Определяем местоположение телефона… без GPS

Перелистывая хаб «Разработка под Java ME» наткнулся на тему Spb Transport J2ME, где автор использует картографические сервисы, и одним из TODO является поддержка GPS (для улучшения юзабилити). Проблема в том что телефонов с встроенным GPS-приемником относительно небольшое количество. Надеюсь данным постом помогу не только автору той темы, но и кому то еще, сам в свое время набил немало шишек. Итак, приступим.

Чтобы определить местоположение пользователя (��елефона, как вам угодно), можно использовать несколько способов:
— по GPS. Способ наиболее точный. Из недостатков: относительно долгий старт, потребляет много энергии, не так уж много аппаратов с встроенным приемником.
— по вышкам оператора. Средний по точности. Энергии кушает немного. Из минусов: не на всех телефонах доступны данные.
— по IP. Наименее точный. Собственно это самый большой минус.
— по CB-сообщениям оператора

Итак, нам нужна более-менее приемлемая точность при определении местоположения (для города это примерно 150-300 метров (это где то 1,5-2 минуты пешего хода), за городом соответственно 2-5 км и более, как повезет), так же нам необходимо охватить как можно большее количество аппаратов, и неплохо было бы оперативно обновлять координаты.
Наиболее подходящим будет определение местоположения через данные сотового оператора.

Сервисы:

Чтобы сконвертировать данные сети и получить координаты, нам понадобятся базы данных вышек сотовых операторов. В сети существует немало ресурсов, я использовал проверенные временем GoogleMaps, Yandex.Locator, location-api.com и opencellid.org (для большей точности и надежности используем все сразу). плюс как бонус у Яндекса в API есть метод определения местоположения с учетом силы сигнала, но о этом позже.
У каждого из сервисов есть неплохо документированное API (кроме GoogleMaps). Параметры, принимаемые API: MCC (код страны), MNC (код оператора сети), LAC (код соты), CellID (идентификатор вышки).
API возвратит координаты для данного набора данных.

Данные:

Получить вышеназванные данные задача нетривиальная, ведь каждый из производителей посчитал делом чести изобрести свой велосипед. В результате для каждой марки существует свой набор ключей для вызова System.getProperty(key), отыскать которые не так то легко.
Существует так же ряд других неприятных моментов. К примеру на Siemens'ах данные сети без патчинга прошивки получить не получиться. SonyEricsson возвращает данные в HEX-представлении. Nokia отказывается выдавать LAC несертифицированным (то-есть почти всем) мидлетам.

Решение:

Я написал класс, перебирающий известные ключи и получающий по этим ключам данные о сети. Потом ключи отправлялись в API сервисов, получались координаты и выводилось среднее значение, которое я считаю наиболее правдоподобным (за год использования не припомню случаев очень больших ошибок). Если телефон позволяет получить силу сигнала, мы используем бонус Яндекса: получаем координаты С учетом силы сигнала и БЕЗ, получаем дельту этих значений, применяем ее ко всем результатам от API, выводим средний результат. Как ни странно, последнее решение оказалось палкой о двух концах. При равномерном затухании сигнала точность по сравнению с обычным способом увеличивается раза в два, но если это плотная городская застройка или холмистая местность, где сигнал распространяется неравномерно, в этом случае точность падает достаточно сильно.

В итоге есть возможность определить местоположение на телефонах Siemens, SonyEricsson, Samsung (к примеру s5230), Huawei и прочих. Время загрузки координат и адресов примерно секунд 10-15.

Пример из демо (используется надстройка класс Location, в котором происходит определение координат и загрузка для них адреса)

import javax.microedition.lcdui.Display;
import javax.microedition.lcdui.Form;
import javax.microedition.midlet.MIDlet;
import loc.*;

public class HelloWorld extends MIDlet implements Runnable {

    Display display;
    Form form;

    public void startApp() {
        display = Display.getDisplay(this);
        form = new Form("NetMonitor");

        display.setCurrent(form);
        new Thread(this).start();
    }

    public void run() {
//проверяем не Нокиа ли
        if (!Location.reallyNull(Location.lac)) {
            //обновляем данные сети
            Location.getData();
            //получаем координаты
            Location.getCoordinates();
            //если есть доступ к силе сигнала
            if (!Location.reallyNull(SystemUtil.signal())) {
                form.append(("Нетмонитор: ") + "\nКод страны: " + String.valueOf(Location.mcc) + " \nКод сети: " + String.valueOf(Location.mnc) + " \nКод соты: " + String.valueOf(Location.lac) + " \nКод БC: " + String.valueOf(Location.cid) + " \nСила сигнала: " + SystemUtil.signal() + " \n");
            } //иначе
            else {
                form.append("Нетмонитор: " + "\nКод страны: " + String.valueOf(Location.mcc) + " \nКод сети: " + String.valueOf(Location.mnc) + " \nКод соты: " + String.valueOf(Location.lac) + " \nКод БС: " + String.valueOf(Location.cid) + " \n");
            }
        }
//прочие данные от телефона
        String txt = SystemUtil.nativeDigitSupport();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
        txt = SystemUtil.operatorName();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
        txt = SystemUtil.serviceProvider();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
        txt = SystemUtil.traffic();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
        txt = SystemUtil.gid1();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
        txt = SystemUtil.gid2();

        if (!Location.reallyNull(txt)) {
            form.append(txt + "\n");
        }
         //геоданные
        form.append("Улица: ".concat(String.valueOf(Location.getStreet().concat(" \n"))));
        form.append("Город: ".concat(String.valueOf(Location.getCity().trim().concat(" \n"))));
        form.append("Область: ".concat(String.valueOf(Location.getArea().concat(" \n"))));
        form.append("Страна: ".concat(String.valueOf(Location.getCountry().concat(" \n"))));
        form.append("Долгота: ".concat(String.valueOf(Location.getLongitude().concat(" \n"))));
        form.append("Широта: ".concat(String.valueOf(Location.getLatitude().concat(" \n"))));
        form.append("Высота над у.м.: ".concat(String.valueOf(Location.getElevation().concat(" м \n"))));
        //для спотсменов бонус
        String sens = System.getProperty("microedition.sensor.version");
        if (sens != null && sens.length() != 0 && !sens.equals("null")) {
            sens = SensorApi.getSensor(3);

            if (sens != null && sens.length() != 0 && !sens.equals("null") && !sens.equals("0")) {
                form.append("Сегодня пеших шагов: " + String.valueOf(sens) + " \n");
            }
        }


    }

    public void pauseApp() {
    }

    public void destroyApp(boolean flag) {
    }
}

Ну и исходники с демо
goo.gl/lPkON