无线位置服务的问题和解决方案
2003/11/04
用户们仍然使用传统的地址和位置名称进入本地的基站服务，这些地址和位置名都是需要多次按键输入的字符串，有时候还包括那些直接从手机键盘输入的特殊字符和外文字符。这种广域的地址格式使得发展可靠的处理地址的运算法则变得不可能，这也导致了现在在处理地址时的频繁失败，这种不便和失败已经大大降低了这种无线本地基站服务的本来魅力。
所有这些问题都可以通过自然区码系统来解决，本文列举了五类通过自然区码系统提升的无线本地基站服务：
通用地址查询服务
gps加强型移动电话
无线导航服务
无线地图服务
无线本地搜索服务
有了这种自然区码系统，用户只需要输入8位字符（通用地址）而不是以前多于40位的传统地址，就可以确定地球上的任何位置，然后用4位字符（自然区码）代替国家，州，城市名称就可以确定世界上的任何区域。此外，通用地址和自然区码都是字母数字组成，在任何一部手机上都可以输入，省掉了过去输入地址和位置名称是的特殊子符和外文字符的麻烦，通用地址在地球任何一个角落都有标记，即使你在一个没有地址的地方短暂宿营，也可以访问本地基站服务， 同样的，自然区码系统可以帮助人们通过无线本地基站服务确定世界上的任何区域，不管他们在哪里，或者那里有没有地址。
通过自然区码系统，超过80%的输入按键将被节省下来，并且和语言无关，这样将显著改善无线本地基站服务的效率，可靠性和完成度。
尽管如此，这项技术在他发挥巨大能量之前仍旧有两个障碍需要克服。第一个是广泛的认知度，如果人们不知道这项技术和她的优势，人们也不会利用她带来的便利，所有的服务的优势也会因为推荐不足而丧失。第二个障碍是通用地址的广泛使用，如果人们不知道他们的通用地址，他们同样不会通过这项技术的优势受益。
克服这两个障碍，需要大多数中小公司不能完成的巨大的影响和广泛的服务。因此只有具有巨大社会影响力的大公司提供广大众传媒服务，才能实现。一种可能是能提供无线本地基站服务和固定电话目录的大型电讯公司。
北美的电话公司已经为每一个固定电话配备经度和纬度坐标，以便911紧急电话服务。对于这些公司来说将通用地址列在电话簿的固定电话号码和地址旁边是轻而易举的事，使用一个简单的转换程序将经度纬度转换成通用地址。既然电话簿每年都会送到每个家里，那么也可以迅速建立起广泛的通用地址，因此所有人都可以立刻从他们的信用卡、广告、信件、旅游手册上找到通用地址。
由于大型电讯公司的巨大影响，这项革命性技术的推广将会产生广泛的技术普及并涉及到相关的媒体服务、报纸、杂志、电视、广播、互联网等等，这些将导致广泛的群众认知度，这些在日本的反映将会更加激烈，因为自然区码的推广不仅仅让本地基站服务受益，而且将变革日本的地址系统。不同于西方的地址系统，日本地址包括辖区、城市、行政区、管区、住所、分部住所和建筑物，所有这些组成部分不是按照顺序划分、命名、编号的，所以查找一个日本地址的确是一个消耗时间的过程，这样会浪费大量的宝贵的时间和引发许多的挫败。通用地址可以解决上述所有问题，他提供了清晰和准确的空间信息，可以直接在地图上查找或是通过gps接受器导航，或是通过配备nac技术的接道路标导航。
只有当通用地址已经被一个地区广泛应用和认知的时候，这项技术的优势才会凸现出来，所有的nac配备的本地基站服务将会显示他们的巨大竞争力。
一、简介
对一个旅行者来说，查找地址是一个最经常的活动，而且经常是一个耗费时间甚至有时是一个令人沮丧的过程，对一个西方旅行者来说，经常会发现在日本的大多数街道没有名字，建筑物的编号也是随机的。
许多人寄希望于高智能的手机能够为他们提供帮助。根据IDC的报告，在2002年1月份对700个美国的无线家庭用户的调查中发现，位置服务是用户最感兴趣的服务，基于许可的数据信息排在紧急位置服务之后，其次是有关周围的位置的信息，如最近的电影院和加油站的位置等。"用户无线时常已经完全准备好接受位置服务，尤其是那些和驾驶、交通和方向有关的人员，"IDC的无线和移动通信部门的程序总监Scott Ellison 说。
根据Strategis Group 在2003年的报告，增值的位置服务的利润到2002年将可以达到40亿美元。该报告中所作的调查中的受调查人员说，他们最多愿意花费28美元的额外费用用于支持位置服务的手机，并且每个月最多愿意花费26美元的额外费用用于致富捆绑的位置服务。65%的无线用户对有序的导航辅助感兴趣，并愿意为每次使用该服务支付超过1美元的费用。AT&T Wireless的资深副总裁和CTO Rod Nelson说，这些服务将使您的生活变得更加的便捷。同样的，根据Strategis Group 在2003年4月份的报告，欧洲的无线位置服务和移动位置和信息服务到2005年将价值819亿美元。
但是，到了2002年底，Cahners In-Stat预测，美国的承运商将从位置服务中获取的利润到2003年将为1100万美元，到2006年将会达到1亿6700万美元，这个数字远远低于Strategis Group在两年前的估计。Stan Bruederle是 Gartner Dataquest的一位分析人员，他说要让该服务得到广泛的采用，公司必须提供真正具有价值的服务。"现在放在人们面前的东西，对于用户来说，并不具有什么吸引力。"该分析人员说。
分析了形势之后，我们认为一个主要的原因是当前用来表示位置和地区的地理坐标的效率低下。因为地理坐标如经度和纬度以及UTM都需要大约20个字符来表示精确到米的位置，这些地理坐标对于普通的用户而言，很难进行查看、输入、交流和记忆，对于用户来说几乎是无用的。
由于地理坐标存在的这些问题，无线位置服务仍然需要使用传统的地址和地区名称来区分位置和地区。使用小小的手机键盘在手机屏幕上输入长长的地址既花费时间又让人头疼。因为地址的写法没有固定的标准，可以有很多的变化，在当前的位置服务中对不同的地址进行解析可能会导致很多的问题。不仅如此，在手机中输入带有特殊的或者国外的字符的地址也是一个很大的问题。
尽管这些使得位置服务不是那么具有吸引力。制造商不愿意在手机中添加位置功能，消费者不愿意花更多的钱来购买手机中的这些新功能，不愿意使用无线位置服务。因此，无线位置服务的增长速度比预计的要慢。承运商们投入到位置服务中的大量资金并没有给他们带来回报，这使他们感到绝望。
自然区码系统（Natural Area Coding System）为整个无线位置服务产业带来了希望。新的技术为世界上的所有的位置提供了高效率的通用地址和通用地区代码（自然区码）。使用通用地址而不是传统的地址，用户可以节省80％的键盘输入就可以找到世界上任何一个位置，使用自然区码甚至可以节省更多的键盘输入来确定世界上任何大小的地区，而无需输入地区的名称。该技术可以改善所有和位置有关的产品和服务。
由于这种革命性的技术，手机和其他的无线设备将成为强大的导航工具和信息来源，无线位置服务将真正对消费者形成吸引力。原来对无线位置服务的美好设想也将有可能实现。
二、自然区码的主要应用
在下面的章节中。我们将说明自然区码的五个主要的应用。
1、通用地址查询服务
通用地址和传统地址相比，有很多的优势，例如：
通用地址与语言和文化无关
通用地址对于地球上的每个位置都是可用的
通用地址是标准化的，可在全球通用
通用地址很简短，可以仅使用字母和数字表示，容易记忆、交流、输入底座显示设备和在设备上显示，可以包含在名片、电话簿、旅游指南上等
通用地址是系统化分布的，人们可以很容易地找出两个通用地址之间的关系（距离和方向等）
通用地址可以在所有的地图上立即找出其位置，不管地图是什么样的尺寸或形状
通用地址可以通过GPS接收装置进行测量、显示和浏览
通用地址也已被用作是全球的邮政编码，用来自动区分国内和国际的邮件
通用地址可以被用作是通用的属性标识，可以有效地标识和管理世界上的任何地点的属性，如建筑物、房子、停车场、消防水龙头、下水道出口、树木、墙壁等等
由于用八位字母和数字标识的通用地址可以完全取代传统的地址，用于进行位置服务，因此在位置服务中采用通用地址可以比采用传统地址节省80％的键盘输入。这对于无线位置服务是非常重要的，因为在手机上输入文字是非常花费时间的，节省80％的时间是一个非常大的数字。通用地址还可以解决采用传统地址时可能碰到的地址中具有键盘上没有的字符的问题。这种功能使得位置服务可以针对使用不同语言的地区进行提供。
因此，提供这样一种有用的通用地址本身就是一个重要的获利来源。通用地址查询服务可以通过三种不同的方式进行提供：电话簿、Internet和无线方式
（1）发布通用地址，将其作为电话簿地址中的一部分
自从电话公司大面积的安装电话用于紧急服务，它们开始发行通用地址薄，比如电话薄（见图1）。通过用简单的程序将经度纬度坐标转化为通用的地址，从而便于将地址与电话列在一起，并登在黄页或白页上。这一过程只需一点点多余的花费，就可以带来更多的价值。
图1：列出了通用地址的电话簿
和其他的发行物不同的是，电话簿的发行是每年进行一次的，并且会送到每一个家庭。这是创建最为广泛的通用地址的最为有效的媒介方式，以此来帮助人们使用通用地址增强的的无线位置服务。通用地址还可以使电话簿变得更加有用。许多人将使用电话簿来查看他们自己的通用地址，这将极大地增加他们翻阅电话簿的机会，同时也为广告的发布提供了更多的机会。几乎所有的人都需要了解他们自己的通用地址，以便在他们自己的名片、旅游指南和广告等中添加他们自己的地址，这样他们的访客就可以很快找到他们的位置。
如果这些电话簿中包含了NAC网格街道地图，那么用户就可以获得更多的功能支持，因为用户可以根据通过地址直接找出感兴趣的位置，从而节省宝贵的时间。
（2）使用网页来提供通用地址的查询服务
目前，在Internet上已经存在着许多的黄页和白页的查询服务。这些服务中的绝大多数都是由电话公司来运营的。他们的数据库中有所有的固定电话的地理坐标（经度和纬度）。只需要几行原代码就可以将这些网站的服务转变为通用地址的查询服务。添加这种新功能所需要花费的成本几乎可以忽略不计，但是新增加的价值却是不可估量的。下面是一个通用地址重新服务的界面。
人们可以使用传统的地址或者是固定电话的号码来确定通用地址。该服务不仅可以帮助人们得到无线位置服务的通用地址，它自身也可以通过提供广告而获取利润，因为几乎所有的人都需要使用通用地址查询服务。
（3）使用无线通用地址查询服务
尽管电话簿和网页可以在更广泛的范围内提供通用地址的查询范围，无线通用地址查询服务将具有它独特的优势。当人们在路上的时候，他们无法使用电话簿和有线的Internet接入，而这时无线通用地址查询服务将成为他们唯一的选择。因此，提供这样的一个服务是非常有必要的。
对于无线位置服务提供商来说，所有的位置服务都可以共享同一个数据库，而提供无线通用地址查询服务所要花费的成本仅仅是用来建造一个界面，而这部分的成本几乎是可以忽略不计的。下面是一个无线通用地址查询服务界面的例子。
在这个界面中，人们可以使用传统的地址或者是固定电话的号码来确定通用地址。这种服务的获利方式可以是对每个查询收费，也可以是对数据流量收费。
2、得到GPS功能支持的手机
现在GPS技术已经变得很成熟了。许多GPS芯片现在可以不到10美元的价格购买到。这使得在手机中添加GPS功能变得容易，近需要花费很小的成本就可以了。现在，许多手机甚至是直接在手机芯片里面内置了GPS功能，这使得芯片的尺寸变得很小，电池的使用寿命变长，而价格却得到下降。这些新技术，加上美国的FCC发布实施的E911规范，将使得GPS手机可以大量上市。因此，现在正式发展GPS手机的好时机。
这种状况将会通过引入NAC技术而得到改善，可以将GPS手机变为强大的导航工具，而无需花费额外的成本。只需要添加几行转换代码，GPS手机就可以直接显示它当前所处的通用地址，而且还可以用来查询世界上任何一个位置的通用地址，这是因为可以通过计算两个方向的网格的数量，就可以轻松地测算出任何两个通用地址之间的距离和方向。
举例来说，如果目标通用地址为 NAC: GH8JS QFGSL，当前的位置为NAC: 8H8JK QFGSD，您可以看到这两个通用地址之间的差异：东向为7个网格的Level 5 NAC网格，北向为6个网格的Level 5 NAC网格。一个Level 5 NAC网格大约为东向35米，北向25米。这样，目标位置大约是在东向 7 x 35 = 245米，北向5 x 25 = 125米。
GPS手机也可以用来查询世界上任何一个位置的通用地址。因此它也可以被用作是一个通用地址查询攻击来获取任何地址的通用地址。
在该应用中，无线承运商可以提供辅助性的GPS服务，这可以帮助手机在回去当前位置的时候极大地减少需要花费的时间，并降低用电量，同时还可以提高查询的准确性。这对于无线承运商来说是另外一个可以获利的来源。
3、无线行驶方向服务
无线行驶方向服务是非常有需求的无线应用，因为当人们在不熟悉的道路上行驶时，常忘记转弯。行驶中犯的一个小小的错误将导致花费大量的时间和汽油，有时甚至会危及生命。
尽管现在有车载的导航系统，而在市场上还没有无线服务，无线行驶方向服务很多的有点，例如：
无线服务无需大的设备内存来保存地图和位置数据库，这可以使设备小型化、廉价、毫电量低
无线服务可以将您用于购买地图和地理数据库的钱节省下来
无线服务可以节省您提前下载和上传地图和地理数据库的时间
无线服务可以覆盖更广的范围
无线服务可以对地图进行更新，获得实时的交通信息
无线服务可以完全整合在小小的手机中，便于携带和进行其他的导航
这些都使得无线承运商有机会击败其他的导航系统。
然而，无线行驶方向服务存在着严重的瓶颈问题，使得该服务不是那么具有吸引力。瓶颈问题在于很难在手机上输入位置信息。因为手机屏幕很小，无线行驶方向服务通常需要三个输入界面。每个地址大约包含40个字符。使用手机键盘来输入地址是非常花费时间的。当地址中包含特殊的字符或者是外国的字符时，输入就更加困难了。
在欧洲这种现象更加普遍，有时一段很短的距离可能会跨越几个国家，地址可能会用不同的语言来表示。使用传统的地址，用户就无法使用无线行驶方向服务来确定没有地址名称的位置，如临时的营地和钓鱼的地点等。
通用地址可以解决所有的这些问题
使用通用地址而不是的地址确定起点和终点，可以仅用一个页面来提供行驶方向服务的界面，这将使得界面更加明晰，因为用户可以立即看到所有的信息
使用通用地址确定的每个位置需要使用8个字符表示，比传统的地址的输入节省了80％的键盘输入
由于通用地址使用的是字母和数字，可以在任何手机上输入，解决了使用传统地址时难以输入外国字符的问题
这三项改进使得无线行驶方向服务对于大众极具吸引力，且会有更多的人使用它。
4、无线地图服务
无线地图服务也是许多人需要的一种服务，因为在许多情况下地图可以比其他的模式方式更加明了和高效地显示位置信息。这是无线承运商不应该忽视的服务。地图服务可以和行驶方向服务共享地理数据库。它只是在行驶方向服务的基础上增加一个界面即可，这已经被许多在线行驶方向服务提供商所采用，如Yahoo，MSN和MapQuest等。
现在的问题在于如何从数据库中有效地得到需要的地图。传统的方法是输入地址、地名、邮编、电话区号等来得到特定的区域，但是这也存在着以下问题：
所有这些方法都是和国家及语言相关的，要做一个全球通用的界面来找到特定的地址是很难的。
用户在国外的时候常常会需要查看地图，可是让他们用非母语来输入要查找的地名确是很难的事情。
这些方法无法覆盖具有不同形状的所有的区域，人们想要查询的位置通常是不一样的，这种方法无法满足需要。
这些方法总是需要输入很长的字符串。
这些问题使得无线地图服务的应用变得有限，低效，不完全，从而无法吸引用户。自然区码系统（Natural Area Coding System）为全球所有区域提供了高效的通用的系统的区域编码，解决了以上所有的问题。
使用自然区码系统（Natural Area Coding System，NAC)可以使得到的地图缩放至一页手机屏幕的尺寸。
一个两位字母或数字组成的NAC可以指定全球任何一个1000x700平方公里的区域。例如：8 Q 大致相对于安大略省的范围。
一个四位字母或数字组成的NAC可以指定任何一个33x24平方公里的区域。例如：8C Q8 大致对应多伦多。
一个六位的NAC可以指定一平方公里的区域。
NAC也使得地图的缩放和平移非常有效。例如：现在屏幕上地图的NAC是8CD Q8J，你想得到它左上方的地图，只要输入8CC Q8K就可以了。如果你想显示包含多个NAC区域的地图，可以输入一个复合NAC，例如8CC-F Q8H-K。使用NAC可以进行任何的缩放平移操作
相对于文本消息来说，地图系统总是传送更多的字节，而无线数据服务是根据实际传送的字节数收费，因此提供地图服务可以显著提高无线运营商的收入。
5、无线位置查询服务
无线位置查询服务（LBS）也是一个重要的无线服务。当人们旅行到自己不熟悉的地方，特别是郊区偏远的地方时，不太能找到可以问路的人，这时候位置服务就非常有用了。例如当你汽油快用完的时候，依靠一支GPS手机以及位置服务服务，你可以迅速找到最近的加油站，因为GPS可以直接把你所处的位置报告给服务器。一块钱的服务可以节约你更多的时间和汽油来找到加油站。
但是情况并非总是如此。很多时候人们需要预定某个地点附近的酒店，这样GPS便帮不上什么忙。他们必须在手机上输入地址以及范围来查找。这又导致了和行驶方向服务同样的问题：语言相关，不是所有地点都可以得到，长字符串等等。有些地址中的外国字母甚至会完全误导使用者。地址中的长字符串需要多页输入，消耗时间让人沮丧。
NAC系统可以显著提升无线位置服务：
使用NAC可以将地址和范围信息压缩至4到6个字符，相对传统地址和范围输入的4行长字符串而言节省了80%的键盘输入。
使用NAC的位置服务查询只需要一页的输入界面，而传统查询则至少需要两页。
使用NAC的位置服务查询界面可以满足全球任何地方的搜索需要，传统的查询方式只能完成一种特定语言的搜索。
NAC使得位置服务可以查询全球任何大小的任意区域，传统的查询方式只能查询有命名的区域。
有了这四项改进，位置服务将对用户产生很大的吸引力并可轻易打败那些没有使用这一创新科技的竞争对手。
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