Vietos nustatymu grindžiamų paslaugų sistemų architektūra

V. Paliulionis, S. Maskeliūnas. Architecture for location-based services.

IST4Balt News Journal, 1, Sept. 2004 - Aug. 2005, ISSN 1816-8701, pp. 44-46

http://www.ednes.org/ist4balt/materials/nj/nj_v1.pdf

GIS evoliucija

Dalykiniai serveriai

Kompiuterinė platforma ir/arba tinklo paslaugos

Dalykinė programa

Vidinė erdvinių

duomenų bazė

Pateiktis

Komp. platforma

Monolitinė geoinformacinė

sistema

IAP

Dalykinė programa

Įprastos DB

Pateiktis

Erdvinių duomenų jungtys

IAP

Pateiktis

1-as išskirstymo būdas

2-as išskirtsymo būdas

3-as išskirstymo būdas

. . . link išskirstytos objektinės GIS

Erdvinių duomenų jungtys

IAP

Dalyk. programos (įrankiai ir apletai)

Duomenys: “Objektai yra

bet kur”

Pateiktis

Atvirųjų GIS interfeisas

Dalyk. programos

Įprastos DB ir duomenų saugyklos

Vidinis interfeisas

Dalykiniai serveriai

Erdvinių duomenų jungtys

IAP – išskirstyto apdorojimo platforma

Vietos nustatymu grindžiamos paslaugos• Vietos nustatymu grindžiamos paslaugos (angl. Location-Based Services,

VNGP) - tai paslaugos, kurios naudoja informaciją apie mobiliojo objekto arba vartotojo buvimo vietą.

• VNGP prieinamos per SMS, MMS, WAP naudojant mobiliuosius telefonus, delninius ir nešiojamus kompiuterius bei kitus mobiliuosius įrenginius

• VNGP apima informacines paslaugas (pvz. gauti informaciją apie arti esančius objektus), mobilių objektų stebėjimą, mobiliąją komerciją, pagalbos tarnybų paslaugas, navigacines paslaugas (maršrutų planavimas) ir kt.

• VNGP yra nauja sparčiai besiplėtojanti technologija, integruojanti GIS, interneto, mobiliąsias ir vietos nustatymo technologijas (VNGP = GIS + vietos nustatymo technologijos + telekomunikacijos + internetas).

VNGP panaudojimo būdai• Information services:

– Location visualization (“Where am I ?”),– Where is the nearest restaurant?– Yellow pages.

• Emergency services:– E112 – the enhanced 112 calls with location information,– eCall – the pan-European in-vehicle emergency call (in 2009).

• Tracking services:– Vehicle tracking,– People (personnel, children, and elderly people) tracking,– Product tracking.

• Mobile commerce:– Proximity triggered advertisements.

• Navigation services:– Route determination,– Real-time traffic and travel information.

• Location-sensitive billing:– Reduced call rates (BITĖ Home),– Parking fee.

• Mobile resource management:– Taxi dispatch.

Vietos nustatymo technologijos

Yra įvairių vietos nustatymo technologijų: palydovinės technologijos (GPS, GALILEO);; mobiliojo ryšio tinklais grindžiamos technologijos mobiliojo ryšio tinklais grindžiamos technologijos

(Cell ID, EOTD ir kt.)(Cell ID, EOTD ir kt.);;

Pasaulinio tinklo paslaugų modelis

Paslaugos tiekėjas

Paslaugos vartotojas

Paslaugos WSDL aprašas

SOAP paslauga

Paslaugų registras UDDI

Paslaugos WSDL aprašas

SOAP klientas

registruoja

autorizuoja

registruoja

programuoja

suranda

generuoja

ieško

sąveikauja

programuoja

(angl. Web Services)

Apibendrinta paslaugos architektūra

Duomenys

Duomenų prieiga

Verslo logika

Verslo fasadas

Pateikties lygmuo

Paslaugos lygmuo

(angl. listener)

Paslaugos klientinė

programa

Gauti kontraktą

Užklausa

Atsakymas

Naršyklė, telefonas, …

HTTP, SMS/MMS,

WAP

Mobiliojo kliento projektavimas

• “Sumanus” klientas (angl. Smart):– apjugia “lengvo” ir “sunkaus” kliento privalumus,– naudoja pagal galimybes tiek lokalius, tiek tinklo resursus,– funkcionuoja toliau dingus ryšiui, arba jam atsistačius,– intelektualizuotas instaliavimas ir atnaujinimas,– vartotojo interfeisas dinamiškai adaptuojamas mobiliojo įrenginio

galimybėms.

• Realizavimo priemonės:– Java 2 Platform, Micro Edition (J2ME) Web Services ,– .NET Compact Framework.

SMS/MMS Internetas (HTML, WAP)

IVR/VoiceXML

Serviso klientas

Bevielio ryšio interfeisai

Mobilusis telefonas

Delninis kompiuteris

Automobilinis kompiuteris

Nešiojamas kompiuteris

Mobilieji terminalai

Dalykinė programa 1

Portalas

Dalykinė programa 2

Dalykinė programa N

Paieška pagal artumą

MT vietos nustatymas

Pateiktis

GIS serveris

Geokodavimas/atv. geokodav.

Maršrutai/ navigacija

Lokacijos serveris

A-GPS

Cell-ID

E-OTD

Žemėlapių duomenys

GPS

Adresų duomenys

Katalogų duomenys

Maršrutų duomenys

LIF-MLP

GPS imtuvas

Mobiliųjų terminalų vietos

nustatymas

. . .

SOAP

Mob. objektų duomenys

SOAP

SOAP

J2ME/ .NET

IS

SOAP

SOAP

Apibendrinta VNGP architektūra

Eksperimentinė sistema AKIS-WS

• Skirta ištirti XML tinklo paslaugų technologijos tinkamumą VNGP sistemoms realizuoti

• AKIS-WS - bazinių XML tinklo paslaugų rinkinys, kuris sudaro pagrindą kuriant VNGP dalykines programas

• Realizuota .NET platformoje, panaudojant AkisAX komponentą (ActiveX komponentas, atliekantis bazines GIS funkcijas) ,

• AKIS-WS klientinės programos gali veikti tiek stacionariuose kompiuteriuose tiek mobiliuosiuose įrenginiuose.

AKIS-WS architektūra

Dalykinė tinklo programa

Portalas

Naršyklė

HTML/WAP klientas

MappingService

XML tinklo paslaugos

SearchingService RoutingService

GIS branduolys

Žemėlapių duomenys

Adresų duomenys

Informaciniai duomenys

Kelių tinklo duomenys

Mob. objektų duomenys

HTML/WML

SOAP klientas

SOAP

LocationService

AkisAX

SOAP

GIS duomenų bazė

.NET platforma Pakiklis

(Wrapper)

AKIS-WS

COM objektai

J2ME/.Net programa

COM

AKIS-WS paslaugų klasių diagrama

SearchingService

FindNearest( myLocation:Coord, objType:String ):FindResults FindAddress( address:Address ):FindResults GetInfo( coord:Coord ):FindResults

LocationService

GetLocation( UserID:String ):Coord

RoutingService

FindRoute( startPoint:Coord, endPoint:Coord ):RouteResults

MappingService

CreateMap( view:ViewInfo ):byte[]

WebService

Pavyzdžiai

• Naudojant AKIS-WS bazines paslaugas, numatoma realizuoti keletą bandomųjų VNGP delniniams kompiuteriams: Žemėlapio su pažymėta vartotojo padėtimi pateikimas Žemėlapio su pažymėta vartotojo padėtimi pateikimas

mobiliajame įrenginyjemobiliajame įrenginyje Artimiausių objektų paieška Artimiausių objektų paieška

((pavyzdžiui, degaliniųpavyzdžiui, degalinių)) Maršrutų paieškaMaršrutų paieška Draugų buvimo vietos paieškaDraugų buvimo vietos paieška

Užklausų paslaugoms jungimas į “grandinėlę”

Paieška pagal artumą

MT vietos nustatymas

Pateiktis

Maršrutai/ navigacija

Užklausa Atsakymas (žemėlapis)

(x, y)

Viešbučio koordinatės

Maršrutas

Užklausa: “Rasti trumpiausią maršrutą iki ... ambasados”.

Rezultatas: žemėlapis, kuriame pavaizduotas maršrutas nuo esamos padėties iki ... ambasados.

Pavyzdys: trumpiausio maršruto paieška

AKIS-WS architektūra (modifikuota)

Dalykinė programa

Portalas

MappingService

XML tinklo paslaugos

SearchingService RoutingService

GIS branduolys

Žemėlapių duomenys

Adresų duomenys

Informaciniai duomenys

Kelių tinklo duomenys

AkisAX

SOAP

GIS duomenų bazė

.NET platforma Pakiklis

(Wrapper)

AKIS-WS

COM objektai

COM

Vartotojo interfeisas

AJAX variklis

XML duomenys

HTTP užklausa

Naršyklės klientas

Privalumai

• Pagerėja vartotojo interfeisas: nereikia laukti, kol puslapis bus sugeneruotas serveryje, siunčiami tik pasikeitusi informacija, kuri iš karto atnaujinama ekrane;

• Efektyvumo padidinimas padalijant rastrinį žemėlapį į nedidelius fragmentus ir siunčiant juos asinchroniškai, bei paskui juos išsaugant lokaliame kompiuteryje (Cashe);

• Galimybė asinchroniškai atsiųsti ir apjungti geografinius duomenis iš skirtingų šaltinių;

• Galimybė žemėlapyje periodiškai atnaujinti dinaminę informaciją (pvz., GPS duomenis);

• Sumažėja siunčiamų duomenų kiekis.

Išvados1. Pateiktą vietos nustatymu grindžiamų paslaugų sistemos

architektūrą galima pritaikyti daugeliui tipinių sistemų, kuriose paslaugos teikiamos atsižvelgiant į mobilaus vartotojo buvimo vietą.

2. Standartizuotas SOAP interfeisas tarp komponentų palengviną visos sistemos projektavimą ir realizavimą.

3. Vietos nustatymu grindžiamų paslaugų sistemos architektūra leidžia optimaliai panaudoti tiek lokalius mobiliojo įrenginio resursus, tiek tinklo resursus.

4. Užklausų paslaugoms jungimas į “grandinėlę” leidžia nesunkiai konstruoti sudėtingas užklausas.

5. Paslaugų registravimas UDDI registre palengvina tokių paslaugų paiešką ir išplečia jų panaudojimą.

6. Siūlomą architektūrą integravus su AJAX technologija galima sukurti lankstesnį ir efektyvesnį vartotojo interfeisą