1.2.1 位置表示與定位技術
位置通常由三元組(x, y, t)表示,其中(x, y)表示移動物件所在的經緯度或者在某個參考座標系(如utm座標系)下的座標值,t表示時刻。表1-1展示移動物件o1、o2、o3在t1、t2、t3時刻的位置。以o1為例,在t1時刻,o1的位置座標是(1, 2);在t2時刻,o1的位置座標是(3, 3)等。
乙個使用者在不同時刻的位置組成該使用者的軌跡。軌跡是移動物件的位置資訊按時間排序形成的序列。通常情況下,一條軌跡可表示為:
文獻[34]總結了目前常用的5種定位方法。
1)全球定位系統(global positioning system,gps)。通過衛星與移動裝置通訊,根據多個衛星與同一移動裝置之間的通訊延遲,使用三角測量方法獲得移動物體的經緯度,精度可達5 m以下。gps定位是目前最為精準的經緯度定位方法。但是,該方法的缺陷是無法實現室內定位。
2)wifi定位。建立wifi訪問點與它們的準確位置之間的對應關係並事先存於資料庫。當移動物件連線到某個wifi訪問點時,使用者的位置可以通過訪問資料庫中相對應的表查出較精確的經緯度,如google wifi定位。wifi定位的精度在1~10 m範圍內。
3)三角測量法。三角測量在三角學與幾何學上是借由測量目標點與固定基準線的已知端點的角度,測量目標距離的方法。當移動裝置位於3個手機基站的訊號範圍內時,三角測量可以獲得使用者的經緯度。三角測量法和wifi定位避免了gps系統無法在室內進行定位的缺點。
4)ip位址定位。移動裝置接入網際網路時會被分配乙個ip位址,ip位址的分配是與地域有關的。利用已有的ip位址與地區之間的對映關係,可以將移動物件的位置定位到乙個城市大小的地域。
5)其他定位方法。最近的研究顯示,通過感測器捕獲的加速度、光學影像等資訊,可以用於識別使用者的位置資訊[32,35,1]。
1.2.2 基於位置服務
獲得移動物件的位置後,使用者可以提出與位置相關的查詢,即基於位置的資訊服務(location based services,lbs)。基於位置的資訊服務是將乙個移動裝置的位置或者座標和其他資訊整合起來,為使用者提供增值服務。從定義可以看出,使用者位置是該服務中乙個重要因素。
lbs最初應用於軍事領域,美國國防部利用gps全球衛星定位系統對鎖定目標進行跟蹤、監控。其真正得到發展是在2023年,美國聯邦通訊委員會(fcc)公布了e911定位需求,要求網路運營商必須能對發出e911緊急呼叫的移動裝置使用者提供精度定位服務。後來,歐洲和日本也提出了類似的要求,最終促成了lbs的出現。隨後,定位系統、通訊和gis領域的快速發展刺激了該行業從業者對lbs的想象力,各商業公司開始廣泛利用該項服務,依照移動使用者的地理位置為其提供量身定製的服務,包括定位、追蹤和導航等。
按照服務面向的物件,lbs可以分為面向使用者和面向裝置兩類[33]。兩類服務的主要區別在於:面向使用者的lbs,被定位使用者對服務擁有主控權;面向裝置的lbs,被定位使用者或物品屬於被動定位,其對服務無主控權。按照服務的推送方式,lbs應用可以分為push服務和pull服務。前者是被動接受,後者是主動請求。以4個例子說明上述分類,如表1-2所示。當你進入某城市時接到歡迎資訊屬於面向使用者(你)的push服務(歡迎資訊被主動推送到你的移動裝置上);而你在該城市主動提出尋找最近餐館屬於面向使用者(你)的pull服務;假如你是某物流公司老闆,當你的公司負責運輸的貨物偏離預計軌道時將向你發出警報資訊,這屬於面向裝置(貨物)的push服務(訊息被推送到物流公司老闆的移動裝置上);如果你主動請求察看貨物運送卡車目前所在位置屬於面向裝置(貨物)的pull服務。
《位置大資料隱私管理》 2 4 位置依賴攻擊
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《大資料管理 概念 技術與挑戰》讀後總結
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