- i -

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌ VŨ VĂN HƢNG KIẾN TRÚC DỊCH VỤ
DỰA TRÊN VỊ TRÍ VÀ ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN THẠ Thái Nguyên – 2013
- ii -

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Đặng Văn Đức, Viện Công
nghệ thông tin, Viện hàm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, người đã định
hướng và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt
nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo khoa Công nghệ Thông tin, trường

Thái Nguyên, tháng 08 năm 2013

Vũ Văn Hưng
- iv -

MỤC LỤC
Lời cảm ơn ii
Lời cam đoan iii
Mục lục iv
Danh mục các từ viết tắt và thuật ngữ vi
Danh sách bảng biểu vii
Danh mục các hình vẽ viii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ DỊCH VỤ DỰA TRÊN VỊ TRÍ (LBS) 3
1.1. Khái niệm cơ sở 3
1.1.1. Khái niệm về LBS 3
1.1.2. Các thành phần của LBS 4
1.1.3. Các kiểu dịch vụ LBS 6
1.1.4. Xử lý các yêu cầu của LBS 6
1.2 Khả năng ứng dụng LBS 8
1.2.1. Tính hữu dụng của LBS 8
1.2.2. Khả năng ứng dụng 10
1.3. Tình hình nghiên cứu hiện nay trong và ngoài nước 10
Chương 2. THIẾT KẾ DỊCH VỤ LBS 12
2.1. Kiến trúc tổng thể một hệ thống LBS 12
2.2. Tích hợp Web-GIS 13
2.2.1. Công nghệ bản đồ trực tuyến 13

3.2.2.3. Biểu đồ tuần tự ca sử dụng tìm đường 53
3.2.2.4. Biểu đồ tuần tự ca sử dụng cập nhật trạng thái 53
3.2.2.5. Biểu đồ tuần tự ca sử dụng đăng nhập 54
3.2.2.6. Biểu đồ tuần tự ca sử dụng theo dõi vết 54
3.3. Phát triển phần mềm trên máy chủ với phần mềm nguồn mở 55
3.3.1. Trung tâm điều khiển 55
3.3.2. Giao tiếp giữa phương tiện với trung tâm điều khiển 56
3.3.2.1. Giao tiếp qua SMS 56
3.3.2.2. Mô hình hệ thống sử dụng GPRS: 57
3.3.3. Thiết kế Cơ sở dữ liệu 60
3.4. Phát triển dịch vụ thông tin trên thiết bị di động. 60
3.4.1 Một số giao diện của hệ thống 61
3.4.2 Phần quản trị website: 65
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
- vi -

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ

CSDL
Cơ sở dữ liệu
GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems)
GPS
Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System)
GPRS
Dịch vụ vô tuyến gói chung (General Packet Radio Service)
GSM
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile
Communications)

Hình 2.7 Hình ảnh minh họa các thiết bị di động dùng trong LBS 26
Hình 2.8 Phân loại mạng không dây di động 27
Hình 2.9 Mạng không dây diện rộng (WWAN) 28
Hình 2.10 Mạng không dây cục bộ (WLAN) 29
Hình 2.12 Định vị dựa trên mạng truyền thông 31
Hình 2.13 Định vị dựa trên thiết bị đầu cuối 32
Hình 2.14 Các phần của hệ thống GPS 35
Hình 2.15 Quỹ đạo các vệ tinh của hệ thống GPS 36
Hình 2.16 Mô hình dịch vụ LBS trên nền Web 39
Hình 2.17 Mô hình dịch vụ LBS trên dịch vụ tin nhắn SMS 41
Hình 2.18 Mô hình dịch vụ LBS trên nền Web và SMS 43
Hình 3.1 Biểu đồ ca sử dụng tổng quát 45
Hình 3.2 Biểu đồ ca sử dụng Quản lý phương tiện 46
Hình 3.3 Biểu đồ ca sử dụng Quản lý thông tin phương tiện 46
Hình 3.4 Biểu đồ ca sử dụng Tìm kiếm thông tin 47
Hình 3.5 Biểu đồ ca sử dụng Hiển thị bản đồ 47
Hình 3.6 Biểu đồ ca sử dụng Quản lý trang tin 48
Hình 3.7 Biểu đồ ca sử dụng Quản lý tài khoản 48
Hình 3.8 Biểu đồ ca sử dụng Quản lý tài khoản 51
- ix -
Hình 3.9 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng tìm phương tiện 52
Hình 3.10 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng tìm đường 53
Hình 3.11 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng cập nhật trạng thái 53
Hình 3.12 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng đăng nhập 54
Hình 3.13 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng theo dõi vết 54
Hình 3.14 Mô hình trung tâm điều khiển 55
Hình 3.15 Hệ thống với kết nối qua SMS 57
Hình 3.16 Hệ thống với kết nối GPRS 59
Hình 3.17 Các bảng dữ liệu và mối quan hệ 60
Hình 3.18 Giao diện phía người sử dụng 61

mềm, các dịch vụ thực sự hữu ích, phù hợp và đáp ứng tối đa nhu cầu trong nước.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài “Kiến trúc dịch vụ dựa trên vị trí và
ứng dụng” nhằm mục tiêu tiếp cận, nghiên cứu các đặc điểm, ứng dụng, cơ sở hạ
tầng, các mô hình triển khai dịch vụ dựa trên vị trí địa lý; tìm hiểu bài toán triển khai
hệ thống cung cấp dịch vụ chỉ đường cho các thiết bị di động (như điện thoại có định
vi toàn cầu); trên cơ sở đó xây dựng dịch vụ tìm đường ứng dụng thử nghiệm cho
điện thoại di động có tính đến các yếu tố thường xuyên thay đổi đồng thời lại có tác
động lớn đến chất lượng đường đi tìm được đó là sự tắc đường, úng lụt cục bộ, Việc
triển khai thành công dịch vụ này sẽ có ý nghĩa rất lớn trong quá trình tìm lời giải cho
bài toán tắc đường, úng lụt cục bộ trong các thành phố lớn đang xuất hiện ngày một
nhiều và có ảnh hưởng rất nhiều tới đời sống xã hội hiện nay đồng thời cũng là cơ sở
để phát triển các dịch vụ khác dựa trên vị trí địa lý, đáp ứng các yêu cầu trong điều
kiện cụ thể của Việt Nam.
Luận văn được trình bày thành 3 phần bao gồm: phần mở đầu, phần nội dung
và phần kết luận:
Phần mở đầu: giới thiệu khái quát về đề tài, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và xã
hội mang lại thông qua việc giải quyết các vấn đề được nêu trong đề tài.
Phần nội dung: được chia thành 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về LBS
Giới thiệu tổng quan về LBS, trình bày các định nghĩa về LBS, nêu ra các
thành phần chính của LBS, mô tả hoạt động, các xử lý yêu cầu dịch vụ của LBS và đi
vào phân tích đặc điểm, vai trò một số thành phần chính của LBS.
- 2 -
Chương 2: Thiết kế dịch vụ LBS
Giới thiệu tổng quan một số mô hình dịch vụ LBS, phân tích đặc điểm, ưu và
nhược điểm của mỗi mô hình. Lựa chọn và triển khai thiết kế dịch vụ LBS tìm đường
đi tại Nam Định.
Chương 3: Cài đặt thử nghiệm
Trình bày các nội dung cài đặt thử nghiệm dịch vụ LBS tìm đường đi tại Nam
Định. Lựa chọn mô hình, kiểu dịch vụ, công nghệ áp dụng và kết quả.

Định nghĩa tương tự thứ hai về LBS được đưa ra bởi OpenGeospatial
Consortium (OGC, 2005), một tổ chức tiêu chuẩn quốc tế:
LBS - Một dịch vụ IP không dây sử dụng các thông tin địa lý để phục vụ cho
người dùng di động. Mọi ứng dụng dịch vụ đều khai thác vị trí của các thiết bị di
động đầu cuối.
Từ các định nghĩa này cho thấy, LBS là phần giao giữa ba nhóm công nghệ là
các công nghệ thông tin và truyền thông hiện đại như các hệ thống truyền thông di
- 4 -
động, thiết bị di động cầm tay với Internet và các hệ thống thông tin địa lý (GIS)/cơ
sở dữ liệu (CSDL) không gian.

Hình 1.1 LBS là phần giao của các công nghệ

Hình 1.1 cho thấy LBS chính là phần giao của các công nghệ, bên cạnh đó, nó
cho thấy sự hình thành các hệ thống thông tin tích hợp:
Hệ thống “Web GIS” được hình thành từ việc tích hợp Internet với GIS/CSDL
không gian.
Hệ thống “GIS di động” được hình thành từ việc tích hợp GIS/CSDL không
Hình 1.2 Các thành phần cơ bản của LBS

Thiết bị di động (người dùng)
Hệ thống định vị
Mạng truyền thông
Các nhà cung cấp dịch vụ và nội dung

Các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng: Các nhà cung cấp dịch có thể cung
cấp các dịch vụ khác nhau cho người dùng và có trách nhiệm xử lý các yêu cầu dịch
vụ của người dùng. Các dịch vụ cung cấp có thể là tính toán vị trí, tìm đường đi, tìm
các trang vàng (yellow pages) theo các khía cạnh về vị trí hoặc tìm kiếm các thông tin
xác định của các đối tượng mà người dùng quan tâm

Các thành
phần của
LBS
Các thành
phần của
LBS

LBS?
Giả sử người dùng khai thác dịch vụ LBS để tìm kiếm một nhà hàng gần nhất.
Thông tin mà người dùng cần là đường đi đến nhà hàng. Khi đó người dùng có thể sử
dụng thiết bị di động mà họ có (ví dụ như một Smart Phone hay một PDA), khởi
động chức năng cần thiết để gửi yêu cầu. Luồng thông tin yêu cầu của người dùng
cũng như các trả lời được thể hiện trên hình 1.3:
- 7 -
Hình 1.3 Luồng thông tin giữa các thành phần của LBS

Sau khi chức năng được kích hoạt, vị trí của thiết bị di động (cũng chính là vị
trí của người dùng) được xác định và cung cấp bởi dịch vụ định vị. Vị trí này có thể
được xác định nhờ vào dịch vụ GPS hoặc một dịch vụ định vị bởi mạng truyền thông.
Tiếp theo đó, thiết bị di động của người dùng sẽ gửi các thông tin yêu cầu bao gồm
đối tượng cần tìm kiếm và vị trí hiện tại thông qua một mạng truyền thông được gọi
gateway.
Gateway có nhiệm vụ truyền tải các thông điệp giữa mạng truyền thông di
động và internet. Các thông điệp có thể được truyền tải thông qua một vài máy chủ
ứng dụng để đến một máy chủ xác định đồng thời lưu giữ lại các thông tin về yêu cầu

định vị
- 8 -
mạng internet, gateway, qua mạng thông tin di động đến với thiết bị di động của
người dùng.
Kết quả tìm kiếm có thể được gửi về cho người dùng dưới dạng văn bản (một
danh sách các nhà hàng được sắp xếp theo thứ tự khoảng cách) hoặc vẽ trên bản đồ.
Tiếp theo đó, người dùng có thể yêu cầu thêm các thông tin chi tiết về nhà hàng họ
quan tâm (sẽ làm kích hoạt các dịch vụ khác). Cuối cùng họ chọn một nhà hàng cụ
thể và tiếp tục yêu cầu chỉ đường đi đến nhà hàng.
1.2 Khả năng ứng dụng LBS
1.2.1. Tính hữu dụng của LBS
Nói đến LBS là nói đến các câu hỏi và các câu trả lời của người dùng. Ví dụ:
Tôi đang ở đâu? Các bạn của tôi ở đâu? Cái gì ở gần tôi? LBS cung cấp các thông tin
người dùng cần. Điều đó tạo nên sự hữu dụng của LBS.
Khi mọi người muốn tự tìm kiếm một điều gì đó trong một môi trường mà họ
chưa rõ, hành động của họ thường là phỏng đoán. Mọi người muốn tìm một nơi nào
đó để ăn, có thể là cửa hàng dược, nơi rút tiền, nơi đỗ taxi … Khi ở nước ngoài, họ có
thêm một số nhu cầu khác như: tìm địa điểm du lịch hấp dẫn, một khách sạn hoặc nơi
đổi ngoại tệ… Khi lái xe nhờ các thiết bị giúp cho người lái xe tìm được đường đi dù
không biết rõ thành phố đó. Như vậy ta thấy rất rõ các hành động của người dùng như
thế nào và những kiểu thông tin như trên là rất cần thiết. Lợi ích thứ hai của LBS
thông qua các ví dụ trên cho thấy là rất thuận tiện và nhanh chóng.
Hành động và mục đích của người dùng:
Một hoạt động là một chuỗi các hành động của con người đã là mục tiêu đạt
được của một đối tượng nào đó. Vì vậy một đối tượng có thể giải quyết được một vấn
đề hoặc một nhiệm vụ. Một đối tượng di động là một ví dụ cho sự định hướng, tìm
người hoặc đường đi từ một đối tượng.
Hoạt động trong thời gian di động, sẽ xảy ra mối quan hệ về không gian của
các hành động. Những hành động này là do các câu hỏi và yêu cầu của người dùng.
Reichenbacher (2005) đã định nghĩa 5 hành động di động cơ sở về người sử dụng cần

Navigation
Làm thế nào tôi
đến được (tên địa
điểm, địa chỉ, tọa
độ xy…)?
Xác định vị trí, mã
hóa, giải mã thông
tin địa lý, đường
đi

Search: Tìm kiếm
người hoặc đối
tượng?
Nơi nào gần nhất,
phù hợp nhất với
một người hoặc
một đối tượng nào
đó?
Xác định vị trí, mã
hóa, tính toán
khoảng cách và
khoanh vùng, tìm
các mối quan hệ

Identification:
Nhận dạng và nhận
ra một người hoặc
đối tượng
Cái gì hoặc ai ở
đây hay ở một nơi

chuyển, người sử dụng muốn biết thông tin về thời gian trễ và ước lượng thời gian
đến.
+ Thông tin an toàn (safely information) có mấu chốt quan trọng, ví dụ thông
tin hiện tại về trạng thái của đường phố hoặc kiểm tra cuộc hành quân, thời tiết thay
đổi, sự nguy hiểm của băng tan… Người lái xe hoặc lái tầu cần các thông tin trong
những tình huống khẩn cấp, ví dụ giúp đỡ trong tình huống ô tô bị hỏng.
+ Thông tin cá nhân (personal information): Người dùng tham gia và cung
cấp các ý kiến cá nhân của họ và giới thiệu có thể làm tăng chất lượng một số dịch vụ
với thông tin cá nhân [2] [3] [5].
1.2.2. Khả năng ứng dụng
LBS có khả năng đưa ra hai đường là liên lạc thông tin và sự tương tác qua lại
giữa khách hàng với dịch vụ. Vì thế, người sử dụng có thể cho nhà cung cấp dịch vụ
biết trong bối cảnh hiện tại loại thông tin họ cần và phù hợp với họ, với vị trí của họ.
Hệ thống sẽ cung cấp các thông tin hoàn toàn phù hợp tới người sử dụng.
Các ứng dụng phổ biến hiện nay của các dịch vụ LBS là rất phong phú và đa
dạng. Chúng được phân chia thành các nhóm chính sau đây:
Dẫn đường ô tô, hướng dẫn người đi bộ
Theo dõi (tracking), quản lý đội ngũ xe cơ giới, các gói bưu phẩm…
Các dịch vụ cứu nạn/cứu hộ (Emergency Services): cứu nạn xe cộ hỏng
hóc trên đường, hỏa hoạn, cấp cứu sức khỏe
Tìm kiếm các tiện ích, quảng cáo, dịch vụ du lịch, vận tải, tìm kiếm nội
dung (trang vàng)
Người sử dụng phát sinh nội dung bản đồ
Chia sẻ nội dung bản đồ
Tìm kiếm thông tin, truyền thông điệp trong mạng xã hội
1.3. Tình hình nghiên cứu hiện nay trong và ngoài nƣớc
Các lĩnh vực ứng dụng của LBS rất đa dạng, có thể kể đến như quản lý và điều
hành giao thông đô thị; theo dõi, dự báo thời tiết; cảnh báo sóng thần, động đất; theo
dõi và xử lý cứu hộ, cứu nạn… Mặc dù đã có nhiều sản phẩm phần mềm, dịch vụ dựa
- 11 -