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J2ME平台下基于手机定位实现的移动GIS导航系统

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:384

1 引 言

手机定位服务又称为空间位置服务(location basedservices,lbs)是通过电信移动运营商的网络,获得移动终端用户的位置信息,在电子地图平台的支持下,为用户提供附加服务的一种增值业务。例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务,用户可以通过短信的方式发送查询信息到定位服务器,就可以确定自己目前所处的大概方位。

手机定位的主要工作原理是利用移动电话测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的到达时刻toa(time of arrival),根据该测量并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法。该方法建立在移动网络的基础上,因此至少需要3个或3个以上的基站才能进行定位,算法比较复杂,定位精度过粗。

为此,美国高通公司提出了基于全球卫星定位系统的gps的移动定位技术gpsone解决方案,gpsone是混合定位技术的典型代表,他将无线辅助gps和高级前向链路三角定位法两种定位技术有机结合,利用来自无线网络的重要信息加快了处理进程,缩短了卫星数据采集时间。利用网络的定位服务器更快地帮助手机定位,同时也提高了精度、灵敏度和可用性,即使在如室内、城市高楼之间的环境中也能保持较好的性能,为用户提供了良好的可移动地理位置。

传统的汽车gps导航系统一般由安装在汽车工的gps接收机及计算控制器组成,其中gps接收机通过定位卫星得到导航需要的详细数据,计算机控制器则负责计算汽车的当前形式位置和周围的交通情况。基于手机这种便携式移动设备具有定位功能的特点,利用wap技术和gpsone定位技术有效地结合,就可以实现类似的汽车gps导航系统的驾驶指南功能,为用户构建一个"移动的定位秘书台"。

2 系统设计

本文提出了一套结合java移动平台之间网路式地图服务的体下架构,系统框架如图1所示。

图1中主要包括了网络构建的网关、wap push服务器、地图服务器及gmlc。

手机或其他支持java的移动设备通过网关与固网相连,网关将手机发送的定位导航发送给地图服务器,提出服务器结合gmlc将根据用户指令提供相应的数字地图,push服务器将负责把地图服务器为用户提供的信息发送到手机移动端。

其中地图服务器运行在远端的网络中结,合gsm移动定位系统提供使用者所在区域的地图,该方法可以有效地降低手持嵌入式系统对于硬件的要求。由于数字地图等资料存储在远端,因此可以随时方便地更新和精细化,这样对于瞬息万变的城市道路来说非常有用。本系统开发在支持java的手机平台上,用户可以轻易地透过无线网络传输实时的地图信息。其中gmlc(gateway mobilelocation center)是提供gsm移动网络系统内相关定位信息的通道。

3 实现与关键技术

3.1 j2me

j2me是一个新型的、较小的java应用的环境,是sun公司为消费类嵌入式产品提供易于开发、部署和使用的技术框架,适应了基于brower/servet架构的潮流。j2me是目前消费类产品和嵌入式设备的最佳解决方案,支持各种各样设备,鉴于这些设备的多样性,过于专用或者过于通用的框架都会导致最终的失败,而j2me是较为适中的。j2me平台采用层次化的结构。j2me用配置来封装虚拟机。配置由一个虚拟机和一组支持的核心api组成。这样不同配置可以支持不同的虚拟机,也就是不同类型的硬件上使用不同的虚拟机。形象地说,就是可以拿在手上的设备和插在墙上的设备。 j2me技术具有以下特点:

(1) 内在的一致性或跨平台性,使得他可以在任何地方、任何时间、任何设备上运行;

(2) 强大的、高级的面向对象的编程语言,有广大开发者支持的基础;

(3) 代码可移植性;

(4) 网络传输的安全性;

(5) 技术可扩展性。

通过采用三层软件体系结构来实现模块化与可扩展性,j2me在本地操作系统上具体的三层架构分别为:

虚拟机层 这一层是针对设备本地操作系统制定的java虚拟机的实现,支持特定的j2me配置。

配置层 该层对用户来说是比较透明的,但是对上层简表的实现非常重要。他定义了某一类没备所用的java虚拟机和java类库的最小集合。

简表层 他定义了能够应用于某一类设备的api的最小集合。简表都是在某一特定配置基础上的实现,针对某一简表开发出来的应用程序可以移植到任何设备,只要该设备也支持这个简表即可。

3.2 移动地图服务中心

本文提出了一套结合java移动平台具有的网络地图服务。其中把地图资料设计在远端的网络中集合gsm移动定位系统提供使用者所在区域的地图,这样就可以有效地降低手持终端对硬件的需求。由于地图等资料存储在远端因此能够随时的更新地图,方便有效。在安装java手机上,使用者可以轻松的获得无线通信传输过

1 引 言

手机定位服务又称为空间位置服务(location basedservices,lbs)是通过电信移动运营商的网络,获得移动终端用户的位置信息,在电子地图平台的支持下,为用户提供附加服务的一种增值业务。例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务,用户可以通过短信的方式发送查询信息到定位服务器,就可以确定自己目前所处的大概方位。

手机定位的主要工作原理是利用移动电话测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的到达时刻toa(time of arrival),根据该测量并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法。该方法建立在移动网络的基础上,因此至少需要3个或3个以上的基站才能进行定位,算法比较复杂,定位精度过粗。

为此,美国高通公司提出了基于全球卫星定位系统的gps的移动定位技术gpsone解决方案,gpsone是混合定位技术的典型代表,他将无线辅助gps和高级前向链路三角定位法两种定位技术有机结合,利用来自无线网络的重要信息加快了处理进程,缩短了卫星数据采集时间。利用网络的定位服务器更快地帮助手机定位,同时也提高了精度、灵敏度和可用性,即使在如室内、城市高楼之间的环境中也能保持较好的性能,为用户提供了良好的可移动地理位置。

传统的汽车gps导航系统一般由安装在汽车工的gps接收机及计算控制器组成,其中gps接收机通过定位卫星得到导航需要的详细数据,计算机控制器则负责计算汽车的当前形式位置和周围的交通情况。基于手机这种便携式移动设备具有定位功能的特点,利用wap技术和gpsone定位技术有效地结合,就可以实现类似的汽车gps导航系统的驾驶指南功能,为用户构建一个"移动的定位秘书台"。

2 系统设计

本文提出了一套结合java移动平台之间网路式地图服务的体下架构,系统框架如图1所示。

图1中主要包括了网络构建的网关、wap push服务器、地图服务器及gmlc。

手机或其他支持java的移动设备通过网关与固网相连,网关将手机发送的定位导航发送给地图服务器,提出服务器结合gmlc将根据用户指令提供相应的数字地图,push服务器将负责把地图服务器为用户提供的信息发送到手机移动端。

其中地图服务器运行在远端的网络中结,合gsm移动定位系统提供使用者所在区域的地图,该方法可以有效地降低手持嵌入式系统对于硬件的要求。由于数字地图等资料存储在远端,因此可以随时方便地更新和精细化,这样对于瞬息万变的城市道路来说非常有用。本系统开发在支持java的手机平台上,用户可以轻易地透过无线网络传输实时的地图信息。其中gmlc(gateway mobilelocation center)是提供gsm移动网络系统内相关定位信息的通道。

3 实现与关键技术

3.1 j2me

j2me是一个新型的、较小的java应用的环境,是sun公司为消费类嵌入式产品提供易于开发、部署和使用的技术框架,适应了基于brower/servet架构的潮流。j2me是目前消费类产品和嵌入式设备的最佳解决方案,支持各种各样设备,鉴于这些设备的多样性,过于专用或者过于通用的框架都会导致最终的失败,而j2me是较为适中的。j2me平台采用层次化的结构。j2me用配置来封装虚拟机。配置由一个虚拟机和一组支持的核心api组成。这样不同配置可以支持不同的虚拟机,也就是不同类型的硬件上使用不同的虚拟机。形象地说,就是可以拿在手上的设备和插在墙上的设备。 j2me技术具有以下特点:

(1) 内在的一致性或跨平台性,使得他可以在任何地方、任何时间、任何设备上运行;

(2) 强大的、高级的面向对象的编程语言,有广大开发者支持的基础;

(3) 代码可移植性;

(4) 网络传输的安全性;

(5) 技术可扩展性。

通过采用三层软件体系结构来实现模块化与可扩展性,j2me在本地操作系统上具体的三层架构分别为:

虚拟机层 这一层是针对设备本地操作系统制定的java虚拟机的实现,支持特定的j2me配置。

配置层 该层对用户来说是比较透明的,但是对上层简表的实现非常重要。他定义了某一类没备所用的java虚拟机和java类库的最小集合。

简表层 他定义了能够应用于某一类设备的api的最小集合。简表都是在某一特定配置基础上的实现,针对某一简表开发出来的应用程序可以移植到任何设备,只要该设备也支持这个简表即可。

3.2 移动地图服务中心

本文提出了一套结合java移动平台具有的网络地图服务。其中把地图资料设计在远端的网络中集合gsm移动定位系统提供使用者所在区域的地图,这样就可以有效地降低手持终端对硬件的需求。由于地图等资料存储在远端因此能够随时的更新地图,方便有效。在安装java手机上,使用者可以轻松的获得无线通信传输过

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