火灾手机报警位置定位现状及前景研究

【慧聪消防网】近年来，随着无线通信的快速发展，移动电话得到了广泛的发展，其普及程度也在不断的提高，手机因其使用的方便性，不受场地时间等因素的限制，已经成为人们生活中必不可少的通讯工具。笔者通过调研发现，目前，人们通过手机报告火警的比例正在呈逐年上升的趋势，在有的地方已经超过了使用固定电话报警的数量。研究使用手机报警时，如何正确定位问题也就显得很有必要。

当指挥中心接到火警之后，通过获得三字段信息实现准确定位火灾发生的位置，对于使用固定电话报警来说，比较容易获得三字段信息。但是对于使用手机报警来说，由于手机具有随时移动的特性，导致接警软件难以实现准确的定位，主要靠接警人员的直接询问来获得火灾发生的地点，从某种程度上讲，通过询问来获得火灾发生的位置不失为一种火场定位手段，但是这种方式存在两点不足，第一，询问方式获得火灾位置受报警人的紧张程度、语言表达能力、对于火场位置的了解等因素的制约，耽误调动力量出动的时间；第二，假如报警者是一个路人，对灾害现场不是很了解，这也将贻误战机；并且对于跨区域作战的部队来说，一般情况下是在出车单上打印出行车路线图，能够指引部队快速到达火场，但是使用手机报警，由于无法准确迅速的实现定位，导致中队出车单无法打印出行车路线图，只能靠询问路人来实现到达现场，这将错失有利的战机，不利于火灾的扑救。基于以上两点，均不利于自动化指挥的实现。因此，随着通信技术和无线定位技术的的快速发展使手机报警定位成为可能，这个问题的解决对于提高消防部队组织指挥的效率，最大限度的降低生命财产损失具有十分重要的意义。1手机通信原理传统的电话，是靠导线传送信号的有线电话，发话人与通话人均处在固定的地点。而手机的通信过程是：使用手机把语言信号变换成电信号传输到移动通信网络中的基地台，再由基地台把代表语言的电信号变成电磁频谱，通过在距地面高度为3600km的通信卫星辐射漫游传送到受话人的电信网络中，受话人的通信设备接收到无线电波，转换成语言信号。如下图所示，我们可以手持手机，不管走到哪里，都可与城市电话网的所有用户及本系统移动电话用户进行通话。它们之间的通话是经过系统的基地台发射电磁波与接收电磁波来实现的。从上述手机通信过程可以看出，手机通信是一个开放的电子通信系统，只要有相应的接收设备，就能截获任何时间、任何地点、任何人的通话信息，而且还能准确的实现定位。

目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、3G三种，手机自问世至今，经历了第一代模拟制式手机（1G）、第二代GSM、TDMA等数字手机（2G）、第2.5代移动通信技术CDMA和第三代移动通信技术3G。2.1GSM

全名为：GlobalSystemforMobileCommunications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括GSM900：900MHz、GSM1800：1800MHz及GSM-1900：1900MHz等几个频段。2.2CDMA

(CodeDivisionMultipleAccess)译为“码分多址分组数据传输技术”，被称为第2.5代移动通信技术。目前采用这一技术的市场主要在美国、日本、韩国等。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点，发射功率只有GSM手机发射功率的1/60，被称为“绿色手机”。更为重要的是，基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。

CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。2.33G

即为英文3rdGeneration的缩写，代表着第三代移动通信技术。手机自问世至今，经历了第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），而当前通信运营商和终端产品制造商倡导的3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、语音、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为手机融入多媒体元素提供强大的支持。3G技术的标准：国际电信联盟（ITU）早在2000年5月即确定了W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三个主流3G标准。3手机报警位置定位

针对目前的通信技术，对手机进行定位是较易办到的，当前对手机的定位主要有两种方式一种是卫星定位，精确度一般在50米之内；另外一种是基站定位，精确度一般在300米之内。下面就简要介绍基于蜂窝网的网络定位技术。3.1COO技术定位

COO（CellofOrigin）定位技术即基于Cell-ID的定位技术。它通过采集移动台所处的小区识别号（Cell-ID）来确定用户的位置。只要系统能够采集到移动台所在小区基站在地图上的地理位置，以及小区的阀盖半径，则当移动台在所处小区注册后，系统就会知道移动台处于哪一小区。由于每个小区的基站位置都是已知的，而且该小区的覆盖范围通常都能计算或测量出。这样只要知道手机处于哪个小区便可了解其大致的方位。这种方案实现简单可靠，但精度较差。这种技术不需要对手机或网络做较大的改动，因此能够在现有手机的基础上构造位置查找系统。这种技术的定诶精度取决于所在小区的半径，如在北京市区，基站密度较高，COO定位精度可以达到200m左右；而在郊区，基站密度较低，COO定位精度只能达到一两公里。这也是它的缺点。这种技术实现简单，投入成本小，只需分别对现网或手机作适当的改动（改动不大），就可实现定诶功能，是目前在无线网络中应用最广泛的定位技术。3.2A-GPS(GPS辅助定位)

通过在移动台中增加GPS基站实现在室外高精度定位，但是在室内、高密度市区或者茂密森林环境中，由于GPS基站所要求的卫星个数的限制经常不能实现定位，从而限制了其应用和推广。GPS一般要与蜂窝网络定位相结合实现移动台的位置估计，即GPS辅助定位系统（A-GPS）。A-GPS网络将A-GPS辅助信息发送到移动台，移动台得到GPS信息，计算出自身精确位置并将信息发送到网络。A-GPS有移动台辅助和移动台自主两种方式。移动台辅助GPS定位卫星是将传统GPS接收机的大部分功能转移到网络上实现网络向移动台发送短的辅助信息，包括时间、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些信息经移动台GPS模块处理后产生辅助数据网络处理器利用辅助数据估算出移动台的位置。自主GPS定位的移动台包含一个全功能的GPS接收器，具有移动台辅助GPS定位的所有功能，再加上卫星位置和移动台位置计算功能。A-GPS的优点是网络改动少，定位精度高，理论上可达到510m。缺点是现有移动台均不能实现A-GPS定位方式，需要更换从而使移动台成本增加。3.3观测时间差（OTD）

在这种移动定位系统中，终端设备只需要调用E-OTD算法程序，即可完成定位计算。当移动终端没有处理呼叫时，启动空闲等待模式完成定位；当移动终端设备正在处理呼叫时则启动专用模式完成定位。采用这种方案，首先要设计出具有附加处理功能和存储空间的新型移动终端设备。E-OTD处理程序使用从周围基站接收到的数据来测量这些数据由各个不同的基站到达该终端时多用的时间之差。这就需要必须事先知道这些基站的位置，并且从各个基站发送来的数据必须严格同步，最常用的基站同步方式是通过采用GPS接收机来实现同步。计算过程可在终端进行，也可以在网络服务中心进行。定位精确程度在125m左右，并且不受天气影响。4结束语

手机报警位置定位功能的实现可以有效的解决自动化指挥所面临的实际问题，实现“五个第一时间”的要求，最大限度的将首战力量快速的调集到现场，为扑救初期火灾打下坚实的基础。对于手机定位技术的选择要是具体情况而定，切勿生搬硬套。由于目前受到技术条件、硬件条件的限制，其定位功能还未得到广泛的推广，随着通信业的快速崛起，手机报警位置定位必将在接处警工作中得到重视与应用。