Lokálně kontextové služby

Lokálně kontextové služby Ing. Jiří Kysela ([email protected])

Co je LBS Myšlenkou lokálně kontextových služeb je poskytnout uživatelům informace k otázkám typu: Kde jsem? Co se děje v mém okolí? Kde jsou moji přátelé? Lokálně kontextové služby (angl. Location Based Services): •

Prostředník mezi informacemi (z Internetu či vnější databáze) a jejich uživatelem, většinou ve formě mobilních aplikací.

•

Poskytují v dané lokalitě informace a služby (informační, navigační, sociální, propagační, monitorovací, manažerské, atd.) vztahující se k: – aktuální poloze jejich uživatele (faktor místa), – aktuálnímu času (faktor času), – profilu uživatele (faktor uživatele).

Využitelnost LBS

Obr. 1, Zdroj: e-Turismus v oblasti cestovního ruchu: J. Zelenka, V. Pechanec, V. Bureš, P. Čech, D. Ponce

Technologická základna LBS (mobilní zařízení) Vstupní branou uživatelů LBS k těmto službám jsou mobilní zařízení. •

Mobilní zařízení uživatele LBS je tzv. víceúčelové mobilní zařízení. Opak tzv. jednoúčelové mobilní zařízení (často integrováno do víceúčelového), např. GPS navigace či modem pro bezdrátové a mobilní datové technologie. Víceúčelová mobilní zařízení: Příklad konvertibilního notebooku s překlopným displejem a několika polohami využitelnosti: – Mobilní telefon. – Chytrý telefon (angl. smartphone). – Tablet. – Netbook. – (Konvertibilní) Ultrabook (viz Obr.).

•

Výrazně narůstá počet uživatelů víceúčelových mobilních zařízení s podporou bezdrátových a mobilních datových technologií a mobilním Obr. 2, Zdroj: images.bestbuy.com/BestBuy_US/en_US/images/abn/2012/com/pcon/lenovo/ Internetem pro využití s LBS. hero_image4.jpg

Technologická základna LBS (mobilní zařízení) •

Současná mobilní zařízení fungují na různých platformách a zejména smartphone využívají mnoho různých, navzájem nekompatibilních operačních systémů (Android, Microsoft Windows Phone, iPhone OS, Symbian, Bada a další).

•

Na mobilních zařízení lze provozovat dva typy aplikací: – Nativní aplikace - mobilní aplikace funguje jen na jednom operačním systému, pro další musí být přeložena zvlášť. – Multiplatformní aplikace – mobilní aplikace spouštěné pomocí interpreterů, často webové aplikace (např. Adobe Flex, Adobe Flash, Microsoft Silverlight, Java, JavaScript, atd.), jež fungují pro větší množství operačních systémů a platforem.

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) LBS pro přenos dat využívají bezdrátové datové či mobilní datové technologie. •

Rozdíl mezi bezdrátovou datovou a mobilní datovou technologií!

•

Nejčastěji se kategorizují podle dosahu jako: – – – –

•

WPAN (cm, metry) WLAN (metry, km) WMAN (km) WWAN (až desítky km)

Vyspělost mobilních datových technologií je dána tzv. generací:

– 2. generace (rychlost desítky až stovky kbps), – 3. generace (rychlost jednotky až desítky Mbps), – 4. generace (rychlost stovky Mbps).

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) •

Bezdrátové datové technologie využívané v České republice u LBS: WPAN Bluetooth (rychlost downloadu max. 2.1 Mbps, u BT v2.1) NFC (max. 424 kbps) WLAN WiFi (max. 150 Mbps) WMAN WiMax (max. 145 Mbps)

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) •

Mobilní datové technologie dostupné pro LBS v České republice: WWAN 2G

3G

4G (v budoucnosti)

GPRS (rychlost downloadu max. 86 kbps) EDGE (max. 237 kbps)

CDMA 1xEV-DO (max. 2.4 Mbps) UMTS (max. 2 Mbps) HSPA = HSDPA/HSUPA (max. 14.4/5.76 Mbps) LTE (max. 300 Mbps)

LTE-Advanced (nedostupné) WiMax-2 (nedostupné)

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) Příklady statistik mobilního internetu v ČR (data: T-Mobile, srpen 2012):

Obr. 3a, Zdroj: t-mobile.cz/dcpublic/Data_uzivatelu_internetu_2012srpen.pdf

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) Příklady statistik mobilního internetu v ČR (data: T-Mobile, srpen 2012):

Obr. 3b, Zdroj: t-mobile.cz/dcpublic/Data_uzivatelu_internetu_2012srpen.pdf

T-Mobile v České republice provozuje mobilní Internet prostřednictvím 2G (GPRS, EDGE) a 3G technologií (UMTS, HSPA, LTE).

Technologická základna LBS (bezdrátové/mobilní datové technologie) Příklady statistik mobilního internetu v ČR:

Obr. 4, Zdroj: http://client0.cellmaps.com/viewer.html?cov=1

Mobilní Internet v ČR v roce 2012 využívalo cca 3.6 milionu uživatelů a čeští mobilní operátoři pokrývali technologiemi 2G (GPRS, EDGE) cca 99 % území a 3G (UMTS, HSPA, LTE) cca 26-48 % území ČR (viz Obr. 4a (tm. fial.=pokryto), 4b (oranž.=pokryto) pro konec roku 2013).

Technologická základna LBS (geolokační/identifikační technologie) Pro zjištění polohy uživatele a identity věcí využívají LBS geolokační a identifikační technologie. •

Jako geolokační technologie jsou nejčastěji využity: – GPS (satelitní navigační systém USA), – GLONASS (… Ruska), – Galileo (… EU – spuštění na konci roku 2014, plný provoz 2020), – či bezdrátové a mobilní technologie.

•

Jako identifikační technologie se využívají: – NFC, – RFID, – QR-kódy (viz Obr. 5a).

Obr. 5a, Zdroj: zxing.appspot.com/generator/

Technologická základna LBS (geolokační/identifikační technologie) • QR kód má čitelný zařízením z jakéhokoliv úhlu – orientace dle čtverců umístěných v rozích. • Hrozba Attagingu, tj. útočení na mobilní zařízení přes QR kódy se škodlivým obsahem (např. přesměrováním). Uživatel neví, zda na billboardu/plakátu/webu původní QR kód nebyl nahrazen QR kódem útočníka. • Od roku 2013 podporují QR kódy i české banky (KB, ČSOB, Česká spořitelna, Raiffeisen bank, Fio banka, Air Bank) jako rychlý způsob předvyplněného platebního příkazu v i-bankovnictví. Začíná je využívat mnoho i-obchodů. •

Využití QR kódů v cest. ruchu – na památkách a významných místech značky, návštěvník se dozví bližší informace či další tipy (např. v ZOO v Liberci, v Jeseníkách, Krkonoších, jižních Čechách, Krušných horách, na jižní Moravě, atd.). V tuzemsku je v pokrývání turistických bodů zájmu QR kódy nejaktivnější občanské sdružení Taggmanager (viz Obr. 5b).

Zdroj 5b.:www.taggmanager.cz

Technologická základna LBS (geolokační/identifikační technologie) Princip geolokační technologie GPS: •

Systém zahrnuje 31 satelitů, pohybujících se na oběžné dráze ve výšce 20200 kilometrů nad zemí, z každého místa na Zemi je 24 hodin denně pozorovatelných obvykle 5-8 satelitů (vždy minimálně 4), v České republice zpravidla 7-8 satelitů.

•

Přijímač GPS sleduje 3-12 satelitů a registruje z nich informace.

•

GPS pracuje v geodetickém systému WGS84 (angl. World Geodetic System 1984) který udává souřadnice v rozsahu +90 až -90 pro zeměpisnou šířku, +180 až -180 pro zeměpisnou délku a také nadmořskou výšku (resp. výšku nad tzv. Geoidem).

•

GPS vyžaduje přímou viditelnost tzv. LOS (Line-Of-Sight) mezi přijímačem a satelity. Opakem je tzv. NLOS (Non Line-Of-Sight) - nepřímá viditelnost.

Technologická základna LBS (geolokační/identifikační technologie) V současnosti používané metody lokace: Metoda lokace

Průměr. přesnost Výhody [metry]

Nevýhody

BTS

250 – 5000

Málo přesná lokace.

GPS

5 – 20

aGPS

10 – 50

IPS

1 – 10

(Bluetooth, WiFi, atd.)

(dle počtu access pointů)

Funkčnost při NLOS. Výborné pokrytí (v ČR 95-99%) území a dostupnost. Krátká doba inicializace. Nízká spotřeba energie baterie. Nezatěžuje síťový přenos. Velmi přesná lokace. Výborné pokrytí území a dostupnost. Nezatěžuje síťový přenos. Funkčnost při NLOS. Poměrně přesná lokace. Výborné pokrytí (v ČR 95-99%) území a dostupnost. Krátká doba inicializace. Nízká spotřeba energie baterie (při GSM). Funkčnost při NLOS. Velmi přesná lokace. Krátká doba inicializace.

Nutnost LOS. Delší doba inicializace.

Zatěžuje síťový přenos (GPRS).

Nutná dodatečná bezdr. infrastruktura. Zatěžuje síťový přenos.

Zdroj: http://www.omi2.nl/wp-content/uploads/2008/11/final-lbs-whitepaper-final-nov-2008.pdf, úprava: autor

Technologická základna LBS (informační systémy) Pojítkem mezi bezdrátovými datovými či mobilními technologiemi a geolokačními a identifikačními technologiemi jsou tzv. informační systémy (zkr. IS). •

IS umožňuje uchovávat, měnit a analyzovat data a zobrazit je ve formě požadované pro geografické či dopravní LBS aplikace.

•

U LBS je využíván především geografický informační systém (angl. Geographic Information System - GIS), nejčastěji v podobě mobilního GIS či webového GIS. Dále např. inteligentní dopravní systémy (Intelligent Transport Systém - ITS), využívaný nejčastěji u telematických služeb.

•

IS jsou v současnosti velmi nesourodým pilířem a nestandardizované ani v LBS, ani v telematických službách a to ani v tak klíčových jako je šíření krizových informací v dopravě (pouze některé z nich jsou harmonizované – např. EU systém eCall).

Aktuální využití LBS aplikací 1. Navigační služby - navigace automobilová či turistická, obohacená o dopravní a mnohé další informace (MHD, hotely, restaurace, památky, atd.). –

Příkladem těchto LBS aplikací jsou Tankuj Levněji od České pošty (viz Obr. 6), OVI Maps (viz Obr 7, Video 1), Google Maps či LBS aplikace Layar využívající uživatelského rozhraní rozšířené reality tzv. augmented reality user interface (viz Video 2), atd.

Obr. 6, Zdroj: www.tankujlevneji.cz

Obr. 7, Zdroj: press.nokia.com/services/ media/2053/photo/safety_02/

Aktuální využití LBS aplikací 2. Informační služby – vyhledávání lokálních objektů zájmu a událostí, turistický průvodce, místní předpověď počasí (průvodce po památkách a místních zajímavostech, informace o akcích v okolí, program kina či divadla, předpověď počasí, atd.). –

Příkladem LBS aplikací této oblasti jsou audio-průvodce po Hradci Králové (viz Odkaz 1) či přímo po Bílé věži (viz Zvuk 1), program letního kina Pardubice, zahraniční LBS pak např. turistický průvodce od eTips.com (viz Video 3) či Lonely Planet Compass.

Odkaz 1, Zdroj: http://www.deepvision.cz/sites/default/files/Hradec_Kralov e_v3.jar

Zvuk 1, Zdroj: deepvision.cz/sites/default/files/BILAVEZ_HK_CZ_11_24.mp3

Aktuální využití LBS aplikací 3. Platební služby - za MHD, parkování, užití dálnic a další služby. –

Příkladem aplikací LBS této kategorie je placení MHD prostřednictvím tzv. prémiových SMS v Hradci Králové, Praze, Olomouci, Ostravě, Liberci, Českých Budějovicích, Ústí nad Labem či zcela unikátně díky technologii NFC v Plzni (viz Obr. 8, Video 4).

Obr. 8, Zdroj: i.idnes.cz/09/052/gal/LHC2b0ad1_NFC_Plzen_27_Mcz.JPG

Aktuální využití LBS aplikací Technologie plateb: •

Prémiové SMS - v České republice jediné univerzální mobilní platby fungující u všech mobilních operátorů (T-Mobile, Telefónica O2, Vodafone a U:fon). – Jde o speciální SMS zprávy s vyšší tarifikací, umožňující zaplatit menší finanční částky v rozsahu 3-99 Kč (tzv. mikroplatby). Tzv. “Mobile Originated” (zkr. MO) zpoplatňují odchozí SMS zprávu a “Mobile Terminated” (zkr. MT) zpoplatňují příchozí SMS zprávu. – V ČR jsou využívány MO, nevýhodou jsou velmi vysoké poplatky pro obchodníka za přijímání plateb - cca 50% z placené částky!

Aktuální využití LBS aplikací Technologie plateb: •

Dárcovské SMS - (angl. Donors Message Service, DMS) – podobné jako prémiové SMS, ale pouze ve výši 30 Kč a jako poplatek za platbu si dle dohody se sdružením Fórum dárců (které projekt v ČR zastřešuje) mobilní operátoři účtují pouze 3 Kč. Určeno výhradně pro neziskové organizace jako možnost získávání příspěvků.

• NFC technologie – bezdrátová technologie umožňující identifikaci elektronické peněženky a přenos dat pro placení s ní. V ČR nabízí v lednu 2014 tento způsob plateb pouze Telefónica O2 ve spolupráci s GE Money Bank, v roce 2013 testovala provoz i s KB (aplikace pro vyhledávání blízkých obchodů s podporou NFC plateb, viz Obr. 9) Další aplikace např. otevírání hotelového pokoje.

Obr.9 Zdroj: play.google.com/store/apps/details?id=cz.o2.contactlesspaymentlocator

Aktuální využití LBS aplikací 4. Sociální služby – zejména využívání geosociálních sítí. –

Příkladem je Foursquare (viz https://foursquare.com/v/univerzitahradec-králové/4b159a9df964a520ffb023e3 - Obr. 10), Google latitude, FaceBook places (viz http://www.facebook.com/fim.uhk.cz).

Obr.10 Zdroj: https://foursquare.com/v/univerzita-hradec-králové/4b159a9df964a520ffb023e3

Aktuální využití LBS aplikací 5. Monitorovací a manažerské služby - sledování zboží, vozového parku či zaměstnanců. –

Příkladem je LBS aplikace České pošty, od roku 2012 prostřednictvím GPS vyhodnocuje efektivitu práce a monitoruje zaměstnance (listonoše), firma Path Intelligence ve vybraných obchodních centrech prostřednictvím Foot path technologie monitoruje pro marketingové účely pohyb návštěvníků, resp. signálu GSM jejich mobilních telefonů či Bluetooth (viz Obr. 11).

Obr. 11, Zdroj: http://occupyoakland.org/2011/12/welcome-to-the-machine/

Aktuální využití LBS aplikací 6. Propagační služby – marketingové aktivity firmy. –

V České republice velmi populární tzv. Bluetooth marketing (např. aplikace mPizza viz Obr. 12), poslední dobou firmy jako propagační nástroj využívají i Foursquare. S novými koncepty obohacenými o augmented reality přichází např. Cache town (viz Video 5a, konkrétní příklad viz Video 5b). či v roce 2013 National geographic (viz Video 6 – nearanžované/s aranžmá/promo) či IKEA (viz Video 7).

Obr 12, Zdroj: http://forum.n73.eu/viewtopic.php?f=4&t=14259

Aktuální využití LBS aplikací 7. Nouzové služby – zpravidla využívané v automobilovém průmyslu v rámci tzv. telematických služeb. – Příkladem je v EU společná služba eCall která v případě dopravní nehody zašle informace o poloze vozidla a jeho typu, čas, informaci o aktivaci air-bagů a další krizové informace na linku 112. Od roku 2015 má být povinně montován ve všech nově vyrobených vozech. Rozmístění prvků eCall u automobilu BMW:

Obr. 13, Zdroj: zercustoms.com/photos/BMWAdvanced-eCall/BMW-Advanced-eCall-5.jpg.html

Aktuální využití LBS aplikací 7. Hraní her, sport –

Příkladem je celosvětově populární hra GeoCaching která spočívá v hledání skrytých schránek (tzv. cache) prostřednictvím GPS (v ČR cca 30 tisíc aktivních schránek). Populární je i aplikace Endomondo (viz Obr. 14) sledující sportovní aktivity (běh, jízda na kole apod.) a zobrazující cestu na mapě, dobu, vzdálenost, převýšení, tep srdce, spálené kalorie atd. hodnoty lze sdílet a porovnávat s přáteli.

Obr. 14, Zdroj: http://smartlifeblog.com/wp-content/uploads/2012/09/iphone-endomondo.jpg

Mapové podklady LBS •

Aplikace LBS často využívají mapové podklady pro zobrazení blízkých bodů zájmu - zejména informační, navigační a monitorovací služby.

•

Mapy pro využití v geolokačních aplikacích jsou k dispozici od několika poskytovatelů, nejčastěji jsou využívány mapy Google, mapy Bing od společnosti Microsoft, mapy Ovi od společnosti Nokia či mapy projektu OpenStreetMap (ty využívá např. Foursquare).

•

Význam mobilních mapových podkladů v poslední době roste, což dokazuje i následující tabulka zachycující využití mobilních map v zemích EU. Země EU Velká Británie Německo Španělsko Itálie

Uživatelů k únoru 2009 [tisíce] 12 530 3 070 2 159 1 830 3 198



Zdroj: http://adfonic.com/wp-content/uploads/2012/03/geo-location-white-paper.pdf, úprava: autor

Trendy u LBS •

Webové technologie (HTML, XML, JavaScript atd.) lépe využívají možností aktuálního hardware - nové funkce (od W3C) umožňují získat informace o stavu baterie, orientaci displeje atd. => schopnosti webových aplikací se vyrovnávají s aplikacemi nativními! Obr. 15, Zdroj: http://davidwalsh.name/demo/battery -api.php

•

Pokročilejší geolokační technologie dostupné pro veřejné využití (v blízké době Galileo, dnes kombinace GPS/GLONASS) - nové možnosti aplikací LBS díky přesnějšímu zaměření.

•

Technologie bezdrátové a mobilní nabízí vyšší přenosové rychlosti (LTE, LTE-Advanced atd.). V ČR začíná LTE.

Trendy u LBS •

Nové druhy uživatelských rozhraní – např. Google glass (Viz Video 8a, Video 8b), Head-Up display, atd.

•

Sbližování LBS a telematických služeb využívaných v automobilovém průmyslu – obě služby využívají stejné koncepty založené na: mobilních zařízeních, bezdrátových a mobilních datových technologiích, geolokačních a identifikačních technologiích, informačních systémech.

•

Reálný obraz světa doplněný počítačem vytvořenými objekty – augmented reality (viz Video 9).

Rizika LBS •

Riziko podsouvání informací a služeb bez vůle uživatele (např. reklama prostřednictvím Bluetooth marketingu).

•

Riziko zneužití osobních dat a historie přístupů uživatele k LBS (např. z profilu uživatele geosociálních sítí).

•

Zanechání digitálních otisků uživatele na místě a v čase (riziko stalkingu, syndrom Big brother, atd.) – např. při vytvoření Point Of Interest v geosociální síti Foursquare či u technologie Footpath která slouží k sledování signálu mobilních telefonů zákazníků obchodních center pro marketingové účely. I sdílené fotografie mohou díky EXIF a GPS geodatům prozradit víc, než můžeme chtít…

Rizika LBS •

Riziko ztráty či odcizení mobilního zařízení a lokálních dat nativních mobilních LBS aplikací. Projekt Honey Stick od Symantec simuloval ztrátu 50 mobilních zařízení ve městech USA a Kanady – pouze 50 % se jich vrátilo, v 96 % ovšem došlo k pokusům o přístup k citlivým osobním a firemním informacím jako jsou fotografie, hesla, bankovnictví, emaily a jiné elektronické účty, atd! (Zdroj: http://www.symantec.com/content/en/us/about/presskits/b-symantec-smartphone-honey-stick-project.en-us.pdf).

Analýza aplikace LBS Služby Google Maps • • • • • • • •

Dopravní situace, Plánovač cesty, Street view, MHD, Předpověď počasí, Web kamery, Galerie fotografií (Panoramio), Wikipedia links.

Analýza aplikace LBS Google Maps •

Silné stránky: – Možnost využívat mapy Google (jako tzv. Mashup) s vlastními definovanými lokacemi ve vlastních webových LBS aplikacích (viz www.hrady.cz). – Google Indoor maps poskytují vnitřní mapy objektů (letiště, nádraží, muzea, obchodní centra, atd.) viz Video 10.


Slabé stránky: – Pro načítání map vyžaduje připojení on-line (off-line pro Android, ale nekomplexní, bez dalších služeb). – Pro geolokaci ve webových LBS aplikacích vyžaduje nové či dokonce nejnovější verze (IE v9.0) webových prohlížečů. – Zastaralost foto podkladů Street view i satelitních map (1-3 roky, může být dezinformující).


Příležitosti: – Potenciál propojení Google maps s technologiemi jako Google glass, Google drive, atd. – Možnost využití map pro neziskové organizace s cílem ochrany fauny, flóry, obyvatel, atd. - velký potenciál má program Google Earth outreach (viz Video 11a či Video 11b z Austrálie a Nového Zélandu, mapování úbytku amazonských deštných pralesů viz Video 12a, proces při Streetview viz Video 12b mapa oblasti viz Odkaz).


Hrozby: – Fotodokumentace nejen ulic, ale v nich i osob a vozů (potřeba rozmazat identifikační oblasti jako tváře osob, SPZ, atd.). – Google car sbírají nejen fotopodklady pro Street view ale i názvy všech dostupných WiFi sítí s jejich umístěním, pro uchování v databázích Google (po přidání k jménu sítě „_nomap“ Google nezaznamenává).

Zdroje •

ZELENKA, Josef; BUREŠ, Vladimír; PECHANEC, Vít; ČECH, Pavel; PONCE, Daniela: E-tourism v oblasti cestovního ruchu. Praha: Ministerstvo pro místní rozvoj ČR, 2008. ISBN 978-80-87147-07-8

•

KYSELA, Jiří: Konvergence lokálně kontextových a telematických služeb. Sborník „Geoseminář 2012“, 2012, (in press)

•

KYSELA, Jiří: Možnosti geolokačních webových aplikací pro LBS. Sborník „Mezioborové přístupy informatiky a kognitivní vědy“, 2012, ISBN 978-80-7435-216-4

•

KYSELA, Jiří: Lokálně kontextové služby v praxi, Internetprovsechny.cz, 2011, ISSN 1801-1160

•

KYSELA, Jiří: Mobilní Internet a LTE, Internetprovsechny.cz, 2011, ISSN 1801-1160

•

KYSELA, Jiří: Mobilní Internet v České republice – kompletní přehled, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN 1801-1160

•

KYSELA, Jiří: Mobilní komerce a elektronické platby, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN 1801-1160

•

KYSELA, Jiří: Bezdrátový Internet a technologie Wi-Fi v České republice, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN 1801-1160

Závěr

Děkuji za pozornost!

Jiří Kysela

Lokálně kontextové služby

Recommend Documents