A Google helyfüggő szolgáltatásai
Készítette: Gál István Mihálka Bence
Helyfüggő szolgáltatások (LBS) • LBS minden olyan információs szolgáltatás, mely általában mobil készülékről működik és annak helyzetét használja fel a legmegfelelőbb információ megadásához • Az LBS-nél arra törekednek, hogy olcsó eszközökön is fusson o o o o
korlátozott erőforrásokkal rendelkeznek gyenge processzorok kevés memória energiaforrásuk véges
• A modern LBS lényege, hogy a GPS-szel nem rendelkező eszközök számára is lehetővé tesz helyzetmeghatározást o o o
GSM hálózatot használja Wifi helyzetmeghatározó rendszerek stb
A helymeghatározás technológiai háttere Lehetséges technológiák: • IP Geolocation o o
város-szintű felbontási képesség desktop rendszereken jól működik, nincs külön áramigénye
• Mobil adótorony háromszögelés o o
pontosabb, városon belüli felbontás szükség van hozzá egy kapcsolódott eszközre
• Wi-Fi MAC cím alapján o o
utca-szintű felbontás szükség van hozzá egy Wi-Fi-n kapcsolódott eszközre
• GPS vagy Assisted-GPS alapján o o
az elérhető legjobb felbontás belső terekben nem elérhető, jelentős áramigény
IP Geolocation alapú helymeghatározás/1 [5] • Nem minden IP címre alkalmazható (például tunnelezett, vagy mobil eszközök esetén) • IP alapján általában lehet helyzetmeghatározást végezni, néhány száz kilométeres pontossággal • Az IP címeket automatikusan fizikai helyekhez kötik háromszögeléssel, olyan szerverek segítségével, amelyek fizikai helye ismert • Az algoritmusok leginkább a fix helyű eszközök helyzetének felderítésére alkalmazhatók helyesen o
Landmark host-okon alapulnak, amelyek képesek mérések végzésére, és fizikai helyzetük ismert
IP Geolocation alapú helymeghatározás/2 Késleltetés mérésén alapuló algoritmusok: • GeoPing Felteszi, hogy ha a különböző landmark-ok hasonló késleltetést érzékelnek, akkor azok közel vannak egymáshoz o Minden landmark végigpróbálásával felépítünk egy késleltetés vektort, ami alapján ki lehet számolni, hogy melyik landmark van a legközelebb a céleszközhöz Az eszköz helyét ezen landmark helyeként azonosítjuk o Használ passzív landmarkokat, amik nem tudnak saját méréseket végezni, de a pontos helyzetük ismert Ezeket az eszközöket referenciapontokként használják, amivel tovább lehet javítani az eredmény pontosságát anélkül, hogy futtatni kéne rajtuk a mérésre szolgáló alkalmazásokat o
IP Geolocation alapú helymeghatározás/3 Késleltetés mérésén alapuló algoritmusok: • Shortest Ping o o
Közeli rokonságban van a GeoPing-gel Minden céleszköz helyét a hozzá legközelebb eső landmark helyzetével azonosítják, a round trip time-ot alapul véve
• Constraint-based geolocation (CBG) Minden landmark-tól megméri a késleltetést, majd a céleszköz helyzetét háromszögeléssel leszűkíti o Minden landmark körül kiszámítunk egy kört, amelynek sugara a becsült távolság Ezen körök összevetéséből a céleszköz helyzete leszűkíthető o Ahhoz, hogy a késleltetéshez távolságot tudjon rendelni a CBG-nek inicializáláskor méréseket kell végeznie minden landmark között o Hátránya a kezdeti mérések elvégzése a landmarkok között ahhoz, hogy egy felső határt állapítson meg a késleltetés/távolság hányadosra o
IP Geolocation alapú helymeghatározás/4 Késleltetés mérésén alapuló algoritmusok: • Speed of Internet (SOI) o o o
A CBG egy egyszerűsített formája A SOI egy általános felső határt szab a késleltetés/távolság hányadosra A legmagasabb elérhető határ az optikai kábelekben mért adatsebesség, ami nagyjából a fénysebesség kétharmada ez a határ a gyakorlatban a fénysebesség 4/9-edére csökkenthető
Topológia alapú algoritmusok: •
Indirekt utak Egy helymeghatározó technológiánál számolni kell a hálózat topológiájával, a közbeeső routerekkel ahhoz, hogy pontosabb képet kapjunk o Fontos megjegyezni, hogy ebben az esetben biztosítani kell, hogy a “visszafele” irányuló csomagok ugyanazon az úton haladjanak, különben a round trip time-on alapuló mérések hibásak lesznek o
IP Geolocation alapú helymeghatározás/5 Topológia alapú algoritmusok: •
Hop Locations Ha nem csak a cél helyzetét számoljuk ki, hanem a közbeeső routerekét is, javíthatunk az algoritmus hatékonyságán o Ha egy közbenső router helyzetét helyesen meghatározzuk, utána már másodlagos landmark-ként szolgálhat minden “mögötte” elhelyezett routerhez o Ahhoz, hogy egy konzisztens és pontosabb eredményt érjünk el, egyszerre kell kiszámítania a cél, és a landmarkok között elhelyezkedő routerek helyzetét o
• Clustering o o
egy routernek több interface-e van. Érdemes ezeket az interface-eket csoportosítani, hiszen egy fizikai helyen vannak.
• Last router Egy felhasználó IP címe alapján a helymeghatározás nagyon nehéz, mert csak egyetlen routeren keresztül kapcsolódik a hálózatra o Célszerű a konkrét cél helyett az utolsó router helyzetének meghatározása, hiszen ezek a routerek már általában több kapcsolattal rendelkeznek, ezért a beháromszögelésük már egyszerűbb o
Mobilhálózat alapú helymeghatározás/1 [2] • Cell-ID: o o o o
A legegyszerűbb helymeghatározási technológia A készülék helyzetét az adótorony szélességi/hosszúsági koordiátáival adja meg Minden hálózaton elérhető A pontossága függ a cellamérettől, jellemzően 100-3000 m
• AOA (Angle of Arrival): o o o o o
Több antennát használ egyetlen adótornyon Két adótorony segítségével meg lehet határozni a készülék helyzetét Érzékeny a többutas terjedésre Az antennák elhelyezése és beállítása nehézkes és költséges Pontosság: 100-200 m
• TDOA (Time Difference of Arrival): A jel terjedésének idejéből számolja ki az eszköz távolságát az adótoronytól Minimum három adótorony szükséges a készülék pontos helyzetének meghatározásához, háromszögeléssel o Ahhoz, hogy pontos eredményt kapjunk az adótornyokat pontosan szinkronizálni kell, ezt általában GPS alapján végzik o Pontosság: 100-200 m o o
Mobilhálózat alapú helymeghatározás/2 • TOA (Time of Arrival): Egy adott adótoronyhoz érkező jel abszolút idejét veszi alapul a két torony közötti relatív idő helyett o Minimum három adótorony szükséges a működéséhez o Fontos az adótornyok szinkronizációja o Pontosság: 100-200 m o
• E-OTD (Enhanced Observed Time Difference): A készülékek segítik a helyzetük meghatározását egy olyan hálózatban, ahol az adótornyok aszinkron működésűek o Pontosság: 50-200 m o
Mobilhálózat alapú helymeghatározás/3 • A-FLT (Advanced Forward Link Trilateration): o o o o
•
Egyedül CDMA hálózatokban működik Adótoronyhoz küldött adatok fáziskésését méri Minimum három adótorony szükséges a működéséhez Pontosság: 50-200 m
OTDOA (Observed Time Difference of Arrival): o o o
Hasonló az E-OTD-hez, de nagyobb teljesítményre képes Egyedül UMTS hálózatokon működik Pontosság: 50-200 m
Wi-Fi alapú helymeghatározás/1 Hasonló a mobilhálózat alapúhoz: • Wi-Fi hatósugara sokkal kisebb (30-200 m az 500-2000 m helyett) • Wi-Fi Access Point eloszlása nagyon extrém o
Városi környezetben nagyon sűrű, városokon kívül nagyon ritka
• A MAC cím hozzárendelések pontatlanok o
Ad-hoc, tethering, többszörös címek
[4]
Wi-Fi alapú helymeghatározás/2 Működése: • A kliens készülék adatokat küld egy speciális szolgátatóhoz a körülötte lévő Wi-Fi Access Pointokról o o o
Tartalmazza a MAC címeket, SSID-ket Mikor érzékelte a vevő utoljára az adott AP-t (millisecundumokban) AP-k jelerősségét
• A speciális szolgáltató összeveti ezeket az információkat egy adatbázissal o o
AP-k helyzete el van tárolva Háromszögeléssel megadja a kliens helyzetét, és ezt visszaküldi neki
A Google az adatokat a Street View projekt során gyűjti össze, a fényképezés mellett a szükséges Wi-Fi adatokat is gyűjtik
A-GPS alapú helymeghatározás/1 Története: • Az USA FCC szervezete (Federal Communications Commission) 1996-ban elrendelte, hogy a mobil szolgáltatók a hálózatból indított segélykérő hívásokat továbbítsák egy ALI-n keresztül (Automatic Location Identification) • Nem létezik technológia, amely részletes hívó-helyzetazonosítási információkkal tudna szolgálni • A GPS vevővel ellátott készülékek kezelését elvetették Segélykérő hívás indítása után a GPS vevőnek percekbe telhet, mire begyűjti a szükséges helyzet-információkat o GPS szegényes teljesítményt nyújtana (belső terek, földalatti helyek) o GPS vevő nagyon sok áramot fogyasztana, beépítése a készülékekbe nagyon költséges lenne o
A-GPS alapú helymeghatározás/2 Működése: • Lehetséges GPS műholdakkal bemérni a mobilhálózaton kommunikáló készülékeket
• Egyszerűsített GPS vevővel felszerelt készülékek • A készülék azoktól a műholdaktól vesz adatokat, amelyeket egyidejűleg egy referencia GPS vevő is érzékel (ez a referencia az adótoronytól származik)
A-GPS alapú helymeghatározás/3 • A hálózat a megtalált GPS adatokat elküldi a készüléknek, ami ezen információ alapján megtalálja a GPS műholdakat • A készülék visszaküldi a vett adatokat a hálózatra, ami alapján már ki lehet számolni a készülék helyzetét • A számítást a hálózat végzi, a készülék ezen részének nem kell bonyolultnak és drágának lennie
Hibrid technológiák • Ötvözik az A-GPS-t más helymeghatározási módszerekkel o o
egyik módszer erőssége kompenzálja a másik gyengeségeit megbízható és robusztus helymeghatározást tesz lehetővé
• A leggyakoribb ilyen technológiák: o
A-FLT/A-GPS, E-OTD/A-GPS, Cell ID/A-GPS
A hibrid technológia legegyszerűbb implementációja: • A-GPS-t és a Cell ID-t kombinálja Növeli a teljesítményt olyan helyeken, ahol az A-GPS nem tud pontos adatokat szolgáltatni Az A-GPS lefedettség épületek belsejében, vagy sűrűn lakott városokban csökken o A Cell ID tud megfelelő adatokat szolgáltatni Ezeken a helyeken sűrű az adótornyok elhelyezkedése, tehát a Cell ID pontossága a lehető legjobbhoz közelít, bár nem lesz olyan pontos, mint az AGPS o
GPS alapú helymeghatározás/1 • GPS műholdak jeleket sugároznak passzív vevőknek • Akadálymentes rálátás kell, ezért nem jól működik: o o o
belső terekben föld alatt városi környezetben, magas épületek mellett
• Pontos időzítésre van szükség, ehhez o földi atomórák (a USA Naval Observatory üzemelteti) o
atomórák minden műhold fedélzetén
[3]
GPS alapú helymeghatározás/2 • Ezek alapján minden műhold ugyanabban a pillanatban adja ki a jeleket.
• Ezek tartalmaznak o o
egy pontos időbélyeget a műhold helyzetét
• Ezen adatokat a felszínen egy adott vevő különböző késleltetéssel veszi, ebből kiszámítható a vevő helyzete. • Mindig van legalább 24 működőképes műhold, ezek 12 óránként kerülik meg a Földet. A USA Air Force üzemelteti őket.
GPS alapú helymeghatározás/3 • A helyzet meghatározása: a vett adatokból a következőképp lehet helyzetet számolni megbecsüli, hogy milyen messze van az adott műholdhoz tudni lehet, hogy ekkor valahol egy ilyen távolság sugarú körön van, ahol a kör középpontja az adott műhold o legalább 4 műhold adatainak vételekor ezen körök metszéspontjának koordinátáit o o o
meg lehet határozni
GPS alapú helymeghatározás/4 • A pontosság függ: o o o
a vevő típusától elhelyezkedésétől (rálátás) a látott műholdak számától
• Általában 10-20 méteres pontosság • DGPS: o o o
Differential GPS a vevő ismer egy másik, fix helyzetű vevőt valahol a közelben ezen vevő adatait felhasználva tovább pontosítható az eredmény, 1 méteren belüli pontosság érhető el
Helyfüggő szolgáltatások a társadalomban • A társadalom elenyésző hányada használja a helyfüggő szolgáltatásokat
• A növekedés mértéke azonban rendkívül magas az elmúlt években
Helyfüggő szolgáltatások Kétféle rendszert különböztethetünk meg: • Push (akkor is bombáznak minket, ha nem kérjük) o
reklámok, veszélyre figyelmeztető dolgok
• Pull (a felhasználó kérésére adják meg az információt) o o
funkcionális szolgáltatások (mentő, taxi egy gombnyomással hívása) információs szolgáltatások (mozik, éttermek keresése)
A szolgáltatás akkor lesz sikeres, ha az igényünk és a szolgáltatás találkozik statikus információk változásokat is követi biztonsági információk o személyre szabott információk o o o
Helyfüggő szolgáltatások, szoftverek • Ezek a szoftverek lehetővé teszik, hogy mobilkészülékünk segítségével bejelentkezzünk, az általunk meglátogatott helyekre o
étterem, kávézó, bevásárlóközpont, postahivatal
• A bejelentkezéskor láthatjuk, ha valamelyik – a szolgáltatást szintén használó - ismerősünk ott tartózkodik, illetve láthatjuk, hogy barátaink hol vannak éppen • A helyfüggő szolgáltatások új dimenziót adtak az online közösségi létnek A felhasználók különböző virtuális díjat, vagy kitüntetést gyűjthetnek az aktivitásukért o kedvezményeket kapnak a rendszeres látogatásért o
Helyfüggő szolgáltatások, szoftverek Piacvezető szoftverek: • Foursquare 7,5 millió felhasználó Naponta 35 ezerrel bővül a felhasználók száma A Places indulása óta sikerült megdupláznia felhasználóit Fejlesztői gyorsan felismerték, hogyan lehet pénzt csinálni abból, hogy a felhasználók bejelentkeznek o Azért lett sikeres, mert játékos elemeket is tartalmaz, és pontozza, jelvényekkel jutalmazza a felhasználókat bejelentkezéseik alapján o Ajánlórendszert tartalmaz rendszeres bejelentkezések alapján kínál új helyeket o o o o
• Facebook Places o o
~600 millió felhasználó Be van építve a kedvezmények rendszere a hirdetők jó pénzért feltüntethetik a közösségi oldal virtuális térképén a saját akcióikat
Helyfüggő szolgáltatások, Google Google Latitude: • Úttörő szerepet töltött be • Nem sikerült beolvasztani a szolgáltatást • A helyfüggő szolgáltatások rajongóiért a Facebook és a Foursquare versenyez • Check in, gain status, unlock offers • PC-n iGoogle modul
Helyfüggő szolgáltatások, Google Latitude Funkciók: •
Megnézhetjük, hol vannak ismerőseink o
Térképen vagy listán tekinthetjük meg, hol vannak az ismerőseink
• Kapcsolatba léphetünk ismerőseinkkel o
Szöveges üzenet, azonnali üzenet vagy telefonhívás útján
• Szabályozhatjuk helyzetünket o
Megoszthatjuk, beállíthatjuk vagy elrejthetjük koordinátáinkat
• Adatvédelmi beállítások o
Szabályozhatjuk, ki és mennyire részletesen láthassa helyzetünket
Helyfüggő szolgáltatások, Google Helyfüggő találatokat ad a Google: • Mobilkészülékről illetve PC-ről indított keresések alapértelmezetten helyfüggő találatokat adnak • Eddig a felhasználónak kellett megjelölnie, hogy hová szeretné szűkíteni a keresést • A találati lista alapértelmezetten helyfüggővé vált • A helymeghatározás: o o o
Cellainformációk alapján háromszögeléssel Telefon GPS-vevővel PC-khez IP címet használ fel
Helyfüggő szolgáltatások, Google Helyfüggő találatokat ad a Google: • Ha egy szolgáltatásra, aktivitásra vagy üzletre keresünk rá: o o o
A találati listán egy térkép a környékről, ahol éppen tartózkodunk A keresett egységek listájával Egy klikkel a Google Place oldalra navigálhatunk
Helyfüggő szolgáltatások, Google Places Google Hotpot: • Beleolvadt a Google Places-be • Általunk ismert helyeket értékelünk o
Minden értékeléssel jobb ajánlásokat kapunk a legközelebbi keresés során
• Ajánlások segítségével kereshetünk a Google Maps-en • A barátok Hotpot aktivitása hozzáadódik a Google Maps kezdőlaphoz o
Ha a Google accounttal jelentkezünk be, láthatjuk aktivitásukat
Helyfüggő szolgáltatások, Google Places Google Places másik funkciója: • Vállalkozások számára Egyszerű, ingyenes, és nem kell saját honlappal rendelkezni Bármely méretű vállalkozás számára kiválóan beválik fogorvosi rendelő több tucat kávéház o Bármikor és bárhogyan módosíthatók az adatok cím, nyitva tartás, üzletről vagy termékekről készített fotók o A Google Maps-en megjelenő találatok néhány héten belül frissítésre kerülnek o Ha helyi információkra keresnek a térképen megtalálják a vállalkozást o o
Helyfüggő szolgáltatások, Google Places A számunkra legmegfelelőbb hely megtalálása: • Mobil alkalmazás Android és iPhone készülékekre • Megkönnyíti a keresést • Egyesült Államokban “open now” funkció o
Szűri a keresési eredményeket, az üzlet nyitva tartási ideje alapján
• Értékelés és távolság alapú szűrés
Helyfüggő szolgáltatások, Google Maps Google Maps: • A gyalogos és biciklis navigációt könnyíti az okostelefonos változat • Automatikusan aktuális tartózkodási helyünk kerül középre • Követő módba vált o
Tartózkodási helyünk marad középen, míg alatta mozog a térkép
• Navigációs módba állítja a szoftvert o
Androidos változat perspektivikus nézetbe vált, a navigációs készülékeknél megszokott nézőpont
• Ha az aktuális tartózkodási helyünk környékére szeretnénk szűkíteni vagy adott cím közelében keresni o
"near cím" kifejezéssel kiegészítve lehet szűrni a találatokat
Helyfüggő szolgáltatások, Gmail Location in signature: • A Gmail az aláíráshoz teszi hozzá, honnan küldték az üzenetet o
város, régió, ország formátumban
• A felhasználó gépének IP-címe alapján meghatározza a tartózkodási helyét • A funkciót külön engedélyezni kell • Képes együttműködni a Google Gears geolocation-moduljával o
Nyilvános wifi-hozzáférési pontok térképe alapján határozza meg a felhasználó tartózkodási helyét
Helyfüggő szolgáltatások, Google Buzz
[6]
Google Buzz újítás: • Okostelefonról megnyitva a Google fő oldalát, Buzz gomb frissítést tesz lehetővé távolról • A telefon GPS-ét igénybe véve közzétehetjük helyzetünket • Egy ilyen közzététel után, láthatjuk a hely Google Place oldalát • A "Közeli" gombra klikkelve láthatjuk az összes nyilvános frissítését a közeli felhasználóknak • Alapjában véve olyan, mint egy "check-in" a Foursquare-ben csak játék nélkül
Irodalomjegyzék: [1] Location Determination for Mobile Devices - An overview of Google Locations Services - Tsuwie Chen [2] http://www.gps-practice-and-fun.com/a-gps.html
[3] http://www.nasm.si.edu/gps/work.html [4] http://shop.empeeric.com/how-does-wifi-geolocation-work/ [5] http://fholzhauer.de/wp-content/uploads/2006/10/ip_geolocation_handout.pdf [6] http://venturebeat.com/2010/02/09/google-buzz-mobile/ http://searchengineland.com/ http://google.com
Köszönjük a figyelmet!
