Chương 1: Tổng quan về dịch vụ dựa trên vị trí - Chương này giới thiệu chung về dịch vụ dựa trên vị trí (Location Based Services – LBS) và những ứng dụng của dịch vụ LBS trong thực tiễn. Chương 2: Công nghệ Điện toán đám mây - Chương này đưa ra một cái nhìn tổng quan nhất về Điện toán đám mây, về lợi ích và hạn chế khi áp dụng Điện toán đám mây trong thực tiễn. - Giới thiệu về công nghệ Điện toán đám mây của Google – Google App Engine. Trang 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương 3: Xây dựng dịch vụ LBS trên nền tảng điện toán đám mây - Phát triển dịch vụ dựa trên vị trí trên nền tảng điện toán đám mây trong việc tìm kiếm các điểm đặt cột ATM xung quanh một vị trí trên bản đồ.
Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ DỰA TRÊN VỊ TRÍ Chương này giới thiệu chung về dịch vụ dựa trên vị trí (LBS), những ứng dụng của dịch vụ LBS trong thực tiễn.1 Giới thiệu về dịch vụ LBS Dịch vụ LBS là dịch vụ thông tin sử dụng với thiết bị di động qua mạng không dây và vị trí địa lý của thiết bị di động[10]. Dịch vụ LBS là phần giao của ba công nghệ chính đƣợc thể hiện nhƣ trong hình 1.1, bao gồm: GIS – cơ sở dữ liệu không gian, Internet và thiết bị di động – định vị toàn cầu [1],[2]. GIS di động Web GIS LB S Internet di động Hình 1.1: Các hệ thống thông tin tích hợp Hình 1.1 cho thấy các loại hệ thống thông tin tích hợp đƣợc hình thành nhƣ sau: Hệ thống WebGIS đƣợc hình thành từ việc tích hợp Internet và GIS/CSDL không gian.
Trang 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ thống GIS di động (Mobile GIS) đƣợc hình thành từ việc tích hợp GIS/CSDL không gian và các thiết bị di động nhƣ điện thoại di động và GPS. Hệ thống Internet di động (Mobile Internet) đƣợc hình thành trên cơ sở tích hợp các thiết bị di động nhƣ điện thoại di động và Internet. Dịch vụ LBS đƣợc hình thành từ việc tích hợp ba loại công nghệ GIS/CSDL không gian, mạng Internet và các thiết bị di động. Dịch vụ LBS có khả năng cung cấp 2 nhóm hoạt động chính là liên lạc thông tin và tƣơng tác qua lại giữa khác hàng và dịch vụ.
Vì thế, ngƣời sử dụng có thể cho nhà cung cấp dịch vụ biết trong bối cảnh hiện tại thì các loại thông tin họ cần và phù hợp với họ, với vị trí của họ. Hệ thống sẽ cung cấp các thông tin hoàn toàn phù hợp với ngƣời sử dụng hoặc các thông tin do ngƣời sử dụng yêu cầu. Các ứng dụng dịch vụ LBS đƣợc chia thành 4 nhóm chính [9]: Dịch vụ thông tin và dẫn đƣờng (Information and navigation services): LBS cung cấp dữ liệu trực tiếp cho ngƣời dùng cuối (end-users), đó là thông tin vị trí hiện tại, vị trí đích, và các gợi ý nâng cao… Hỗ trợ khẩn cấp (Emergency assistance): LBS cung cấp vị trí ngƣời dùng di động trong trƣờng hợp đối tƣợng gặp tai nạn cần hỗ trợ. Dịch vụ lƣu vết (Tracking services): một trong những chức năng cơ bản của dịch vụ LBS là lƣu vị trí ngƣời dùng theo thời gian.
Tuy nhiên, với các yêu cầu an ninh và bảo mật, các thông tin này thƣờng không đƣợc công khai sử dụng. Dịch vụ mạng liên quan (Network related services): vị trí ngƣời dùng có thể nhận đƣợc thông qua bộ tiếp nhận GNSS đƣợc tích hợp trong các thiết bị di động hoặc thông qua chính mạng truyền thông của thiết bị, nhƣ trong hình 1.2: Công nghệ định vị và hệ thống LBS Với các ứng dụng phổ biến của dịch vụ LBS hiện nay là: Trang 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thông tin về hiện trạng giao thông: ngƣời sử dụng muốn biết tình trạng hiện tại của các con đƣờng (tắc/không tắc, ngập/không ngập…), đƣờng đi tối ƣu (gần nhất, nhanh nhất…) từ vị trí của họ tới một địa điểm nào đó… Tìm kiếm địa điểm: ngƣời sử dụng có thể truy vấn các điểm tiện ích xung quanh vị trí hiện tại của mình theo một tiêu chí nào đó. Ví dụ: ngƣời dùng muốn biết có các điểm ATM của ngân hàng mình sử dụng cách vị trí của họ một khoảng cách nào đó, hay điểm ATM nào gần vị trí của họ nhất… Quảng cáo, thƣơng mại: nhà cung cấp gửi thông tin quảng cáo tới khách hàng… 1.2 Các thành phần cơ bản của LBS Một hệ thống dịch vụ LBS bao gồm có 5 thành phần cơ bản: Các thiết bị di động (Mobile Devices) Thiết bị định vị (Positioning) Mạng truyền tin (Communication Network) Nhà cung cấp ứng dụng và dịch vụ (Service and Content Provider) Nhà cung cấp dữ liệu và nội dung/CSDL không gian (Geodatabase) Các thành phần của hệ thống dịch vụ LBS đƣợc mô tả nhƣ trong hình 1.3, bao gồm: Hình 1.3: Các thành phần cơ bản của LBS Các thiết bị di động (Mobile Devices) Là công cụ để ngƣời sử dụng đƣa ra các yêu cầu về thông tin mong muốn. Kết quả trả về có thể là tiếng nói, hình ảnh, văn bản… Các thiết bị di động có thể là PDA, điện thoại di động (Cell Phones), máy tính cá nhân (Laptop), các thiết bị dẫn đƣờng trên ô tô… Thiết bị định vị (Positioning) Trang 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Một thành phần cơ bản của hệ thống LBS là các thiết bị định vị.
Để các dịch vụ LBS hoạt động, vị trí của ngƣời sử dụng cần đƣợc xác định. Ví trí ngƣời sử dụng có thể thu nhận thông tin thôn gqua mạng truyền tin di động, GPS ở ngoài trời (Outdoor), mạng sóng radio ở trong nhà (Indoor). Nếu vị trí của ngƣời sử dụng không đƣợc định vị tự động thì ngƣời sử dụng có thể cho biết vị trí của mình một cách thủ công (manual). Mạng truyền tin (Communication Network) Có nhiệm vụ truyền tải dữ liệu và các yêu cầu dịch vụ từ thiết bị di động đến các nhà cung cấp dịch vụ, đồng thời truyền tải thông tin kết quả trở lại cho ngƣời sử dụng.
Nhà cung cấp ứng dụng và dịch vụ (Service and Content Provider) Nhà cung cấp dịch vụ có trách nhiệm cung cấp các dịch vụ khác nhau tới ngƣời sử dụng, có trách nhiệm xử lý các yêu cầu dịch vụ do ngƣời sử dụng gửi lên thông qua mạng truyền tin. Các dịch vụ đƣợc cung cấp phải có các chức năng cơ bản nhƣ xác định vị trí, tìm đƣờng đi (ngắn nhất, nhanh nhất), tìm kiếm các thông tin liên quan đến vị trí theo yêu cầu của ngƣời sử dụng. Nhà cung cấp dữ liệu và nội dung/CSDL không gian (Geodatabase) Thông thƣờng, các nhà cung cấp dịch vụ không lƣu trữ và quản lý thông tin do ngƣời sử dụng yêu cầu. Các dữ liệu và nội dung liên quan nhƣ trang vàng, bản đồ, giao thông đều đƣợc lƣu trữ tại các cơ quan, công ty có thẩm quyền cung cấp và chịu trách nhiệm về nội dung cung cấp nhƣ Công ty đo đạc bản đồ, Công ty giao thông… 1.3 Hoạt động của hệ thống LBS Một hệ thống dịch vụ LBS khi hoạt động cần có sự phối hợp nhịp nhàng của tất cả các thành phần hệ thống.Sơ đồ biểu diễn luồng thông tin trao đổi giữa các thành phần trong hệ thống đƣợc mô tả nhƣ hình 1.4: Trao đổi thông tin giữa các thành phần trong hệ thống LBS Trang 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dịch vụ yêu cầu LBS Ví dụ: yêu cầu tìm kiếm cây ATM của ngân hàng X, các thông tin từ việc yêu cầu sẽ đƣợc mô tả trong hình dƣới.
Thông tin ngƣời dùng mong muốn là đƣờng đi từ vị trí yêu cầu hiện tại tới điểm đặt cây ATM gần nhất của ngân hàng X. Vì vậy, ngƣời dùng sẽ mô tả yêu cầu bằng cách lựa chọng tính năng tích hợp trên thiết bị di động của mình: ví dụ: Tìm kiếm => Điểm đặt ATM => ngân hàng X => kiểu tìm kiếm: đƣờng đi ngắn nhất. Thiết bị di động Thiết bị: Đối tƣợng sử dụng LBS có thể là ngƣời hoặc máy móc. Phụ thuộc vào kỹ năng của ngƣời sử dụng thiết bị di động, khả năng lƣu trữ của thiết bị, và mục đích sử dụng, có thể chia các thiết bị LBS thành 2 loại chính là: đơn mục đích và đa mục đích - Thiết bị đơn mục đích: thực hiện nhiệm vụ cơ bản của dịch vụ LBS.
Ví dụ: hộp dẫn đƣờng cho ô tô, hộp công cụ hoặc thiết bị khẩn cấp cho ngƣời già hoặc ngƣời tàn tật… - Thiết bị đa mục đích: thực hiện nhiều dịch vụ tiện ích dựa trên dịch vụ LBS. Thiết bị này có thể là điện thoại di động, máy hỗ trợ cá nhân dùng kỹ thuật số PDA, máy tính xách tay, máy tính để bàn… Giới hạn: Hầu hết các thiết bị đa mục đích đều có chức năng tính toán và bộ nhớ nguồn giới hạn, có giới hạn không gian tính toán, các điều khiển. Vì vậy, các tính toán đƣợc chủ yếu thực hiện trên dịch vụ máy chủ (Server) rồi gửi kết quả cho ngƣời dùng. Bên cạnh đó, còn có các giới hạn về nguồn pin của thiết bị, màn hình hiển thị nhỏ, ảnh hƣởng của môi trƣờng… Trang 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.5: Các thiết bị di động Mạng di động không dây Mạng di động không dây có nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu ngƣời dùng và thông điệp yêu cầu dịch vụ từ thiết bị di động đầu cuối đến nhà cung cấp dịch vụ, đồng thời gửi các thông tin kết quả đã đƣợc xử lý đến ngƣời dùng.
Mạng không dây thƣờng đƣợc sử dụng là WWAN – Wireless Wide Area Networkví dụ GMS và UMTS,WLAN – Wireless Local Area Network ví dụ IEEE 802.11 chuẩn b/g/n và WPAN – Wireless Personal Area Network ví dụ Bluetooth. Trong đó: WWAN: phạm vi hoạt động của mạng từ 100m – 35km. Các phổ tần số phổ thông đều phải đăng ký, do các cơ quan có thẩm quyền quản lý. Thế hệ mạng đầu tiên (tƣơng tự G1) đƣợc đƣa ra ứng dụng cho dịch vụ radio, có tốc độ truyền dữ liệu khá thấp (4.
Hệ thống di động toàn cầu (GSM) và dịch vụ sóng vô tuyến (GPRS) là mạng thế hệ 2 (ký hiệu G2) có tốc dộ truyền dữ liệu cao hơn (GSM: 9.6 – 14kpbs; GPRS: 20 – 115kbps). Tuy nhiên, tốc độ này chƣa đủ đáp ứng cho các ứng dụng đa phƣơng tiện, vì thế, các nhà khoa họcđang nghiên cứu phát triển thế hệ mạng thứ 3. Hiện nay, tại châu Âu có hệ thống băng tần UMTS (hệ thống truyền thông vũ trụ không dây), cho phép tốc độ lên tới 2Mbps.