基于GPS的移動動態(tài)服務定位系統(tǒng)設計方案

基于GPS的移動動態(tài)服務定位系統(tǒng)設計方案摘要：移動網(wǎng)絡供應商已經(jīng)為人們提供了最廣泛使用的通信手段。作為擴大在這個領域的一次嘗試，我們提出并開發(fā)一個基于GPS的移動服務定位系統(tǒng)，以幫助處在不同行業(yè)的個人，找到地址，并通過手中的移動設備提供個性化服務。值得一提的是，所提出的系統(tǒng)能夠確定所希望的服務地址和用戶之間的位置的大概距離。該系統(tǒng)是靈活的、可擴展的，并且容易添加新的移動服務提供商和服務。一個主要的區(qū)別于現(xiàn)有的同類系統(tǒng)亮點是該系統(tǒng)是是GPS為基礎的，而不是基于移動服務提供商，以至于能提供更準確的定位計算。關鍵詞：移動定位服務系統(tǒng),全球定位系統(tǒng),LBS,移動定位,無線通信1介紹在這個通信行業(yè)競爭的年代，移動網(wǎng)絡運營商不斷尋求和創(chuàng)新方法來創(chuàng)造差異化和增加利潤（2002年的Hjelm，Lindgren公司，以及2001的Kalakota和Robinson公司）。其中一個最好的和最有效的方式來是通過提供高度個性化的服務。個性化移動服務最有效的方法之一是基于位置定制服務。手機定位的目的是提供基于位置的服務（LBS），包括無線緊急服務、查找最近的急診，公共、私人和社會服務，以及最近的服務提供商有效地使用移動設備建應用程序的過程中保持連接過慢，價格低廉，不可靠的網(wǎng)絡（伯納姆，2001年5月）服務。本文描述了嘗試建立一個這樣的系統(tǒng)。在通信中，移動定位和移動位置有時可以互換使用，緊急的地方，如醫(yī)院，診所和藥店，或私人服務地點或者如餐廳，商店，商場等公眾場合和政府服務地點所需的服務范圍均可以，但他們實際上是兩個不同的叫法。移動定位是指確定一個移動設備的位置。移動位置是指來自于移動的定位操作的位置的估計。移動定位可以分為兩大類-基于網(wǎng)絡和基于手機的定位。1.1基于網(wǎng)絡的移動定位此類別中被稱為“基于網(wǎng)絡的”，因為移動網(wǎng)絡中，基于網(wǎng)絡的位置確定設備（PDE）也用于定位移動用戶。最簡單的定位移動用戶方法之一是利用SS7網(wǎng)絡位置定位（Kaasinen，2003；Jagoe，2002）。1.2手機移動定位此類別中被稱為“手機移動定位”，因為手機本身就是定位用戶的主要手段。網(wǎng)絡是用來在移動設備中的位置估計數(shù)據(jù)測量和基于手機的位置確定算法的基礎上提供援助至最后決定的。STK允許SIM卡（其中可能包含額外的定位算法）和位置服務器應用程序（其中可能包含額外的算法，以協(xié)助在移動定位）之間的通信。手機定位技術（ChenandKotz，2000）也可以被嵌入到定位程序中?；诰W(wǎng)絡的GSM和ANSI-41也可以使用GSMMAP，ATI，以及位置要求（PosReq）的消息，幫助實現(xiàn)移動定位。這些移動程序需要一個LBS應用中間件來為業(yè)務控制功能（SCF）向HLR位置信息推出消息（MAPATI或PosReq的版）。該HLR可能會響應請求來源（COO）或更精確的信息，例如定時提前發(fā)送信息（TA）或網(wǎng)絡測試報告（NMR）來作為在GSM的情況下的反饋。LBS中間件基于位置的服務使用方便，這個功能元素作為網(wǎng)關或一個樞紐位置。其中最明顯的技術是LBS定位，以及最廣泛認可的系統(tǒng)是全球定位系統(tǒng)（GPS）。地理數(shù)據(jù)的任何位置的系統(tǒng)的一個重要方面都必須有一個位置管理函數(shù)來處理以LBS應用定位和GIS數(shù)據(jù)位置管理作為設備定位和LBS基礎設施之間的網(wǎng)關。在本文中，我們將回顧現(xiàn)有的流程在移動定位的應用，然后描述了一種新型、高效、靈活、經(jīng)濟實惠的系統(tǒng)——一個基于GPS的移動服務定位系統(tǒng)來促進這樣一個過程?；贕PS的移動服務定位系統(tǒng)在緊急情況下能找到最近的公共、私人和社會服務，以及最近的服務提供商來有效地使用移動設備。2相關工作基于位置服務的網(wǎng)絡設備，特別是支持WAP的手機，目前在市場上突出?；谖恢玫南到y(tǒng)領域的研究已經(jīng)持續(xù)了十多年。尋呼機系統(tǒng)是最舊的應用程序提供的人員的位置的常規(guī)方法之一。為了能找到某個人，信號由一個中央設備解決特定的接收器單元（呼叫器）產(chǎn)生并發(fā)出。此外，它可能會顯示號碼以便收件人可致電發(fā)件人。有些系統(tǒng)允許聲樂的消息被傳回回撥號碼。收件人可以使用傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)來回調到確認信號，并提供適當?shù)捻憫?。早期的工作，如活動地點證章系統(tǒng)，采用了紅外線技術來提供產(chǎn)品在室外定位跟蹤，使用了GSM和全球定位系統(tǒng)（GPS）技術。這種基于位置的服務是真的部分手機。另外一些其他的商業(yè)產(chǎn)品，如IntelliWhere，Webraska，Openwave，ESRI等被視為手機應用地理參考。其他一些相關產(chǎn)品，側重于部分功能，如用戶交互（可以顯示在一個游戲場景）。一個例子是上下文感知的游戲（Romero等人2004年提出）。第一款商業(yè)位置感知游戲由新加坡SingTel在2004年推出的。槍手游戲是一個多玩家的網(wǎng)絡游戲，玩家四處移動，并最終跟蹤和參與他們的位置附近的其他玩家（“敵人”）內。最近的研究，提供基于位置的服務正日益變得多樣化和廣泛運用。例如指南項目（Cheverst）和數(shù)碼指南（Abowd1997年提出）。這些應用大多使用位置感知的方法，這意味著應用程序的行為是基于其自身的位置的跟蹤服務（MarmasseSchmandt在2003提出）。在確保安全的前提下，兒童或老人這部分是市售的。在一般情況下，位置是移動終端的動態(tài)屬性。追蹤位置具有很大的應用前景，范圍從車隊應用程式到移動商務服務。車隊應用程式通常需要跟蹤車輛，知道其下落以及其經(jīng)營為目的的業(yè)主公司。跟蹤也可用于在移動的商業(yè)服務，移動用戶可以跟蹤和提供預定自己所希望的信息（如男士西裝接近用戶的當前位置在商店出售的通知）。移動定位技術對無線的緊急服務也至關重要。GPS提供了良好的基礎設施，以找到共同的坐標，但不提供網(wǎng)站訪問或所需位置的詳細信息。此外，當涉及到高分辨率的位置圖像的時候，它的用戶體驗不是很好，。另一方面移動應用被認為是以提供詳細的信息或實時數(shù)據(jù)的最佳的用戶友好型的應用程序。3提出的系統(tǒng)在市場上的大多數(shù)應用程序不是用戶友好型的，不能提供準確的數(shù)據(jù)，也不允許通過多種方式來訪問數(shù)據(jù)，比如短信、網(wǎng)絡接入和實時反饋給請求者?，F(xiàn)在提出的系統(tǒng)是為了解決這樣的缺陷。使用手機服務提供商找到的注冊服務請求者。這是沒有必要有一個為請求者能夠使用SMS來請求服務的位置的互聯(lián)網(wǎng)連接。這是一個基于位置的服務提供商。它不同于許多其他類型的移動服務，因為它不只是在這個意義上與用戶進行互動，它還可以在移動中使用。此外，它考慮到了可能會影響該地點的物理環(huán)境（例如，背景噪聲，照明，天氣）使用的情況。3.1通信方案通信情況下檢索信息提供者提供，這是用來檢索到所請求的服務的服務的服務器發(fā)送一條SMS的移動位置。在這方面有兩種可能出現(xiàn)的情況。3.1.1首次提出方案（基于網(wǎng)絡的移動定位技術）用戶使用自己的手機，請求服務，詢問最近的可以提供的位置服務。1)擬建手機應用程序獲取用戶的移動位置移動服務并發(fā)送提供商。2)與當前用戶位置的SMS請求一起發(fā)送到服務中心。3)服務商的服務器發(fā)送一條SMS用戶的反饋信息，提示根據(jù)用戶的請求和位置的可用服務。3.1.2第二次提出方案（基于手機的移動定位技術）1)應用程序發(fā)送短信/彩信，手機服務提供商要求手機當前位置。2)手機服務提供商發(fā)送SMS/MMS回手機的當前位置。3)應用程序解析短信/彩信，然后發(fā)送短信服務的服務器，以獲得所要求的服務位置。4)服務器發(fā)送短信請求的服務位置。第一個方案中僅僅是最近的塔，而不是精確的坐標，出現(xiàn)這一結果是因為是在不準確的測定位置的服務的基礎上確定的位置。第二個的方案給出了一個更準確的位置的信息和更快的選擇。它是基于“手機定位技術”，用戶使用的手機被用以確定正確的定位位置。因此，第二個方案被采用。3.2系統(tǒng)架構方案（B）圖1示出了系統(tǒng)的體系結構的提出的方案（B）。它由移動服務塔，移動服務塔服務器組件，平板電腦，數(shù)據(jù)庫服務器，使用SMS作為通信介質和應用程序組成的服務器。3.3硬件和軟件要求對硬件的要求是：1)一個GSM調制解調器：GSM調制解調器可外接調制解調器設備，一臺安裝有PC卡的筆記本電腦，或一部GSM標準的手機。2)一個手機（手機）：支持GSM的平板電腦或掌上電腦。3)一個服務器：1GBRAM3.0GHz的英特爾奔騰服務器。圖1系統(tǒng)架構圖4)SIM卡：GSMSIM卡。支持（900,1850,950）。該軟件的要求是：1)移動測距儀電池元件。2)移動的測距儀服務器組件。3)數(shù)據(jù)庫客戶端-MSSQL數(shù)據(jù)庫客戶端。4)服務器操作系統(tǒng)：windows操作系統(tǒng)。其系統(tǒng)結構如下四個系統(tǒng)接口，這是由IEEE標準：1)硬件接口，通過該用戶的手機（移動）的使用的元件提供商通過（一）發(fā)送SMS程序包通過SIM卡檢索聽筒的位置進行通信;（二）服務器的GSM網(wǎng)關調制解調器使用檢索到所請求的服務的手機的當前位置進行通信。2)軟件界面的手機供應商。在這里，客戶端應用程序組件與手機提供商檢索聽筒位置的網(wǎng)關進行通信。3)通信接口，在通信接口中通信是通過短信發(fā)送，使用手機供應商的SIM卡。也與手機的當前的位置通信，以便檢索所請求的服務的服務器網(wǎng)關的應用程序組件。4)圖形用戶界面包括下列各項：圖2系統(tǒng)的環(huán)境圖客戶端接口在移動設備允許用戶從當前的位置請求某些服務。服務器，允許服務提供商注冊、更新服務信息、收集統(tǒng)計客戶要求這項服務的數(shù)據(jù)。在服務器上，允許系統(tǒng)管理員可以添加、維護和管理服務和用戶系統(tǒng)上的桌面界面。4實現(xiàn)移動測距儀系統(tǒng)，其實施要求如下。硬件要求：-裝有Windows操作系統(tǒng)的移動系統(tǒng)（2003或以上）的手機。-GPS接收機（藍牙）。-PCMCIA制式的GPS接收機。-裝有Windows操作系統(tǒng)的筆記本電腦。軟件要求：-開發(fā)手機服務所需的應用程序。-簡潔版的NETFramework2.0或以上。-GPS.Net庫。-OPENCF庫。實現(xiàn)基于2部分的客戶端服務器技術，包括兩個主要部分組成即客戶端和服務器端。圖3系統(tǒng)的類圖4.1客戶端組件：手機服務測距儀組件（HSFC）該HSFC包括兩個模塊，即發(fā)出的請求服務和得到的答復。通過手機藍牙的GPS接收機連接用戶的手機，。HSFC會顯示一列最常見的影像視訊服務（根據(jù)市場營銷專家開展的統(tǒng)計）。用戶選擇（一）列表中的一項服務或者（二）從下拉列表中選擇所需的服務信息（如服務ID，經(jīng)度，緯度）。然后用戶點擊提交按鈕通過SMS提交到所請求的服務器。4.2服務器端組件：服務器服務測距儀組件（SSFC）服務器服務測距儀組件（SSFC）包括兩個模塊，即服務提供方和請求操作。一個客戶端通過一個在線系統(tǒng)連接為其提供服務細節(jié)，如所提供的服務地址和電話號碼的位置（經(jīng)度和緯度，可以提供技術支持）。提供者的信息（GPS十進制的位置，名稱，服務提供，電話和地址）會被添加到數(shù)據(jù)庫。然后接收到的SMS被刪除，并且會給所請求的服務的信息的手機發(fā)送回一個新的SMS信息。處理手機位置請求的服務器使用.NETFramework庫（這是在一個特定的形式庫）來讀取接收到的SMS消息，使用parsetolist（）方法提取的測距儀ID數(shù)據(jù)和分析手機緯度和經(jīng)度值，這是通過掃描來自手機的短信然后解析來實現(xiàn)的。查找最近的服務，并以短信的形式將最近的服務細節(jié)發(fā)送到手機，這些都需要使用鄰近搜索方法來實現(xiàn)。5系統(tǒng)驗證如上文所述，測距儀系統(tǒng)是由兩部分組成，客戶端（手機搜索服務組件HSFC）和服務器端（Server服務搜索組件SSFC）組成。我的隊友（JASJAR）擁有配備安裝有HSFC和SSFC的GPS（HOLUXGPSSLIM236）作為服務器的組件和裝有英特爾奔騰4的電腦。5.1測試數(shù)據(jù)測距儀系統(tǒng)的關鍵問題之一是它產(chǎn)生的用戶請求和響應時間的準確性。這兩方面的問題進行實時評估。通過管理訪問權輸入的一些數(shù)據(jù)（表1），。用于驗證的一組服務器。該組包括兩種類型的服務，即醫(yī)院和食品（超市）類服務。如表1中所示。配備了GPS的PDA（見使用的硬件部分）被嵌入到每一項服務中，在上表中所示的α和β的讀數(shù)為：站點壽命測量值，測得的alpha和beta（經(jīng)度，緯度）值，并在數(shù)據(jù)庫中插入所測得數(shù)據(jù)和提供程序數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括服務類別、名稱、地址、電話。我們對測量結果進行比較，從Google地圖中獲得的值，如表1中所示進行測量的alpha和beta中進行了交叉驗證。比較結果顯示測量值和谷歌之間的差異性，因此需要對測量值進行驗證。表1表25.2情景測試測距儀系統(tǒng)通過使用兩種不同類型的硬件推廣到了兩個領域的研究，配備有全球定位系統(tǒng)的PDA和一個裝有PCMCIGPS卡（見3.2節(jié)）的筆記本。在下面的表2中展示了試驗結果，進行的是使用的PDA和筆記本電腦。從客戶端應用程序界面中，用戶選擇了一個地點服務比如醫(yī)院?？蛻舳藨贸绦驒z索當前手機的GPS位置的緯度和經(jīng)度，計算客戶端的位置然后過短信的方式將位置信息發(fā)送給用戶。以上列出的這個測試案例是成功的，測試結果顯示“通過”。6結論我們已經(jīng)開發(fā)了一個基于GPS的移動定位信息測量系統(tǒng)，這將有助于不同的各行各業(yè)的個人找到地址，并使用他們的移動設備找到相應的便捷服務。所需服務的范圍可以從緊急地點，如醫(yī)院、診所和藥店，到餐廳、商店、商場等公眾和政府服務地點。雖然這個項目是在沙特阿拉伯開發(fā)和測試，使用兩種廣泛使用的移動運營商沙特（AlJawal和Mobily公司），我們認為，該系統(tǒng)可以方便地使用在其他環(huán)境類似的移動運營商。解決方案是由兩個移動服務提供商提出的，它具有明顯的優(yōu)勢。在此系統(tǒng)中的顯著的優(yōu)點是：1)它決定了所希望的服務和用戶