Luận văn phát triển dịch vụ dựa trên vị trí lbs trên nền tảng điện toán đám mây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ é l l é l l VŨ DƯƠ NG TÙNG l l PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ DỰA TRÊN VỊ TRÍ (LBS) TRÊN NỀN TẢNG ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY l l l l l l é l l é k k l N gà nh: Cô n g n ghệ thô n g t i n c p p c p c v p c v z p Ch u yê n n gà nh: Hệ thố n g thô n g h m p p c p v p c v p c t i n Mã số: 60 48 05 v z p k l LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN l l l l l l l NGƯỜI HƯỚ NG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG VĂN ĐỨC l l é Hà Nộ i - 2012 l z l l é k MỤC LỤC LỜI CA M ĐOAN .2 k é l LỜI CẢ M ƠN .3 k l MỤC LỤC k DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .6 l k DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN l k l l l l DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG LUẬ N VĂN l k l l l l MỞ ĐẦU k é CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ DỰA TRÊ N VỊ TRÍ 11 l l l l 1.1 G iớ i th iệ u dị ch vụ LBS 11 1.2 Cá c nh phầ n bả n củ a LBS .13 1.3 Hoạ t độ n g củ a hệ thố n g LBS 14 z z v z v i p v 1.4 h g s p p p c i @ x p v p x c Đặ c đ iểm củ a LBS .20 é 1.5 p z l x Mộ t số ví dụ ứ n g dụ n g LBS: 22 k 1.6 v l i g i p c g p c Kế t l uậ n 25 v y h p CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁ N ĐÁ M MÂY 27 l 2.1 2.2 l l é l l é k k Đị nh n ghĩ a Đ iệ n toá n đám mâ y 27 é p p c x é z p v p p l l m Tí nh chấ t bả n củ a Đ iệ n toá n đám mâ y 29 p v @ p x é z p v p p l l m 2.2.1 Tự phụ c vụ th eo nh u cầ u (O n- d em a n d s e lf-s e rv i c e) 30 s i v e p h h p g e l x p g l e y l e e i z e 2.2.2 T r u y x uấ t d iệ n rộ n g (B ro a d n e two r k a c c ess) 30 e h m p h v g z p e p c e x g p e v e o x 3 e l l 2.2.3 Dù n g ch u n g tà i n g u yê n (R eso u r c e poo l i n g) 30 p c h p c v z p c h m p e l h e e s y z p c 2.2.4 Khả nă n g co g iã n (R a p i d e l as t i c i t y) 31 p p c c z p x s z g e y x l v z z v m 2.2.5 Đ iề u t iế t dị ch vụ ( M e as u r e d s e rv i c e) 32 é 2.3 z h v z v g i k e x l h e e g l e e i z e Cá c mơ hì nh Đ iệ n tố n đám mâ y 32 l p é z p v p p l l m 2.3.1 Mơ hì nh dị ch vụ 32 k p g i 2.3.2 Mơ hì nh t r iể n kh a i .34 k 2.4 p v e z p o x z Đ iệ n toá n đám mâ y: lợ i í ch khó khă n 37 é z p v p p l l m y z i o o p 2.4.1 Ư u nhượ c đ iểm củ a Đ iệ n toá n đám mâ y .37 h i p p z l x é z p v p p l l m 2.4.2 Lợ i í ch củ a Đ iệ n toá n đám mâ y đố i vớ i a nh n gh iệp 41 z 3 x é z p v p p l l m p z i z g x p p c z s Trang 2.4.3 Đ iệ n toá n đám mâ y có phả i g iả i phá p tố i u? 43 é z p v p p l l m s z y c z z s s v z h 2.5 Sự c nh a u g iữ a Đ iệ n toá n đám mâ y Tí nh tố n lướ i .44 2.6 Dị ch vụ Đ iệ n toá n đám mâ y củ a Goo g l e – Goo g l e A p p E n g i n e .45 o 3 p i x é h z c p z x v é p z p p v l p l p m l l m x i c y p v e c p y y e s z s p c z p e 2.6.1 Tổ n g q u a n GOOGLE APP ENGINE 45 p c h x p i l l 2.6.2 Phá t t r iể n ứ n g dụ n g A p p E n g i n e t rê n nề n tả n g n gô n n gữ J av a .48 v 2.7 v e z p p c g p c s s p c z p e v e p p p v p c p c p p c x i x Kế t l uậ n 49 v y h p CHƯƠNG III: PHÁT TRIỂ N DỊCH VỤ LBS TRÊ N NỀN TẢ NG ĐIỆN TOÁN ĐÁ M MÂY 50 l é k l l l l l é l l k 3.1 Đặ t vấ n đề 50 é 3.2 v i p p Phâ n tí ch th iế t kế hệ thố n g 50 p v v z v o v p c 3.2.1 Phâ n tí ch hệ thố n g .50 p v v p c 3.2.2 Th iế t kế hệ thố n g 51 z 3.3 v o v p c G i ao d iệ n chươ n g t rì nh .61 z x g z p p c v e p 3.5.1 G i ao d iệ n t rê n S e rv e r 61 z x g z p v e p e e i e e 3.5.2 G i ao d iệ n t rê n C l i e n t 62 z x g z p v e p y z e p v KẾT LUẬ N .65 l TÀI LIỆU THA M KHẢO 66 k PHỤ LỤC 67 Phụ lụ c 1: Khở i tạo mô i t rườ n g phá t t r iể n ứ n g dụ n g Goo g l e A p p E n g i n e t rê n E c l i ps e 67 y v e p y z s l z v l z v e p c s v v e z p p c g p c c y e s s p c z p e e Cà i đặ t E c l i ps e .67 Cà i đặ t Goo g l e P l u g i n cho E c l i ps e .67 Khở i tạo mộ t P roj e c t sử dụ n g Goo g l e A p p E n g i n e 67 Chạ y ứ n g dụ n g .67 z p z v p z s l c v l m é y v z p e y e y v c h e g p c e z v p 3 l g p y z s l e c c y e s s p c z p e c Đư a ứ n g dụ n g lê n Goo g l e A p p E n g i n e 68 x p c g p c y p c y e s s p c z p e Phụ lụ c 2: Cà i đặ t A n d ro i d vớ i E c l i ps e .68 y z p v p g e z g i z y z s l e Dow n lo a d A n d ro i d SDK .68 Tí ch hợ p A n d ro i d SDK vào E c l i ps e 70 p y x s g p p g g e e z z g g i y z s l e Trang k MỞ ĐẦU é Dị ch vụ dự a t rê n vị t rí (Lo c a t io n B as e d S e rv i c es - LBS) mộ t hướ n g n gh iê n u rấ t đượ c q u a n tâ m đượ c ứ n g dụ n g nh iề u t ro n g thự c tế tạ i V iệ t N am t ro n g nhữ n g năm gầ n đâ y V iệ c cá c th iế t bị d i độ n g cá nhâ n có tí ch hợ p GPS (G lo b a l Po s i t io n i n g S ys t em) n gà y cà n g phổ b iế n t ro n g c uộ c số n g cà n g tạo đ iề u k iệ n cho phé p cá c nhà phá t t r iể n n g iê n u mở rộ n g cá c ứ n g dụ n g dị ch vụ dự a t rê n vị t rí Cù n g vớ i phá t t r iể n mạ nh mẽ củ a dị ch vụ Đ iệ n toá n đám mâ y ( Đ iệ n toá n đám mâ y) cô n g n ghệ mạ n g d i độ n g, tă n g nh a nh số lượ n g cá c th iế t bị d i độ n g sử dụ n g dị ch vụ lư u t rữ đám mâ y để mở rộ n g khả nă n g lư u t rữ cũ n g khả nă n g ch i a sẻ l iệ u Vớ i u đ iểm khô n g cầ n mấ t q uá nh iề u ch i phí khở i tạo bảo t rì hệ thố n g má y chủ, vớ i khả nă n g đá p ứ n g đế n 99.99% thờ i g i a n hoạ t độ n g, khả nă n g mở rộ n g, Đ iệ n toá n đám mâ y đ a n g mộ t lự a chọ n khả th i cho cá c a nh n gh iệ p phá t t r iể n c u n g cấ p cá c dị ch vụ nộ i cho ch hà n g Ở V iệ t N am h iệ n n a y, v iệ c xâ y dự n g dị ch vụ t rê n nề n tả n g Đ iệ n tố n đám mâ y cị n mộ t lĩ nh vự c mớ i đ a n g đượ c n gh iê n u ứ n g dụ n g Vì vậ y, l uậ n vă n tậ p t r u n g n gh iê n u vào lĩ nh vự c nà y: “Phá t t r iể n dị ch vụ dự a t rê n vị t rí (LBS) t rê n nề n tả n g đ iệ n toá n đám mâ y” Nộ i d u n g l uậ n vă n b ao gồm chươ n g: Chươ n g 1: Tổ n g q u a n dị ch vụ dự a t rê n vị t rí Chươ n g nà y g iớ i th iệ u ch u n g dị ch vụ dự a t rê n vị t rí (Lo c a t io n B as e d S e r v i c es – LBS) nhữ n g ứ n g dụ n g củ a dị ch vụ LBS t ro n g thự c t iễ n Chươ n g 2: Cô n g n ghệ Đ iệ n toá n đám mâ y Chươ n g nà y đư a r a mộ t cá i nhì n tổ n g q u a n nhấ t Đ iệ n toá n đám mâ y, lợ i í ch hạ n chế kh i p dụ n g Đ iệ n toá n đám mâ y t ro n g thự c t iễ n G iớ i th iệ u n g n ghệ Đ iệ n tố n đám mâ y củ a Goo g l e – Goo g l e A p p E n g i n e Chươ n g 3: Xâ y dự n g dị ch vụ LBS t rê n nề n tả n g đ iệ n toá n đám mâ y Phá t t r iể n dị ch vụ dự a t rê n vị t rí t rê n nề n tả n g đ iệ n toá n đám mâ y t ro n g v iệ c tìm k iếm cá c đ iểm đặ t cộ t AT M x u n g q u a nh mộ t vị t rí t rê n bả n đồ p c z z i p v l x z m l v v l m s v p v z c i p v e v e v z g p p p z p z p p e x p l e g e p c e i g z p e l c y p z h v e l p v c p v v c v z m p v h z p p v i p c z x l c p @ c v l s p x c @ c e h p p g p h y z p c z v p l x i m y g x v v h z x p p c l g v h p p 3 e v h p 3 c y h l z e g e e s l p c y p p c c g v p p c i @ z x y h g l o z p i z v z p z p c s g x v s e p i h p z c p e @ c p z z z p v l m c z z p v p e p p 3 c y p h c h c p m p v l h p l s l z c p p p p i é p o c p z m y c p v v c p o l l e p l p o z s p x l é s p l z i c p c p p p v p m h e p z l l l g p x h p p z p p p x s p c 3 p v i p i e p z p x c c v c p p p p p h v v l c é p m l p i v e z c p g z v p p g p c i m c g h p i p p v p 3 y p i h g p i c p c c g i é c z p p v l v l m z p i p l x p p i p h c g l z p e c p p c c x c z g z z p p x h m i p v y v p p h o i c g g m e p c e c p p i v y l x c e p g c i g p v e i c g x x g v e p i v e i v e p x c v z p v p p c p p l m i y z s p c z p c i z p m v c z h é p x p c p e x i z p l v o p v z c p p p z s g c p l p p é l c z é p m v p z c p v h v p x p p p p p l v l l i l m é m v z e p p x v c c p v y p v l z p e c y e e m v p c i z p c z s e e x x y p i z p v p i p z p v c p v c g o l l l v s p c @ e p x c v l p c v z p i p o y p c v l p z p p i l i p l @ p e x p z m g z z e p p p l l o c v o z z p c s y i v i p l g s m v p z l l @ z z l p v i e p v p v p c v c e p p p v v e l x e v p v v h e g v v l e z g p o z g l p c g i 3 i g p z v x l v p e p v i e v v p p e v k p e p p v p p h p p c c p v z p h x c p p v p z l p p p v v l p i v l p e m l v e l p m @ p CHƯƠNG TỔ NG QUAN VỀ DỊCH VỤ DỰA TRÊN VỊ TRÍ l l l l 1.1 G iớ i th iệ u dị ch vụ LBS Dị ch vụ LBS dị ch vụ thô n g t i n sử dụ n g vớ i th iế t bị d i độ n g q u a mạ n g khô n g dâ y vị t rí đị a lý củ a th iế t bị d i độ n g [10] Dị ch vụ LBS phầ n g i ao củ a b a cô n g n ghệ chí nh đượ c thể h iệ n t ro n g hì nh 1.1, b ao gồm: GIS – sở l iệ u khô n g g i a n, I n t e r n e t th iế t bị d i độ n g – đị nh vị n cầ u [1],[2] z z v o p @ e p g h i m i v p e @ p c p i p x y p i g i i c y g z g i c v z s x p p c p v y x c z c v v x p p g @ x g @ v l v l i z z p z x i p l c p p g c y z v z v @ g z p p c h x l p c c p z c h o p p c c p z x p p v v e z e p e v p i p v z v h Hì nh 1.1: Cá c hệ thố n g thô n g t i n tí ch hợ p p v p c v p c v z p v s Hì nh 1.1 cho thấ y cá c loạ i hệ thố n g thô n g t i n tí ch hợ p đượ c hì nh nh s a u:  Hệ thố n g W e bGIS đượ c hì nh nh từ v iệ c tí ch hợ p I n t e r n e t GIS/ CSDL khô n g g i a n  Hệ thố n g GIS d i độ n g ( Mo b i l e GIS) đượ c hì nh nh từ v iệ c tí ch hợ p GIS/CSDL khơ n g g i a n cá c th iế t bị d i độ n g đ iệ n thoạ i d i độ n g GPS  Hệ thố n g I n t e r n e t d i độ n g ( Mo b i l e I n t e r n e t) đượ c hì nh nh t rê n sở tí ch hợ p cá c th iế t bị d i độ n g đ iệ n thoạ i d i độ n g I n t e r n e t Dị ch vụ LBS đượ c hì nh nh từ v iệ c tí ch hợ p b a loạ i n g n ghệ GIS/CSDL khô n g g i a n, mạ n g I n t e r n e t cá c th iế t bị d i độ n g Cá c ứ n g dụ n g dị ch vụ LBS đượ c ch i a nh nhóm chí nh [9]: p p l x v m 3 y z v p c v p c v z p v s p p v p h v p c e o v p p @ c p c z c c p l p v v e e p c p v e e e p p p v i z v s p v e e p e v i c k c c z @ x p z y i e p 3 v z v @ p g z v p p p c v p i p z p z v v z g z p g v g z p v z p c v k @ g @ z p z p y e p c v e e p p p e v z p p v z p g z v p p p c v e p i v o c p e p p p s i v i v 3 z o p p p g s p x p c c c g z x p p l i v p p v c p p v e i e p z e 3 v v i z x v s v p z p @ x v @ y z g l z p p p c p c c p  Dị ch vụ thô n g t i n dẫ n đườ n g (I nfo rm a t io n a n d n av i g a t io n s e r v i c es) Hỗ t rợ khẩ n cấ p (Em e r g e n c y ass i s t a n c e) l  e e i i z v e v e p c v z p i g p p p c p e l x v z p x p g p x i z c x v z p l o p s l e e c e p m x l l z l v x p e Dị ch vụ lư u vế t (T r a c k i n g s e r v i c es) Dị ch vụ mạ n g l iê n q u a n (N e two r k r e l a t e d s e r v i c es)   i y i l h i v p c y e z x p o h z x p c l p e l e e i z v e e l o e e y x v e g l e e i z e l Hì nh 1.2: Cô n g n ghệ đị nh vị hệ thố n g LBS p p c p c p p i i v p c 1.2 Cá c nh phầ n bả n củ a LBS Mộ t hệ thố n g dị ch vụ LBS b ao gồm có nh phầ n bả n b ao gồm: Cá c th iế t bị d i độ n g ( Mo b i l e D ev i c es), Th iế t bị đị nh vị (Pos i t io n i n g), Mạ n g t r u yề n t i n (Comm u n i c a t io n N e two r k), Nhà c u n g cấ p ứ n g dụ n g dị ch vụ (S e rv i c e a n d Co n t e n t P rov i d e r), Nhà c u n g cấ p l iệ u nộ i d u n g/CSDL khô n g g i a n (G eo d a t a b as e) Cá c nh phầ n củ a hệ thố n g dị ch vụ LBS đượ c mô tả t ro n g hì nh 1.3 k g z c v v e p p @ h m p e c i z z p @ c l x c p g c v x @ k l e p i p p p 3 p o i g z v e p c g i h s v v p g p v k v z @ l h p z p x z v p e v e c e x v z v c x z x e e i @ 3 l e x l i p v g p x e p e p y g e e p z v z l v l o p l 3 p @ l e e s v v h h p p @ p p c c @ l 3 s p i s s p p g x z c y z g z x c v h l p z p c p i i v p c p c z g p Hì nh 1.3: Cá c nh phầ n bả n củ a LBS p v p s p @ p x 1.3 Hoạ t độ n g củ a hệ thố n g LBS Mộ t hệ thố n g dị ch vụ LBS để hoạ t độ n g cầ n có phố i hợ p nhị p nhà n g củ a tấ t cá c nh phầ n hệ thố n g Sơ đồ b iể u d iễ n l uồ n g thô n g t i n t r ao đổ i g iữ a cá c nh phầ n t ro n g hệ thố n g đượ c mơ tả t ro n g hì nh 1.4: v k p p v x v z p c v v z c x p 3 3 v x c v g v p p p i p s s c p p v v e p c v p v p p c c p p c p p @ z l l h g v z s p p y z h s p v e c p p v c s p p c p v z p p v e c x Hì nh 1.4: T r ao đổ i thô n g t i n g iữ a cá c nh phầ n t ro n g hệ thố n g LBS p   e x p z v p c v z p c z x 3 v p s p v e p c v p c Dị ch vụ yê u cầ u LBS: mô tả cá c yê u cầ u củ a n gườ i dù n g Th iế t bị d i độ n g: cá c th iế t bị đượ c n gườ i dù n g sử dụ n g t ro n g dị ch vụ LBS i z m v @ h g z h p p l c y v v z v m @ h p h p x c p z c g z p c g p l c g p c v e p c g i Hì nh 1.5: Cá c th iế t bị d i độ n g p  p v c h g z p z v o z g z v @ g z p p c p h p x p p p v o p p p x e x z c p s z o p z z v e p z p s p c p o p g g c c i v g h p m h g p m p c h h c g v i p o l c c m p z z i c l i v z v z v v p c c x c p p c p @ z v c v p p e g i h p v c c p p p p p z v e k g p y l v m z p h g c z x c p h p v h h 3 p x p z y p m p l v z p l p l e p x x v z p 3 p @ v o z 3 h m m g h h 3 i h p v i g z p p i v l c 3 y p v o y h 3 v c s o c g h h v h p z p m h p p p o z p p g m @  v Mạ n g d i độ n g khô n g dâ y: Mạ n g d i độ n g khơ n g dâ y có nh iệm vụ ch u yể n đổ i l iệ u n gườ i dù n g thô n g đ iệ p yê u cầ u dị ch vụ từ th iế t bị d i độ n g đầ u c uố i đế n nhà c u n g cấ p dị ch vụ, đồ n g thờ i gử i cá c thô n g t i n kế t q uả đượ c xử lý đế n n gườ i dù n g Cá c yê u cầ u củ a mộ t k iế n t rú c LBS:Cá c yê u cầ u k iế n t rú c LBS đượ c x uấ t phá t từ cá c hoạ t độ n g củ a n gườ i dù n g nhằm làm nổ i bậ t cá c yê u cầ u c nh a u t rê n hệ thố n g k iế n t rú c LBS Hơ n nữ a cá c k iể u dị ch vụ c nh a u đượ c đư a r a bở i cá c cô n g t y nhằm thỏ a mã n cá c yê u cầ u cầ n th iế t Dị ch vụ d i độ n g – cá c dị ch vụ đị nh vị mở (O p e nLB): Để h iể u rõ mộ t dị ch vụ LBS có số n gườ i dù n g t rê n cá c vù n g c nh a u phả i đượ c ý từ cá c kỹ th uậ t c u n g cấ p đế n l iệ u c u n g cấ p Đ iề u có n ghĩ a ý b ao gồm phầ n n g phầ n mềm, nộ i d u n g cá c dị ch k  3 3 o @ l v x h c p z v l g c 3 h p s i g c p s p p c v p e p i p p p c l 3 g i y s s i z p h c p h l e p é o p c l p x s p é z g z h v z h h p p c h e s l z i p v p 3 c g x i l vụ c u n g cấ p t rự c t u yế n, mạ n g d i độ n g sở hạ tầ n g nhà c u n g cấ p, má y th u phá t d i độ n g cá c loạ i cổ n g m h p v c h s s v v e g z v p h m p c p i l p c y g z z p p p c c i l v p c p h p c s Hì nh 1.6: V a i t rò củ a G eo Mo b i l i t y S e rv e r p x z v e x e k @ z y z v m e e i e e N gườ i c u n g cấ p nộ i d u n g l iệ u: Cá c k iể u l iệ u rấ t c nh a u phụ th uộ c vào cá c k iể u dị ch vụ đượ c đề n ghị 1.4 Đặ c đ iểm củ a LBS Cá c dị ch vụ LBS c nh a u dự a vào cá c mố c nhậ n thứ c b iể n đườ n g, d a nh bạ, bả n đồ… bở i n g đượ c nhậ n thứ c r iê n g b iệ t t ro n g từ n g n gữ nh củ a n gườ i sử dụ n g phù hợ p vớ i nộ i d u n g t ro n g từ n g n gữ nh Có nh iề u loạ i n gữ nh c nh a u, thườ n g đượ c thể h iệ n thô n g q u a cá c câ u hỏ i vị t rí, thờ i g i a n, cô n g v iệ c như: N gườ i dù n g đ a n g đâ u?, Kh i họ sử dụ n g dị ch vụ?, Họ đ a n g sử dụ n g dị ch vụ nào? N gữ nh N gữ nh cá c thơ n g t i n sử dụ n g để mô tả t rạ n g thá i củ a mộ t thự c thể, thự c thể co n n gườ i, đị a đ iểm, hoặ c đố i tượ n g đượ c q u a n tâm để gâ y r a cá c tá c độ n g g iữ a n gườ i dù n g ứ n g dụ n g Vào năm 2003, N iv a l a cô n g bố mộ t cá ch phâ n loạ i cho dị ch vụ d i độ n g dự a t rê n bả n đồ, có k iể u n gữ nh đượ c m iê u tả hì nh 1.7  l c z o é 3 p p v p c h p c x p p c i g 3 p y c z z i x @ y o z z h h g p g c g o i c z c z h g p y p p x i p p p z h p z v y y c x y v v p i 3 e p o h x c c v z p v p p c 3 z p p m x z p z l g h c p c p c v e @ p c g i z z v p p v v p z z @ c v c g p z l p e p p g 3 v c e p c p p x c c v p p p c c p v @ v p p l 3 y v p p l p c p c z 3 g z x p s l z p c l p z y v p x c p h c p g z v z p c e p i g p v l p c v p z c g i g z p p z v p p Tí nh r iê n g tư e z p c v o z h p c p o p x h v e l z i x y x l v p p c g p p x c c Hì nh 1.7: Cá c k iể u n gữ nh c nh a u th eo N iv a l a (2003) p e c v v p v c p p i i p p p h c x 3 s x l p s o z i p i p v c x p e g i g c v h z l p i l p l z p i p p h z v v h o p x z p p g h p v l @ p c @ h z l v h @ z v x p h p l p 3 s s i x c l 3 p x c i l g p h z g p h x p c p p x l v e p