一种基于群智感知环境下的位置信息采集框架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及群智感知环境下的位置信息采集领域，尤其是指一种基于群智感知环境下的位置信息采集框架。
【背景技术】
[0002]群智感知通过感知个体的信息而挖掘群体信息并反作用于个体或群体，是个体和群体的合作与共赢，主题是“感知”和“挖掘”，感知层由个体与携带的智能设备组成，挖掘层由后台数据服务器提供支持，传感器和应用程序完成数据的采集与群体感知结果的反馈。随着当前可穿戴式设备的火热兴起，现代化社会生活的快节奏化，社交软件集中于位置服务，人们的日常出行生活会产生大量的位置数据信息。而随着物联网和移动互联网的飞速发展，无线Wif1、GPS等设备大量部署于各大城市中，人类手持移动设备，与地理位置产生了大量的数字指纹。如此背景下，我们可以快速、大量地收集到用户产生的数据。这些时空数据与人们每天的生活和地理位置有着密切的关系，所以人们的生活风格和规律(生活模式)能够从其位置历史中发现出来。因此，对于这些时空数据所蕴藏信息的挖掘，具有很大的实际价值意义。这就需要有一个高效的位置信息采集框架。
[0003]由于可移动设备的能源及资源是有限的，因此能源及资源是非常宝贵的，需要最大化使用效率，降低单元能耗及资源使用。对于连续位置信息的采集，需要定期(一定时间间隔或行程间隔)采集当前位置数据，这就需要极大程度进行能耗优化，以及对存储空间的合理利用；同时，要将产生的这些定位数据发送到服务器，这需要在网络可用情况下才可进行，这就需要实时监测当前网络连通性。对于位置数据的采集方式，当前有多种定位方式，不同方式能耗不同，不同环境下可用定位方式也不同，这就需要一个自适应的定位模式。然而，当前尚无人提出一个完整的基于群智感知环境下的高性能位置采集框架，大多数只是对采集到的时空数据进行分析，却忽视了在采集这些时空数据时的能耗及资源使用问题。
[0004]—般在进行位置信息采集时，采集模块未进行纵向划分，位置数据采集服务与数据传输服务糅合在一起，位置数据采集服务任务会引起传输服务的任务阻塞；对于位置数据的定位采集方式，未能以可配置方式动态适应调整；对于采集到的数据进行处理，未能以多元化形式进行适配处理；对于采集传输过程中所依赖的环境状态检测，在每次处理时都需要重复进行。对于能源、资源受限的移动设备来说，一个高性能的采集框架，可以提高能源、资源利用率。
[0005]综上所述，当前基于群智感知环境下的位置信息数据采集需要一个高性能的体系架构，需要从对移动设备的能源消耗、资源占用方面以及采集模式的自适应方面来着手构建一个有效的通用型框架。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对移动设备的能源、资源有限问题，提出一种基于群智感知环境下的通用型高性能位置信息采集框架，该框架通过RPC调用，将采集到的数据发送到远程服务器，可适用于所有基于位置服务的数据采集。
[0007]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为:一种基于群智感知环境下的位置信息采集框架，通过纵向切分，将采集系统划分为三个模块，每个模块由内部执行器来保证其正常运行，执行器内部有多种服务来支撑模块功能。所述位置信息采集框架解耦有以下丰吴块:
[0008]位置信息采集模块，主要负责对当前所处地理位置的经玮度数据进行定位采集。其中，所述位置信息采集模块的核心执行器有位置信息采集器。考虑到定位方式的多元化，需要实现不同场景下的不同定位方式切换。因此，在进行定位时，需要获取当前网络环境。目前定位方式有三种:GPS定位、基站定位和Wifi定位，这三种定位方式所对应的场景各不同，且定位精度、速度均存在差异。任何搭载有GPS模块的移动设备都可以GPS定位方式进行定位，该种定位方式精度较高，最高可达米分辨度，但速度较慢，通常需要耗费1、2分钟；基站定位仅适用于移动设备可与移动通信商基站进行通信的情况，该种定位方式精度中等，在几米到几十米不等，实际精度取决于所在地区基站塔的部署情况，定位速度较快，可达秒级；Wifi定位仅适用于可移动设备连接到Wifi的情况，由于全球数据库变化较大，该种定位方式精度相对偏差较大，定位速度较快，可达秒级。如果在每次进行定位之前，都进行环境检测，这会带来资源、能源的过多消耗。因此，有两个服务来使该执行器正常运行:网络环境监测服务和位置数据采集服务。网络环境决定定位模式，也影响着所采集到的定位数据的精度、采集速度以及采集能耗。由于用户所处网络环境变化不会出现频繁短时间的波动，不需要频繁密集式监测，可使其间隔一段时间进行一次监测任务，这样可以降低能源、资源的消耗。网络环境检测服务在后台不间断运行，该服务中以定时器来保证网络环境的轮询更新周期，在定时器到达预设间隔时，进行一次环境监测任务，并同步维护更新当前网络环境状态。对于当前网络环境的检测，通过直接调用移动设备系统(如Android)的网络环境接口来实现。位置数据采集服务以异步方式工作，首先获取当前网络环境状态，然后根据所配置的自定义采集方式，生成当前实际定位采集模式。GPS定位、Wifi定位及基站定位可通过调用移动设备系统的相应接口来实现。对于单一方式的定位，直接采取当前定位结果；对于混杂方式的定位，通过最优位置算法，来聚合出当前定位结果。对于采集到的位置信息数据，只需要调用位置数据处理执行器所提供的接口来传给该执行器，让该执行器来对位置数据进行处理。
[0009]环境监测模块，主要负责对当前依赖环境的监测，包括对网络状态以及能量状态进行实时监测并更新。其中，所述环境监测模块的核心执行器有环境监测器。在网络状态处于连通及非连通的状态下，直接决定采集到的数据是否可发送到远程服务器。在移动设备能源等级较低的情况下，需要对采集系统数据进行本地化处理，防止因能源低设备关闭所造成的数据丢失。这两个环境状态对采集到的位置数据的处理起着比较重要的影响作用。因此，有两个服务来使该执行器正常运行:网络状态监测服务和能量状态监测服务。网络状态的可用性以及能量等级状态，决定对于采集到的位置数据的处理方式。由于数据的采集发送比较频繁，因此对这两个环境状态比较敏感，需要知道当前实时状态标识，这就需要对这些状态标识进行灵敏处理。网络状态监测服务和能量状态监测服务均在后台保持不间断运行，以计时器来保证在一定的间隔进行监测任务。对于网络状态的监测，通过调用移动设备系统的网卡状态接口来获取当前网络状态可用性；对于能量状态的监测，通过调用移动设备系统的电源状态接口来获取当前电源状态。获取到状态数据后，及时同步更新当前网络状态标识以及能量等级状态标识。这两个服务之间互相独立运行，不会产生阻塞，能够实现灵敏监测。
[0010]位置数据处理模块，主要负责对采集到的定位数据进行相应的存储及传输处理。其中，所述位置数据处理模块的核心执行器有位置数据处理器。在该执行器中，对应的服务遵循所规范的接口标准，以方便自定义拓展。通过一个xml配置文件来指定当前执行器中的有效服务，可通过配置所指定的服务来实现自定义扩展。执行器运行时，首先加载该配置文件，然后运行配置中所指定的服务。该版本的发明中，主要实现采集到的位置数据的本地存储服务以及传输到远程服务器服务。当前设备环境的状态，决定着位置数据的存储以及传输处理方式。有两个服务来使该执行器正常运行:数据处理服务和数据传输服务，数据存储服务主要负责对采集到的定位数据进行存储处理，数据传输服务主要负责对存储的定位数据进行传输处理，包括以下两种情况:
[0011]I)在网络不可用情况下，位置数据不可传输到远程服务器，数据处理服务会对采集到的数据进行存储处理。首先将采集到的数据通过队尾放入数据队列中，并更新当前满状态标识。如果当前数据队列中位置数据单元未达到最大阈值，则当前满状态标识为非满状态；如果当前数据队列中位置数据单元达到阈值，则为满状态。接下来根据该标识位来做出相应响应处理。如果是非满状态，则不作任何处理。如果是满状态，则将当前队列中所有位置数据单元以位置数据日志块方式进行存储，并设置当前满状态标识为非满状态。数据队列的阈值根据采集频率而定，默认设置为每日可采集的数据单元总数；
[0012]2)在网络可用情况下，位置数据可传输到远程服务器，数据传输服务会对存储的数据进行传输处理，同时数据处理服务也会对采集到的数据进行存储处理。数据传输服务对数据的传输方式取决于所存储的位置数据数量及存储模式。在位置数据处理服务中，对于采集到的数据处理方式同网络不可用情况下一致。在位置数据传输服务中，通