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近年来,随着移动智能终端的兴起和流行,大量LBS(Location BasedService)应用即基于位置的服务不断涌现,而且其数量呈指数级别增长,例如导航定位系统、增强现实等。虽然这些LBS应用功能十分强大,都非常优秀,但是它们有一个共同的缺点,十分耗电即电量消耗过大。移动智能终端拥有独立的操作系统、强大的硬件配置,然而电池容量有限。因此,有限的电池容量已经成为限制移动智能终端上LBS应用发展的主要瓶颈。LBS应用的核心是定位,根据定位环境的不同,定位有室内定位和室外定位之分。因此,移动智能终端的节能定位成为了近期研究的热点。目前,比较成熟和主流的定位技术有基于终端的GPS定位技术、基于网络的GSM或者WiFi结合War-Driving的定位技术,前者虽然定位精度高但十分耗电,后者定位误差太大而且成本高。本文提出了一种能耗低精度适中的定位方法GAO:结合使用移动智能终端自身内置的GPS接收机、加速度计(Accelerometer)、方向(Orientation)传感器进行定位,以加速度计和方向传感器为主GPS为辅,在确保定位精度的前提下,最大限度地减少GPS的工作时间,从而降低LBS应用的电量消耗。
本文提出的定位方法GAO由于用到了GPS来获取移动终端的初始位置和矫正定位误差,因此该技术只适用于室外定位环境。文章介绍了定位过程中要用到的3种不同传感器的工作原理以及分析比较了它们的电量消耗。在这基础上我们提出了本文系统GAO设计的目标,接着详细介绍了系统实现过程中的关键技术与细节。并且将本文系统GAO部署在Android智能手机三星GalaxyI9100上,使用不同的交通工具在真实的交通环境中进行测试。实验结果显示:和GPS定位相比,定位过程中本系统的电量消耗呈指数级别减少而定位误差只呈线性增长。因此本文提出的定位方法GAO能在确保定位精度的同时大幅度降低LBS应用对电量的消耗。