Modeling and Querying Mobile Objects in Location Based Services Dragan Stojanovié e Slobodanka...
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Modeling and Querying Mobile Objects in Location Based Services Dragan Stojanovié e Slobodanka Dordevié-Kajan Wagner de Souza Porto [email protected]
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Modeling and Querying Mobile Objects in Location Based Services
Dragan Stojanovié e Slobodanka Dordevié-Kajan
Wagner de Souza [email protected]
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Roteiro
Introdução Serviços Baseados em Localização Arquitetura Modelando Objetos Móveis Objetos Móveis Pontuais em uma Rede de
Transporte Implementação do Modelo em um Sistema de
Banco de Dados Consultando objetos móveis Conclusão
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Introdução
Explosão de tecnologias de comunicação: Redes sem fio GSM packet radio Smart Phones PDAs GPS
Essas tecnologias tem tornado os sistemas de computação ubíquos
Surgimento de aplicações baseadas em localização
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Serviços Baseados em Localização
Classe especializada de sistemas de computação
Os dados de objetos móveis mudam continuamente com o tempo
Fornece informações geográficas e serviços para: Usuário móvel, dependendo de sua localização
e suas preferências Usuários fixo, dependendo da localização de
objetos fixos/móveis de seu interesse.
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Exemplos de Aplicações
Controle de tráfego Serviços de emergência Localização de veículos e pessoas Guia para turistas Serviços Militares Sistema de monitoramento
ambiental, etc
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Arquitetura
Arquitetura em várias camadas Informação distribuída para usuários principalmente
através de rede sem fio Ocasionalmente os usuários estão conectados ao
servidor através de uma rede com fio. Localização dos objetos móveis é determinada
através de GPS Informação é distribuída para o LBS server através
de rede sem fio Diretamente do dispositivo móvel ou a partir de um
centro de transmissão O LBS server processa os dados e fornece os
serviços
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Arquitetura
Uso de GML para transferência de dados entre os módulos Formato XML Padrão proposto pelo OGC Promove interoperabilidade entre os
módulos Deve ser estendido para representar a
locomoção dos objetos móveis Usado por vários produtos comerciais
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Arquitetura
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Objetos móveis em LBS
Foco em objetos móveis com geometria pontual
A maioria dos objetos móveis do mundo real: Segue uma rede de transporte
Estradas, trilhos, rios, zona de vôo Conhecem seu destino Normalmente usa o caminho mais
rápido e/ou mais curto para atingir o destino
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Objetos móveis em LBS
Cenário onde os objetos móveis são tanto usuários do serviço, quanto objetos a serem localizados
Os objetos móveis enviam para o LBS: A localização inicial O tempo inicial O localização final Eventualmente o conjunto de pontos de
interesse e o tempo de permanência em cada parada
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Objetos móveis em LBS
O LBS information server armazena a malha onde o objeto irá se mover Possui os atributos necessários para
cálculo de tempo de viagem (geometria de cada segmento, distância entre cada segmento, velocidade média, etc.)
Essa malha pode ser atualizada em tempo-real
Informação sobre acidentes, congestionamentos, etc
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Objetos móveis em LBS
Durante a locomoção o objeto móvel envia a atualização da localização (posição e tempo)
O LBS server forma a trajetória do objeto A trajetória é um polígono de 3 Dimensões (x, y,
t) O tipo de locomoção também é informado
para cada ponto do percurso.
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Objetos móveis em LBS
Tipos de Locomoção punctual – A localização do objeto móvel
não é definida no intervalo de tempo stepwise – o objeto móvel não se move
durante o intervalo de tempo linear – o objeto móvel move-se em uma
linha reta em velocidade constante interpolated – a locomoção é representada
por uma função de interpolação
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Objetos móveis em LBS
Baseado na trajetória o LBS server pode derivar a localização do objeto móvel através dos atributos da rede de transporte
Se os atributos da rede de transporte não estão disponíveis, o LBS server precisa da velocidade média do objeto em determinada localização
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Modelando Objetos Móveis
mSTOMM (mobile Spatio-Temporal Object Modeling and Management) Apóia modelagem conceitual e consulta
de objetos móveis O modelo de dados é extensível Orientado a objetos É especificado usando UML Atende aos padrões OGC e ISO TC 211 Prover representação da locomoção do
objeto do passado ao futuro
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Modelando Objetos Móveis
mSTOMM estende o modelo OGC Simple Features
Modelo OGC Define entidades geométricas representadas por
coleções de pontos com interpolação linear entre eles
Possui a classe abstrata Geometry e sua hierarquia (Point, LineString, Polygon, MultiPoint, etc)
O tempo é especificado pela hierarquia de classes da classe TimeObject (TimeInstant, TimePeriod, TimeDuration, MultiTimeInstant, etc)
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Modelando Objetos Móveis
A classe abstrata MobileObject introduz mobilidade Define operações para gerenciar e
consultar as propriedades móveis dos objetos móveis
Novas classes podem herdar de MobileObject ou qualquer outra classe da hierarquia
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Modelando Objetos Móveis
Para todas as classes na hierarquia de classe de Geometry é criada uma classe apropriada para representação de uma geometria móvel MobilePoint, MobileLineString,
MobilePolygon, MobileMultiPoint, etc
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Modelando Objetos Móveis
A classe MobileGeometry É uma especialização da classe MobileObject Permite modelar objetos móveis com propriedades
geométricas Especializa as operações ObjectAt e ObjectDuring
definidos na classe MobileObject na forma das operações GeometryAt e GeometryDuring
Acrescenta a operação Route que retorna Geometry, representando o caminho percorrido pelo objeto.
Sobrescreve as operações da classe Geometry
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Objetos Móveis Pontuaisem uma Rede de Transporte
Considera objetos móveis pontuais movendo em uma rede de transporte. Engloba grande partes dos sistemas
baseados em localização Fornece embasamento para modelagem
de objetos móveis com outras geometrias
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Objetos Móveis Pontuaisem uma Rede de Transporte
A classe MobilePoint permite a modelagem de objetos móveis em uma rede de transporte O atributos speed é usado quando
banco de dados da rede de transporte não possui os atributos de navegação (velocidade média, tempo de viagem, etc)
O atributo direction é usado quando a rota do objeto móvel não é definida.
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Implementação do Modelo em um Sistema de Banco de Dados
A implementação do modelo em uma aplicação orientada a objetos e um BD é feita através da transcrição do modelo UML
Os tipos de dados e funções são definidos através do comando CREATE TYPE da DDL do SQL
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Implementação do Modelo em um Sistema de Banco de Dados
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Implementação do Modelo em um Sistema de Banco de Dados
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Consultando objetos móveis
Selecione as ambulâncias que estão dentro de 2km ao redor do meu endereço:
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Consultando objetos móveis
Retorne o tamanho do caminho do caminhão “BioExport-1” em quilômetros e tempo:
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Consultando objetos móveis
Retorne a posição de uma táxi “Banker-17” se ele entrou na rua “Cara Dusana” nos últimos 5 minutos:
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Consultando objetos móveis
Selecione todos os táxis que estão na rua “Vozdova”:
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Consultando objetos móveis
Selecione todas as ambulâncias que estiveram hoje no município “Niska Banja” entre as 5 e as 6 horas:
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Conclusão
O mSTOMM é um framework que prover um modelo de dados para objetos móveis
O modelo proposto é orientado a objetos, simples e extensível
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Referências
Dragan Stojanovié and Slobodanka Dordevié-Kajan, “Modeling and Querying Mobile Objects in Location-Based Services”
Schiller and A. Voisard, “Location-Based Services”, 2004, Morgan Kaufmann
