c. Tính riêng tư
1.1.2. Cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động
Cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động (Moving Objects Database – MODB) [46] là dạng thu gọn của cơ sở dữ liệu không gian-thời gian (xem hình 1.1), trong đó chỉ quan tâm đến các điểm chuyển động mà không xét đến các đối tượng khác (đường hay vùng chuyển động).
Với những tiến bộ trong công nghệ định vị và sự phát triển nhanh chóng của truyền thông không dây, giờ đây chúng ta có thể theo dõi các đối tượng chuyển động liên tục [17] như xe cộ, hàng hóa và cả con người (mà đang sử dụng các thiết bị di động thông minh như điện thoại, đồng hồ, vòng đeo tay, nhẫn…). Một loạt các ứng dụng liên quan đến các đối tượng chuyển động đã được phát triển. Ví dụ, trong một hệ thống điều khiển giao thông thông minh nếu chúng ta lưu trữ thông tin về vị trí của xe cộ đang lưu thông, việc tắc nghẽn có thể được giảm bớt bằng cách thông báo để một số xe di chuyển vòng qua các tuyến đường thay thế hay như xe taxi có thể được thông báo để tìm đến vị trí hành khách một cách nhanh chóng (GrabTaxi, Uber…). Một ví dụ thú vị khác là trò chơi kỹ thuật số dựa trên vị trí. Trong kiểu trò chơi này, người chơi cần phải xác định vị trí các người chơi khác gần nhất để thực hiện “nhiệm vụ” như “đánh dấu”, “quay phim” họ thông qua thiết bị di động. Cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động cũng rất quan trọng trong quân sự. Với sự giúp đỡ của nó, máy bay chiến đấu và xe tăng trong chiến trường có thể được định vị tốt hơn và huy động tối đa lợi thế để giành chiến thắng.
Các ứng dụng của MODB đem lại những thách thức kỹ thuật mới mà không thể đáp ứng được bởi các DBMS hiện có. Các vấn đề như độ chắc chắn/độ không chính xác của dữ liệu, mô hình dữ liệu, biểu diễn ngôn ngữ truy vấn, kỹ thuật lập chỉ mục, kỹ thuật truy vấn và bảo mật vị trí cần phải được nghiên cứu và thử nghiệm. Trong số đó, việc lập chỉ mục và kỹ thuật truy vấn là phần quan trọng nhất trong hệ thống cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động. Bảo vệ sự riêng tư cũng là một vấn đề quan trọng và nhạy cảm mà cần phải được giải quyết để các ứng dụng MODB có thể được chấp nhận rộng rãi trong cuộc sống. Hình 1.2 dưới đây mô tả mô hình hệ thống tổng quát của ứng dụng MODB.
25
Hình 1.2. Mô hình hệ thống ứng dụng MODB
Trong hình 1.2, máy chủ quản lý cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động và cung cấp các dịch vụ dựa trên vị trí cho người dùng (NSD). Các kiểu truy vấn khác nhau được thực hiện bởi máy chủ và trả kết quả về cho người dùng. Có thể thấy hai kiểu truy vấn hay được sử dụng là truy vấn phạm vi (hình chữ nhật) và truy vấn k-láng giềng gần nhất (hình tròn). Khi sử dụng các dịch vụ dựa trên vị trí, người dùng có thể lo lắng về vấn đề rò rỉ thông tin cá nhân của họ. Có thể áp dụng nhiều mô hình khác nhau để bảo vệ tính riêng tư trên máy chủ.
Trong thực tế, chúng ta thấy có nhiều ứng dụng thường xuyên cần đến cơ sở dữ liệu mô tả thông tin về các đối tượng chuyển động cùng với vị trí của chúng. Ví dụ
26
như CSDL mô tả vị trí của các xe taxi với các truy vấn thường gặp là: tìm tất cả các xe taxi chưa có khách trong vòng 1 km từ số 1 Đinh Tiên Hoàng (để đón khách). Với CSDL quản lý xe vận tải đường dài thì các truy vấn thường gặp là tìm tất cả các xe tải mà cách xe V khoảng 5 phút di chuyển (để hỗ trợ cứu hộ). Hoặc CSDL mô tả vị trí của các đối tượng trên chiến trường thì các truy vấn thường gặp là: tìm tất cả máy bay chiến đấu đang trong vùng M hoặc sẽ vào vùng M trong vòng 10 phút nữa. Các truy vấn này có thể xuất phát từ vị trí của các đối tượng chuyển động hoặc từ vị trí của người dùng. Hiện tại ứng dụng cơ sở dữ liệu các đối tượng chuyển động đang phát triển hết sức nhanh chóng và được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau từ giao thông, du lịch, cứu hộ, cứu nạn đến an ninh, quốc phòng.