（计算机应用技术专业论文）面向lbs移动web服务的研究.pdf

内容摘要 空间位置服务( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e 简称：l b s ) 是g i s 最新 的发展方向之一，它涉及到g i s 、无线通讯、计算机网络、移动计算 等技术。l b s 中的客户端通常为移动设备，而服务器端通常为标准的 网络服务应用，客户端与服务器端应用之间的应用集成与互操作问题 是l b s 应用系统核心问题之一。本文针对l b s 系统基于移动设备的应 用与空间w e b 服务之间应用互操作展开研究，主要的研究内容及成果 有： 1 分析移动w e b 服务的特点，提出了移动w e b 服务的概念模型，移 动w e b 服务中各个角色之间的关系描述。 2 研究移动应用与w e b 服务应用集成的方式；并基于j a v a 手机实现 了l b s 应用系统中，移动设备与空间w e b 服务的应用互操作。 3 围绕o p e n g i sw m s 服务，如何高效与移动智能终端应用实现互操 作，提出面向移动设备e w m s 服务框架与算法，并实现了面向l b s 的e 州s 服务；并提出了基于m o b i l ea g e n t 技术与j a v a 手机实现 了移动应用与空间w e b 服务的应用集成。 4 针对l b s 中，移动设备作为w e b 服务提供者问题，提出基于移动 设备的w e b 服务框架，并以移动环境下的数据采集应用集成为例， 并实现了系统原型。 关键词：l b s ；g i s ；w e b 服务；互操作；j a v a 手机 a b s t r a c t l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e ( l b s ) i so n eo ft h el a t e s tr e s e a r c ha r e a si n g i s l b si n t e g r a t eg i s ，w i r e l e s sn e t w o r k ，c o m p u t e rn e t w o r k ，m o b i l e c o m p u t i n ge t c i nal b s ，t h ec l i e n ts i d ei su s u a l l ym o b i l et e r m i n a l ，w h i l e t h es e r v e rs i d em a yb es t a n d a r da p p l i c a t i o ns e r v i c e t h ec o l l a b o r a t i o no f c l i e n ts i d ea n ds e r v i c ei so n eo ft h ec o r ep r o b l e m si nl b s t h i sp a p e r m a i n l yf o c u s e s o nt h ec o l l a b o r a t i o nb e t w e e nm o b i l ea p p l i c a t i o na n d s p a t i a lw e bs e r v i c e ，a n dt h em a i na c h i e v e m e n t sa r et h ef o l l o w i n g ： 1 b ya n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fm o b i l ew e bs e r v i c e ，t h i sp a p e rp u t f o r w a r dt h ec o n c e p tm o d e lo fm o b i l ew e bs e r v i c e ；i na d d i t i o ni tg a v e t h ed e s c r i p t i o no nr e l a t i o n s h i po ft h er o l e si nm o b i l ew e bs e r v i c e 2 t h i sp a p e rg a v ead e t a i lr e s e a r c hw o r ko nt h ec o l l a b o r a t i o nb e t w e e n m o b i l ea p p l i c a t i o na n ds t a n d a r dw e bs e r v i c e ；i na d d i t i o ni ta l s o d e v e l o p e d al b ss y s t e ma n dr e a l i z e dt h ec o l l a b b r a t i o nb e t w e e n m o b i l ea p p l i c a t i o na n ds t a n d a r dw e bs e r v i c e t od e a lh o wt oe n h a n c et h ee f f i c i e n c yo fc o l l a b o r a t i o nb e t w e e n m o b i l ed e v i c ea n do p e n g i sw m s ，t h i sp a p e rp u tf o r w a r dm o b i l e d e v i c e o r i e n t e de w m sf r a m e w o r ka n dr e a l i z e d ，m o r e o v e li ta l s o r e a l i z e dt h ea p p l i c a t i o nc o l l a b o r a t i o nb e t w e e nm o b i l ea p p l i c a t i o na n d s p a t i a lw e bs e r v i c eb a s e do nm o b i l ea g e n ta n dj a v am o b i l ep h o n e 4 t oc o p ew i t ht h ep r o b l e mo fm o b i l ed e v i c eh o s t e dw e bs e r v i c ei n i 。b s ，t h i sp a p e rp u tf o r w a r dt h ef r a m e w o r ko fm o b i l ew e bs e r v i c e w h i c hi sh o s t e do nm o b i l ed e v i c e ；i na d d i t i o ni ta l s or e a l i z e dt h e p r o t o t y p eo fm o b i l ed e v i c eh o s t e dw e bs e r v i c eo nd a t ac o l t e t i n gi n m o b i l ee n v i r o n m e n t k e yw o i d s ：i b s ；g i s ：w e bs e r v i c e ；c o l l a b o r a t i o n ；j a v am o b i l ep h o n e 圈表目录 图1 1 “p e r v a s i m ec o m p u t i n g ”时代网络计算模式 1 图卜2 手机用户、手机生产商、电信、基础空间数据服务部门的关系3 图1 3 扩展移动w e b 服务安全描述框架图卜4 强壮分布式移动w e b 服务 7 图1 5 一种移动w e b 服务新框架图卜6 移动w e b 服务代理系统 7 图2 - 1w e b 服务体系中各角色关系1 1 图2 - 2w e b 服务逻辑结构1 2 图2 - 3w e b 服务线栈( w jr es t a c k ) ，1 2 图2 - 4w e b 服务描述栈( d e s c r i p t io ns t a c k ) 1 3 图2 - 5w e b 服务发现栈( d is c o v e r ys t a c k ) 13 图3 - 1 移动w e b 服务s = f 以最刖示意图。， 17 圈3 - 2s u nj 2 m es = f 织8 肋解决方案1 8 图3 - 3 移动w e b 服务框架中主要构件， 1 8 图3 - 4h p 公司提供移动终端对w e b 服务应用集成解决方案， 1 9 图3 - 5 见面向服务的体系结构 2 1 圈3 - 6 面向服务的硎e b 服务体系结构2 2 图3 7j a v a 手机对w e b 服务的访问，3 0 图3 - 8 两种w e b 服务访问方式速度比较 3 1 图3 - 9 g u i d og e h i e n 对w e b 服务测试结果3 1 图4 - 1 空间w e b 服务体系结构3 3 图4 2 w m sg e t m a p 服务响应3 8 图4 - 3 j a v a 手机直接对w m s 地图请求服务 4 1 图4 - 4 将一屏数据分为4 份图例，4 3 图4 - 5 栅格数据分级、分块后的对应关系，4 4 图4 - 6 不同级间图幅，栅格数据分块后的对应关系4 5 图4 7 栅格数据分块图例，4 5 图4 8 基于m o b il ea g e n t 移动空间w e b 服务体系结构示意图4 7 图4 - 9 系统结构图 4 8 图4 1 0 系统类图 一 ，4 8 图4 - 1 1 面向j a v a 手机m o b j f ea g | e t 代理启动 4 9 图4 - 1 2 系统运行结果4 9 图4 13e w m s 返回地图文件尺寸与网络带宽5 1 图4 1 4e w m s 服务器任意时间网络带宽5 3 图4 1 5e w m s 服务器任意时间客户请求与晌应5 3 图4 1 6e w m s 服务器任意时间客户等待时间，5 3 图4 - 17e w m s 服务器每次运行等待时间i i 5 4 图5 1 面向移动w e b 服务体系结构5 7 图5 - 2 移动w e b 服务连接池5 7 图5 - 3 移动w e b 服务运行时序圈，5 7 图5 - 4 移动w e b 服务体系结构图5 8 图5 - 5j 2 m ej a v a 手机应用程序p u s hr e g ；s t r y 配置6 0 图5 - 6 移动w e b 服务请求，6 0 图5 - 7s m t p ，p o p 协议的s o a p 消息通讯机制6 2 图5 - 8m o b i i ea g e n t 的s o a p 消息通讯机制 ，6 3 1 1 研究背景 1 1 1 技术发展背景 第1 章绪论 _ 二十一世纪是信息化、网络化、数字化、智能化、蓬勃发展的新世纪。计算机软硬件技 术、网络技术，特别是无线数字通讯网络的普及与应用，已经为计算机之间的协同工作提供 了必要的技术保障。从技术的角度来看，该阶段计算机之间的网络分布式计算协同作方式， 突山表现往计算机之间府州的互操作与无缝集成 3 8 。 具体地叶，除r 典) 的p 2 p 计算模式之外，计算机之间的协同工作已经从传统p c 的一 些汁算、逻辑业务f ：作止从台式机中分离出来，而朝两个方向发展 6 ( 见崮i 一1 ) ： 壁 ，照固一一鼐铀 一 一一 图卜1 “p e r v a s iv ec o i i l p u t i n g ”时代网络计算模式 其一：计算机之间的协同工作中，一些网络分布式计算的工作回归到网络服务器 分布式计算的l 作同门到网络服务器，服务器( 或集群) 可能是因特网或企业内部网的 一个组成部分，也可能是另外一台提供计算服务的p c ；服务器( 如：计算网格) 根据川户 的需求，完成人规模运算服务，并将运算结果返同给j ； j 户 1 。 w e b 服务、网格计算服务就是其中典型的代表之一，提供计算服务的服务器p c 遵循 w 3 c 标准，发布与业务逻辑相关标准w e b 服务。如：中国教育网格、上海交通网格等。目 前使j jw e b 服务构建网络席用系统，逐渐成为网络应h j i 核心技术之一，据2 0 0 4 年中国科 j r 见谰 r 5 0 f3 7 ，目前m 开发中使刚x m l 的人数t 1 总人数的5 95 4 ；对y - w e b 服 务，这个数。j ：址4 95 1 。渊夼- l 显示的增k 趋势令人震惊：计划使_ l x m l 的人数i l l 总人 数的8 94 4 ，计划使川w e b 服务的人数l l 总人数的8 4 7 4 。缀明显，w e b 服务技术的成 功庶川，不但为计算机之间协同l 作提供了技术保障，而且也为计葬机与移动设备之间的协 同1 作提供了条仆。 其二：一些网络分布式计算的工作，会转移到移动性更强的嵌入式计算平台上 “后p c ”时代( “p e r v a s i v ec o m p u t i n gt i m e s ”) 的到来，大姑以营传统式样的计算机 i l t ，。入u t ，f # 二曲能终搿j i t 小j 弛【例如：作为随身物 出现的。尊上l 迪赫、哿盎手挑、遥控开 天、电子戒指、电f 手杖等等。) 这些设备的核心部分都有汁算机，但其计算机硬什是以嵌 入式系统晌形式存矗：而不是以传统p c 计算机整机的形象出现。由丁- 该类型殴备专为特定 移动需? r 而设计，其价格低廉，已经逐渐被广人消费者搂受，相应的基丁该平台的软忭需求 也会逐渐增多1 3 8 。 这些酞入式设备的出现，使得一些分布式计算1 = 作，转移到无线通讯手持殴备等移动 性更强的酞入式计算平台上成为可能。如：目前大家普遍使用的较新型手机，已经不仅仅是 一个通讯的i ? 具已变成计算、控制的i ：具平台。随着宽带无线i p 网( 包括w l a n 、g p r s 、 c d m a1 x 、3 g 等) 、移动处理器( 包括笔记本州移动处理器、x s c a l e 、龙珠、s t r o n g a r m 等) 、无线终端( 包括笔记本、智能手机、h p c f p d a 等) 等l t 技术与产品的更新换代速度 明显加快，一条从宽带无线l p 网络核心技术、移动处理器及架构技术、移动终端厂商、宽 带无线i p 网络运营商，无线网络特约商户到晟终用户的移动计算产业链已经逐渐形成。 日前，i n t e r n e t 上不同软什提供商以及科研机构，提供了人量可以利h j 的w e b 服务资源， 而且这些资源可以方便地铍川户检索，并通过麻i l 系统之间的且操作协议米使州。将w e b 服务i 正伸剑移动i 殳备，完成移动设备与w e b 服务之间的席_ l j 无缝集成不但能让移动攻备 充分利川现订计算资源、让网络f l | j 户共享移动没备的移动计算资源，而且可以有效发挥网络 服务的计掉能力，并同时充分利州移动设备的移动性，即：由服务器与移动智能终端之间的 协同i ：作，完成移动计算1 怍。冈此，移动殴备与w e b 服务之问的府刖无缝集成的研究具 仃较人疗研究意义。 计筇机软硬什技术、无线通讯技术虽然已经为麻悄之间互操作提供了技术基础，然而， 社会需求才是技术戍川和更好发展的最大源动力。接f 来，分析l b s ( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e l 空间信息服务、与移动w e b 服务相关的社会需求。 1 1 2 社会需求背景 ( 1 ) 用户需求 人类的日常生活行为8 0 以上与空间位置有关，对空间位置、及相关信息获得有着与 生俱来的需要。随着社会的发展人们的活动范围越来越大，而且越来越不确定。这种移动 性手不确定性给移动通信带来市场和挑战的同时，也为空间位置服务( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e 以r 简称l b s ) 的开展平扩人带来了无限商机。 所谓何置服务( l b s ，l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e s ) 又称定位服务，是指通过移动终端和移 动网络的配合，确定移动川户的实际地理位置从而提供用户所需要的与位置相关的服务信 息，是利川j h 户位置信息进行增值服务的一种移动通信与导航融合的服务形式。l b s 实质 上是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型服务业务，l b s 是把空间数据和处理资源 接台，升通过无线通讯利无线i n t e r n e t 提供位置应川服务。由丁当前，麻刖无线通讯技术晟 j _ 的i ，j 赞t ：草体是手机川户，手机平台必定是l b s 最佳客户平台e 3 8 ： ( 2 ) 电信行业需求 电信服务行业住语音服务的基础上，提供了诸多的无线数据服务( 如：s m s m m s g p r s 等) 以试蚓习求更多的利涧增k 点而这艘无线数据服务育赖丁j 人i - l ，7 追按受的无线 应川：目前- p 国电信与联通已经开始小范同尝试提供，面向手机_ l i j 户的空间定何服务： 2 ( 3 ) 数据生产部门需求 同山一裴；叫绘部1 1j 、基础地理信息服务部fj ( 如：国家基础地理信息中心、上海测绘科 学研究院薯l 二经捌有人量的地理空问数据) 也希望将l t 的地理信息及其相天数据能为j 、 人消费并服务；与此同时，一些g i s 软什生产商，如：m a p l n f o 、i n t e r g r a p h 公司等也希望、 并试图遵循o g c 空间w e b 服务标准提供了部分空间w e b 服务，将现有的g i s 软什庸 拓展刮移动没备上。 ( 4 ) 手机生产商需求 手目【生产商，如：m o t o r o l a 、s i e m e n s 、n o k i a 不惜重金举办各种无线麻刚开发讲庠与比 赛，米征集成功的无线席州，并试图通过比较成功的手机的无线应用，米提高手机的销售量。 “手机川户”、“l b 信行业”、“基础地理信息及其他数据服务部门”、“手机生产商”等方 面的不同需求与利篇驱使，必然促使l b s 的空间信息服务应用的出现( 见图l 一2 ) 。 1 1 3 社会需求与技术结合 技术的进步、社会的需求干商业的利润驱使，使得空间信息技术与移动互联网止住迅速 结合，而移动w e b 服务地最盘j j 解珧方案之。据i n s t a t m d r 2 0 0 4 年天rl b s 研究报告中 指山，铍谰商川户中白分之8 56 的无线_ l | ；j 户对一个或者多个l b s 业务的兴趣，其中卣分之 s 67 川户表示愿意为l b s 业务支付额外费心。i n s t a t m d r 还指出，l b s 对州户的吸引力要 趔过其它的无线数据业势如短消息、铃声r 载以及移动游戏业务。 利坞无线数据服务、w e b 服务技术与空间信息技术为广人手机州户提供位置服务，将 会以移动通讯个性化、互联网海簧信息、网络强人的计算服务能力等，多重魅力改变着人们 的生活车j 1 1 作方式，同时也给相关行业带来无限商机。 图卜2 手机j _ h 户、手机生产商、电信，一基础空间数据服务部门的关系 本文止是在透彻地分析了技术背景与社会需求背景后，提出将l b s 移动空间w e b 服务 作为该领域的麻川基础研究。研究内窬涉及到移动计算、计算机互操作协同：作、通讯技术 等，属r z 问府息( g i s ) 系统0 计算机领域交义领域。目前与l b s 空间信息相天的移动 w e b 服务 f 究较少，移动空间w e b 服务还没有公认的、比较完善的系统框架。w 3 c 定义的 w e b 服务( w c b 服务) 研究主要针对台式p c 、服务器之问的w e b 应_ 【 j 且操作，针对l b s 客户移动计算平台( 如：手机、p d a 等) 的w e b 服务( 亦称：移动w e b 服务、m o b i l ew e b 服，? ) i j j 三务体茉均等力商曲7 - 术沦述巫少。冈此，面向l b s 移动空间w e b 服务的铆f 宄儿 有较人的理沦f j j f 究意义和芊十会效箍 3 8 。 钟f ，【b s 的段心业务内存以及移动空间w e b 服务中的移动计算问题，结台笔者住博 十肝驯问的“面向手机移动空间w e b 服务的研究”中国博士后基金、导师李明禄教授士持 的“w e bs e r v i c e 府州集成”垛题，嗣绕移动w e b 服务中，智能手机终端与服务器之闯的协 同j ：作展开相关研究。 1 2l b s 国内外研究现状 i , b s 屈r 移动g i s 中典删的应州领域之一，它涉及到地理信息服务、计算机且操作、 无线通玳、手机并技术。目前，移动g i s 、l b s 的研究中，许多应州基础理论研究还处丁发 展i 衍段。总体来说，府川开发多丁基础理论研究，国内的研究与戍_ l j 水平与国外有一定差距。 12 1l b s 国外研究现状 l b s 国外的理沦研究土要集中在空间算法、语义建模等方面。 国外格轲的g i s 科学家d rm a xj e g e n h o f e r 在m a i n e 大学领导的空间数据库研究课题 细已经开始：鲁移动g t s 州为重要研究内容之一，e g e n h o f e r 的学生d a v i d 已经从事并完成了 拭1 移动g i s 吖、境，草倒空间卉啕( s k e t c h - b a s e dq u e r y i n gi nm o b i l eg t se n v ir o n m e n t s ) 算 法方面的 i j i = 究，陔算法u 丁以直接刚来作为l b s 中，道路口动匹配算法：o u r iw o l f s o n ；b ox u ： s a mc h a m b e l l a i n 提出了从理论上提出了空间移动物体的预测与布询的建模方法( o u r i w o l f s o n ，2 0 0 1 ) ：d i e t e rp f o s e r 提出了基丁语义的空间移动物体的表达方法( d i e t e r p f o s e r 2 0 0 1 ) ；t h a n a s i sl l a d z i l a c o s 提山了空间移动物体的扩展实体关系模型( t a n a s i s ，2 0 0 0 ) ； m i c h a l i sv a z i r g i a n n i s ，o u r iw o l f s o n 提山了基于道路网络空间移动对象的时空模璎，以及模 ，弘岩言 2 9 。 l b s 国外应川研究土要以日本、韩国、美国等为代表，其应h = | 水平较高 日本住商川移动定能业务领域一直处丁领先地位。日本已经在商业席川中采了高精确 度的定能技术。在政府部分资金的支持f ，日本的设备商和业务提供商己经开发出比较完善 的、基丁位苜的业务基础殴施。典型的运营商有j - p h o n es t a t i o n 提供的l o e og u i d e 等。 数据业务利增值业务n f 1 本的迅速发展，培养了用户通过手机的习惯。d o c o m o 演绎的i m o d e 移动通信模式毕命，使j j 户通过i m o d e 网络，_ 【 j 户手机可以永远在线，可以访问超过7 0 0 0 家网蚺，可以通过网络银行购买股票，布阅交通地幽，与_ f 】j 友交换照片，购买火午票和更多 业务，托l - r h o d e 的定何子业务i a r e a 推出斤，川户很快就适应了孩业务，行替代了原有的 手段。为何i 呈业务培育了良好的发展环境。其次，丰富的信息内容、良好的合作运营方式、 适合h 户需求的业务 中类也是位置业务发展不可或缺的困素。 赴t l l 围，由r 手机羽i 宽带领域的普及率均居世界最高水平，冈而也是定位业务培育的最 佳地区。韩国信息通信部成芷了由运营商、设备制造商及终端厂商构成的”定位服务产业协 会”姒魁进i 籼m 务的发展，目前s k 、k q l f 提供定伊业务 ：3 j 。 欧洲再幽a 商、i k 移动定位业务领域的整体情况仅次丁洲，欧洲的移动运营商1 i 常看女r 移动定似业务，认为陔业务可以为其带米巨额盈利。美国各移动运营商目前主要把精力放在 了如俐满足f c c 键山j e 9 l i 第一：阶段要求上，目前还无联顾及提供商业移动定位业务，只 有庄2 0 0 2 年6 月a f tw i r e l e s s 提供的f i n df r i e n d s 业务是一种商业应州。同时止是阏为 e 9 l i ，荧囤的延营商庄定位技术和网络发展上不断探索和深入研究。在从公共安全角度强制 运葭商采h 高准确度定能技术的同时，也为今后商 ；i j 提供了网络基础平i l 技术准备。冈而，据 估汁术米儿年美国i b s 的商州市场将会快速启动，并r 可据全球将近5 0 的高精确度的定t 屯业 务i j 场。 1 2 2l b s 国内研究现状。 围i q 对移动i s 、1 。b s 的理论研究土要集中在运动对象的动态建模，语义卉询。移动对 象的箭囱，先成相天运动对蒙建模以及语义查询，空间对象的动态布询研究。 而心i d 研究士。要体现庄软仆系统开发。国内一些科研机构或专业g i s 产品开发商从事移 动c - i s 、l b s 的s c j t j 研究与开发，移动平台是掌上屯脑p d a ，如：北京灵图公司已经成功地开 发了嵌入式电子地幽软什s m r t l n h a n d ，基于w i n d o w s c e 实现了地理信息商淘功能，定位 1 0 导航功能，轨迹记录功能，无线互连功能，用户标注功能：北京慧幽公司已经开发出 p o l ：k e t m n ) 节也剖，实现丁l u 子地幽导航。方止智绘已经推出基rp d a 年w a p 上的地幽麻 川服务汗# 彰移动通信垃器制造i ：；in o k i a 等公司建立良好的合作关系，将为企业级 户 提供拿面的移动g i s 办案。 中国移动首开位置服务先河，随后，中国联通在其c d 眦网上推出“定位之星”业务， h 户可以在较快的遮度f _ 体验f 载地图和导航类的复杂服务；而中国电信和中国网通似乎也 石到了位茧服务诱人前景，启动在p h s ( 小灵通) 平台上的位置服务业务。针对手机空间位麓 服务起步较甲的是四川金坐标公司g o l d g i sc o m 、w w w 9 0 2 m a d c o m 臀。 由r 这些公；0 所提供的侮苣服务( l b s ) 依然偏重g i s ( 地理信息系统) 背景r 的传统服 务即偏重1 i 说明空问经纬度何置的信息及空间数据运算的结果，这与甲删位萱服务s p 都 米白g 【s 的科研背景有关。而儿家l b s 商在手机位置服务的业务类型上义1 f 常雷同，如：找 白己、找j j j 友、周边卉啕、路径亢淘、公交换乘等，或者将上述同样的功能在网站上如法复 制一份借此扩人一种麻t l i 平台，缺乏面向特定移动计算平台数据动态集成与席j = 之间互操 作，以及相：】之的动态倒形导航等功能：另外，由丁商业的蛙垒，这些系统的均是封| ! d j ，系统 难以扩展。 。些面向移动坩户提供特定信息服务行业，这些行业需要动态地将自身的业务逻辑内容 。，宅间信息结合，并为移动川户提供相关信息如：物流信息系统，要为h 户提供可视化跟 踪货物宅间何篮信息。传统这类戍川，除了要完成逻辑业务开发外还需要花费人量资金击 购灭、生- 。、维护空间数据，系统运行成本较人，这些行业也迫切需要一种将白身业务与空 间信憩站台的接l 。 鍪了埘忙强业务术米发展前景的良好预期，作为移动通信网提供的增值业务，基丁 j 户 忙：1 乍的移月，芒化l ，备f ib s ) 服务已绎受到了附人的瞩f 1 ，个球筹人穆动延辑部i ! ：以积极 l ! | j 捌这日檄i 潜力的增值业务。目l m 有关w e b 服务的相天研究成果很多。而有关移动w e b 服务的研究，十嘎址：g 移动没鍪作为w e b 服务的消费青米研究的。 1 3l b s 与移动w e b 服务关系 l b s 包括所有利州何苦和地理数据的应h 程序，它铍誉为移动商务中的k i l l e r 庶州科 序。口前，l b s 麻h j 剧序采“ 的主要形式有如f j l 种 2 5 ： ( 1 ) 萆j “拉入”( p u l l i n g ) 的戍用程序： 陔类麻j 4 j 中，圳户主动将自己的位置信息发送给服务器，然后拉入所需要的位置信息 比如：移动1 = | 户饩找白己的行车路线地图、查找附近的商场超市等。 t 2 ) 基丁“推出”( p u s h i n g ) 的应用程序： 此类应h 中服务提供者检测它们附近的用户，并向用户推出他们的服务。基于推出 的麻h j 程序荚键问题是如何保护h 户的隐私，因为位置信息是高度敏感的。 l3 ) 摹丁“拉”( p u l l i n g ) 和“推”( p u s h i n g ) 的结合应用程序： 这种类，怛j 、i 川充分有效地利州基丁“拉入”和“推出”两种应阐的特长。比较典型的 应川幽许多，例如，移动_ 【 = | 户可以先主动向服务器提出请求，“拉入”附近的咖啡店位置， = 1 进行移动预定。然而，他可以发送邀请给与该咖啡店有一定距离的某个人。而被邀请的人 对此邀请可以接受，或者拒绝。 l b s 的实现技术1 r 常复杂，其核心技术是g i s ，从抖| 户的角度来看 = l 户发出服务请求， 其结粜的l l 确性剐详细释皮，不但需要有电子地图数据的支持，而且需要相关信息与空间信 息t _ 麻川之间的互操作的集成信息。而实现移动应用与w e b 服务实现无缝集成与互操作的移 动v , e h 服务就是其中最好的解献技术之一：即：移动w e b 服务是l b s 的应用基础，l b s 是移 动w e b 服务n 勺塌立j ，应h j 体现。 1 4 移动w e b 服务( m o b i l ew e bs e r v i c e ) 国内外研究现状 目前，移动w e b 服务按j ! i 其宿主计算平台，可以分为两种类型 1 1 7 ： 其一：分布于国定网络上的移动b 服务( n e t w o r kh o s t e dm o b il e 帆bs e r v i c e ) 分布1 川定网络上的移动w e b 服务( n e t w o r kh o s t e dm o b i l ew e bs e r v i c e ，简称： n h m w s ) 通常，这些w e b 服务就是标准的w e b 服务，该服务针对移动设备提供了相应的 服务接口( 或中间仆) ，加s m s 、m m s 等。移动设备可以直接或间接地实现移动设备上的 应h j 与w e b 服务府川集成。该类型的移动w e b 服务比较适合于l b s 中，移动客户终端对 w e b 服务资源( 数据资源和计算资源) 的访问与应h j 集成。 其二：分布于移动设备上的移动w e b 服务( i l o b ii ed e v i c eh o s t e d i l o b i l e w e b s e r v i c e ) 分布r 移动设备上的移动w e b 服务( m o b i l ed e v i c eh o s t e dm o b i l ew e bs e r v i c e ，简称： m d h m w s ) 。目前，随着计算机硬件水平的提高，移动设备的计算能力越来越强，同时， 由丁无线数字通讯速度，已经为实现基丁- 移动设备的w e b 服务提供了硬件保障。由于移动 设器1 1 , 3 殊性( 如：w e b 服务的提供方式、设备的计算能力、无线网络的迎接速度与通讯 质量一等) ，使得而基丁移动设备的w e b 服务的更具有挑战性。 6 门 m 自外有关w e b 服务的研究文献与戍埘案例1 f 常多，而有芙穆动w e b 服务的研 5 - i 、l ，l v 眦、t c 二谯京。编况- ：，相笑研究上婴集中在分布1 ：渊定网络上的移动w e b 服务 ( s l a t i cn c t w o r kh o s t e dm o b i l e 服务s ) 由于该领域比较新，相芙的学术研究与成果士要 集中在s c c 2 0 0 4 国际会议。 m a s a s h im o r i o k a ，针对移动w e b , 服务的安全提出可扩展移动w e b l j 务安全描述框 架( s e a l a b l e 7 e c u r i o d e s c r i p t i o nf r a m e w o r k f o r m o b i l ew e b 腑) ，利用s a m l 实现对 移动w e b 服务之间的消息加密( 见幽1 - 3 ) ： 7 r a k a s h iy o s h i k a w a ，针对移动w e b 服务提出强壮分布式移动w e b 务( m o b i l ew e b 敬务p | a 如m lr r o b u s t ，r e s p o n s i v ed i s t r i b u t e d a p p l i c a t i o n li 见性1 - - 4 ) q 。 释脚i mj 广一吨剁 5 1 j h 网圆黑翦 厂羽 l _ _ 】i 哪啪 n d 舭v r ”帅眦- l 陛型 一m 一u “船i ”：皆| | 乖 一i s 扣 邯h t 1 l 小 c l i e n tt m n i n a i o v e d a yn u d e 图1 3 扩展移动w e b 服务安全描述框架图1 - 4 强壮分布式移动w e b 服务 a d e lb e nm n a o u e r 等提出通n j 快速开发移动w e b 服务t 作流框架( ag e n e r i c f r a m e w o r kf o lr a p i da p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n to f m o b i l ew e b 服务sw i t hd y n a m i c w o r k f l o wm a n a g e m e n t ) ： s h e n g t z o n gc h e n g ，提山一种移动w e b 服务新框架( an e w f r a m e w o r kf o rm o b i l ew e b 服务s ) 【见幽1 _ 5 ：k i s u p k i m ，提出移动w e b 服务代理系统( 见图1 - - 6 ) 一西葫i ；藩。+ 一 图1 5 一种移动w e b 服务新框架图1 书移动w e b 服务代理系统 相关的府川研究o 解决疗案也有一些：如：i b m 、m i c r o s o f l 、h p 、o r a c l e ，钳剥1 2 动设 器1 j h 二u c b 服务心“ 集成。都有再臼的解决方案( 详见第3 章) ，其基本山发点就是将台 式机上的w e b 服务拓展到移动i 殳备上，实现移动设备与w e b 服务无缝集成。 一这些研究与解决力案的共同点是：全部针对移动设备对w e b 服务直接或间接访问，实 现移动惠 与w e b 服务无缝集成，一些研究只停留在模型的提山，缺乏相关实验。而对于 分布r 移动设备上的移动w e b 服务( m o b i l e d e v i c eh o s t e d w e bs e r v i c e ) ，很少进一步论述。 土要n p - 1 往1 i 移动备平台的不统一，在保障w e b 服务互操作效率的同时实现不同w e b 服 务与移动改备之间的当：操作很雉瑚统的接口来实现。 1 5 针对移动w e b 服务国内外研究不足 1 51 移动w e b 服务通讯协议单一 w e b 服务虽然从理论上讲，上j 传输协议无关，可以采h ；jh t l d ，s m t p 、f t p 等协议实现 w e b 服务的消恳传递，但是由t - w e b 服务主要是通过i n t e r a c t 发布或使用的，目前比较典型 的w e b 服务引擎如：a x i sw e b 服务引擎只实现了基于h t t p 协议的w e b 服务消息的传递 e 4 6 3 。 由丁h t 即协议是无状态的同步传输协议，要求通讯双方要同时在线，协同完成计算中 j ：作，而无线通m 的网络延迟较人。如果不考虑到移动终端的特定环境与埂什特点，移动 w e b 服务的传输机制沿川通川的w e b 服务模式，而传输主要基于h 仕p 协议、s o a p 协议同 步完成。州移动终端要完成w e b 服务的访问或提供，需要等待较长时间( 本文将在第3 章 通过实验分析) ，实际应用价值有限。冈此，在移动w e b 服务的实现中，异步网络通讯往往 虹为确效。 1 5 2 分布于移动设备上的移动w e b 服务方面研究有限 土要周绕移动i 殳备如何获取w e b 服务，即移动设备作为移动计算中的消费者，而不是 计算服务的提供誊。其原冈主要考虑刨当前无线通讯速度、移动智能终端的计算能力有限笱， 一些号家学者队为移动设备不适合作为w e b 服务的提供者。从2 0 0 5 年1 月1 0 日e iv i l l a g e 数据库检索情况石，还没有这方面的研究成果发表。 事实上，与台式p c 不同，一些移动嵌入式设备所完成的计算是通过硬件电路实现的， 其运算造度行不一定比台式p c 软件运算速度差，如：单点定位的g p s 接收机，直接推硬 仆完成侮簧经纬度的解算j + 作比台式p c 软件完成g p s 解算i ：作要快得多。 如果将移动 7 能终端软硬什完成的计算，通过无线互联网，以w e b 服务的形式发布出 米，可以刚童宽成移动设备与其他应_ l i j z 问的无缝集成，其意义也是深远的。 8 1 5 3 没有移动终端对移动终端提供移动w e b 服务的研究 h 口：一个 多动设备提供移动w e b 服务，由另一个移动设备实现对该移动w e b 服务的访 l0 从l f i j 实现棚个域两个以上移动戍h j 在移动设备上应_ l ；j 的无缝集成。从2 0 0 5 年lhl o hi - 1v ir l a g e 数据f ：榆案情况石还没有这方面的研究成果发表。 1 6 针对国内外研究不足展开的研究工作 嗣绕侈功w e b 服务的特点，与国内外对此研究的不足，本文着重进行了以f 儿个方面 的t | j 1 ：究： ( 1 ) 分忻移动计算o o 移动w e b 服务的概念，并针对移动w e b 服务中备个角色，提出了移 动w e b 服务的概念模刑以及形式化描述： t 2 ) 针对o p e n g l sw m s ，提出面向l b s 的e w m s 服务算法以及服务实现。 ( 3 ) 提向向l b s m o b i l e a g e n t 移动应t 【 代理与空间w e b 服务集成框架 ( 4 ) 提m 纂丁移动设备的w e b 服务实现框架，并结台物流中午辆g p s 侮置信息的聚集， 蛮卿将j a v a 手机g p s 信息采集信息以移动w e b 服务形式发布，以及实现l j 其他 f 圳- 缝、成。 1 - 7 论文的组织 本文首先，从移动w e b 服务概念模刑入手，分析移动w e b 服务的儿种形式，探讨每一 种移动w e b 服务的技术实现机制，并结合l b s 的业务内容，提出面向l b s 移动空间w e b 服务的体系框架，展开相关研究。 9 第2 章移动w e b 服务概念模型 w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 已经成为当今w e b 应用系统中不可缺少的重要内吝之一跨 平台、使用标准的s o a p 协议、统一的w d s l ，以及易于与现有的应用实现无缝集成等诸多鲜 明的特性，是w e b 服务成功应用的主要原因【5 6 】。而面向l b s 的移动w e b 服务必然是与w e b 服务存在必然联系，移动w e b 服务与w e b 服务有着许多共同点，本章通过分析w e b 服务的 体系结构，对移动w e b 服务与移动计算进行了分析，并提出移动w e b 服务的体系结构描述。 2 1w e b 服务的定义 目前，虽然w e b 服务已经成为w 3 c 的统一标