（计算机应用技术专业论文）面向智能手机的mapbased+browser设计与实现.pdf

华东师范大学硕士学位毕业论文面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r - 设计与实现 摘要 智能手机制造技术的日益先进和无线通信的迅猛发展给我国手机服务市场带来前 所未有的发展机遇。从而，手机的应用范围也有了质的变化，传统的通话服务扩展 为更宽的信息服务。更值得一提的是，基于位置的信息服务( l b s ) 成了新宠。l b s 的 移动性、实用性、捆绑性、即时性和个性化的特点，吸引了众多厂商的参与，成为 最受欢迎的移动服务之一。其中，手机地图服务业务作为l b s 的重要组成部分，得 到爆炸性发展。手机地图服务业务指用户在手机上通过w a p 方式或客户端方式，查 找自己、好友的位置信息，查询周边兴趣点信息、查询行车路线的一种与用户位置 相关的位置业务。 这样，智能手机用户接口的开发就成了迫切需求。由于移动信息服务的需要，传 统的面向通话的手机接口不敷使用，浏览器接口成了新的需求。传统的浏览器设计 面向的是固定终端，面向的主要是h t m l 相态的文本为主的信息资源。移动设备有 其一些特有的特点，如显示屏而较小、尺寸变化较大、供电电源锌量有限、移动通 信带宽较小、断接频繁等。从而设计一个面向移动设备，尤其是适合智能手机的用 户接口，也即设计一个适合的浏览器成了新的挑战。更重要的是，我们需要的是一 个基于地图的手机浏览器，这是更大的挑战。本文就是试图迎战这个挑战。 手机地图浏览器结合了无线通信技术的即时性、互联网的全球共享信息及丰富 的地图数据，使随时随地的信息沟通和处理成为可能，成为手机地图服务业务中最 受重视的一部分。当前投入使用的手机地图浏览器十分简单，还只局限于实时导 航、地点搜索、公交查询等基本功能，却很少或未曾考虑智能手机用户对移动性、 不确定性、群体协作性、智能性的要求。 为解决上述局限性，本文设计了一个面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 。本文 浏览器与传统基于文本图片浏览器不同，是一种基于地理信息、移动协作、面向用 户和用户偏好对象的浏览器，设计上遵循用户接口设计要求，功能上支持自适应屏 幕、个性化地图、传统通讯、社区协作、黄页查询、图片查询、兴趣点推送、路径 查询和历史信息查询。以上所有功能都与地图相关，以达到直观、动态的信息显 示。 最后结合本人在研究所的项目实践，开发实现了而向智能手机的m a p b a s e d b r o w s e r ，并通过界面演示展现了开发成果。 华东师范大学硕士学位毕业论文面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r 一设计与实现 关键词：手机地图；手机浏览器；全球定位系统；地理数据；移动协作；人机交互 华东师范大学硕士学位毕业论文面向智能于机的m a p - b a s e db r o w s e r - 设计与实现 a b s t r a c t t h ea d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g yo fs m a r tp h o n e sa n dt h er a p i dd e v e l o p m e n t o fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n sb r i n gu n p r e c e d e n t e dd e v e l o p m e n to p p o r t u n i t i e sf o rt h em o b i l e s e r v i c em a r k e ti nc h i n a t h ea p p l i c a t i o nr a n g eo fam o b i l ep h o n eb e c o m e sm u c hw i d e r , a n dt h et r a d i t i o n a lp h o n es e r v i c eh a se x t e n d e dt ow i d e ri n f o r m a t i o ns e r v i c e w h a t sm o r e ， l o c a t i o n - b a s e ds e r v i c eb e c o m e sm o r ea n dm o r ep o p u l a r l b sh a v em a n yf e a t u r e s ，s u c ha s m o b i l i t y , p r a c t i c a l i t y , b i n d i n gn a t u r e ，i m m e d i a c ya n dp e r s o n a l i z a t i o n a l lo ft h e s ef e a t u r e s h a v ea t t r a c t e dal o to fc o m p a n i e st od e v e l o pl b s ，a n dl b sh a v eb e c o m eo n eo ft h em o s t p o p u l a rm o b i l es e r v i c e s e s p e c i a l l y , a sa ni m p o r t a n tp a r to fl b s ，m o b i l em a ps e r v i c eh a s o b t a i n e de x p l o s i v eg r o w t h t h em o b i l em a ps e r v i c ei sal o c a t i o ns e r v i c ea s s o c i a t e dw i t h t h eu s e r sl o c a t i o n ，w h i c hp r o v i d e st o p o s i t i o nt h eu s e ra n df r i e n d s l o c a t i o n ，q u e r y s u r r o u n d i n gp o i n t so fi n t e r e s ta n dq u e r yr o u t e sv i aw a p o rc li e n t h e n c e ，d e v e l o p i n gau s e ri n t e r f a c eo fas m a r tp h o n eb e c o m e su r g e n tn e e d a st h e r e q u i r e m e n to fm o b i l ei n f o r m a t i o ns e r v i c e ，t r a d i t i o n a l c a l l o r i e n t e dm o b i l ei n t e r f a c ei s i n a d e q u a t e ab r o w s e ri n t e r f a c eb e c o m e sn e wn e e d t r a d i t i o n a lb r o w s e ri sd e s i g n e df o r f i x e dt e r m i n a l s ，a n df o c u s e do nh t m lt e x t u a li n f o r m a t i o nr e s o u r c e s a d d i t i o n a l l y , m o b i l e d e v i c e sh a v es o m eu n i q u ef e a t u r e s ，s u c ha ss m a l ls c r e e n ，l i m i t e dp o w e r l o wm o b i l e b a n d w i d t h ，f r e q u e n td i s c o n n e c t i o n t h e r e f o r e ，d e s i g n i n gag o o du s e ri n t e r f a c ef o ram o b i l e d e v i c e - o r i e n t e db r o w s e r , e s p e c i a l l yf o ras m a r t p h o n e ，b e c o m e sa n e wc h a l l e n g e m o r e o v e r ， w ea r ed e s i g n i n gam a p - b a s e db r o w s e r , w h i c hi sm o r ec h a l l e n g i n g t h i sp a p e rw i l lt r yt o m e e tt h i sc h a l l e n g e m o b il e m a p b a s e db r o w s e r , w h i c hc o m b i n e st h er e a l - t i m e n a t u r eo fw i r e l e s s c o m m u n i c a t i o n ，g l o b a ls h a r i n gi n f o r m a t i o no fi n t e r n e ta n dr i c hg e o g r a p h yd a t a ，m a k e si t p o s s i b l et oc o m m u n i c a t ea n dh a n d l ei n f o r m a t i o na n y w h e r ea n da n y t i m e c u r r e n t l y , m o b i l e m a p b a s e db r o w s e r si nu s ea r ef o c u s e do nr e a l - t i m en a v i g a t i o n ，l o c a t i o ns e a r c h ，p u b l i c t r a n s p o r t a t i o nq u e r ya n do t h e rb a s i co p e r a t i o n s ，b u tl i t t l e o rn e v e rc o n s i d e rm o b i l i t y , u n c e r t a i n t y , g r o u pc o o p e r a t i o na n di n t e l l i g e n c er e q u i r e db ym o b i l eu s e r s i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m sm e n t i o n e da b o v e ，t h i sp a p e rd e s i g n sas m a r tp h o n e o r i e n t e d m a p b a s e db r o w s e r d i f f e r e n tf r o m at e x t p i c t u r eb r o w s e r , t h i sb r o w s e ri s d e s i g n e da sg e o g r a p h ya n d m o b i l ec o o p e r a t i o nb a s e db r o w s e r , w h i c hi su s e ro r i e n t e da n d i l l 华东师范大学硕i ：学位毕业论文面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r - 设计与实现 u s e rf a v o r i t eo b j e c to r i e n t e d i tf o l l o w st h eu s e ri n t e r f a c ed e s i g nr e q u i r e m e n t s ，a n di t s f u n c t i o n a l i t yi n c l u d e ss c r e e na d a p t a b i l i t y , p e r s o n a l i z e dm a p ，t r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o n ， c o m m u n i t yc o l l a b o r a t i o n ，a n dy e l l o wp a g es e a r c h ，p o i n t so fi n t e r e s tp u s h ，r o u t sq u e r y , a n d h i s t o r yi n f o r m a t i o nq u e r y a l lo ft h ea b o v ef e a t u r e sa r ea s s o c i a t e dw i t hm a p s ，s oa st o a c h i e v ea ni n t u i t i v e ，d y n a m i ci n f o r m a t i o nd i s p l a y f i n a l l y , c o m b i n e dw i t hm yp r o j e c tp r a c t i c ei nt h ei n s t i t u t e ，w ei m p l e m e n tas m a r t p h o n eo r i e n t e dm a p - b a s e db r o w s e r ，a n dd e m o n s t r a t et h es o f t w a r et h r o u g hi n t e r f a c ed i s p l a y k e y w o r d s ：m o b i l em a p ；m o b i l eb r o w s e r ；g l o b a lp o s i t i o ns y s t e m ；g e o g r a p h yd a t a ； m o b i l ec o o p e r a t i o n ；h u m a nc o m p u t e ri n t e r a c t i o n l v 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他 个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和 集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：筮盏拯日期： 授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位论文作者签名：徐莹垛导师签名：汐朱亲乓 魄蚪隰电 o r i g i n a l i t yn o t i c e i np r e s e n t i n gt h i st h e s i si np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h em a s t e r sd e g r e ea t e a s tc h i n an o r m a lu n i v e r s i t y , 1w a r r a n tt h a tt h i st h e s i si so r i g i n a la n da n yo ft h et e c h n i q u e s p r e s e n t e di nt h e t h e s i sh a v eb e e nf i g u r e d o u tb ym e a n yo ft h er e f e r e n c e st ot h ec o p y r i g h t ， t r a d e m a r k ，p a t e n t ，s t a t u t o r yf i g h t ，o rp r o p r i e t yr i g h to fo t h e r sh a v eb e e ne x p l i c i t l ya c k n o w l e d g e d a n di n c l u d e di nt h er e f e r e n c e ss e c t i o na tt h ee n do f t h i st h e s i s s i g n a t u r e ： c o p y r i g h t n o t i c e d a t e ：迦! 墨f ! ：z- _ l o o _ _ _ _ _ _ _ _ _ o o - 一 ih e r e i na g r e et h a tt h el i b r a r yo fe c n us h a l lm a k ei t sc o p i e sf r e e l ya v a i l a b l ef o ri n s p e c t i o n if u r t h e ra g r e et h a te x t e n s i v ec o p y i n go f t h et h e s i si sa l l o w a b l eo n l yf o rs c h o l a r l yp u r p o s e s ，i n p a r t i c u l a r , s t o r i n gt h ec o n t e n to f t h i st h e s i si n t or e l e v a n td a t a b a s e s 嬲w e l la sc o m p i l i n ga n d p u b l i s h i n gt h et i t l ea n da b s t r a c to ft h i st h e s i s ，c o n s i s t e n tw i t h ”f a i ru s e a sp r e s c r i b e di nt h e c o p y r i g h tl a wo f t h ep e o p l e sr e p u b l i co f c h i n a s i g n a t u r e ：雠 。a t e 之哩：f ! ：颦 华东师范大学硕士学位牛业论文 第1 章绪论 1 1 研究背景 第1 章绪论 智能手机制造技术的日益先进和无线通信的迅猛发展，给我国手机的服务 市场带米前所未有的发展机遇。从而，手机的应用范围也有了质的变化，传统 的通话服务扩展为更宽的信息服务。更值得一提的是，基于位置的信息服务 ( l b s ) 成了新宠。l b s 的移动性、实用性、捆绑性、即时性和个性化的特点，吸 引了包括运营商在内的多个环节参与，成为最受欢迎的移动服务之一。其中， 手机地图、手机导航、手机支付和手机搜索成为中国移动通讯商的主要增值业 务。手机地图服务业务指用户在手机上通过w a p 方式或客户端方式，查找自 己、好友的位置信息，查询周边兴趣点信息、查询行车路线的一种与用户位置 相关的位置业务。用户在查询过程中，不仅可以得到相关的文字说明信息，同 时还可以通过界面友好的图形界面得到更详细、更直观的地图信息【1 】。 这样，智能手机的用户接口就成了迫切需求。由于移动信息服务的需要， 传统的面向通话的手机接口不敷使用，浏览器接口成了新的需求。传统的浏览 器设计面向的是固定终端，面向的主要是h t m l 相态的文本为主的信息资源。 移动设备有其一些特有的特点，如显示屏面较小、尺寸变化较大、供电电源容 量有限、移动通信带宽较小、断接频繁，等等。从而设计一个面向移动设备， 尤其是智能手机的用户接口，一个适合的浏览器成了新的挑战。更重要的是， 我们需要的是一个基于地图的手机浏览器，这是更大的挑战。本文就是试图迎 战这个挑战。 手机地图服务业务作为l b s 的重要组成部分之一，结合了无线通信技术的 即时性、互联网的全球共享信息及丰富的地图数据，使随时随地的信息沟通和 处理成为可能，得到产业巨头的青睐，自2 0 0 7 年起更是得到爆炸性的发展，它 的一个重要体现为g o o g l em a p 、多普达导航者、迷你地图等手机地图浏览器的 出现。手机地图浏览器是一种专门针对手机地图扩展出来的页面脚本解释程 序，该程序除了能在基于手机地图引擎的定制客户端软件上实现常规的页面脚 本解释渲染功能外，还能解释专门的地图表现指示符与命令集，调用地图引擎 来进行手机地图服务业务的地图化表现【l 】。手机地图浏览器的发展与智能手 机、无线通信的发展密切相关。 华东师范大学硕士学位毕业论文第1 章绪论 1 1 1 智能手机 得益于计算机芯片制造技术的快速发展，处理器主频的不断提高，体积却 越来越小，能耗越来越低，计算机芯片被植入到手机中，允许手机能像电脑一 样拥有自己的操作系统，可以随意安装和卸载应用软件、支持m p 3 音频处理和 h t m l 页面浏览【2 ，3 ，4 】。这类手机被称为智能手机。目前，智能手机稳稳的 占据高端手机市场，并进入高速发展时期。智能手机主要有如下特点： 具备普通手机的全部功能，能够进行正常通话和短信发送； 具备无线接入互联网的功能，即支持g p r s 、c d m ai x 和3 g 网络； 具备p d a 功能，包括个人信息管理，日程记事、任务安排、多媒体应 用、g p s 和网页浏览； 具备一个开放性的操作系统，能够在这个操作系统- 一r 台上安装和卸载应 用程序； 具备人性化的扩展功能，包括硬件扩展和软件扩展。 现在，智能手机价位越来越低，越来越多的人开始接受功能强大的智能手 机。智能手机的普及逐渐改变大众的生活习惯，越来越多的人开始使用手机上 网浏览，使用g p s 查看位置信息。3 g 时代的到来更是推进了智能手机应用的 发展。但智能手机本身也有一定局限性，主要体现在： 屏幕小，浏览不方便； 交互困难，目前智能手机主要有两种输入方式，分别为笔触式输入和键 盘输入，但从用户体验来说，都希望尽量减少输入，以选择或c l i c k 方 式代替输入； 电池有限，不能长时间浏览； 网络不稳定，由于采用无线网络，很可能会遇到断网情况； 程序响应缓慢，主要由于手机芯片处理功能没有p c 强大，且网络带宽 不够，数据下载缓慢； 网络流量计费较贵。 上述缺点限制了手机地图浏览器的发展，亟需为面向智能手机的地图浏览 器设计良好的用户接口、网络监控、软件架构。 2 华东师范大学硕士学位毕业论文第1 章绪论 1 1 2 无线通信 当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持 增长态势；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。其中，移 动宽带化和宽带移动化的趋势已经愈加明显，多种接入技术综合应用，新业务 不断推出。 手机自问世至今，经历了第一代模拟制式手机( 1 g ) ，第二代g s m 、 t d m a 等数字手机( 2 g ) ，以及将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的 新一代移动通信系统3 g 5 ，6 】。 第一代无线通信采用的是模拟技术和频分多址( f d m a ) 技术。由于受到传输 带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系 统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是t a c s 。第一代移动通信 有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不 高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。 第二代无线通信具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准 化程度高等特点，我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的g s m 系统以及北 美的窄带c d m a 系统。g s m 系统具有标准化程度高、接口开放的特点，强大 的联网能力推动了国际漫游业务，用户识别卡的应用，真正实现了个人移动性 和终端移动性。c d m a 技术具有容量大、覆盖好、话音质量好、辐射小等优 点，但由于窄带c d m a 技术成熟较晚，标准化程度较低，在全球的市场规模远 不如g s m 系统。 第三代无线通信3 g 已经发展成熟，可提供移动多媒体业务，其中高速移 动环境支持1 4 4 k b s ，步行慢速移动环境支持3 8 4 k b s ，是室内支持2 m b s 的数 据传输。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质 量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据 及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好的兼容 性。目前，3 g 分为c d m a 和t d m a 两大类技术。其中，具有中国自主产权的 t d s c d m a 已经开始投入应用。 无线通信技术还包括w l a n 、w i m a x 和u w b 等。无线局域网技术 w l a n 其技术标准为8 0 2 1 1 ，可实现十几兆至几十兆的无线接入，其涉及范围 包括网络的部署、用户的发展、业务的经营范畴及l t 通信产品领域，具有重要 华东师范大学硕士学位毕业论文第1 章绪论 的战略意义。w i m a x ( w o r l di n t e r o p e r a b i l i t yf o rm i c r o w a v ea c c e s s ) ，全球微 波接入互操作系统，其技术标准为8 0 2 1 6 ，该技术还处于初级发展阶段，用于 对3 g 网络的补充。超宽带无线接入技术u v b 是一种时域通信技术，采用超短 周期脉冲进行调制，产生的信号为超宽带信号，谱密度极低，信号中心频率为 6 5 0 m h z 5 g h z ，其结构简单，成本相对较低，适合组建架通的高速信息网络 【7 】。 无线通信可靠性的提高及宽带化进程的加速，为图像、语音、视频流等多 种媒体形式的处理提供了良好平台，也促进手机地图服务业务的迅速发展，为 手机地图浏览器提供了强大的技术支持。 1 1 3 移动手持设备用户接口手机地图浏览器 作为典型的移动手持设备用户接口，浏览器尤其是手机地图浏览器扮演着 重要角色。随着智能手机芯片技术的快速发展、功能的日益强大以及价位的逐 渐降低，越来越多的人开始使用智能手机。而且，无线通信技术的迅速发展，特 别是中同已经进入3 g 时代，无线带宽开始向宽带化发展，无线通信能够更好 的为图像、语音、视频流等多媒体处理提供强大支持。智能移动设备具有显示 屏幕较小、尺寸变化较大、供电电源容量有限、断接频繁等特点。因此，传统 的面向固定终端的、基于h t m l 相态的文本为主的浏览器无法适应智能手机和 无线通信的特点，设计一个面向移动设备，尤其是智能手机的用户接口，一个 适合的浏览器成为一种迫切需求。 手机地图浏览器 3 0 ，3 1 】手机地图浏览器是一种专门针对手机地图扩展出来 的页面脚本解释程序，该程序除了能在基于手机地图引擎的定制客户端软件上 实现常规的页面脚本解释渲染功能外，还能解释专门的地图表现指示符与命令 集，调用地图引擎来进行手机地图服务业务的地图化表现【1 】。它结合了无线通 信技术的即时性和互联网丰富的伞球共享信息，使随时随地的信息沟通和处理 成为可能。无线通信技术保证了大流量数据的通畅传输，其发展使手机地图浏 览器在正确的时间、正确的地点把正确的信息实时发送给他人成为可能。同 时，嵌入在智能手机中的g p s 功能则为手机移动性和不确定性的实现提供一种 可能，为空间地理信息的融入提供一个技术平台。g p s 对手机用户进行定位， 对手机用户的位置进行实时监测和跟踪，使所有定位对象根据需求通过无线网 络动态显示在手机地图浏览器的电子地图上。由于手机地图浏览器的动态直观 4 华东师范大学硕士学位毕业论文第1 章绪论 性以及对手机特有特点的适应性，手机地图浏览器正在成为智能手机端浏览器 发展的一个重要趋势。 1 2 国内外研究现状 随着无线通信技术的更新换代、无线互联网技术的不断发展、智能手机的 功能强大以及智能手机中g p s 模块的嵌入，在需求和技术的双重驱动下，将互 联网上的海量信息、空间数据信息和强大的应用服务功能应用到智能手机上， 为用户提供随时随地的信息服务成为新的重要研究方向。面向智能手机的空间 信息服务系统已经成为当前移动空间信息系统的研究热点。研究移动空问信息 系统的单位主要是通信厂商、第三方服务开发商以及学校和科研单位。而面向 智能手机的地图浏览器正是移动空间信息系统的一个重要组成部分。当前面向 智能手机的地图浏览器所提供的服务主要集中在对地图的基本操作，如地图的 浏览、查询、定位、导航、地址匹配、交通信息查询、地理数据传输等。 国外在这方面已经进行了很多研究，也研发了很多产品，如n o k i a 、 e r i c s s o n 、m o t o r o l a 、a t & t 都在从事这方面的研究。g o o g l em a p l 是目前市场上 使用较多的手机地图浏览器，是g o o g l e 公司自主研发的手机地图产品，提供最 新的道路咨询、路经推荐、地点查询、地图缩放、公交路线查询等，除基本地 理信息外，还提供丰富的生活娱乐信息，如餐馆具体地址、人均用餐标准、电 话等。t o m t o m 向i p h o n e 推出地图导航软件，该软件包括地图软件与外置式 g p s 信号增强器，提供基本的地图操作和查询功能，并充分利用i p h o n e 3 0 强大 的外置硬件扩充能力。n o k i am a p s 提供漫步、多媒体指南( 图像、视频和音频 流) 、可升级的g p s 导航、本地化地图等功能。 随着中国3 g 时代的到来及l b s 的迅速发展，国内厂商和研究所在手机地 图方面也进行了许多研究。目前，从事这方面研究和开发的机构主要有高德公 司、北京灵图软件技术有限公司、图行天下信息咨询有限公司、北京四维图新 导航技术有限公司、上海杰狮信息技术有限公司、武汉大学地图制图与地理信 息系统重点实验室、测绘遥感信息国家重点实验室、北京大学遥感研究所等。 迷你地图由高德公司针对用户移动生活需求推出的手机地图软件，具备地图浏 览、地点搜索、周边查找、公交换乘、g p s 定位等功能。乐图的手机地图涵盖 1 h t t p ：w w w g o o g l e c n m o b i l e d e f a u l t m a p s 5 华东师范大学硕士学位毕q k 论文第1 章绪论 全国，支持多达1 6 级的平滑地图缩放、任意漫游，具有详细的道路、银行、宾 馆等地理信息，提供城市定位、经纬度定位、周边信息搜索、语音消息系统等 功能。r o u t 6 6 是s y m b i a n 手机上最常用的地图软件，提供精确的地图导航和基 本的地图查询与操作。贝多是苏州倍多科技有限公司最新推出的基于位置的移 动交友平台，相较于前几个软件，它提供丰富的定位技术、多媒体通讯服务、 交友服务及社区服务，但不提供基本的地图查询与路经导航。 不管是国内还是国外的手机地图浏览器，都存在或多或少的不足，有些只 专注于提供基本的地图操作，如g o o g l em a p 、n o k i am a p s 、r o u t 6 6 等，有些只 专注于定位和交友服务，如贝多。但都没有综合考虑用户对智能手机应用软件 移动性、不确定性、群体协作性、智能性的需求，也没有对地图的使用做更多 的创新和扩展。 1 3 研究目的和意义 智能手机、个人数宁p d a 等掌上型设备硬件技术不断发展，存储能力不断 加强，在结合移动通信的基础上，可以为用户提供越来越丰富的应用。此外， 在资源管理、社会经济活动和日常生活中，有8 0 以上的信息属于具有空间位 置特性的地理信息。随着社会的不断发展，人们的活动范围越来越广，越来越 不确定。无线移动用户迫切地想知道自己当时所处环境的信息，比如“我在哪 儿”、“我附近有些什么”、“我如何到达目的地”、“我要找的人在何处”、“我们如 何确定对各方都方便的集合点”等。借助于现有科学技术，人们的活动逐渐以群 体、协作和地理位置分布为主要特征。掌上型设备不易操作，用户更希望用尽 量少的输入获得满足自己需求的应用服务，这就需要系统提供智能化服务。现 在的掌上型个人移动产品基本都具备拍照功能，人们活动到某一陌生地时，希 望得知该地的具体信息，此时无法使用普通的地点搜索进行查询，而通过拍摄 当地建筑物，利用图片搜索将是一种可行的解决方案。上述的移动性、不确定 性、群体协作性、智能性对移动应用提出新的需求。 目前，市场上已有许多移动应用满足上而提到的部分特性，如g o o g l em a p 支持基站定位、g p s 定位、行车路线和公交查询等功能；m a p a b c 支持g p s 定 位、地点搜索、公交查询、驾车线路、实时交通、天气预报等功能；多普达导 航者支持地点搜索、实时导航、周边查询等功能；贝多支持地点搜索、路线规 划、即时通讯、移动交友等功能。但这些软件都无法满足用户对群体协作、服 6 华东师范大学硕士学位毕_ k 论文第1 章绪论 务智能化、图像实时识别的需求。本文所提出的面向智能手机的m 印- b a s e d b r o w s e r 着力于将具体直观的地图与群体协作、智能化服务和实时图像识别进 行无缝结合，提供一个具有良好用户体验的浏览器。 1 4 本文创新点 本文研究的目的是提供一种面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r ，该浏览器 以地图为浏览基础，结合掌上型移动设备移动性、不确定性、群体协作性和智 能性的特点，为使用者带来更好的用户体验。该浏览器与传统基于文本图片浏 览器不同，是一种基于地理信息、面向用户和用户偏好对象的浏览器。换句话 说，当用户注册后，就会有一张以用户为中心的地图呈现在终端设备上。同 时，这也是一个基于地图的协作浏览器，对于同一目的地，能和其他人一起协 作导航，也能结交新朋友，创建新群组，并把朋友和群组信息显示在地图上， 并对地图上的对象( 包括人和黄页信息) 进行信息查询和通讯操作。 主要创新点如下： 1 本文设计实现了一种面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r ，该浏览器具有 如下特点： 、提供基本地图的同时，也提供个性化地图，根据用户偏好提供相应的 地图层，减少地图冗余性，提高地图可用性。 、提供传统地图浏览的所有操作，包括缩放地图、移动地图，为地图上 已显示好友和黄页对象提供各项通讯操作，包括即时通讯( i m ) 、发短信 ( s m s ) 、打电话( d i a l ) 。 、可以直接定位用户位置，周边朋友所处位置。实时了解他人位置。 、可设置群组集结点，为用户、群组成员提供到约会地点或集结点的直 观路径地图，减少用户与浏览器的交互次数，提供丰富、有用的地图信息。 、可以实时识别现场图片或已存储的图片，通过图片识别地点，解决非 关键字黄页查询问题。 、智能自适应屏幕大小、通过用户行为分析推荐符合用户偏好的兴趣点 ( p 0 1 ) 。 2 实现了该浏览器，为l a m o c 提供一个有效的用户接口。l a m o c ( l o c a t i o na w a r em o b i l ec o o p e r a t i v es y s t e m ，位置感知的移动协作系统) 系上海 市科委科研计划项目，由华东师范大学计算机应用研究所牵头，与上海贝尔阿 华东师范大学硕士学位毕业论文第1 章绪论 尔卡特股份有限公司、复旦大学智能信息处理实验室、上海未来无线宽待产品 应用研究中心、和瑞士联邦洛桑工业大学核心计算研究所一起合作。系统结合 l b s 、w e b g i s 、c s c w 、x m l 、s v g 等技术，以s m a r t p h o n e ，p p c 等移动设 备为终端，聚焦于移动协作，基于地图的浏览器等功能，为用户提供地图查 询、黄页查询、导航，群组协作等服务。 1 5 本文组织结构 第一章为绪论，主要从智能手机和无线通信两方面介绍本文的研究背景， 通过分析现有的国内外手机地图软件来阐述国内外研究现状。并阐明本文的研 究目的和意义，阐述本文的6 个创新点，介绍本文的组织结构。 第二章对现行手机地图浏览器的重要理论和关键技术做详细论述和分析。 引入移动协作、上下文感知和s v g ，提升地图浏览器服务的多样性、协作性、 有效性和实时性。介绍g p s 、移动数据库的发展现状及技术特点，解释其在手 机地图浏览器中的重要作用。 第三章是面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 用户接口的研究和设计。通过 可用性目标和用户体验目标来阐述用户接口的设计目标，并引入以用户体验为 中心的智能手机u i 设计模型，以此模型作为本文浏览器用户接口设计的标准。 然后依据设计原则，对本文浏览器的用户接口进行需求分析，根据需求分析进 行u i 设计并对u i 进行评估，证明u l 设计的合理性。 第四章是面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 的实现设计。首先通过对是面 向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 进行架构规划，分析浏览器与服务器的交互示 意图以建立浏览器运行的全局概念。然后进行浏览器软件架构设计，简单介绍 每部分的功能和作用。接着根据架构设计图，对浏览器每个模块的实现细节和 设计细节进行详细阐述和设计。 第五章是系统实现，对三种智能手机开发平台进行描述，并阐述选择n e t 的理由。然后根据面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 的设计目标，截图展示各 类功能的具体实现。 第六章为总结与展望。总结本文工作并展望下一阶段的工作。 8 华东师范大学硕i j 学位毕业论文第2 章面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r 的基本理论及其关键技术 第2 章面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 的基本理论及 其关键技术 智能手机是一台具有传统通讯功能的小型移动电脑，其处理速度日益加快，功 能日益强大，为手机地图业务的推广和扩展提供了很好的平台和载体。再加上g p s 的嵌入、无线通信宽带化及导航技术的日趋完善和广泛推广，利用手机进行地图浏 览成为必然趋势。手机地图浏览与传统的w e b 地图浏览的不同之处在于浏览器处于 动态可变环境中，在地理空间上是移动的，在时间上是连续的，在移动过程中产生 新的空问信息。因此，要开发面向智能手机的m a p b a s e db r o w s e r 涉及到许多重要理 论和关键技术，如何把握这些理论和技术，如何将它们有机结合在一起都需要深入 的探索和研究。 2 1 基本理论 2 1 1 移动协作 移动协作指的是多个移动用户相互合作来完成一个或多个共同任务【8 ，9 ，1 0 。 以任务为中心的群体协作要求在移动协作中能够随时了解任务的分配调整和进展情 况、协作群体成员的状态以及当前的外部网络环境和外部发生事件等，这样不仅可 以改善协作过程中的交互性，而且还可以增加群组成员的工作效率。 移动协作模型在过去已得到广泛的研究，但随着移动性和开放性成为新的研究 方向，现主要有四种协作模型【l l 】： ( 1 )直接协作：直接协作方式是基于时间、空间全连接模型，用户之间采用 客户端服务器方式同步协作。由于在移动协作系统中，通信参与者的数量难 以确定，所以在大规模移动协作应用中无法采用该模型进行协作。 ( 2 )会话式协作：会话式协作方式是基于空间非连接、时间连接模型。用 9 华东师范大学硕士学位毕业论文第2 章面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r 的基本理论及其关键技术 户之间不需知道通信双方的名字，通过移动到特定的会话场所( 即会话点) ， 就可进行同步通信。该方法由于强调会话的同步性，因而需要保证网络连接 的可靠，并且用户的所在位置不可预见，因而丢失交互操作的可能性很高。 ( 3 )基于黑板式协作：基于黑板式协作方式是基于空间连接、时间非连接模 型。用户以共享数据空间的形式来存储和检索消息。由于用户间通过黑板进 行通信和交换数据，所以必须达成一致的公共消息标识符，用以确定通信对 象，所以其在空间上是连接的而通信方式的异步性，又导致其时问非连接的 特性。 ( 4 ) 类l i n d a 协作：类l i n d a 协作方式是基于空间、时间非连接模型。通过 使用元组空间概念，进行匿名和异步的交互由于元组空间可被用于异步通 信，并能使用户更紧密地合作。较适合如i n t e r a c t 这样的复杂环境，已成为 协作研究中的趋势和重点。 移动协作在对于面向智能手机的m a p - b a s e db r o w s e r 至关重要。浏览器中的很多 特性需要移动协作来支撑，如在参观时向其他好友或同一群组成员推荐大家都感兴 趣的地点；在旅游时，一组分散的旅游者想要决定一个集合地点，并通过地图引导 到该地点集合。 由于移动环境的空间不确定性，支持本文浏览器各项功能的服务器在设计移动 协作时还考虑空间群组决策支持、网络和群组应用、共同浏览的用户接口四个因 素。空间群组决策支持由地理服务器和协作服务器共同完成地理服务器自主研发，包 括空间数据的建模、重要算法改进及智能计算。 2 1 2 上下文感知 随着计算机科学和通信技术的不断发展，使得计算模式发生了很大变化，计算 智能化也越来越高。人们希望计算机能够像人脑一样对各类信息进行判断得出结 果。本质上，计算机