Location Strategies

定位的实现

　　在Android系统上实现定位主要是通过GPS或者是基于网络的定位方法。

　　GPS是精度最高的，但是它只在户外有用，并且很耗电，并且首次定位花费时间较长。

　　基于网络的定位利用通信网络蜂窝基站和Wi-Fi信号，这种定位方式在室内室外都能用，响应时间较短，耗电较少，但是精度较差。

　　为了在应用中获得用户的信息，你的location provider可以是GPS或者基于网络，也可以两者都用。

决定用户位置面临的挑战

　　从手机上获取用户的位置是个比较复杂的问题，无论采取的数据源是什么，总是有一些因素会导致位置信息包含误差，从而不准确。

　　误差来源如下：

　　多种位置信息源

　　GPS, Cell-ID, 和Wi-Fi都能为用户位置提供一定的线索。决定信任和采用哪些数据是一个需要权衡的过程，权衡时要考虑精度、速度、电池效率等。

　　用户移动

　　因为用户的位置会改变，所以应该考虑每隔一段时间重新估计用户位置。

　　变化的精度

　　每一个位置信息源的精度不是恒定的。也就是说位置估计即便是同一个信息源提供的，它的精确度也是不断在变化的。

请求位置更新

　　在Android中获取位置主要是通过回调函数。

　　首先通过 LocationManager的 requestLocationUpdates()方法注册监听器，向其中传入一个实现了 LocationListener接口的对象。

　　你的 LocationListener对象中必须实现一些回调函数，当用户位置改变或者当服务状态改变时，Location Manager就会调用这些回调函数。

　　比如，下面的代码就展示了如何定义一个 LocationListener然后请求位置更新：

// Acquire a reference to the system Location Manager
LocationManager locationManager = (LocationManager) this.getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);// Define a listener that responds to location updates
LocationListener locationListener = new LocationListener()
{public void onLocationChanged(Location location) {// Called when a new location is found by the network location provider.
      makeUseOfNewLocation(location);}public void onStatusChanged(String provider, int status, Bundle extras) {}public void onProviderEnabled(String provider) {}public void onProviderDisabled(String provider) {}};// Register the listener with the Location Manager to receive location updates
locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.NETWORK_PROVIDER, 0, 0, locationListener);

　　requestLocationUpdates() 中的第一个参数指明了location provider的类型，第二个参数是通知的最小时间间隔，第三个参数是通知的最小的改变距离。

　　如果第二个和第三个参数都设置成0就表示要尽可能频繁地请求位置通知。

　　最后一个参数是用户自己定义的实现了LocationListener接口的对象，它接收位置更新的回调。

　　如果想要同时利用GPS和网络定位，可以调用 requestLocationUpdates()两次，第一个参数分别是 GPS_PROVIDER和 NETWORK_PROVIDER 。

权限设置

　　如果没有权限设置，程序在请求位置更新时将会失败。

<manifest ... ><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />...
</manifest>

　　如果用NETWROK_PROVIDER, 那么需要声明 ACCESS_COARSE_LOCATION和INTERNET；

　　如果用GPS_PROVIDER, 那么需要声明 ACCESS_FINE_LOCATION；

　　ACCESS_FINE_LOCATION是包含了ACCESS_COARSE_LOCATION的，所以两者都用时可以只声明ACCESS_FINE_LOCATION。

建立一个最佳性能的模型

　　为了克服获取用户位置时的种种困难，定义一个模型，具体化你的应用如何取得用户位置。

　　这个模型包含了你何时开始和何时终止位置更新的监听，也包含了什么时候使用缓存的位置数据。

获取用户位置的流程

　　获取用户位置的典型流程如下：

　　　　1.首先开始应用。

　　　　2.在某一个点，开始监听位置更新。

　　　　3.维持一个当前位置的“最佳估计”。

　　　　4.停止对位置更新的监听。

　　　　5.利用最后一次的最佳位置估计。

　　这个模型是一个窗口，窗口从开始监听开始，从停止监听结束。

决定何时开始监听更新

　　可以从应用一开始就启动监听，也可以在用户触发某个特性后开始。

　　要清楚如果长时间监听位置会消耗很多电量，但是短时间的监听可能达不到足够的精度。

　　调用requestLocationUpdates()开始监听：

LocationProvider locationProvider = LocationManager.NETWORK_PROVIDER;
// Or, use GPS location data:
// LocationProvider locationProvider = LocationManager.GPS_PROVIDER;

locationManager.requestLocationUpdates(locationProvider, 0, 0, locationListener);

用上次定位的结果获取快速定位

　　初次获得位置信息可能会花费较长时间。在获得一个比较精确的定位之前，可以利用一个缓存的位置：调用getLastKnownLocation(String)方法实现。

LocationProvider locationProvider = LocationManager.NETWORK_PROVIDER;
// Or use LocationManager.GPS_PROVIDER

Location lastKnownLocation = locationManager.getLastKnownLocation(locationProvider);

决定何时停止监听

　　位置获取和位置使用之间的时间间隔越小，对估计精度的改善越有利。

　　永远记住长时间的监听位置更新将会非常费电，所以一旦你得到你需要的信息，就应该停止监听位置更新，调用removeUpdates(PendingIntent)方法实现：

// Remove the listener you previously added
locationManager.removeUpdates(locationListener);

维护一个当前最佳估计

　　因为定位精度是实时变化的，所以很可能最新的位置并不是最准确的。

　　你应该制定一些标准并包含一套逻辑判断，来选择出最佳估计。

　　这套标准也是随着使用情景而变化的。

　　下面是你验证一个location fix的精确度时可以采取的步骤：

　　　　1.检查是否当期位置数据比之前的估计数据要新很多；

　　　　2.检查当前数据和之前数据的精度，谁更好；

　　　　3.检查当前数据是从哪个provider处获得的，然后决定是否更加信任它；

　　一个例子如下：

选择最佳位置估计的一个例子

private static final int TWO_MINUTES = 1000 * 60 * 2;/** Determines whether one Location reading is better than the current Location fix* @param location  The new Location that you want to evaluate* @param currentBestLocation  The current Location fix, to which you want to compare the new one*/
protected boolean isBetterLocation(Location location, Location currentBestLocation)
{if (currentBestLocation == null) {// A new location is always better than no locationreturn true;}// Check whether the new location fix is newer or olderlong timeDelta = location.getTime() - currentBestLocation.getTime();boolean isSignificantlyNewer = timeDelta > TWO_MINUTES;boolean isSignificantlyOlder = timeDelta < -TWO_MINUTES;boolean isNewer = timeDelta > 0;// If it's been more than two minutes since the current location, use the new location// because the user has likely movedif (isSignificantlyNewer) {return true;// If the new location is more than two minutes older, it must be worse
    } else if (isSignificantlyOlder) {return false;}// Check whether the new location fix is more or less accurateint accuracyDelta = (int) (location.getAccuracy() - currentBestLocation.getAccuracy());boolean isLessAccurate = accuracyDelta > 0;boolean isMoreAccurate = accuracyDelta < 0;boolean isSignificantlyLessAccurate = accuracyDelta > 200;// Check if the old and new location are from the same providerboolean isFromSameProvider = isSameProvider(location.getProvider(),currentBestLocation.getProvider());// Determine location quality using a combination of timeliness and accuracyif (isMoreAccurate) {return true;} else if (isNewer && !isLessAccurate) {return true;} else if (isNewer && !isSignificantlyLessAccurate && isFromSameProvider) {return true;}return false;
}/** Checks whether two providers are the same */
private boolean isSameProvider(String provider1, String provider2)
{if (provider1 == null) {return provider2 == null;}return provider1.equals(provider2);
}

调整模型以节约电量和进行数据交换

　　当你测试模型的时候，可能发现你的模型需要做一些调整，以平衡它的准确度和性能。下面是一些你可以改变的地方：

　　减小流程的窗口尺寸

　　窗口尺寸减小，意味着与GPS和网络的交互减少，这样就可以节约电量。但是这样也就减少了获得最佳位置估计可以利用的位置数。

　　降低location provider返回更新的频率

　　在窗口中降低更新频率也可以改善电池效率，但是会导致精度的丢失。requestLocationUpdates() 通过其中两个参数就可以设定更新的时间和空间间隔，从而设定频率。

　　限制provider

　　根据应用的特定环境或者目标精度等级，可以选择只利用基于网络的定位或者只利用GPS定位，而不是同时利用两者。只与其中的一者交互将减少电量使用，但是会有潜在的精度丢失。

参考资料：

　　API Guides：Location Strategies

　　http://developer.android.com/guide/topics/location/strategies.html