im即时通讯开发如何理解定位技术

Posted 2022-08-16 wecloud1314

在开发IM、推送这类应用系统时，尤其在移动网络下，各种弱网问题，让人非常痛苦。

典型的弱网问题，比如：

    1）频繁掉线；
    2）丢包严重；
    3）网络抖动；
    4）网络延迟；
    ........
那么，针对以上现象，怎么才能有底气的跟老板、客户、产品经理地解释以下问题？

    1）导致这些现象的根本原因到底是什么？
    2）怎么跟老板解释，要搞定在高铁上用好音视频聊天功能很困难？
    3）怎么跟客户解释P2P在3G、4G甚至5G网络下的成功率问题？
    4）怎么向客户说明，商场或人多场合下，明明信号很好，但你的APP确用不了？

网上能找到的通信技术资料都太过专业或太不专业，要么都是搞网络工程方面的内行人编写的（内容专业但很枯燥难懂），要么就是外行的IT开发人员写的（很少见，且价值不大，因为不够专业，所以内容并不准确，参考价值很有限）。

既能让外行的普通程序员看懂，还能准确地讲明白通信技术知识，这样的资料简直比找金矿还难。因为普通程序员能接触到的网络编程、网络通信方面的资料多针对数据通信的逻辑层（比如：tcpip、socket等知识范畴），而通信技术涉及的是数据通信的物理层（交换机、路由器、天线、网络制式等），某种意义上来说，这是完全不同的技术方向。

好消息是，经过长时间的资料搜集，终于有了本系列文章，希望能给你带来帮助。

对于IM开发者来说，用户的地理位置、附近的人这类功能，都需要用到手机的定位技术。不过，当用户、产品经理、测试人员使用这类功能，有某些情况下定位不出结果或者定位不准时，这锅是要程序员来背吗？显然不是。

那么，定位技术到底是怎么实现的？技术原理怎样？有哪些局限性？貌似我们平时也没有做更多了解，既然这样，那就跟着本文来一窥究竟吧。

定位技术，应用广泛

今天我们所处的移动互联网时代，手机成了每个人的生活标配。这些手机里，安装了形形色色的APP，提供了各种服务，彻底改变了我们的生活。

这些服务里面，就包括我们今天的主角——定位。

每一个人，每一件物品，在这个地球上都有一个空间位置信息，这就是定位。它非常重要，我们靠它来找到这个人或这件物。

自从有人类文明开始，地图就被发明出来，用于标示位置信息。但是，因为技术手段的落后，人们只能通过参照物来“佛系”定位。

那么，大家平时使用手机定位服务的时候，有没有想过这些问题：

    1）手机到底如何实现定位的？工作原理是什么？
    2）大家都知道卫星定位，那么，是不是只有卫星这一种定位方式？
    3）为什么有时候我们没有打开手机的卫星定位开关，仍然能够进行定位？
    4）如果我们在室内，没有卫星信号覆盖，是不是就彻底不能定位了？
    5）…

卫星定位技术

定位，我们通常按使用场景，分为室内定位和室外定位。

我们先来说说用得最多的室外定位。目前最主流的室外定位方式，刚才我们已经提到了，就是卫星定位。即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云咨询

卫星定位：是利用人造地球卫星进行点位测量的技术，也是目前使用最为广泛、最受用户欢迎的定位技术。它的特点非常突出，就是精度高、速度快、使用成本低。

但是，目前世界上只有少数国家，具备建设和维护卫星定位系统的能力。

大家所熟知的，包括：美国的GPS，中国的北斗(BDS)、欧洲的伽利略(Galileo)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)。此外，还有日本的准天顶系统（QZSS）和印度的IRNSS。

我们就拿使用最为广泛的美国GPS系统来说吧。GPS，英文全名是Global Positioning System，全球定位系统。

它起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用，1994年彻底布设完成。

GPS系统的主要建设目的，是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。

该系统由24颗卫星构成，其中21颗为工作卫星，还有3颗是在轨备用卫星。它们共同组成了GPS卫星星座。

基站定位技术

好了，说完了卫星定位，再来看看地面定位。说到地面定位，大家首先想到了什么？哈哈，是不是雷达？

确实，雷达作为一项搜索定位技术，广泛应用于军事和民用领域。但是，毕竟普通手机数量非常庞大，加之生活场所障碍物非常复杂，不管从技术角度，还是成本角度，都不适合采用雷达进行定位。

那我们采用什么方式呢？其实可以用的方法很多，最常用的，是基站定位，也就是常说的LBS，Location Based Service（基于位置服务）。

基站定位的原理和雷达有相似之处。雷达定位大家都知道，就是发射雷达波，根据目标的反射，进行空间位置测算。

基站定位的话，基站就相当于是一个“雷达”。

通常，在城市中，一部手机会在多个基站的信号覆盖之下。手机会对不同基站的下行导频信号进行“测量”，得到各个基站的信号TOA（到达时刻）或TDOA（到达时间差）。根据这个测量结果，结合基站的坐标，就能够计算出手机的坐标值。