TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

NGUYỂN VÕ THANH PHÚ – 0512269
LÂM THỊ NGỌC NHÀN – 0512248
TÌM HIỂU VỀ LOCATION SERVICES CHO DI
ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG MINH HỌA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN CNTT
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Th.S NGÔ HUY BIÊN
KHÓA 2005 - 2009
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

3
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin cảm ơn khoa công nghệ thông tin, trường Đại học Khoa học tự nhiên
thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện luận văn này.
Xin cảm ơn thầy Ngô Huy Biên đã hướng dẫn chúng em thực hiện luận văn này.
Xin cảm ơn các quý Thầy Cô trong Khoa đã tận tình giảng dạy, trang bị những kiến thức
quý báu cho chúng em trong những năm học vừa qua.
Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Võ Thanh Phú – Lâm Thị Ngọc Nhàn
Tháng 07/2009
4
Trường đại học khoa học tự nhiên
Khoa công nghệ thông tin
Bộ môn công nghệ phần mềm
Đề cương chi tiết
Tên Đề Tài: Tìm hiểu về Location Services cho di động và xây dựng ứng dụng minh họa
Giáo viên hướng dẫn: Ngô Huy Biên
Thời gian thực hiện: 31/12/2008 – 04/07/2009
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Võ Thanh Phú – 0512269
Lâm Thị Ngọc Nhàn – 0512248
Loại đề tài: Tìm hiểu công nghệ và xây dựng ứng dụng minh họa
Nội Dung Đề Tài:
1. Nội dung và yêu cầu
- Tìm hiểu về công nghệ cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí (location based service)
- Xây dựng ứng dụng tìm kiếm dựa theo vị trí, với các chức năng sau
o Tìm thông tin dựa trên vị trí của người dùng
o Kết hợp dữ liệu từ một số nguồn khác nhau để phục vụ người dùng
o Hướng dẫn trực quan dưới dạng bản đồ
2. Phương pháp thực hiện

o Giới thiệu các công nghệ được sử dụng, lược sử (hiện trạng và hướng phát triển), ưu
khuyết điểm và lý do lựa chọn
 Dữ liệu: MySQL
 Nến tảng ứng dụng: J2EE và J2ME
 Liên lạc: XML
- Xây dựng ứng dụng cung cấp dịch vụ dựa trên vị trí người dùng, cụ thể là local search
o Các yêu cầu thực tiễn của ứng dụng
 Cung cấp kết quả tìm kiếm dựa trên địa điểm
 Tính tương tác và mở với người dùng (cho phép thêm thông tin như thông tin
địa điểm, thông tin hướng dẫn)
 Tích hợp với các hệ thống sẵn có (ví dụ như microblogging)
o Đề xuất cách xây dựng ứng dụng với các công nghệ đã chọn
 Mô hình hóa dữ liệu cho web service và tận dụng các kiểu dữ liệu thưa theo
chuẩn OpenGIS của MySQL 5
 Xây dựng một web service với J2EE
 Xây dựng một ứng dụng di động với J2ME
 Hỗ trợ xử lý XML trong Java
o Đánh giá mức độ hoàn tất (dựa vào các nhu cầu chung của một ứng dụng cung cấp dịch
vụ dựa theo vị trí)
o Các khó khăn gặp phải và đề xuất cải tiến cho
 Mô hình ứng dụng
 Công cụ phát triển
3. Kết quả
- Tổng hợp các thông tin về việc cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí gồm
o Các khái niệm và công nghệ
o Tầm quan trọng và khả năng ứng dụng của các dịch vụ dựa theo vị trí
6
o Hiện trạng của công nghệ cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí
 Thuận lợi
 Khó khăn

7
Xác nhận của GVHD Ngày 04 tháng 07 năm 2009
SV Thực hiện

8
MỤC LỤC
9
MỤC LỤC BẢNG
10
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Thông tin chung về đề tài:
Tên đề tài: Tìm hiểu về Location Services cho di động và xây dựng ứng
dụng minh họa
GVHD: ThS. Ngô Huy Biên
Sinh viên thực hiện:
0512269 – Nguyễn Võ Thanh Phú
0512248 – Lâm Thị Ngọc Nhàn
Tóm tắt nội dung luận văn:
- Phân tích điểm mạnh và yếu của các công nghệ liên quan tới dịch vụ dựa trên vị trí
- Xu hướng ứng dụng dịch vụ dựa theo vị trí hiện nay
- Đề ra một hướng phát triển tương đối chung cho các dịch vụ dựa theo vị trí.
- Phát triển một ứng dụng cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí gồm các chức năng:
+ Tìm đường ở Việt Nam với cơ sở dữ liệu mở, có sẵn
+ Local search
Một số từ khóa chính liên quan đến nội dung đề tài:
Location, Service, Application, Mobile, Pathfinding, Local search
Lĩnh vực áp dụng:
Công nghệ di động
Các thuật tóan, phương pháp, quy trình chính được nghiên cứu trong đề tài
- Location service được cung cấp dưới dạng Web service

1 Electronic Numerical Integrator And Computer, được xây dựng bởi phòng nghiên cứu tên lửa đạn đạo của quân
đội Mỹ, được công bố vào năm 1946
12
người dùng phổ thông, cung cấp nền tảng để các các dịch vụ dựa trên vị trí (location
based service -LBS) có thể hoạt động. Nói một cách ngắn gọn, dịch vụ dựa theo vị trí là
một dịch vụ cung cấp nội dung và khả năng tương tác với người dùng dựa trên vị trí hiện
tại của người dùng.
Loại dịch vụ này tuy ra đời sau nhưng các dịch vụ dựa theo vị trí đã được kèm theo hầu
hết các thiết bị di động có hỗ trợ; trong đó phổ biến nhất là dịch vụ bản đồ số và tìm
đường đi.
Giờ việc định vị một thiết bị đã trở nên khá dễ dàng vì từ chỗ phụ thuộc hoàn toàn vào
vệ tinh quân sự, giờ đã được cải tiến nhờ sự kết hợp của nhiều công nghệ khác nhau.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều đề tài nghiên cứu và cả ứng dụng về việc kết hợp
công nghệ để cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí người dùng. Tuy nhiên sự phát triển của
công nghệ cũng có mặt trái của nó: tạo ra quá nhiều lựa chọn - các ứng dụng mới có thể
sẽ gặp khó khăn trong việc chọn lựa công nghệ cho mình.
Đề tài sẽ tập trung phân tích điểm mạnh và yếu của các công nghệ liên quan tới dịch vụ
dựa trên vị trí, xu hướng ứng dụng dịch vụ dựa theo vị trí hiện nay cũng như đề ra một
hướng phát triển tương đối chung cho các dịch vụ dựa theo vị trí.
Hiện nay ở Việt Nam các dịch vụ dựa theo vị trí vẫn còn phát triển khá nhỏ lẻ, vẫn chưa
có ứng dụng nào tích hợp tất cả các tính năng một người đi đường bình thường cần. Do
đó nhằm mục đích minh họa, đề tài cũng sẽ hướng đến việc phát triển một ứng dụng
cung cấp dịch vụ dựa theo vị trí gồm các chức năng:
- Tìm đường ở Việt Nam với cơ sở dữ liệu mở, có sẵn.
- Local search.
Để tài sẽ gồm các phần chính sau:
- Chương 2 Công nghệ sẽ giới thiệu và chỉ ra tiềm năng của các công nghệ liên
quan tới định vị, cung cấp nội dung và thông tin địa lý. Tất cả những công nghệ
này hiện đã và đang được kết hợp với nhau để tạo ra các dịch vụ mới.
13

- Một hệ thống phát tín hiệu được phân tán trên diện rộng, chẳng hạn như vệ tinh
hoặc các trạm thu phát sóng. Các hệ thống này thường phát tín hiệu một cách tự
động và liên tục, bất kỳ thiết bị nào trong vùng phủ sóng đều có thể nhận được.
- Các đầu thu dựa vào tín hiệu nhận được có thể tính toán ra vị trí của mình một
cách chủ động.
Tuy nhiên vẫn có những hệ thống hoạt động theo cách khác (thiết bị chủ động gửi tín
hiệu đến các hệ thống lớn hơn) nhưng không phát triển mạnh vì chi phí cho thiết bị có
khả năng phát sóng thường khá lớn.
15
2.1.1 Các hệ thống vệ tinh định vị hiện có
Vệ tinh hiện là loại hệ thống được sử dụng rộng rãi nhất vì các ưu điểm của nó như tầm
bao phủ rộng và có độ chính xác tương đối, đáp ứng được hầu hết các nhu cầu thông
thường. Tuy nhiên phương pháp này không phải không có khuyết điểm:
Các hệ thống đang hoạt động đều được xây dựng cho mục đích quân sự, các tổ chức
kiểm soát các hệ thống này có quyền hạn chế truy cập của người dùng dân sự vào bất cứ
lúc nào.
Chất lượng tín hiệu phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Các hoạt động thời tiết thông thường
như giông bão có thể gây nhiễu một cách đáng kể vì vệ tinh ở quá xa so người nhận so
với nơi hình thành nhiễu.
Phải có tầm nhìn tới vệ tinh: không nên có vật cản giữa thiết bị nhận và vệ tinh vì tín
hiệu có tính xuyên thấu kém.
Đồng hồ của thiết bị bị lệch dù ít cũng có thể gây ảnh hưởng lớn đến kết quả, có thể đòi
hỏi chi phí sản xuất lớn để tạo ra đồng hồ độ chính xác cao.
Tuy nhiên, vệ tinh vẫn có rất nhiều ứng dụng trong viễn thông như truyền dẫn, phát hay
khảo sát. Ở đây ta chỉ quan tâm tới các hệ thống vệ tinh đóng vai trò lớn trong công nghệ
định vị được đề cập ở phần 2.1.4.3.
2.1.1.1 NAVSTAR GPS:
NAVSTAR GPS là hệ thống vệ tinh phát tín hiệu định vị được sử dụng nhiều nhất hiện
nay. NAVSTAR GPS được triển khai bởi quân đội Mỹ, bắt đầu hoạt động hoàn chỉnh từ
năm 1993(Strom 2002). GPS hay Global Positioning System thật ra là tên gọi chung cho

17
Là dự án có sự hợp tác của nhiều quốc gia trong Liên minh châu Âu và một số nước
khác.
Được xây dựng cho mục đích dân sự, mọi đối tượng đều có thể sử dụng miễn phí; quá
trình quản lý sẽ minh bạch hơn do có sự tham gia của nhiều quốc gia.
Galilleo được dự kiến sẽ đi vào hoạt động trong khoảng 2010 đến 2013.
2.1.2 Trạm thu phát (Base station)
Các trạm thu phát là nền tảng của truyền thông di động hiện đại, với ưu điểm cung cấp
tín hiệu tốt trong các vùng đô thị, chi phí thấp và dễ lắp đặt hơn so với vệ tinh, ta có thể
thấy các trạm thu phát ở hầu như mọi nơi.
Trạm thu phát là những điểm truyền / nhận sóng vô tuyến tới các thiết bị di động, thường
chỉ hoạt động trong một phạm vi nhất định. Thêm nữa, các dịch vụ di động chỉ có thể
dùng một số tần số đã được cấp phép (số lượng tần số này có hạn). Do đó, để có thể
cung cấp dịch vụ một cách xuyên suốt cho người dùng, các trạm thu phát thường có
vùng phủ sóng chồng lên nhau. Mật độ trạm thu phát cũng tùy vùng mà thay đổi:
Ở các vùng đô thị: Mật độ trạm phải cao vì
- Có nhiều kiến trúc kiên cố, sóng vô tuyến không dễ xuyên qua
- Lượng người dùng tập trung lớn trong khi số kênh thu phát lại phụ thuộc vào số
tần số được các tổ chức quản lý cho phép dùng nên cũng bị giới hạn, các trạm
buộc phải dùng lại cùng một kênh tại cùng một thời điểm mà không làm ảnh
hưởng lẫn nhau
Ở các vùng nông thôn thì mật độ trạm lại thấp vì lượng người dùng ít, các công trình xây
dựng thường không cao mà tầm phủ sóng của các trạm lại khá rộng.
Có một số ý kiến cho rằng sóng vô tuyến từ các thiết bị di động có thể ảnh hưởng tới sức
khỏe. Tuy nhiên phần lớn các nghiên cứu cho đến thời điểm hiện tại đều cho thấy cường
độ sóng trong các thiết bị di động khá thấp để có thể gây tác động vật lý lên những
18
người chung quanh. Dù vậy, để làm hài lòng công chúng các trạm điện thoại đã bắt đầu
được “ngụy trang”
2

- Dashtop: là một loại thiết bị khá mới, ra đời để bổ sung cho khiếm khuyết của các
thiết bị di động: thời gian hoạt động phụ thuộc vào nguồn điện. Các thiết bị
Dashtop thường được trang bị cho các xe hơi hạng sang với hai mục đích:
o Cho phép thiết bị di động có khả năng hoạt động lâu hơn do có nguồn điện
từ xe
o Cung cấp tiện ích lái xe cho người dùng (theo dõi hành trình, theo dõi mức
sữ dụng nhiên liệu, cấp cứu v.v…)
Có thể thấy điểm chung của các thiết bị định vị ngày nay là kích thước nhỏ gọn nhưng
vẫn có thể cung cấp nhiều chức năng.
2.1.4 Cách thức định vị
Tương ứng với số lượng khá lớn các hệ thống có thể phục vụ cho việc định vị hiện nay
là một loạt giải pháp định vị. Các giải pháp này có thể chia thành ba nhóm: định vị trên
thiết bị di động, định vị trên hệ thống mạng lưới và kết hợp cả hai. Các nhóm này có các
ưu / khuyết khác nhau trên nhiều mặt như độ chính xác hay tốc độ.
21
Ứng dụng tìm kiếm dựa theo vị trí có thể không cần thông tin vị trí chính xác tuyệt đối
của người dùng để có thể đưa ra các kết quả tương ứng ở chung quanh. Chẳng hạn như
tìm một nhà hàng thì chỉ cần biết người dùng đang ở quận nào.
Ngược lại, để xác định vị trí của một trường hợp khẩn cấp trong một thành phố lớn lại
cần độ chính xác cao vì có thể đối tượng ở trong một ngõ hẻm độc đạo, việc xác định
đường đi đến đối tượng cần phải chính xác để có thể lên kế hoạch điều phối một cách
nhanh nhất.
Hiểu biết về cách thức hoạt động của từng cách thức định vị sẽ giúp người phát triển đưa
ra lựa chọn thích hợp cho ứng dụng của mình.
2.1.4.1 Cell identification / Cell of origin
Thường dùng trên điện thoại di động và việc định vị không cần độ chính xác cao.
Phương pháp này chỉ đơn giản tìm trạm phát sóng gần người dùng nhất, từ đó biết được
người dùng đang ở trong tầm phát của trạm đó.
Vì được triển khai cùng với các trạm thu phát sóng nên phương pháp định vị này đang
được sử dụng khá rộng rãi, trong đó có cả việc định vị người gọi các cuộc gọi khẩn cấp

+
(
y− y
A
)
2
+
(
z−z
A
)
2
23
T
B
=
1
c
√
(
x−x
B
)
2
+
(
y− y
B
)
2

D
=
1
c
√
(
x−x
D
)
2
+
(
y− y
D
)
2
+
(
z−z
D
)
2
Trong đó c là vận tốc truyền của tín hiệu, thường với tín hiệu điện từ vận tốc này bằng
với vận tốc ánh sáng.
Nếu lấy A làm gốc tọa độ, ta được
τ
B
=T
B
−T

2
)
τ
C
=T
C
−T
A
=1/c (
√
(
x−x
C
'
)
2
+
(
y−y
C
'
)
2
+
(
z−z
C
'
)
2

+
(
z−z
D
'
)
2
−
√
x
2
+ y
2
+ z
2
)
Trong đó (x’B, y’B, z’B) là vector AB, tương tự với các điểm C và D. Chúng ta đã biết
vị trí của các trạm A, B, C và D nên có thể giải hệ phương trình trên để tính ra vị trí của
thiết bị.
Phương pháp này cần tối thiểu 4 trạm thu để xác định vị trí trong không gian 3 chiều.
Tuy nhiên khi một chiều đã được biết bằng phương pháp khác (chẳng hạn như cao độ
của máy bay với các thiết bị có sẵn trên máy bay) thì có thể chỉ cần 3 trạm.
24
Hình Định vị theo phương pháp TDOA
2.1.4.2.2 Time of arrival (TOA)
Phương pháp này tương tự như TDOA, tuy nhiên thay vì tính toán khoảng cách giữa 2
lần nhận thông tin ở 2 trạm khác nhau, TOA dùng thời gian nhận được thông tin giữa các
lần truyền tới cùng một trạm để khoanh vùng thiết bị. Khá giống với việc xác định
khoảng cách tới nơi bị sét đánh: biết được khoảng thời gian từ khi nhìn thấy tia chớp tới
khi nghe thấy tiếng sấm có thể tính ra khoảng cách tới nơi bị sét đánh vì đã biết vận tốc