма дорогостоящей адаптации инфраструктурного оборудования сетей мобильной связи. Кроме того, требуется установка промышленной платформы для предоставления услуг позиционирования. А поскольку стандарт GSM содержит директивы по реализации услуг позиционирования, практически все ведущие производители оборудования сотовой связи имеют в своем арсенале подобные решения.

Вторая группа технологий позиционирования использует навигационные сигналы спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС, Inmarsat). В данном случае расчет географических координат объекта осуществляется непосредственно на пользовательских терминалах, а сети мобильной связи обычно играют роль коммуникационных каналов для передачи служебной информации в централизованные системы мониторинга или диспетчеризации. Впрочем, «географический» трафик от спутниковых систем позиционирования может передаваться с использованием альтернативных технологий радиосвязи, например транкинга. Но в силу своей распространенности и доступности сотовые сети GSM оказались на передовом рубеже рынка мобильного позиционирования.

Помимо названных групп решений известны комбинированные методы, позволяющие определять местоположение мобильных объектов (A-GPS — Assistant GPS). В них используется информация сразу из двух источников — сотовых сетей и космических средств позиционирования. Однако подобные технологии пока не нашли применения в нашей стране.

Наиболее массовым способом определения местоположения мобильных объектов в России стал Cell Identifications (Cell ID). Хотя его точность оставляет желать лучшего, он не требует от сотовых операторов значительных капиталовложений в переоборудование сетей. При этом услуги позиционирования могут быть реализованы с помощью обычных сотовых телефонов.

Системы, основанные на методе Cell ID, определяют местоположение подвижного объекта по ячейке, из которой исходит радиосигнал мобильного терминала. При этом точность позиционирования объекта напрямую зависит от радиуса действия базовой станции активной соты. В городских условиях она может измеряться сотнями метров, а в сельской местности — десятками километров. Если же на базовой станции установлена секторная антенна, точность позиционирования увеличивается до размеров сектора задействованной ячейки. Подчеркнем: в данном случае под термином «определение местоположения» следует понимать не вычисление географических координат, а привязку абонента к объектам, зарегистрированным в базе данных электронной карты оператора, — населенным пунктам, улицам, станциям метро, банкам, кафе и т. д.

Рис. 1. Определение местоположения абонента по направлению прихода сигналов

С точностью до ячейки

Системы первого поколения, основанные на технологии Cell ID, используют расширенные возможности телефонных SIM-карт. Например, с их помощью абонент может послать на сервер оператора SMS-запрос о местонахождении ближайших к нему групп объектов, внесенных в SIM-меню телефонного аппарата. Сервер идентифицирует номер ячейки, из которой исходит запрос, и сопоставляет ее с объектами из соответствующей базы данных. Запрошенная информация о близлежащих магазинах, кинотеатрах и т. п. передается абоненту в виде SMS.

По этому пути развития информационных сервисов пошла компания «МегаФон», три года назад открыв свою сеть в столичном регионе. Первая платформа для предоставления услуг позиционирования разрабатывалась в фирме собственными силами. Очевидным недостатком подобной схемы является увеличение нагрузки на каналы передачи сигнальной информации в сети оператора, поскольку весь информационный трафик передается по ней посредством SMS.

Примерно полгода назад в сети «МегаФон-Москва» было запущено новое платформенное решение производства Ericsson, предназначенное для оказания услуг мобильного позиционирования. Оно базируется на специализированном сервере и существенно сокращает нагрузку на радиоканалы. Как известно, телефоны абонентов регулярно обмениваются служебной информацией с инфраструктурным оборудованием сотовой сети. Эти данные, содержащие сведения о номере активной ячейки, попадают в базу данных оператора, а затем используются для тарификации услуг связи (если тарифы зависят от зоны обслуживания). «Решение Ericsson способно осуществлять выборку необходимой информации о местоположении клиентов и передавать ее по назначению в тот момент, когда она запрашивается. При этом несколько увеличивается нагрузка на внутрисетевые каналы связи оператора, но значительно сокращается объем сигнального трафика», — сообщил старший специалист отдела внедрения новых услуг и технологий сети «МегаФон-Москва» Сергей Езык. Пока в «МегаФоне» обе системы определения местоположения действуют параллельно.

В «ВымпелКоме» рассчитывают запустить полноценный набор сервисов в области мобильного позиционирования к концу текущего года. По словам представителя пресс-службы компании Артема Минаева, московский фрагмент сети «Би Лайн GSM» уже два года предоставляет владельцам SIM-карт информационный сервис с расширенной функциональностью «БИ-Инфо», который позволяет получать на экран мобильного телефона адреса ближайших к абоненту московских ресторанов, банков и других объектов.

В МТС также готовятся к полномасштабному внедрению платформы для организации сервисов определения местоположения абонентов. Некоторое промедление с введением таких услуг в коммерческую эксплуатацию в компании объясняют тем, что «подобные предложения только начинают формировать рыночный спрос». В этих условиях важно не как можно скорее запустить технологию, а создать качественный полнофункциональный продукт, действительно нужный абонентам.

Прошлым летом МТС проводила тестирование технологии CGI (Cell Global Identifier), обеспечивающей позиционирование мобильных объектов с точностью до 150 м. Сервисами на ее основе могут воспользоваться абоненты с обычными сотовыми трубками. Кроме того, МТС разрабатывала бизнес-модели, которые могут быть предложены абонентам. По результатам испытаний было выбрано решение финской компании Locus Portal (Locus A-MLC), и начались разработка и внедрение услуг.

Как сообщают в пресс-службе компании, в самое ближайшее время МТС продемонстрирует целый спектр взаимосвязанных услуг определения местоположения. В некоторых из них будет применена технология GPS, на основе которой развивает услуги дочерняя фирма МТС — «Мобильные Телематические Системы Позиционирования» («МТС-П»). Кроме того, сервис удаленного мониторинга транспортных средств на базе спутниковой навигации внедрен в новосибирском филиале МТС.

Рис. 2. Метод сопоставления радиоотпечатков сигнала от сотового телефона

Популярные услуги

Услуги, основанные на технологии мобильного позиционирования, по своему характеру разделяются на информационно-развлекательные и деловые. К последним относятся услуги мониторинга удаленных объектов, навигации и диспетчеризации. Информационные услуги позволяют предоставлять пользователям актуальную информацию в зависимости от их местонахождения.

Типичный пример — широко известный сервис «Ближайшие» компании «МегаФон». Этот же оператор преуспел в развитии развлекательных сервисов. Запущенные «МегаФоном» игра BotFighters и сервис знакомств «Я рядом» также не нуждаются в представлении. Новое предложение оператора «Автоматический определитель местоположения» (АОП) позволяет владельцам мобильных телефонов определять местонахождение других абонентов своей сети (при их безусловном согласии). Сейчас оператор готовит к запуску вторую версию АОП, которая реализует доступ к географической информации с помощью не только SMS, как было ранее, но и Web- и WAP-интерфейсов.

Услуги слежения, навигации и диспетчеризации используются в целях обеспечения безопасности, для оказания экстренной или технической помощи, поиска подвижных объектов, информирования об оптимальном маршруте движения транспорта и управления транспортными ресурсами предприятий. С их помощью в режиме реального времени передается информация о скорости, направлении движения и показаниях бортовых датчиков автомобилей. Посылая команды с управляющего компьютера, можно заглушить двигатель, заблокировать двери, включить сигнализацию автомобиля и сделать многое другое.

Уже более года «МегаФон» активно продвигает систему слежения за мобильными объектами Weblocator, разработанную во взаимодействии с компанией Race Communications. Эта система реализует один из методов определения координат второй группы: она получает навигационные данные со спутников, а для передачи служебной информации внутри Weblocator задействуется сотовая сеть «МегаФона». Чтобы воспользоваться услугами данной системы мониторинга, необходимо приобрести специальный комплект GPS-оборудования.

В 2003 году рост абонентской базы Weblocator составлял 15—25% в месяц — при том, что доля корпоративных клиентов равнялась 75% от общего числа подписчиков. Ежемесячная выручка оператора с каждого автомобиля или другого объекта, оснащенного системой, составляла примерно 48 долл. «В первом полугодии 2004 года положительная динамика подключений к услуге Weblocator сохранила свои темпы», — отмечает советник генерального директора компании Роман Проколов.

Недавний ввод в эксплуатацию технологии АОП сделал возможными разработку и запуск облегченного варианта системы мониторинга «Weblocator ЛАЙТ»: предлагаются лишь базовые функции Weblocator в зоне действия сети «МегаФон-Москва». Подписчикам «Weblocator ЛАЙТ» не нужно покупать спецоборудование GPS, поскольку система определяет местоположение объекта методом Cell ID. Основное отличие «Weblocator ЛАЙТ» от услуги АОП состоит в том, что в первом случае можно получать географическую информацию через компьютер, подключенный к Internet (формировать индивидуальные запросы, просматривать положение абонентов на электронной карте, получать статистику их передвижений), а во втором используется только мобильный телефон (для передачи SMS). Как сообщил начальник отдела проектирования Race Communications Михаил Хажинский, хотя пакет «Weblocator ЛАЙТ» предлагается совсем недавно, он уже набрал более 1 тыс. подписчиков.

В ближайшее время «МегаФон» приступает к активному продвижению этой услуги по всей стране. Например, в Поволжье «Weblocator ЛАЙТ» работает в тестовом режиме уже с начала лета, а абоненты других регионов могут рассчитывать на подключение к услуге в ближайшие месяцы.

Один из самых амбициозных проектов на рынке мобильного позиционирования реализует компания «МТС-П». Она участвует в комплексной городской программе правительства Москвы «Система навигации и телематики для городского управления и населения», рассчитанной на 2003—2005 годы. Программа базируется на применении технологий GPS и направлена на оптимизацию управления транспортом городских служб. В 2002—2003 годах «МТС-П» участвовала в разработке данной программы и создании опытных зон в четырех столичных ведомствах — ГУП «Мосгортранс», ГУ ГОЧС, Службе скорой и неотложной медицинской помощи, ГИБДД ГУВД Москвы. Сейчас «МТС-П» завершила инвентаризацию маршрутной сети наземного пассажирского транспорта Москвы (протяженностью 31 тыс. км) и готовится к построению коммерческой сервисной платформы, которая позволит предоставлять полный спектр услуг телематики и навигации не только городским службам, но и частным лицам. Предполагается, что система сможет обслуживать более 500 тыс. абонентов на всей территории радиопокрытия МТС.

Кроме того, МТС и компания «Гольфстрим — охранные системы» предоставляет услуги охранной сигнализации, в которой фрагментарно используется технология спутникового позиционирования. Система «Мобильный телохранитель», о которой идет речь, обеспечивает оперативный вызов милиции с помощью нажатия одной кнопки мобильного телефона. Она заранее запрограммирована на звонок или отправку SMS-сообщения на «тревожный» номер оператора. В течение нескольких минут после вызова по адресу, определенному с помощью GPS-приемника или заранее указанному в договоре, должна прибыть милицейская группа оперативного реагирования. Если телефон не оборудован встроенным приемником GPS, попавшему в беду человеку придется сообщить адрес места происшествия обычным способом.

Рис. 3. Комбинированный метод местоопределения с помощью телефона, оснащенного модулем GPS

Партнерство и независимость

При внедрении и оказании услуг мобильного позиционирования рыночные игроки опираются, как правило, на одну из типичных бизнес-моделей. Простейшие услуги, для реализации которых достаточно внутренних ресурсов и информации сотовой сети, операторы мобильной связи предоставляют самостоятельно. Чтобы организовать более сложные сервисы, они заключают соглашения с сервис-провайдерами и контент-партнерами либо организуют специализированные дочерние предприятия (как сделала компания МТС в рамках московского проекта «Система навигации и телематики для городского управления и населения»).

Роман Проколов из «МегаФона» отмечает, что основной движущей силой на рынке является конкуренция, поэтому его компания взаимодействует со многими сервис-провайдерами и поставщиками контента, которым предоставлен режим наибольшего благоприятствования. Создание операторами «ручных» фирм, по его мнению, представляет собой тупиковый путь.

Типичный пример эффективного сотрудничества сотового оператора с независимым поставщиком услуг — партнерство «МегаФона» и Race Communications. Оператор продает последней ресурсы своей сети, обеспечивает тарификацию услуг и поставляет SIM-карты, а Race организует сервис и продает абонентам «МегаФона» услуги определения местоположения. Техническая составляющая подобного сотрудничества подразумевает организацию специального шлюза для обмена служебной информацией между партнерами. В частности, введение услуги Weblocator было сопряжено с внедрением соответствующего решения шведской фирмы Mobilaris.

Помимо крупных игроков рынка мобильного позиционирования — сотовых операторов, вступивших в альянс с сервис-провайдерами, — данную область бизнеса «населяют» независимые компании, которые сделали ставку на применение технологий GPS. Предлагая свои услуги, они используют сети сотовых операторов в качестве транспортной основы передачи информации.

Так, фирма RussGPS (дочернее предприятие «Руслайна») предлагает клиентам широкий спектр услуг для мониторинга подвижных объектов, базирующихся на технологиях спутниковой навигации и GPRS. Компания предлагает сразу несколько пакетов услуг, которые различаются по функциональности и стоимости, ориентированы на разные категории пользователей — от корпоративных до частных. «Наиболее востребованы противоугонные сервисы для частных автовладельцев и услуги мониторинга подвижных объектов для корпоративных заказчиков», — комментирует директор по продажам RussGPS Екатерина Журавлева.

Решение RussGPS включает в себя телематический сервер со специализированным программным обеспечением и абонентские терминалы GSM/GPRS/GPS ведущих зарубежных производителей. Сам провайдер не выпускает оборудование для предоставления услуг. В зависимости от объема решаемых задач менеджеры RussGPS предложат клиенту либо нужную модель абонентского терминала (сотового телефона с поддержкой GPS), либо встраиваемый модуль, либо навигационную панель. Как уже отмечалось, сервисная платформа RussGPS использует в качестве транспорта данных не только SMS-сообщения, но и пакетную среду передачи данных в сетях GSM. А поскольку операторы сотовой связи тарифицируют услуги GPRS по объему трафика, такой способ передачи данных позволяет значительно снизить стоимость услуг определения координат мобильных объектов.

Поначалу RussGPS предлагала услуги мобильного позиционирования на платформе GSM/GPS, в которой информация о местоположении транспортных средств передавалась клиентам посредством SMS-сообщений. Такой способ обмена данными обеспечивал выполнение задач мониторинга, но характеризовался высокой стоимостью обслуживания (хотя между провайдером и сотовыми операторами существовали договоренности о скидках на SMS-трафик). Стоимость месячного обслуживания одного транспортного средства при ежеминутном получении SMS-сообщений о местонахождении объекта достигала 2,5 тыс. долл. После внедрения компанией решения на базе GPRS стоимость обслуживания упала в десятки раз и необходимость взаимодействия провайдера с сотовыми операторами отпала, ведь клиенты могут самостоятельно платить за трафик GPRS сотовому оператору.

Компания «Юником» предлагает CityPoint — программно-аппаратный комплекс автоматизированной навигационно-диспетчерской системы управления транспортом предприятия. Этот полностью российский продукт также базируется на платформе GPS/GPRS. Фирмой разработаны типовые решения для организаций разных отраслей — служб ЖКХ, медицинской помощи, пожарных, МЧС, маршрутных такси, предприятий по перевозке грузов.

CityPoint позволяет диспетчеру в режиме реального времени наблюдать за перемещениями контролируемых транспортных средств, получать голосовые уведомления, сообщения о включении тревожной кнопки и информацию с датчиков. В отличие от RussGPS, компания «Юником» предоставляет клиентам универсальные телеметрические контроллеры TC-A собственного производства. По словам руководителя отдела маркетинга и рекламы «Юником» Галины Метс, ее фирма обеспечивает услуги вне зависимости от того, в какой сети GSM обслуживается их клиент.

Независимые компании, специализирующиеся на мобильном позиционировании, активно действуют не только на московском, но и на региональных рынках. Несколько мониторинговых систем функционируют в Санкт-Петербурге. Среди них, к примеру, стоит назвать системы «Навигатор» (разработка «Навси»), Tracer (фирма «НиКом») и «Андромеда» («Си-Норд»). Аналогичные системы действуют в Екатеринбурге, Новосибирске и других крупных городах России.

Приемлемые тарифы

Стоимость услуг мобильного позиционирования зависит от их функциональности и характера потребления. Сервисы, ориентированные на массового клиента, доступны по цене большинству абонентов сотовых сетей. В частности, стоимость одного SMS-запроса услуги «Ближайшие» компании «МегаФон» составляет 0,3 долл., а подписчикам услуги АОП каждый запрос обходится в 0,15 долл.

Противоугонные услуги в большей степени ориентированы на клиентов со средним достатком — владельцев дорогих иномарок или корпоративных заказчиков. Ежемесячные затраты на использование услуги WebLocator (тарифный план «Локатор») складываются из абонентской платы (23 долл. в месяц) и стоимости отправленных SMS-сообщений с координатами автомобиля (0,05 долл. за каждое сообщение).

Тарифы на пользование услугой RussGPS Box 110, позволяющей клиентам самостоятельно отслеживать через Internet местоположение, скорость и направление движения объектов, также ориентированы на массовый рынок. Абонентская плата составляет 30 долл. в месяц или 300 долл. в год. А тарифы на услугу «RussGPS-противоугон», которая не предусматривает возможности самостоятельного получения той же информации через Internet, составляет 600 долл. в год. К сумме ежемесячных отчислений необходимо прибавить затраты на покупку оборудования. Впрочем, они не так уж велики: стоимость одного терминала М110 в RussGPS составляет около 500 долл.

При подписке на услугу «Мобильный телохранитель» абонент компании МТС должен заплатить 15 долл. Вдобавок он оплачивает абонентские взносы в размере 0,5 долл. в сутки. Значительно дороже стоят услуги мобильного позиционирования, связанные с диспетчеризацией транспортных средств, ведь в данном случае речь может идти о проектных решениях для предприятий. Стоимость подобных решений может достигать сотен тысяч долларов — в зависимости от масштабов проекта и типов решаемых задач.

Системы мобильного позиционирования внедряются не только в сетях сотовых операторов GSM или с их участием. В подобных решениях могут использоваться и другие технологии или стандарты связи.

Методы: от простого к сложному

1. Метод направления прихода сигналов (Angle Of Arrival, АОА).

Он основан на измерении углов направления прихода радиосигнала от телефона абонента относительно линии, соединяющей две базовые станции сотовой сети. Как известно из учебника геометрии, зная длину одной из сторон треугольника и прилегающие к ней углы, можно элементарно вычислить длину оставшихся двух сторон, то есть определить координаты абонента на местности.

2. Метод сопоставления образов (сигнатур) мест расположения абонентов (Location Pattern Matching, LRM) мобильного абонента.

Данный алгоритм основан на измерении фазовых, временных и амплитудных параметров радиосигнала мобильного телефона, отраженного от естественных препятствий на местности. Эти параметры обрабатываются базовой станцией, которая определяет сигнатуру радиоотпечатка сигнала. Каждая из сигнатур соответствует определенному расположению объекта на местности. Полученная информация соотносится с сигнатурами, хранящимися в специализированной базе данных оператора.

3. Комбинированный метод Assistant GPS.

В этом случае сеть помогает мобильному телефону, оснащенному модулем GPS, в поиске «нужных» спутников навигации, благодаря чему втрое уменьшается количество действий, необходимых для вычисления координат мобильного объекта. Потребление энергии батарей телефона уменьшается за счет того, что данные спутниковых измерений передаются в сеть, где и производятся основные вычисления.