手機 Cell ID 與定位

非主流的手机定位：）

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一般提到定位，大家應該都是想到 GPS （Global Positioning System，全球定位系統） 吧？基本上，GPS 是去接收衛星的訊號，來計算出所在的位置；它的好處是，精確度高～但是相對的，它的缺點是，定位所需的時間較久、且在室內會因為收不到衛星訊號而無法使 用。目前一般所說的衛星導航系統，定位的方式就是這種方法；而 Heresy 之前買的 Wintec WBT-100 也是這種東西。

而 最近在手機上，還有一個很熱門的，就是 AGPS。AGPS 的全名是「Assisted Global Positioning System」，算是 GPS 的一種延伸；他是透過手機基地台的訊號，來加快 GPS 的定位速度，以彌補傳統 GPS 定位速度過慢的缺點。但是實際上這種方法，最後還是要透過衛星來做定位的～手機基地台，只是用來加快定位速度而已。

OK，GPS 和 AGPS 大概介紹到這。為啥要寫這篇？主要就是因為 Heresy 剛買的 Sony Ericsson C901 的這支手機了～這支手機在官方網站 裡，是強調他有「地理標記 」的功能，可以把地點標記在照片上，不過仔細看卻可以發現，他隻字未提 GPS 。但是在手機王的規格 裡，卻可以發現他列出了 A-GPS 這項功能；而在比價王 中，則是用「GPS 地理標記相片」這樣的名詞來描述。而 Heresy 自己入手手機後，也發現他拍出來的照片中，並沒有任何 GPS 的地理資訊 （經緯度）！所以才開始認真地研究，到底是怎麼回事。

那…以結論來說，C901 到底有沒有 GPS 呢？答案應該是沒有的 。基本上，由於 C901 本身並沒有 GPS 的衛星接收器，所以不可能接收衛星訊號，理所當然地沒有 GPS 的功能；而 AGPS 是基於 GPS 的延伸，所以自然也不能說 C901 有 AGPS 了～那 C901 的「地理標記」是怎麼做的呢？實際上，他只是透過 Cell ID 來做位置的判定 的！

Cell ID 這東西是啥？基本上，可以視為是手機基地台的識別碼。在《CDMA 手機定位研究與實作 》（PDF 檔）這篇論文裡，是這樣寫的：

Cell-ID 是全球使用的識別碼，每個基地台都有一個唯一的 ID，地區識別碼 Location Area Identity (LAI) 以及基地台識別碼 Cell Identity (CI)，完整的 Cell-ID 包含 MCC(Mobile Country Code) + MNC (Mobile Network Code) + LAC + CI。

而實際上，上面提到 Cell ID 裡的資料，都只是編號而已，所以其實 Cell ID 本身是沒有任何地理位置的資訊的 ！那要怎麼定位呢？方法很簡單，既然 Cell ID 可以代表目前手機所使用的基地台，那只要根據這點找到這個基地台的位置，就可以大致判斷出所在位置了！

不過要這樣做，有一個很大的問題，那就是：要到哪裡查基地台所在的位置資訊呢 ？

這點，又要感謝 Google 了！他在好一段時間前，除了讓它的網頁版線上地圖 Google Map 也提供手機版外，也提供了一項叫做「我的位置（My Location） 」的功能！這項功能，基本上就是透過它們建立的大量基地台位置資料庫，來讓手機可以透過 Cell ID 找到位置的！（當然，除了 Google Map 外，也還有其他的組織、或是計畫，也有再試圖建立 Cell ID 的資料庫；像 Open Cell ID 就是一個～不過，資料量還是很難和 Google 比就是了…）

也就是這樣，只要能知道手機目前所使用的基地台的 Cell ID，再搭配一個資料夠齊全的 Cell ID 位置資料庫，理論上就可以在大部分的情況下，粗略地定位出自己所在的位置了！而這樣的優點是什麼呢？有幾點：

1. 手機不用額外增加 GPS 的元件
2. 即使在室內，也可以使用；而 GPS 在室內基本上是無法使用的。
3. 基本上，取得 Cell ID 的額外時間是 0，不像 GPS 定位還要好一段時間。

當然，他也有不少缺點：

1. 實際上有 Cell ID 不代表知道位置，還要透過網路查詢，才可以知道位置 ，相對起來需要額外的數據傳輸費用 。
2. 精確度很低 ，誤差距離大小視基地台的涵蓋半徑而定，從 500 公尺至 3 公里都有可能。
3. 如果所使用的基地台沒有在資料庫中，那就沒辦法取得位置的資訊了。
4. 無法應用在一般的導航軟體上。

好的，Cell ID 大概介紹完了，回過頭來，Sony Ericcson 的「地理標記」，實際上就是透過 Cell ID 加上手機版的 Google Map 來完成的 。它實際的做法，就是在拍照時，會把當時的 Cell ID 的資訊，紀錄在相片的檔案中 （放 在 XMP 的資料區段，EXIF 裡有沒有不確定）。而當使用者按下「在地圖上檢視」的功能時，手機就會把這張照片的 Cell ID 資料讀取出來，丟給 Google Map。如此一來，就可以大致顯示相片的大致位置了！（或許算是 My Location 的延伸應用了吧？）

而因為他是用 Cell ID 來做定位，所以這也就是它沒有在照片檔的 EXIF 裡，寫入 GPS 資訊（經緯度）的原因；因為實際上，在連上網路查詢前，他也不知道到底在哪裡！所以實際上，他是沒辦法把經緯度的資料，寫到照片裡的。

當然，要解決不是沒有可能，一個簡單的方法，就是在拍照後，連到 Google Map 去查出經緯度的資訊，在寫到照片裡；但是這樣變成會要在每次拍照後，都要做數據傳輸，應該就不是每個人都想要的了…

Heresy 現在是打算研究一下，看怎麼寫一個 PC 上的小程式，可以去讀取照片裡的 Cell ID 的資訊，拿到 Google Map 作查詢，得到座標後再寫回照片的 EXIF 裡。目前前半段已經算完成了，希望能趕快寫完吧～

其他參考資料：

• How does Google Map My Location work?
• Google的「My Location」定位服務
• GSM Location－沒有GPS怎麼辦？用行動電話機地台來定位吧