定位技術在網絡安全領域中的應用

1 引言

　　從美國的GPS全球衛星定位系統開始，這項以位置信息為聚焦點的技術逐漸進入了人們的視野，并受到了極大的重視，發展速度迅猛。定位技術不僅對國家安全、軍事發展有著戰略性的意義，而且通過與現有的商業應用服務相結合，為廣大民眾提供了一種基于位置信息的新型現代服務模式，帶來了新鮮的用戶體驗，并逐步滲透到人們日常生活的方方面面，正在成為生活中不可缺少的一種服務。

　　近十年來互聯網的飛躍式發展，在引領了第三次信息產業革命的同時，也帶來了諸多問題和隱患，其中的信息安全和網絡安全問題就是一個明顯例子。尤其是伴隨著移動寬帶接入技術的普及和發展，無線寬帶網絡安全隱患更是讓政府相關監管部門和企業感到憂心忡忡。在這樣的背景下，考慮無線寬帶網絡的自身特點和安全防護需求，定位技術與網絡安全技術相結合所產生的基于位置信息的安全防護技術應運而生，而且必將有著廣闊的發展空間和應用前景。

　　2 定位技術

　　2.1 GPS定位技術

　　GPS系統可以說是出現最早、發展最成熟、應用最廣泛的定位技術。GPS的英文全名是“Navigation Satellite Timing And Ranging / Global Position System”，即衛星測時測距導航/全球定位系統。美國從20世紀70年代開始研制GPS系統，這項歷時20年，耗資200億美元的系統，于1994年建成。該系統由24顆位于太空的衛星群提供位置信息服務，這24顆衛星均勻地分布在6個軌道面上，以11小時58分為周期環繞地球運轉，衛星軌道面相對于地球赤道面的軌道傾角為55°。這種布局的目的是保證在全球任何地點、任何時刻至少可以觀測到4顆衛星。

　　GPS系統是一套具有在海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統，其定位誤差可以控制在10m。經過十多年全球眾多專業部門的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點。如今，GPS客戶端接收器體積不斷縮小，客戶端的精確度越來越高，甚至已經出現在一些高端手機、筆記本電腦等電子產品中。GPS客戶端的普及加速了GPS定位技術在商業領域中的應用，在創造了巨大的商業利潤的同時，也在逐步改變著現代人類的生活方式。

　　2.2 移動定位技術

　　美國通信委員會（FCC）在1996年通過了增強911法案（在1999年再次修訂），要求手機運營商必須知道每一部手機的地理位置（誤差控制在50~100m之內）。任何一部手機撥打美國緊急服務電話911，政府就要知道其位置，即使用戶自身不知道身在哪里。FCC的這一法案，極大地促進了移動定位技術及其相關服務業務研究的發展。

　　3G時代的到來又為移動定位技術的發展開啟了新的篇章。隨著數據傳輸能力的提高，終端多媒體能力的普及以及終端芯片中內置GPS方案的出現，針對移動定位技術的限制越來越少。目前，全球范圍內普遍使用的3G移動定位技術主要有4種，分別是基于網絡的CELL-ID，TOA/TDOA定位技術，基于終端的OTDOA定位技術以及網絡與終端混合的A-GPS定位技術。

　　移動定位技術的飛速發展和全球移動用戶數量的迅猛增長，也為基于用戶位置的移動定位業務（Location Based Service，LBS）提供了前所未有的發展機遇和極其誘人的市場前景。

　　2.3 室內定位技術

　　即使GPS系統和諸多移動定位技術在室外定位應用服務中取得了巨大成功，但是在復雜的室內環境中，例如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環境中，它們的表現就不太令人滿意了。以GPS系統為例，在室內定位時經常由于無法接受到衛星信號而導致定位失敗或者定位誤差過大，致使系統不能正常使用。為了彌補室內定位的空白，各種各樣新穎的室內定位技術如雨后春筍般應運而生，這其中包括室內GPS定位技術、室內無線定位技術（Wi-Fi，藍牙，RFID，光跟蹤，超聲波，紅外線，超寬帶，無線傳感器等）以及計算機視覺定位技術等。

　　雖然室內定位技術的商業應用處于剛剛起步的階段，但是隨著技術不斷進步和發展以及與已有的定位技術和商業服務相結合，必將能夠創造出新的市場和商機，而與其相關的位置服務業務也必將深入人們的生活之中。