張 恒，梁曉婭

（武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430205）

當(dāng)今移動設(shè)備中無線網(wǎng)接入已成為其標(biāo)準(zhǔn)特征，移動Web服務(wù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)可歸結(jié)為兩點：移動硬件的能力和對移動平臺的本地化支持。另外，對資源約束限制的移動設(shè)備應(yīng)考慮采用已有的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，越來越多的用戶使用移動終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。2012年，據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心研究報告，手機網(wǎng)民數(shù)已達(dá)4.12億，并呈快速上升趨勢。在資源管理、社會經(jīng)濟(jì)活動和日常生活中，有80%以上的信息屬于具有空間位置特性的地理信息。而移動位置服務(wù)是用戶在訪問網(wǎng)絡(luò)時最經(jīng)常進(jìn)行的活動之一。人類社會已經(jīng)步入信息時代，信息化正在全面地刷新人們的生產(chǎn)與生活方式，信息服務(wù)作為信息資源與社會需求的接口，將豐富的信息資源和最有效的通信工具送到每個人的手中。

多年來，如何處理跨瀏覽器的CSS和HTML不兼容問題一直是一個難題。而Ajax技術(shù)的出現(xiàn)則是加劇了該問題，因為開發(fā)人員面臨新的問題：各種與Ajax有關(guān)的瀏覽器不兼容問題和異常現(xiàn)象。

移動應(yīng)用開發(fā)人員遇到的困難還遠(yuǎn)不止這些，因為要處理不同移動瀏覽器的不兼容問題，而且需要設(shè)計合理布局，以便適應(yīng)移動設(shè)備所特有的各種外觀尺寸。

本文探討了在移動環(huán)境下，根據(jù)用戶的需要，采用主流的移動應(yīng)用開發(fā)框架，精確地標(biāo)記出Web資源的地理位置，并進(jìn)行高效查詢處理，使移動用戶獲得高度精確地理信息的移動位置服務(wù)的基本方法和整體框架。

1 移動Web位置服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀

移動位置信息服務(wù)的建設(shè)在近年來有了飛速、跨越式的發(fā)展，取得了矚目的成就。隨著3G通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善，移動位置信息服務(wù)不但可以作為移動通信業(yè)務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)，而且也可以作為一種便民的基本服務(wù)業(yè)務(wù)。移動空間信息服務(wù)必將成為一種廣泛推廣、并被大多數(shù)用戶所接受，繼通話、短信之后的又一廣泛使用的服務(wù)業(yè)務(wù)。

為了實現(xiàn)移動Web位置服務(wù)，首先需要有合適的開發(fā)框架，當(dāng)前主流的移動Web開發(fā)框架包括：jQuery Mobile、jQtouch、Sencha Touch 等。

（1）jQuery Mobile的主要特性：jQuery開發(fā)人員使用jQuery Mobile易于上手，因為兩者使用相同的代碼庫；如果用戶并不局限于使用某一種移動設(shè)備，那么其跨平臺兼容性這個優(yōu)點非常適合；社區(qū)和企業(yè)的廣泛參與使得一些廣受歡迎的開發(fā)產(chǎn)品 （如Dreamweaver CS 5.5）和一批值得關(guān)注的插件（如Photo Swipe）內(nèi)置了對jQuery Mobile的支持。

（2）jQTouch的主要特性：基于 jQuery，其側(cè)重點主要是支持基于WebKit的瀏覽器。因此，如果是面向使用基于iOS或安卓的設(shè)備的用戶，jQTouch是一個理想的選擇；jQTouch也是以HTML和CSS為基本方法來開發(fā)頁面，利用JavaScript添加動畫、特效及其他功能。如果與設(shè)計人員合作，或者開發(fā)人員不是特別精通JavaScript，而是逐步熟悉移動Web開發(fā)，那么這種方法是一個不錯的選擇。

（3）Sencha Touch的主要特性：原生的MVC架構(gòu)為面向框架的開發(fā)人員提供了易于掌握的開發(fā)方式；Sencha Touch提供了眾多的教程和演示應(yīng)用程序；且采用了JavaScript驅(qū)動的方法進(jìn)行窗口組件布局和組織，對于熟悉窗口組件工具包的程序員來說使用將非常方便。

與移動數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)搜索相比，移動Web位置服務(wù)具有特殊之處。為了實現(xiàn)地理位置數(shù)據(jù)服務(wù)，需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)查詢，本文結(jié)合相關(guān)研究工作，對移動Web的特性進(jìn)行了分析和總結(jié)，描述了移動Web位置服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)搜索之間的差異，并給出了移動Web位置服務(wù)的基本流程和整體框架。

2 移動Web位置服務(wù)的基本流程

在位置服務(wù)中，定位服務(wù)是非常重要和關(guān)鍵的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，本文設(shè)計的定位服務(wù)體系結(jié)構(gòu)如下：最低層由移動設(shè)備中的硬件組成。包括GPS接收器、WiFi和蜂窩收音機。這些可以全部充當(dāng)精度和能耗級別各不相同的位置數(shù)據(jù)的提供程序；在硬件層的上面是本機代碼層。該層直接與可用的位置數(shù)據(jù)來源通信并決定使用哪個來源，根據(jù)數(shù)據(jù)的可用性以及應(yīng)用程序指定的性能要求確定設(shè)備的位置。本機代碼層還借助Web服務(wù)與Internet通信，以從數(shù)據(jù)庫查找與位置有關(guān)的信息；定位服務(wù)的頂層是托管接口。應(yīng)用程序使用該接口啟動和停止定位服務(wù)，設(shè)置應(yīng)用程序所需的精度級別以及從本機代碼層（當(dāng)它變?yōu)榭捎脮r）接收位置數(shù)據(jù)。

移動Web位置服務(wù)的總體框架結(jié)構(gòu)分為客戶端和服務(wù)器端兩部分，如圖1所示，其整個邏輯處理流程如下：（1）移動終端通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問 Web服務(wù)器，并通過GPS設(shè)備獲取當(dāng)前位置坐標(biāo)；（2）用戶提交查詢，如果想要獲得本地信息，需將自己的位置信息附在提交的查詢中一起傳遞給位置服務(wù)平臺；（3）用戶提交查詢，若與本地信息無關(guān)，則直接提交給服務(wù)器進(jìn)行處理；（4）服務(wù)器檢索到相關(guān)的信息并返回結(jié)果給移動終端顯示。

圖1 移動Web位置服務(wù)流程

創(chuàng)建位置感知模塊時，開發(fā)人員必須平衡以下兩個方面：具有精確位置數(shù)據(jù)；耗電量最小。在移動設(shè)備上，這兩個要求是反比關(guān)系。生成不太精確位置信息的硬件（如WiFi和蜂窩收音機）使用的電量要比GPS接收器（通?？梢垣@得更精確的位置數(shù)據(jù)）使用的電量小。設(shè)計應(yīng)用程序時，要遵循兩個基本原則。為位置數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)木燃墑e：盡管定位服務(wù)使用多個位置信息來源，但是在任何給定的時間任何來源都可能會不可用（如無法訪問GPS衛(wèi)星或基站），本機代碼層負(fù)責(zé)計算可用數(shù)據(jù)并選擇最佳來源集。本文的框架所需要做的就是在高精度或默認(rèn)的電量優(yōu)化設(shè)置之間進(jìn)行選擇。

設(shè)置合理的移動閾值：由于移動設(shè)備中的GPS硬件沒有天線，因此傳感器通常設(shè)計為非常敏感。這種靈敏度可能會導(dǎo)致信號中有少量來自表面反射以及其他環(huán)境影響的噪音。因此有可能會導(dǎo)致應(yīng)用程序接收實際上是由信號噪音所導(dǎo)致的位置改變。為了平滑信號以便僅表示位置中的重大更改，可以將移動閾值設(shè)置的大一些。這也會使應(yīng)用程序的耗電量降低。該設(shè)置對于導(dǎo)航應(yīng)用程序非常有用。

3 移動Web位置服務(wù)整體框架研究

隨著移動Web技術(shù)的不斷發(fā)展，如今，移動設(shè)備上觸屏取代了鼠標(biāo)，對于移動Web位置服務(wù)而言，在基本框架上有如下主要特點：

（1）觸屏操作：觸屏設(shè)備取代了鼠標(biāo)，給用戶界面設(shè)計帶來更多的挑戰(zhàn)。移動Web開發(fā)框架應(yīng)能夠給移動設(shè)備平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的UI元素和事件處理。

（2）跨平臺：應(yīng)支持不同移動平臺，例如蘋果iOS和Android等。

（3）支持HTML5標(biāo)準(zhǔn)：主流移動設(shè)備的Web瀏覽器支持最新的HTML5和CSS3。

（4）輕量級：由于目前帶寬的限制，減少文件的重點是放在移動Web開發(fā)框架上。

通過對Web位置服務(wù)整體流程的分析，結(jié)合移動Web基本框架的特點，將整個位置服務(wù)流程設(shè)計成B/S兩部分：客戶端顯示最終結(jié)果，不需要在大型數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行過濾和搜索工作；而服務(wù)器端承擔(dān)了大多數(shù)數(shù)據(jù)處理的工作。這種設(shè)計讓該系統(tǒng)可以運行在具有低處理能力的設(shè)備上。Web位置服務(wù)構(gòu)架如圖2所示。

該位置服務(wù)框架被劃分為4個模塊：

（1）搜索服務(wù)模塊：通過移動終端設(shè)備提交查詢，對提交的查詢進(jìn)行請求識別和解析，并進(jìn)行查詢處理。最終，將搜索結(jié)果按標(biāo)準(zhǔn)格式返回給移動終端。

（2）Web空間對象管理模塊：數(shù)據(jù)預(yù)處理階段完成后，需要對Web數(shù)據(jù)源按內(nèi)容所在的領(lǐng)域進(jìn)行聚類。完成空間信息識別、地名分辨和覆蓋地理范圍的確定，形成空間數(shù)據(jù)集。同時，提供各種搜索索引，以便搜索服務(wù)模塊能快速有效地查詢相關(guān)空間數(shù)據(jù)。

（3）采集數(shù)據(jù)模塊：能自動完成空間數(shù)據(jù)的采集和保存工作，為位置服務(wù)搜索提供原始數(shù)據(jù)源，這些數(shù)據(jù)源是數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的輸入，為空間數(shù)據(jù)的最終整理分類提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

（4）預(yù)處理模塊：預(yù)先構(gòu)建空間數(shù)據(jù)的索引，將索引和空間數(shù)據(jù)集進(jìn)行關(guān)聯(lián)和集成，從而方便檢索出需要的信息。

本文對移動開發(fā)框架進(jìn)行了分析，對地理位置服務(wù)的基本流程進(jìn)行了總結(jié)，對位置服務(wù)整體框架進(jìn)行了設(shè)計，應(yīng)該根據(jù)開發(fā)的實際需要來選擇不同的移動開發(fā)框架。開發(fā)框架當(dāng)中Sencha Touch功能最豐富，jQuery Mobile或jQTouch能提供高效構(gòu)建交互友好的移動界面的方式。如果移動應(yīng)用程序的目標(biāo)較高，且青睞事件驅(qū)動的開發(fā)方式，Sencha Touch則是最佳選擇。

本文回顧與總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外在該領(lǐng)域的主要研究成果，討論了移動Web位置服務(wù)中存在的若干主要問題，對位置服務(wù)的基本流程、地理標(biāo)記資源、整體框架結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了深入的探討和設(shè)計，并對存在的問題和可能的解決辦法進(jìn)行了研究。

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