熊淑平

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃岡 438002）

基于平臺(tái)的云端旅游導(dǎo)向?qū)崟r(shí)管理系統(tǒng)仿真

熊淑平

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃岡 438002）

整合云端導(dǎo)向海量分布式運(yùn)算與平臺(tái)的移動(dòng)通訊設(shè)備GPS定位等技術(shù)，模擬制作應(yīng)用于手機(jī)式設(shè)備的導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)能根據(jù)GPS定位，提供app應(yīng)用程序，給旅行社提供必要的信息至云端后臺(tái)，經(jīng)海量分布式運(yùn)算供后續(xù)擷取運(yùn)用。

云端；平臺(tái)；智能型手機(jī)；實(shí)時(shí)管理

0 引言

目前，由于旅游景點(diǎn)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備匱乏，一直無(wú)法針對(duì)旅游業(yè)建置一套完善的手機(jī)式管理系統(tǒng)，以至于遇到突發(fā)情況會(huì)手足無(wú)措，因此本文以輔助旅游業(yè)為出發(fā)點(diǎn)，以人人配置的手機(jī)通訊設(shè)備為系統(tǒng)需求組件，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合了3G智能型手機(jī)、GPS定位功能以及云端運(yùn)算服務(wù)，針對(duì)旅行社、導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)、游客三方設(shè)計(jì)而成。由于出國(guó)旅游所衍生的問(wèn)題可能牽扯到許多層面，各個(gè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)，本系統(tǒng)盡量納入可能的衍生問(wèn)題，提供如交通、食宿聯(lián)系、額外行程、緊急情況處理等各項(xiàng)安排，以期滿(mǎn)足旅行社、導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)、游客三方需求，創(chuàng)造三贏的旅游服務(wù)。系統(tǒng)提供與以往不同的旅游方式，將科技與旅游業(yè)相結(jié)合，營(yíng)造良好的旅游環(huán)境，追求更安全便捷的服務(wù)，通過(guò)科技的力量、創(chuàng)新的思維來(lái)打破旅游既有僵化觀念，改善并提升旅游質(zhì)量。

1 Android系統(tǒng)

Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，是Google在2007年11月5日公布的手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)，早期由Google開(kāi)發(fā)，后由開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟（Open HandsetAlliance）開(kāi)發(fā)。Android系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Android系統(tǒng)架構(gòu)

2 云端運(yùn)算

云端運(yùn)算是一種概念的延伸，它可以讓使用者在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能通過(guò)聯(lián)機(jī)裝置上的云端應(yīng)用程序，存取數(shù)據(jù)并取得需要大量運(yùn)算的系統(tǒng)資源，獲取相關(guān)的服務(wù)。一般云端運(yùn)算需具備以下條件：一是存取資源要保持高可靠性（例如：不斷線），速度上也必須夠迅速；二是計(jì)算機(jī)資源必須夠大，能夠按照使用者需求分配資源并且各使用者之間不會(huì)相互影響；三是使用者不必知道云端計(jì)算機(jī)資源內(nèi)部的細(xì)節(jié)，只需要明確所需的資源用量并付費(fèi)即可；四是付費(fèi)機(jī)制要合理，否則會(huì)影響使用者使用意愿。

2.1 云端運(yùn)算五大服務(wù)特征

云端系統(tǒng)主動(dòng)控制和優(yōu)化資源使用，通過(guò)一種測(cè)量能力，在某層級(jí)的抽象上用于適合的服務(wù)類(lèi)型（例如儲(chǔ)存、處理、頻寬和活躍用戶(hù)賬戶(hù)）。資源使用可被監(jiān)測(cè)、被控制和被報(bào)告，為供應(yīng)者和消費(fèi)者提供使用服務(wù)情況的信息。一是隨使用者需求自助服務(wù)。依照使用者的需求自行申請(qǐng)?jiān)黾踊驕p少資源。二是隨時(shí)隨地用任何網(wǎng)絡(luò)裝置存取。讓使用者在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以通過(guò)聯(lián)機(jī)裝置上的云端應(yīng)用程序存取數(shù)據(jù)并取得需要大量運(yùn)算的系統(tǒng)資源，獲取相關(guān)的服務(wù)。三是多人共享的彈性運(yùn)算資源，同一臺(tái)服務(wù)器可劃分出多個(gè)區(qū)塊配置給多個(gè)使用者使用。四是快速且具靈活彈性的重新能力具備快速重新配置資源的特性，以供使用者需求。五是服務(wù)資源、使用量等可被監(jiān)控與測(cè)量。

2.2 云端運(yùn)算四大模式

云端運(yùn)算按照供貨商和使用者所屬關(guān)系將云端運(yùn)算部屬分為四大類(lèi)，即公用云、私有云、社群云和混合云。

（1）私有云（Private Cloud）。資料中心是建置在企業(yè)內(nèi)部的IT維護(hù)，由企業(yè)自行負(fù)責(zé)，但也擁有云端的各種特性。

（2）社群云（Community Cloud）。當(dāng)不同組織利用相同的協(xié)議以及架構(gòu)合作時(shí)，彼此的云就會(huì)組成一個(gè)社群并且彼此共享資源，此時(shí)不論是哪個(gè)組織的私有云或公有云都能夠共享并存取對(duì)方的資源。

（3）公有云（Public Cloud）。所有資料都擺放在云端供貨商所建設(shè)的數(shù)據(jù)中心，能夠利用數(shù)據(jù)中心的軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)將使用者的應(yīng)用程序或服務(wù)網(wǎng)向外界展現(xiàn)，并且依照使用者所使用的運(yùn)算量、儲(chǔ)存量以及網(wǎng)絡(luò)使用量來(lái)計(jì)算費(fèi)用。

（4）混合云（Hybrid Cloud）。類(lèi)似公有云加上私有云的特性，且具有公有云與私有云間溝通橋梁的功用。

2.3 云端運(yùn)算三大服務(wù)模式

2.3.1 基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)模式（Infrastructure as a Service，IaaS）

（1）在這種模式下，消費(fèi)者使用基礎(chǔ)運(yùn)算資源，如處理能力、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)元件或中介軟件，能夠掌握作業(yè)系統(tǒng)，存儲(chǔ)空間、已部署的應(yīng)用程序及網(wǎng)絡(luò)元件，但不用管理或控制底層的云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、儲(chǔ)存、甚至個(gè)人的應(yīng)用功能，伴隨有限的特定用戶(hù)應(yīng)用程序配置設(shè)置可能的例外。

（2）根據(jù)用戶(hù)需求，軟件供貨商將軟件或應(yīng)用通過(guò)租賃的方式提供給用戶(hù)。

2.3.2 平臺(tái)服務(wù)模式（Platform as a Service，PaaS）

（1）這種模式下，使用供貨商提供的編程語(yǔ)言和工具，部署到由消費(fèi)者創(chuàng)建的或是為獲取應(yīng)用創(chuàng)建的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。消費(fèi)者不管理或控制的底層的云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、或儲(chǔ)存，但控制部署的應(yīng)用程序和存取環(huán)境配置的可能應(yīng)用。

（2）提供豐富的云中介軟件，包含應(yīng)用容器、數(shù)據(jù)庫(kù)和信息處理，使軟件開(kāi)發(fā)人員可以充分利用這些開(kāi)放資源來(lái)開(kāi)發(fā)客制化的應(yīng)用。

2.3.3 軟件服務(wù)模式（Software as a Service，SaaS）

（1）這種模式下，供貨商提供處理、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其它基本的運(yùn)算資源，消費(fèi)者可以部署和運(yùn)行任意軟件，它可以包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。消費(fèi)者不管理或控制底層的云基礎(chǔ)設(shè)施，但在操作控制系統(tǒng)、儲(chǔ)存、部署的應(yīng)用程序，以及可能有限的控制選擇網(wǎng)絡(luò)組件（例如主機(jī)防火墻）。

（2）用戶(hù)不需要購(gòu)買(mǎi)、維護(hù)軟硬件可以直接在基礎(chǔ)架構(gòu)上建立自己的平臺(tái)和應(yīng)用。

2.4 云端運(yùn)算技術(shù)

云端運(yùn)算中會(huì)使用到的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理、海量分布式運(yùn)算、自治管理以及多租戶(hù)等不同的重要技術(shù)?，F(xiàn)將與系統(tǒng)相關(guān)的海量數(shù)據(jù)處理及海量分布式運(yùn)算說(shuō)明如下：

（1）海量分布式數(shù)據(jù)處理。Google文件系統(tǒng)（Google File System，GFS）就是海量分布式數(shù)據(jù)處理的范例。GFS是Google為了滿(mǎn)足公司需求而開(kāi)發(fā)的分布式文件系統(tǒng)，可運(yùn)作在一般的X86主機(jī)上，專(zhuān)為Google的核心數(shù)據(jù)及頁(yè)面搜尋的儲(chǔ)存進(jìn)行了優(yōu)化，并提高容錯(cuò)能力，因而可以提供大用戶(hù)總體性能最高的存取和運(yùn)算服務(wù)。Google文件系統(tǒng)架構(gòu)，是由GFS Master Server和GFS Chunk Server組成，如圖2所示。其中GFS Master Server是索引服務(wù)器的角色，擁有文件樹(shù)狀目錄以及文件儲(chǔ)存區(qū)塊位置的信息；GFS ChunkServer是儲(chǔ)存服務(wù)器的角色，它和儲(chǔ)存區(qū)與儲(chǔ)存設(shè)備連接，并且儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的每一個(gè)區(qū)塊前端的API呼叫會(huì)通過(guò)GFS Master Server取得儲(chǔ)存位置，然后由GFS Chunk Server取出數(shù)據(jù)。

（2）海量分布式運(yùn)算。到了云端運(yùn)算的時(shí)代，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)容納了幾萬(wàn)臺(tái)以上的實(shí)體服務(wù)器，相當(dāng)于幾百萬(wàn)臺(tái)虛擬機(jī)器，如此龐大的運(yùn)算資源，極適合用來(lái)進(jìn)行分布式運(yùn)算，而若工作被分散到數(shù)以百計(jì)的服務(wù)器執(zhí)行時(shí)，即被稱(chēng)為海量分布式運(yùn)算（Distributed MassComputing），海量分布式運(yùn)算最知名的就是MapReduce分布式計(jì)算架構(gòu)。MapReduce分布式計(jì)算架構(gòu)能大量處理資料或要求的工作，通常會(huì)采用大量分布式的運(yùn)算方式來(lái)處理。MapReduce分布式計(jì)算架構(gòu)主要是將一份工作切割成數(shù)個(gè)細(xì)小的單元（map），經(jīng)過(guò)不同的機(jī)器或運(yùn)算資源處理后，再經(jīng)由工作的組合（reduce），以得到最后結(jié)果。MapReduce分布式計(jì)算架構(gòu)的基本算法格式如表1所示。

圖2 Google File System架構(gòu)圖

表1 MapReduce分布式計(jì)算架構(gòu)的基本算法格式

3 云端旅游導(dǎo)向移動(dòng)通訊設(shè)備實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要分為游客、導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)、旅行社前臺(tái)與后臺(tái)三個(gè)子系統(tǒng)，都部署在云端上，擁有穩(wěn)定的質(zhì)量并能保持高可用性。游客端是3G智能型手機(jī)的應(yīng)用程序，擁有集合地點(diǎn)查詢(xún)、緊急求救、行程表查詢(xún)、額外行程查詢(xún)、匯率兌換、實(shí)時(shí)投訴等功能，并且能夠定時(shí)抓取GPS信息回傳給旅行社后臺(tái)，能幫助游客解決在旅行途中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，例如：迷路、受傷、遭竊、忘記后續(xù)行程、遇到糾紛等等。導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)終端是3G智能型手機(jī)的應(yīng)用程序，擁有行程管理（設(shè)定集合地點(diǎn)、行程表查詢(xún)）、危機(jī)管理（緊急求救、尋找附近警察局、尋找附近醫(yī)院）、住宿餐廳查詢(xún)（查詢(xún)合作住宿餐廳、查詢(xún)附近住宿餐廳）、額外行程管理（設(shè)定與查詢(xún)）等功能，并且能夠定時(shí)獲取GPS信息回傳給旅行社，能提供導(dǎo)游領(lǐng)隊(duì)在帶團(tuán)過(guò)程中，意外狀況處理的功能，例如:飯店客滿(mǎn)、游客受傷、失竊、額外行程集合前的不便等等。旅行社端是云端的網(wǎng)站應(yīng)用程序，擁有前臺(tái)（查詢(xún)行程、訂購(gòu)行程）、后臺(tái)（游客GPS查尋、旅行團(tuán)GPS追蹤、緊急求救系統(tǒng)、游客實(shí)時(shí)投訴管理）等多項(xiàng)服務(wù)，讓旅行社可以方便管理整個(gè)出團(tuán)情況。

圖3 系統(tǒng)示意圖

4 移動(dòng)通訊設(shè)備的Google Map的GPS定位與開(kāi)發(fā)

4.1 Google Map的GPS定位與應(yīng)用

開(kāi)發(fā)Google Map應(yīng)用時(shí)，在開(kāi)啟系統(tǒng)時(shí)必須選擇Google APIs。

由于Google Map服務(wù)需要存取網(wǎng)絡(luò)路同時(shí)也需要使用Google Map API，故必須在Android Manifest．xml中指定要加入的函數(shù)庫(kù)，同時(shí)開(kāi)放網(wǎng)路使用權(quán)。

若要通過(guò)Map View來(lái)使用Google Map服務(wù)，必須使用在Google上注冊(cè)的密鑰，否則無(wú)法顯示地圖，此代碼放置于res/layout/main．xml中。

Android:apiKey=”0I9WW4HR7DmT3QStiOgzj－Gy6HCC-71qs5byLCuA”

要取得GPS位置必須使用LocationListener以及LocationListener類(lèi)別來(lái)得知。首先使用getSys－temService來(lái)取得LOCATION_SERVICE相關(guān)訊息。

接著建立一個(gè)LocationListener來(lái)監(jiān)聽(tīng)位置變化，當(dāng)使用者位置改變則呼叫onLocationChange（Location newLocation），即改變地理位置。

Android位置服務(wù)的兩個(gè)重要類(lèi)別是LocationManager（位置管理）和 LocationProvider（位置提供）。LocationManager位于 Android.location套件，允許我們定位設(shè)備，追蹤和趨近提示等，可由Context.getSystemService（Context.LOCATION_SERVICE）方法取得類(lèi)別的實(shí)例。

LocationProvider用來(lái)描述位置提供者，以及設(shè)定位置提供者的一些屬性。可利用Criteria類(lèi)別為L(zhǎng)ocationProvider設(shè)定條件，以便取得合適的LocationProvider，Location在Android中算是重要的類(lèi)別，包含各種位置及相關(guān)服務(wù)，例如：氣象信息、經(jīng)緯度詳細(xì)數(shù)據(jù)、以及移動(dòng)速度等。本文研究的經(jīng)緯度計(jì)算不是用平面坐標(biāo)，而是用球面坐標(biāo)，所以用經(jīng)緯度計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離是計(jì)算球面上兩點(diǎn)間最短的距離，又稱(chēng)為大圓距離，公式如下所示：

其中φ代表Latitude緯度，λ代表Longtitude經(jīng)度，R則是地球平均半徑為6 371公里。

4.2 地圖視圖

4.2.1 衛(wèi)星視圖

GoogleMaps提供給Android開(kāi)發(fā)者衛(wèi)星視圖樣式，該視圖將衛(wèi)星圖片作為MapView中顯示的對(duì)象。這種視圖的優(yōu)點(diǎn)是形象、一目了然，缺點(diǎn)是地圖顯示、更新時(shí)間較長(zhǎng)。圖4為本系統(tǒng)的衛(wèi)星視圖。

圖4 衛(wèi)星視圖

4.2.2 地形視圖

圖5 通過(guò)手機(jī)上的GPS定位定時(shí)回傳

使用者選擇所要找尋的團(tuán)名，就會(huì)出現(xiàn)該團(tuán)所有成員所在位置的圖標(biāo)，點(diǎn)擊圖標(biāo)會(huì)顯示游客姓名、電話(huà)號(hào)碼、坐標(biāo)、血型、緊急聯(lián)絡(luò)人以及緊急聯(lián)絡(luò)人電話(huà)等。圖5為通過(guò)手機(jī)上的GPS定位定時(shí)回傳圖。

5 結(jié)論

本文在Android操作系統(tǒng)的智能機(jī)上實(shí)現(xiàn)了GPS的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，利用終端各功能模塊的整合，配合相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)，完成指定的功能，如對(duì)定位信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。GPS系統(tǒng)具有全天候、全球覆蓋、三維定速、定時(shí)、高精度、快速、省時(shí)、高效率、應(yīng)用廣泛、多功能等特點(diǎn)，因此可廣泛應(yīng)用于陸地、海洋以及航空航天等各種環(huán)境下。而實(shí)時(shí)的Google Map地圖的使用，更能直觀地將豐富的城市地圖、全國(guó)的公路網(wǎng)圖等地理信息同步地在智能手機(jī)上顯示出來(lái)，方便使用者進(jìn)行查詢(xún)參考，這是以后Android GPS應(yīng)用開(kāi)發(fā)的重要發(fā)展方向。

［1］張莉.機(jī)電一體化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與發(fā)展思考［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（7）.

［2］趙梅花.高校機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)［J］.職業(yè)技術(shù)教育，2006（23）.

［3］袁嫣紅.機(jī)電一體化綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方法及裝置的研究［J］.浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（3）.

An Emulating Real-time based Mobile Tour Guide Management System over the Cloud

XIONG Shu-ping
（Huanggang Polytechnic，Hubei Huanggang 438002，China）

Mobile tour guide management system is made by massive cloud-oriented distributed computing platform and GPS.With GPS positioning data the travel agency downloads a specified mobile app to tour guide and put necessary information in the request between each other via the cloud.The system computes and analyzes information and then to take a relative response to previous request.

cloud;platform;intelligent mobile phone;mobil management

TP311.52

A

2014－09－30

熊淑平（1971-），女，湖北黃岡人，講師,主要從事電子技術(shù)應(yīng)用維修研究。