Android中的几种定位方式调用详解

Android中的几种定位方式调用详解

码农世界 2024-06-20 后端 96 次浏览 0个评论

目前,移动端大致通过三种方式来进行设备定位:GPS、基站、wifi。本文就详细的讲解一下这几种定位方式和实现方法。

前言

android中我们一般使用LocationManager来获取位置信息,这里面有四中provider:

public static final String NETWORK_PROVIDER = "network";
public static final String GPS_PROVIDER = "gps";
public static final String PASSIVE_PROVIDER = "passive";
public static final String FUSED_PROVIDER = "fused";

其中fused已经被废弃了,其它三种区别如下:

(1)GPS_PROVIDER:通过 GPS 来获取地理位置的经纬度信息;优点:获取地理位置信息精确度高;缺点:只能在户外使用,获取经纬度信息耗时,耗电;

(2)NETWORK_PROVIDER:通过移动网络的基站或者 Wi-Fi 来获取地理位置;优点:只要有网络,就可以快速定位,室内室外都可;缺点:精确度不高;

(3)PASSIVE_PROVIDER:被动接收更新地理位置信息,而不用自己请求地理位置信息。

        PASSIVE_PROVIDER 返回的位置是通过其他 providers 产生的,可以查询 getProvider() 方法决定位置更新的由来,需要 ACCESS_FINE_LOCATION 权限,但是如果未启用 GPS,则此provider 可能只返回粗略位置匹配;

我们通常使用gps和network这两种方式。但是我们还可以通过其它方式获取位置信息,这篇文章就详细的讲解一下在android中几种获取定位的方式。

一、GPS定位

这个用的最普遍,可以获取上次定位,也可以监听变化,代码如下:

先定义需要的权限


调用代码

var locManager = getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE) as LocationManager
var loc = locManager.getLastKnownLocation(LocationManager.GPS_PROVIDER)
if(loc != null){
    Log.e("gpslocation", loc.toString())
    toast(loc.toString())
}
locManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER, 0, 0F, object : LocationListener{
    override fun onStatusChanged(provider: String?, status: Int, extras: Bundle?) {
    }
    override fun onProviderEnabled(provider: String?) {
    }
    override fun onProviderDisabled(provider: String?) {
    }
    override fun onLocationChanged(location: Location?) {
        Log.e("gpslocation", location.toString())
        toast(location.toString())
    }
})

二、NETWORK定位

        与gps定位代码基本一致,只不过将provider改成LocationManager.NETWORK_PROVIDER

三、AGPS定位

实际上是将上面两种定位结合起来,具体原理如下:

AGPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;

位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到手机;

该手机的AGPS模块根据辅助信息(以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力)接收GPS原始信号;

手机在接收到GPS原始信号后解调信号,计算手机到卫星的伪距(伪距为受各种GPS误差影响的距离),并将有关信息通过网络传输到位置服务器;

位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备(如差分GPS基准站等)的辅助信息完成对GPS信息的处理,并估算该手机的位置;

位置服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。

我的理解就是通过网络位置和位置服务器判断出最佳的卫星,减少了获取卫星信号的时间。因为网络位置获取很快,所以可以减少整体的定位时间。

AGPS并不是一种定位方式,只是一种优化方案,代码与GPS一样,只不过在设置中将定位模式设成AGPS。

上面是android自带的定位方式,我们还可以获取一些原始信息(比如基站信息、wifi信息),通过公开的接口来获取位置信息。下面几种方式就是使用原始信息通过API来获取位置信息。

四、基站定位

通过TelephonyManager我们可以拿到基站信息,再通过相关的api接口就能得到经纬度,但是基站定位精度很差。

基站信息包含如下:

  • MCC,Mobile Country Code,移动国家代码(中国的为460);
  • MNC,Mobile Network Code,移动网络号码(中国移动为00,中国联通为01);
  • LAC,Location Area Code,位置区域码;
  • CID,Cell Identity,基站编号,是个16位的数据(范围是0到65535)。

    拿到这个信息后,我们可以通过一些公开的api服务拿到经纬度,如下:

    http://www.google.com/loc/json google的,post请求,好像停用了

    http://www.cellocation.com/interfac/目前可用,是免费的

    实例:

    http://api.cellocation.com:81/cell/?mcc=460&mnc=1&lac=4301&ci=20986&output=json

    返回:

    {"errcode":0, "lat":"40.00598145", "lon":"116.48539734", "radius":"937", "address":"北京市朝阳区来广营地区东湖渠;溪阳东路与屏翠东路路口东70米"}

    接口参数:

    名称

    类型

    必填

    说明

    mcc

    int

    mcc国家代码:中国代码 460

    mnc

    int

    mnc网络类型:0移动,1联通(电信对应sid),十进制

    lac

    int

    lac(电信对应nid),十进制

    ci

    int

    cellid(电信对应bid),十进制

    coord

    string

    坐标类型(wgs84/gcj02/bd09),默认wgs84

    output

    string

    返回格式(csv/json/xml),默认csv

    另外还有很多提供这种接口和数据的平台,自己搜索即可

    代码如下:需要权限

    
    

    基站定位,这里只实现了GSM的,CDMA的有些许不同

    val telManager = getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE) as TelephonyManager
    if(telManager.cellLocation is GsmCellLocation) {
        val cellLoc = telManager.cellLocation as GsmCellLocation
        if (cellLoc != null) {
            val operator = telManager.networkOperator
            val mcc = operator.substring(0, 3).toInt()
            val mnc = operator.substring(3).toInt()
            val cid = cellLoc.cid
            val lac = cellLoc.lac
            var sb = StringBuilder("http://api.cellocation.com:81/cell/?")
            sb.append("mcc=")
            sb.append(mcc)
            sb.append("&mnc=")
            sb.append(mnc)
            sb.append("&lac=")
            sb.append(lac)
            sb.append("&ci=")
            sb.append(cid)
            sb.append("&output=json")
            Log.e("tellocation", sb.toString())
            doAsync {
                val result = URL(sb.toString()).readText()
                Log.e("tellocation", result)
            }
        }
    }

    五、WIFI定位

    wifi定位是通过WifiManager拿到wifi的信息,主要是wifi的BSSID(即mac地址)。然后通过一些api查询经纬度,比如 http://www.cellocation.com/interfac/

    实例:

    http://api.cellocation.com:81/wifi/?mac=00:87:36:05:5d:ea&output=json

    返回:

    {"errcode":0, "lat":"39.950008", "lon":"116.230049", "radius":"222", "address":"北京市海淀区四季青镇益园文创基地c区9号楼;南平庄中路与西平庄路路口西北561米"}

    接口参数:

    名称

    类型

    必填

    说明

    mac

    int

    WIFI热点的MAC地址(BSSID)

    coord

    string

    坐标类型(wgs84/gcj02/bd09),默认wgs84

    output

    string

    返回格式(csv/json/xml),默认csv

    代码如下:需要权限

    wifi定位

    val wifiManager = applicationContext.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager
    if(wifiManager.isWifiEnabled) {
        var mac = wifiManager.connectionInfo.bssid
        if(TextUtils.isEmpty(mac)) {
            /**
             * 当未链接wifi时,可以使用扫描到的wifi列表中找一个信号强度最好的。这里没进行比较,直接使用第一个了
             * ScanReuslt有三个字段比较重要:SSID是wifi名称,BSSID是wifi的mac,level则是信号强度(负数)
             * 注意结果中同一个SSID可能会有多个,如果需要链接wifi可以通过信号强度过滤出最好的来链接
             */
            val scanlist = wifiManager.scanResults
            for(info in scanlist){
                Log.e("wifiinfo", info.toString())
            }
            if(scanlist.size > 0) {
                mac = wifiManager.scanResults[0].BSSID
            }
        }
        if(!TextUtils.isEmpty(mac)) {
            var sb = StringBuilder("http://api.cellocation.com:81/wifi/?")
            sb.append("mac=")
            sb.append(mac)
            sb.append("&output=json")
            Log.e("wifilocation", sb.toString())
            doAsync {
                val result = URL(sb.toString()).readText()
                Log.e("wifilocation", result)
            }
        }
    }

    六、混合定位

    混合定位就是获取附近的wifi列表信息(包括信号强度)和附近的基站列表信息(包括信号强度),通过一些api获取经纬度。

    这种方式相对于单一的基站和wifi定位要更精确一些。

    获取附近的wifi列表在WIFI定位已经提到过了,通过WifiManager的getScanResults函数获取扫描到的wifi列表,其中level就是信号强度,可能需要做一下去重。

    获取附近的基站列表则有些问题。

    官方提供了一个方式,通过TelephonyManager的getNeighboringCellInfo函数获得,其中mRssi就是信号强度。

    需要权限

    获取附近基站信息

    val telManager = getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE) as TelephonyManager
    val neighborCells = telManager.neighboringCellInfo
    for(cell in neighborCells){
        //这里将rssi转化为dBm
        val level = -131 + 2 * cell.rssi
        Log.e("neighboringCellInfo", "cid:${cell.cid} lac:${cell.lac} rssi:$level")
    }

    但是实际使用时发现cid和lac都是-1。

    检查NeighboringCellInfo的构造方法,如下:

      public NeighboringCellInfo(int rssi, String location, int radioType) {
            // set default value
            mRssi = rssi;
            mNetworkType = NETWORK_TYPE_UNKNOWN;
            mPsc = UNKNOWN_CID;
            mLac = UNKNOWN_CID;
            mCid = UNKNOWN_CID;
            // pad location string with leading "0"
            int l = location.length();
            if (l > 8) return;
            if (l < 8) {
                for (int i = 0; i < (8-l); i++) {
                    location = "0" + location;
                }
            }
            // TODO - handle LTE and eHRPD (or find they can't be supported)
            try {// set LAC/CID or PSC based on radioType
                switch (radioType) {
                    case NETWORK_TYPE_GPRS:
                    case NETWORK_TYPE_EDGE:
                        mNetworkType = radioType;
                        // check if 0xFFFFFFFF for UNKNOWN_CID
                        if (!location.equalsIgnoreCase("FFFFFFFF")) {
                            mCid = Integer.parseInt(location.substring(4), 16);
                            mLac = Integer.parseInt(location.substring(0, 4), 16);
                        }
                        break;
                    case NETWORK_TYPE_UMTS:
                    case NETWORK_TYPE_HSDPA:
                    case NETWORK_TYPE_HSUPA:
                    case NETWORK_TYPE_HSPA:
                        mNetworkType = radioType;
                        mPsc = Integer.parseInt(location, 16);
                        break;
                }
            } catch (NumberFormatException e) {
                // parsing location error
                mPsc = UNKNOWN_CID;
                mLac = UNKNOWN_CID;
                mCid = UNKNOWN_CID;
                mNetworkType = NETWORK_TYPE_UNKNOWN;
            }
        }

    可以看到只对GPRS和EDGE网络进行了处理,而3G、4G网络都是UNKNOWN_CID,即-1。说明这种方法不支持,已经过时。

    官方还有另外一个方式,通过TelephonyManager的getAllCellInfo函数获得。这个函数要求minsdkverison必须在17及以上

    需要权限

    获取基站信息,这里只处理了LTE网络的

    val telManager = getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE) as TelephonyManager
    val cells = telManager.allCellInfo
    for(cell in cells){
        if(cell is CellInfoLte) {
            Log.e("celllist", "cid:${cell.cellIdentity.ci} lac:${cell.cellIdentity.tac} dbm:${cell.cellSignalStrength.dbm} isRegistered:${cell.isRegistered}")
        }
    }

    得到的信息如下:

    E/celllist: cid:3912981 lac:4154 dbm:-87 isRegistered:true

    E/celllist: cid:2147483647 lac:2147483647 dbm:-101 isRegistered:false

    E/celllist: cid:2147483647 lac:2147483647 dbm:-102 isRegistered:false

    E/celllist: cid:2147483647 lac:2147483647 dbm:-108 isRegistered:false

    E/celllist: cid:2147483647 lac:2147483647 dbm:-101 isRegistered:false

    其中第一个是我们正在使用的基站,可以看到正常的返回了信息,而其余的则返回默认的信息(Integer.MAX_VALUE)

    说明这个方法也只能拿到当前使用的基站信息。而且据网上的说法,当使用2G网络,getAllCellInfo得到的是NULL。

    这样目前没有更好的方式获取多个基站信息了。

    当我们拿到附近的基站信息和wifi信息,可以通过http://www.cellocation.com/interfac/提供的混合定位接口查询位置信息,与上面类似,这里不细说了。

    总结

    一般情况下,我们使用系统提供的LocationManager即可获取位置信息,方便简单。如果我们有自己的基站或wifi信息库,也可以获取相关源信息通过接口来实现个性化服务。

转载请注明来自码农世界,本文标题:《Android中的几种定位方式调用详解》

百度分享代码,如果开启HTTPS请参考李洋个人博客
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