专利名称：一种空间信息智能体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空间信息智能体，并运用该智能体通过网络通讯的方式实现空间信息移动服务，为用户提供所处地理位置、周边环境、城市道路交通选择等一系列空间信息服务。
背景技术：
目前以Internet(国际互联网)为中心的当代信息网已经基本满足了信息服务对时间自由度(任一时间Anytime)的要求，而网络容量的逐年快速增长也可逐渐满足人们对信息服务内容上(任何内容Anything)的需求。但构建于固定有线网基础之上的Internet根本无法满足人们“在移动中获取信息服务”(任一地点Anywhere)的需要。空间信息移动用户应用服务系统的研制已经成为当代社会、经济发展中必须突破的一个技术平台。
从技术角度来讲，地理信息系统已经从单机运行发展到网络运行，网络服务的概念与相关的研究已经开展，实现Anytime、Anything、Anywhere的基础已经具备。但地理信息系统是地理科学与信息科学的交叉产品，尚未真正进入面向公众的服务领域。而目前国内已开通除电话功能外的短信、WAP(Wireless ApplicationProtocol，无线通信应用协议)上网等一系列移动服务，移动网络已从原来的GSM(全球移动通信系统)发展到WCDMA(宽带码分多址)、GPRS(通用分组无线业务)，基于TD-CDMA(Time Division CDMA，时分-码分多址)的3G(3rdGeneration，第三代数字通信)网络也逐渐将进入中国市场。纵观当前的移动服务，从基础设施与网络建设上讲，已成体系，但服务内容依然主要局限于语音互动、文字互动、图片与手机铃声下载等几项业务，与日常生活密切相关的地图查询、空间位置查询、交通查询等空间信息服务内容，因传统的信息集成方法不易实现，迟迟未能开通。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驻留于一分布式网络环境中的空间信息智能体，通过对消息、数据或其它事件的响应，完成空间信息的截取、操作、储存、查询、提取、浏览、处理、分发等目标任务，为用户提供所处地理位置、周边环境、城市道路交通选择等一系列空间信息服务。
本发明所提供的一种空间信息智能体，其驻留于一个分布式网络环境中，包括GIS(地理信息系统)平台或COM GIS(组件式地理信息系统)，其特征在于，它还包括与该GIS平台或COM GIS相连的人机界面操作集、私有空间信息库、私有模型知识库和感知反应器，以及通过与私有空间信息库相连的第一通道、与私有模型知识库相连的第二通道、与感知反应器相连的第三通道来实现本空间信息智能体的功能，其中人机界面操作集是作为能对本智能体内容进行查询、访问设备与智能体间进行交互的接口程序集，提供对GIS核心组件的直接访问，并监视整个空间信息智能体的运行状态；私有空间信息库是作为实现空间信息服务而设置的专用空间信息库；私有模型知识库是作为实现空间信息服务功能而设置的模型、算法知识库；感知反应器为通过不同的通讯机制，建立空间信息智能体与外部的联络通道，并能将外界的各种请求转换为GIS核心组件可识别的服务请求；通过与私有模型知识库相连的第二通道、与感知反应器相连的第三通道和与私有空间信息库相连的第一通道来实现任务/目标的完成；第一通道为数据通道，通过该通道将私有空间信息库与网络环境中的基础空间信息库的进行数据交换；第二通道为模型方法通道，将一些用于完成任务/目标所需的数学模型与统计方法与网络环境进行交换；第三通道为消息通道，将传输空间信息位置与属性的实时、动态变化量及一些操作指令。
上述的空间信息智能体，其中人机界面操作集包括针对空间信息移动服务开发的短消息专用查询手机交互界面、PDA(个人助理)交互界面。
采用了上述的技术方案，即驻留于一个分布式网络环境中的空间信息智能体，通过对消息、数据或其它事件的响应，完成空间信息的截取、操作、储存、查询、提取、浏览、处理、分发等目标任务，根据空间信息的变化实时做出恰当反应，对外发布消息、数据或其它操作命令，为用户提供所处地理位置、周边环境、城市道路交通选择等一系列空间信息服务。
图1是本发明空间信息智能体的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明，即一种空间信息智能体，其驻留于一个分布式网络环境中，包括GIS平台或COM GIS 10，与该GIS平台或COM GIS 10相连的人机界面操作集20、私有空间信息库30、私有模型知识库40和感知反应器50，以及通过与私有空间信息库30相连的第一通道A、与私有模型知识库40相连的第二通道B、与感知反应器50相连的第三通道C来实现本空间信息智能体的功能。
人机界面操作集20是作为能对本智能体内容进行查询、访问设备与智能体(Agent)间进行交互的接口程序集，提供对GIS核心组件的直接访问，并监视整个空间信息智能体的运行状态。它包括针对空间信息移动服务开发的专用查询手机交互界面、PDA交互界面，共同集成为专用的人机界面操作集，该操作集提供对GIS核心组件的直接访问，并监视整个空间信息智能体的运行状态。
私有空间信息库30是作为实现空间信息服务而设置的专用空间信息库。例如，专为交通问题设计的城市交通空间信息库，包括城市路网、道路结点等图层及相关属性信息；专为空间地物查与位置描述设计的点位空间信息库，包括单位、餐饮、商铺、文教、公园、医院、商务楼、居民点等图层及相关属性信息；专为公交换乘设计的公交空间信息库，包括公交线路、公交站点、步行换乘线路等图层及相关属性信息等。
私有模型知识库40是作为实现空间信息服务功能而设置的模型、算法。比如，针对城市交通空间信息查询，可设计实现道路最优路径模型与知识库；针对空间地物查询与位置描述，可设计专用的地物查询模型与知识库；针对公共交通换乘问题，可设计专用的公交换乘模型与知识库。不同的模型与知识库根据其通过GIS内核，如操作的是同一私有空间信息库，可集成在同一空间信息智能体中，如操作不同的私的空间信息库，则必须集成于不同的专用空间信息智能体中，通过感知反应器来进行协同工作与互操作。
感知反应器50为空间信息智能本与外部网络环境中各种任务/目标的解释、转发器，它能够对不同的任务/目标进行自动识别与解释转换，并通过不同的通讯机制，建立空间信息智能体与外部的联络通道，不仅能将外界的各种请求转换为GIS核心组件可识别的服务请求，而且可以将GIS核心组件对任务/目标的处理结果自动反馈为外部可识别的通讯信息流。它的主要功能是通过不同的通讯机制，建立空间信息智能体与外部的联络通道，将外界的各种请求转换为GIS核心组件可识别的服务请求，并将处理结果转换为外部可识别的通讯信息流。由于空间信息智能体提供的是空间信息服务，包括图形、图像、文本等多种信息表达方式，所以该模块提供的反馈通讯方式应该能够加载上述三种基本信息。
通过以下几种方式的感知反应实现，并最终将其全部集成于空间信息智能体中，构成①通过Socket(传输层协议)组件，基于TCP/IP进行底层开发，自定义IP包传输二进制流，该通道的优点是实时性好，数据安全性高，但通讯协议需自定义，开发较为复杂，由于受网络等众多因素限制，对图形、图像的传输效果不好，但适合于空间信息智能体与现有的各类移动短信中心建立实时信息交互通道；②基于WML(WIRELESS MARKUP LANGUAGE，无线标识语言，是WAP规范的一部分)协议，开发服务器中间件，建立WAP网关与空间信息智能体的感知反应通道，该通道的通讯协议是基于WML协议建立，比通道①的实现更为容易，在我们的设计实现中，因GIS核心组件可进行矢量与栅格数据的范围截取，所以该通道既可传输文本，又可传输经截取、压缩后的图形、图像；③基于HTTP协议，建立一种直接的交互通道，该通道是基于WebGIS(是Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条最佳解决途径)组件建立，其应用范围广，既可用于宽带的有线网络，又可应用于GPRS/CDMA等宽带无线网，而且不需要设计通讯协议，只要建立相应的WebGIS网站，但由于其数据传输经过多种转换，速度相对较慢，并且对客户端的要求较高，至少需要一个几十兆的IE浏览器。集成后的感知反应器，具备利用这三种通讯机制进行任务/目标驱动与文本、图形、图像自动综合并输出的能力。
本发明空间信息智能体通过与私有模型知识库40相连的第二通道B、与感知反应器50相连的第三通道C和与私有空间信息库30相连的第一通道A来实现与外部分布式网络环境进行通讯，完成任务/目标。图示，通过第一通道A使得私有空间信息库30与基础空间信息库联通，通过第二通道B使得私有模型知识库40与公共模型知识集联通。
第一通道A为数据通道，通过该通道将私有空间信息库与网络环境中的基础空间信息库的进行数据交换。目前可用的方式有通过Spatial Data Engine(空间数据引擎)或直接使用一些数据共享方式来完成，无论何种方式，其数据模型与数据表达均需遵守相关数据操作规范。
第二通道B为模型方法通道，将一些用于完成任务/目标所需的数学模型与统计方法与网络环境进行交换。具体的做法为将一些特定的模型与方法编制成相应的COM组件，并形成组件库，采用网络中的FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)方式手工或自动进行选择添加。
第三通道C为消息通道，将传输空间信息位置与属性的实时、动态变化量及一些操作指令。它将传输空间信息位置与属性的实时、动态变化量及一些操作指令，这些操作指令不仅包含外界对Agent的提问与要求，还包含Agent对外界的反应与回答。当前建设这一消息通道可根据移动通讯的各种协议来制订针对短信用户，以TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网络协议)协议为基础按需订制IP包，借助移动服务已有的中文短信平台，是短信通道实现方法的首选，需要开发专用的Socket中间件，利用多语言混合编程来实现；针对WAP网站用户，开发WML与COMGIS集成的中间件，利用多语言混合编程来实现；针对Java手机与可自带游览器的无线宽带网用户，直接使用HTTP(Hyper Text Transmission Protocol，超级文本传输协议)协议，访问WebGIS或提供空间信息WebService的网站，这一通道的重点是基于COMGIS开发WebGIS网站；针对电子邮件用户，采用WAP/Web方式前台输入，返回带图形附件的电子邮件来实现，这一通道可借助已有的邮件服务器与COMGIS的功能集成来实现。
通过以上可以看出，空间信息智能不仅可以个体出现，还可与外界共同构成分布式计算模式。GIS平台与COM GIS将成为整个结构中的核心，通过它来体现智能体的反应性与自主可控性的本质特征。对于COM GIS而言，构建空间信息智能体比GIS平台要容易的多。由COM GIS为核心组成的空间信息智能体将成为驻留于网络中的软件机器人，该方法适用于新建GIS系统。而对于GIS平台，我们可以通过其本身的开发语言，如ArcGIS4软件中的Avenue或MapInfo中的MapBasic与其它计算机语言混合编程，制作基于GIS软件平台的Plug-in(外挂程序)软件，来实现空间信息智能体的结构体系。
此外，还可以将根据空间信息智能体体系建立起来的单智能体置于分布式网络环境中，构成多智能体协同体系。在这里所指的分布式网络环境，由于目前的无线网络带宽不够，而多智能体协同时需要交互的数据量大，目前只能够采取有线网络中的百兆以上宽带网。
权利要求
1.一种空间信息智能体，其驻留于一个分布式网络环境中，包括GIS平台或COM GIS，其特征在于，它还包括与该GIS平台或COM GIS相连的人机界面操作集、私有空间信息库、私有模型知识库和感知反应器，以及通过与私有空间信息库相连的第一通道、与私有模型知识库相连的第二通道、与感知反应器相连的第三通道来实现本空间信息智能体的功能，其中人机界面操作集是作为能对本智能体内容进行查询、访问设备与智能体间进行交互的接口程序集，提供对GIS核心组件的直接访问，并监视整个空间信息智能体的运行状态；私有空间信息库是作为实现空间信息服务而设置的专用空间信息库；私有模型知识库是作为实现空间信息服务功能而设置的模型、算法知识库；感知反应器为通过不同的通讯机制，建立空间信息智能体与外部的联络通道，并能将外界的各种请求转换为GIS核心组件可识别的服务请求；通过与私有模型知识库相连的第二通道、与感知反应器相连的第三通道和与私有空间信息库相连的第一通道来实现任务/目标的完成；第一通道为数据通道，通过该通道将私有空间信息库与网络环境中的基础空间信息库的进行数据交换；第二通道为模型方法通道，将用于完成任务/目标所需的数学模型与统计方法通过网络环境进行交换；第三通道为消息通道，将传输空间信息位置与属性的实时、动态变化量及操作指令。
2.根据权利要求1所述的一种空间信息智能体，其特征在于所述的人机界面操作集包括针对空间信息移动服务开发的短消息专用查询手机交互界面、PDA交互界面。
全文摘要
一种空间信息智能体，其驻留于一个分布式网络环境中，包括GIS平台或COM GIS、与该GIS平台或COM GIS相连的人机界面操作集、私有空间信息库、私有模型知识库和感知反应器，通过与私有空间信息库相连的第一通道、与私有模型知识库相连的第二通道、以及与感知反应器相连的第三通道来实现本空间信息智能体的功能。本发明通过对消息、数据或其它事件的响应，完成空间信息的截取、操作、储存、查询、提取、浏览、处理、分发等目标任务，根据空间信息的变化实时做出恰当反应，对外发布消息、数据或其它操作命令，为用户提供所处地理位置、周边环境、城市道路交通选择等一系列空间信息服务。
文档编号H04L29/00GK1684458SQ20041001766
公开日2005年10月19日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者张超, 叶雷, 侯宏亮 申请人:上海晖洋信息技术有限公司