В теории вычисление координат работающего сотового телефона кажется довольно тривиальной задачей, поскольку даже в режиме ожидания он регулярно посылает в сеть отчеты о своей активности

Гораздо сложнее автоматизировать услуги позиционирования и поставить их на коммерческие рельсы. Для этого необходимо распутать сложнейшее переплетение организационных, юридических и маркетинговых вопросов. Тем не менее базовый комплект услуг, обеспечивающих определение местоположения абонентов, уже предлагается в российских сотовых сетях. Он называется LBS.

Координаты в сети

LBS (Location-Based Services) напоминают GPS, но предназначены для иных целей. Технология GPS (Global Positioning System, система глобального позиционирования) позволяет определить местоположение объекта относительно нескольких спутников на геостационарных орбитах и рассчитать его точные географические координаты (вплоть до 3 м). В системах LBS для местоопределения активного терминала используются преимущественно ресурсы беспроводных сетей. Для реализации подобных услуг обычно не требуется дополнительное оборудование, поскольку LBS — это программное решение, которое поддерживается как современными, так и старыми моделями сотовых телефонов. Однако для внедрения новых технологий позиционирования по трем базовым станциям сети требуется изменение ПО клиентской части.

Услуги определения местонахождения абонента могут оказаться полезными при поиске пострадавших или обратившихся в службу спасения. В случае коммерческого применения технологий позиционирования решается более широкий круг задач, связанных, например, с ориентированием на незнакомой местности. Информация предоставляется абоненту в виде текстового сообщения или фрагмента карты. А если телефон подключен к Internet (посредством GPRS или WAP), запрашиваемые сведения могут быть получены через Web-сайт мобильного оператора или производителя геоинформационных систем. В странах Европы и Америки LBS-технологии активно используются для контроля над местонахождением детей.

Задача позиционирования мобильных телефонов предполагает автоматическое определение их местоположения в пределах зоны действия сотовых сетей. Под этим следует понимать не установление географических координат, то есть широты и долготы (что, в принципе, также возможно), а идентификацию положения владельца радиопередающего устройства на местности или электронной карте. Для данной цели могут быть использованы три основных параметра радиосигналов: их амплитуда в месте приема, направление прихода и время задержки при распространении.

Амплитуда принимаемых сигналов характеризует расстояние между передатчиком и приемником, но зависит от множества факторов, поэтому ее измерение не обеспечивает требуемой точности и используется лишь в качестве вспомогательного способа. Направление прихода сигналов может определяться автоматически, например по различию фаз сигналов на элементах антенной решетки, установленной на базовой станции сотовой сети. Пересечение пеленгов из двух или большего числа точек обеспечивает определение положения мобильного телефона. Задержка сигналов при распространении также помогает решать задачи позиционирования. Если точно известны момент передачи радиосигналов и время их регистрации приемником базовой станции, то расстояние до мобильного телефона легко вычисляется, но лишь при условии жесткой временной синхронизации (желательно до долей микросекунды) всех сетевых элементов.

Таким образом, современные промышленные платформы местоопределения абонентов в сотовых сетях базируются на трех альтернативных технологиях:

  • технология времени прибытия TOA (Time of Arrival), основанная на измерении и сравнении временных интервалов прохождения сигнала от мобильного телефона абонента до нескольких базовых станций;
  • технология разности времен OTD (Observed Time Difference), основанная на измерении и сравнении временных интервалов прохождения сигналов от нескольких базовых станций до мобильного телефона абонента;
  • технология совмещения сотовых телефонов с приемниками спутниковой радионавигации A-GPS (Assisted Global Positioning System), основанная на встраивании GPS-приемников в мобильные телефоны.

Проблематика точности измерений при позиционировании объектов в сетях мобильной связи обусловила появление большого числа фирменных разработок специального назначения. Известны более двух десятков таких решений, задействующих как отдельные способы местоопределения, так и их комбинации. Основные параметры наиболее «точных» систем приведены в таблице.

Многие из представленных сегодня решений требуют дооснащения сотовых телефонов специальными микрочипами. Однако однозначная зависимость между значениями параметров сигналов и положением телефона имеет место только в теории — при распространении радиосигналов в так называемом «свободном пространстве». На практике точность позиционирования зависит от очень многих факторов. Например, в городских условиях на мобильный телефон и базовую станцию приходят прямые и отраженные от разных объектов радиосигналы, параметры которых непрерывно меняются, что сильно затрудняет определение фактических координат.

LBS в действии

По словам исполнительного директора ООО «Информ-мобил» Дмитрия Тимощенко, отечественные операторы развивают услуги позиционирования с оглядкой на конкурентов, стараясь не отстать в технологическом развитии. При этом операторы не предпринимают серьезных усилий для продвижения сервисов LBS, поскольку их рыночные перспективы изучены недостаточно хорошо.

Вместе с тем в России имеется немало примеров внедрения технологий местоопределения подвижных объектов. Так, диспетчерская система «UMC Навигатор» позволяет корпоративным заказчикам с помощью мобильного телефона получать информацию о маршруте движения транспорта. Еще одним решением в сфере LBS является бесплатная геоинформационная система «Навигатор» (производитель — «Визиком»). Ее особенность состоит в том, что абонент сам указывает свое местоположение с ориентацией на близлежащие объекты, скажем — улицу или станцию метро. Базируясь на этих данных, система информирует его о других объектах, которые находятся рядом с ним.

В декабре 2002 года компания «Соник-Дуо» создала в столице диспетчерскую систему WebLocator. Уже через месяц систему навигации и телематики запустила в коммерческую эксплуатацию «МТС-П» — дочерняя структура «Мобильных ТелеСистем». Последним из операторов «большой тройки» услуги дистанционного мониторинга транспортных средств начал предоставлять «ВымпелКом» (совместно со швейцарской фирмой Nexo). Сервис получил название AutoConnex, а его официальный запуск состоялся 17 апреля 2003 года. В мае 2004 года стартовал проект «ГдеЯ.ру», ориентированный на частных клиентов. К нему уже могут подключиться абоненты «МегаФона» и МТС, а вскоре он начнет действовать и в сети «Би Лайн». Доступ к системе автоматического позиционирования осуществляется с WAP-сайта wap.gdeya.ru. При переходе по ссылке «ГдеЯ?» пользователь мобильного телефона получает изображение карты с выделенной зоной его текущего местоположения.

В 2004 году российский рынок услуг LBS развивался наиболее динамично. Как отмечает Денис Ночевнов, начальник департамента новых технологий и проектов «МегаФона», успех технологий мобильного позиционирования связан с их отличием от уже существующих, привычных сервисов SMS и IVR. Однако пока услуги LBS плохо соответствуют потребностям маркетинговых служб торговых компаний. Представьте себе, как должно быть в идеале: абонент проезжает мимо магазина, и ему автоматически приходит сообщение о том, что там осуществляется распродажа. К сожалению, в России такие сервисы еще не реализованы. Но в будущем, когда точность и оперативность систем позиционирования повысятся, они могут получить широкое распространение.

Несмотря на явные преимущества технологии LBS, у нее нашлись противники, отстаивающие право человека на невмешательство в его личную жизнь. На их взгляд, определение местонахождения по мобильному телефону нарушает это право. Решением возникшей юридической коллизии является официальное согласие абонента на предоставление информации о его местонахождении третьим лицам. С этой целью, в частности, используются системы аутентификации клиентов LBS на Web-сайтах мобильных операторов. Но кто сегодня может гарантировать сохранность индивидуальных сведений в информационных системах сервис-провайдеров? Из месяца в месяц мы узнаем о хищениях, казалось бы, тщательно охраняемых баз данных, содержащих не только коммерческие, но и государственные секреты.

Как бы то ни было, сервисы на базе LBS займут свою нишу и будут востребованы абонентами. Об этом свидетельствует, например, опыт внедрения «МегаФоном» услуги «Ближайшие». Кроме того, совместное использование LBS и технологии A-GPS (что уже предусмотрено в новых моделях телефонов) придаст импульс развитию перспективных сервисов, таких как услуги навигации и точное позиционирование.

Зарубежный опыт также подтверждает актуальность услуг LBS. Так, решение m.traction Resource Control от Siemens используется для организации мониторинга и связи сотрудников компании, находящихся в командировках. Американский сотовый оператор AT&T Wireless предлагает услугу «Найди друга», аналогичную формированию списка участников в системах обмена текстовыми сообщениями (buddy list). Не так давно федеральное правительство США потребовало, чтобы сотовые устройства могли передавать информацию о местонахождении их владельцев всякий раз, когда те звонят в службу спасения 911, и теперь местные операторы лихорадочно внедряют системы позиционирования в своих сетях. Оператор мобильной связи Verizon Wireless Messaging Services предлагает услуги LBS на базе программной платформы LocationLogic производства Autodesk. В транспортной системе Bay Area Rapid Transit (BART) города Сан-Франциско сервисы мобильного позиционирования помогают полицейским быстрее попасть к месту аварии.

По данным аналитической компании ABI Research, к 2010 году доходы от LBS во всем мире могут составить 3,6 млрд долл. (на сегодняшний день — 500 млн долл.). При этом функционал LBS будет частично задействоваться во многих других мобильных сервисах, но доход от них все же не превысит 1% выручки сотовых операторов за услуги передачи данных.

Максим Букин (mb@viem.ru) — независимый автор