Nghiên cứu phát triển trên hệ thống dịch vụ dựa trên vị trí địa lý và thử nghiệm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM NGỌC HƯNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG DỊCH VỤ DỰA TRÊN VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ THỬ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SỸ Hà Nội – 2009 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đặng Văn Đức, Viện Công nghệ thông tin, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, ngƣời định hƣớng tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ Thông tin, trƣờng Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, ngƣời tận tình truyền đạt kiến thức, quan tâm, động viên suốt thời gian học tập nghiên cứu Trƣờng Nhân cho phép gửi lời cảm ơn tới nhóm bạn học lớp K14T1, lớp chuyên ngành Hệ thống thông tin, bạn đồng nghiệp thƣờng xuyên quan tâm, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, cung cấp tài liệu hữu ích thời gian học tập, nghiên cứu Trƣờng nhƣ trong trình thực luận văn tốt nghiệp vừa qua Cuối xin bảy tỏ biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, ngƣời thân gia đình ln bên tơi, động viên, chia sẻ dành cho tơi tốt đẹp suốt thời gian học cao học nhƣ thời gian thực luận văn tốt nghiệp Hà Nội, tháng 12 năm 2009 Phạm Ngọc Hƣng - ii - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu phát triển hệ thống dịch vụ dựa vị trí địa lý thử nghiệm” cơng trình nghiên cứu tơi dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Đặng Văn Đức, tham khảo nguồn tài liệu đƣợc rõ trích dẫn danh mục tài liệu tham khảo Các nội dung cơng bố kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình Hà Nội, tháng 12 năm 2009 Phạm Ngọc Hƣng - iii - MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ LBS 1.1 Giới thiệu chung LBS 1.2 Các thành phần LBS 1.3 Các kiểu dịch vụ LBS 1.4 Xử lý yêu cầu LBS 1.5 Các thiết bị di động 1.5.1 Các loại thiết bị 1.5.2 Các hạn chế thiết bị 1.6 Mạng thông tin di động không dây 10 1.6.1 Mạng không dây diện rộng 10 1.6.2 Mạng không dây cục 11 1.6.3 Mạng không dây cá nhân 12 1.7 Hệ thống định vị 14 1.7.1 Giới thiệu chung 14 1.7.2 Hệ thống định vị toàn cầu GPS 16 1.8 Các mơ hình dịch vụ LBS 21 1.9 Giới thiệu số ứng dụng dựa LBS 22 Chƣơng 2: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ TRONG TÌM ĐƢỜNG 24 2.1 Giới thiệu Logic mờ 24 2.1.1 Nhắc lại tập hợp kinh điển 25 - iv - 2.1.2 Khái niệm chung tập mờ 25 2.1.3 Các phép toán tập mờ 26 2.2 Các thuật tốn tìm đƣờng 27 2.3 Ứng dụng logic mờ tốn tìm đƣờng 34 Chƣơng 3: THIẾT KẾ DỊCH VỤ LBS 37 3.1 Mục tiêu thiết kế 37 3.2 Các mơ hình dịch vụ thiết kế 37 3.2.1 Mơ hình triển khai dịch vụ web 37 3.2.2 Mơ hình triển khai dựa dịch vụ SMS 39 3.2.3 Mô hình kết hợp dịch vụ web SMS 41 3.3 Dịch vụ tìm đƣờng thành phố 43 3.3.1 Mục tiêu 43 3.3.2 Kiến trúc tổng quan hệ thống 43 3.3.3 Phần cứng hệ thống 45 3.3.4 Cơ sở hạ tầng mạng truyền thông 45 3.3.5 Định vị 46 3.3.6 Cơ sở liệu GIS 46 3.3.7 Các kiểu dịch vụ cách khai thác 46 3.3.8 Vấn đề cập nhật tình trạng hệ thống giao thông 52 Chƣơng 4: CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM 53 4.1 Lựa chọn mơ hình cài đặt 53 4.1.1 Mơ hình dịch vụ 53 4.1.2 Phần cứng 54 4.2 Lựa chọn công nghệ 54 4.2.1 Xử lý liệu đồ số MapInfo 54 4.2.2 Cơng cụ lập trình 56 4.2.3 Cài đặt ứng dụng desktop web với MapXtreme 57 4.2.4 Giao tiếp GSM Modem tập lệnh AT 59 4.3 Định dạng gói tin SMS sử dụng để giao tiếp hệ thống 63 4.3.1 Máy khách cài đặt phần mềm 63 -v- 4.3.2 Máy khách sử dụng tin nhắn SMS 65 4.4 Xử lý tìm đƣờng máy chủ 67 4.4.1 Thuật tốn tìm đƣờng 68 4.4.2 Xử lý phần liệu “mờ” đồ thị 69 4.4.3 Xử lý kết trả lại máy khách 69 4.5 Giao diện hệ thống 70 4.5.1 Giao diện phía máy chủ 70 4.5.2 Giao diện phía máy khách 71 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 - vi - DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ CSDL Cơ sở liệu GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems) GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) GPRS Dịch vụ vơ tuyến gói chung (General Packet Radio Service) GSM Hệ thống thơng tin di động tồn cầu (Global System for Mobile Communications) LBS Dịch vụ dựa vị trí địa lý (Location-based Service) WLAN Mạng không dây cục (Wireless Local Area Networks) WPAN Mạng không dây cá nhân (Wireless Personal Area Networks) WWAN Mạng không dây diện rộng (Wireless Wide Area Network) SMS Dịch vụ tin nhắn ngắn (Short Message Services) - vii - DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Đặc điểm khác công nghệ mạng không dây 13 Bảng 4.1: Tập lệnh AT xử lý tin nhắn (SMS), chế độ văn PDU 59 Bảng 4.2: Tập lệnh AT điều khiển gọi 60 Bảng 4.3: Tập lệnh AT điều khiển Card 60 Bảng 4.4: Tập lệnh AT điều khiển máy điện thoại 60 Bảng 4.5: Tập lệnh AT xử lý tin nhắn (SMS), chế độ văn 61 - viii - DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: LBS phần giao cơng nghệ Hình 1.2: Các thành phần LBS Hình 1.3: Luồng thơng tin thành phần LBS Hình 1.4: Hình ảnh minh họa thiết bị di động dùng LBS Hình 1.5: Phân loại mạng khơng dây di động 10 Hình 1.6: Mạng khơng dây diện rộng (WWAN) 11 Hình 1.7: Mạng khơng dây cục (WLAN) 12 Hình 1.8: Mạng khơng dây cá nhân (WPAN) 13 Hình 1.9: Định vị dựa mạng truyền thơng 14 Hình 1.10: Định vị dựa thiết bị đầu cuối 15 Hình 1.11: Các phần hệ thống GPS [6] 18 Hình 1.12: Quỹ đạo vệ tinh hệ thống GPS [6] 19 Hình 1.13: Minh hoạ dịch vụ dẫn đƣờng 22 Hình 1.14: Minh hoạ dịch vụ quản lý, theo dõi giám sát 23 Hình 2.1: Minh hoạ phép toán hợp tập mờ 27 Hình 2.2: Minh hoạ phép tốn giao tập mờ 27 Hình 2.3: Đồ thị mờ G minh hoạ thuật toán FSA 35 Hình 2.4: Các đƣờng mờ ngắn đồ thị mờ G 36 Hình 3.1: Mơ hình dịch vụ LBS Web 38 Hình 3.2: Mơ hình dịch vụ LBS dịch vụ tin nhắn SMS 40 Hình 3.3: Mơ hình dịch vụ LBS Web SMS 42 Hình 3.4: Kiến trúc tổng quan hệ thống cung cấp dịch vụ tìm đƣờng 44 Hình 3.5: Minh hoạ giao diện hỗ trợ GPS, hiển thị đồ số 47 Hình 3.6: Minh hoạ giao diện sử dụng tin nhắn SMS 49 Hình 3.7: Sơ đồ tổng quát hệ thống dịch vụ tìm đƣờng 51 Hình 4.1: Giao tiếp hệ thống LBS thử nghiệm 53 Hình 4.2: Giao diện soạn thảo đồ MapInfo Professional 9.0 55 Hình 4.3: Giao diện Microsoft Visual Studio 2008 57 - ix - Hình 4.4: Giao diện MS Studio 2008 với tích hợp MapXtreme 2008 58 Hình 4.5: Hiển thị liệu đồ MapXtreme 2008 58 Hình 4.6: Định dạng gói tin yêu cầu 64 Hình 4.7: Định dạng gói tin kết 65 Hình 4.8: Định dạng gói tin yêu cầu 65 Hình 4.9: Định dạng gói tin kết 67 Hình 4.10: Giao diện phần mềm phía máy chủ 71 Hình 4.11: Giao diện phần mềm phía máy khách (mới khởi động) 72 Hình 4.12: Giao diện phần mềm phía máy khách (menu chính) 73 Hình 4.13: Giao diện phần mềm phía máy khách (tìm đƣờng) 75 ... mềm, dịch vụ thực hữu ích, phù hợp đáp ứng tối đa nhu cầu nƣớc Xuất phát từ vấn đề nêu trên, đề tài ? ?Nghiên cứu phát triển hệ thống dịch vụ dựa vị trí địa lý thử nghiệm? ?? nhằm mục tiêu tiếp cận, nghiên. .. luận văn ? ?Nghiên cứu phát triển hệ thống dịch vụ dựa vị trí địa lý thử nghiệm? ?? cơng trình nghiên cứu tơi dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Đặng Văn Đức, tham khảo nguồn tài liệu đƣợc rõ trích dẫn... dịch vụ dựa vị trí địa lý đƣợc triển khai hiệu nhƣng sản phẩm, dịch vụ mang đặc thù riêng, phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội Việt Nam cịn thiếu Việc nghiên cứu, xây dựng triển khai dịch vụ