簡介
根據中國物聯網校企聯盟的定義，通過定位系統獲取位置信息是物聯化時代的重要研究課題。物聯網環境下對定位技術的挑戰主要體現在：異構網絡、多變環境下的精準定位；大規模應用；基于位置的服務（Location based Services）；位置信息帶來的信息安全和隐私保護問題。
曆史發展
全球定位系統(GPS)是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監衛星定位工作原理
測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要組成。經過20餘年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球複蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。
系統組成
GPS全球衛星定位系統由三部分組成：空間部分———GPS星座；地面控制部分———地面監控系統；用戶設備部分———GPS 信号接收機。
GPS定位技術具有高精度、高效率和低成本的優點，使其在各類大地測量控制網的加強改造和建立以及在公路工程測量和大型構造物的變形測量中得到了較為廣泛的應用。GPS導航儀簡單地說，GPS導航儀就是能夠幫助用戶準确定位當前位置，并且根據既定的目的地計算行程，通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導用戶行至目的地的汽車駕駛輔助設備。
它包括兩個重要的組成部分：一是全球定位系統（Global Positioning System）簡稱GPS。它是由空間衛星、地面監控和用戶接收等三大部分組成。在太空中有24顆衛星組成一個分布網絡，分别分布在6條離地面2萬公裡、傾斜角為55°的地球準同步軌道上，每條軌道上有4顆衛星。GPS衛星每隔12小時繞地球一周，使地球上任一地點能夠同時接收7～9顆衛星的信号。地面共有1個主控站和5個監控站負責對衛星的監視、遙測、跟蹤和控制。它們負責對每顆衛星進行觀測，并向主控站提供觀測數據。主控站收到數據後，計算出每顆衛星在每一時刻的精确位置，并通過3個注入站将它傳送到衛星上去，衛星再将這些數據通過無線電波向地面發射至用戶接收端設備。
注：這個系統最初是由美國陸海空三軍于20世紀70年代聯合研制的，它的主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要部署。GPS系統曆經20餘年的研究實驗，耗資300億美元，直到1994年3月全球複蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座才正式布設完成。
二是汽車導航系統。光有GPS系統還不夠，它隻能夠接收GPS衛星發送的數據，計算出用戶的三維位置、方向以及運動速度和時間方面的信息，沒有路徑計算能力。用戶手中的GPS接收設備要想實現路線導航功能還需要一套完善的包含硬件設備、電子地圖、導航軟件在内的汽車導航系統。
GPS導航儀硬件包括芯片、天線、處理器、内存、屏幕、按鍵、揚聲器等組成部分。但就情況看來，市場中的GPS汽車導航儀在硬件上的差距并不大，主要區别還是集中在内置的軟件和地圖上。在這裡需要提醒大家注意一點，人們習慣上總是關心導航儀内預裝何種地圖，實際上這是混淆了地圖和軟件兩者的區别。所謂地圖其實隻是數據，而軟件是搜索引擎。地圖中各種地理信息綜合在一起的龐大數據如何被用戶所應用？如何才能反應到導航界面中？這就要借助于軟件來實現了。因此導航地圖離不開軟件的支持，反過來再優秀的軟件系統如果沒有詳細的地圖數據也是白搭。
總結一下，一部完整的GPS汽車導航儀是由芯片、天線、處理器、内存、顯示屏、揚聲器、按鍵、擴展功能插槽、電子地圖、導航軟件10個主要部分組成。
判斷GPS導航儀的優劣，導航儀所能接收到的GPS衛星數量和路徑規劃能力是關鍵。導航儀所能接收到的有效衛星數量越多，說明它當前的信号越強，導航工作的狀态也就越穩定。如果一台導航儀經常搜索不到衛星或者在導航過程中頻繁地中斷信号影響了正常的導航工作，那它首先質量就不過關更談不上優劣了。
GPS前景
由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生産力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。
随着冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府宣布2000年至2006年期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球範圍内得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米，這将進一步推動GPS技術的應用，提高生産力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車GPS導航系統，2000年後的市場将達到30億美元，而在我國，汽車導航的市場也将達到50億元人民币。可見，GPS技術市場的應用前景非常可觀。
功用
全球定位系統的主要用途：(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、市政規劃控制等；(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船隻實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平台定位、海平面升降監測等；(3)航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿态控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。
