基于GPS和GPRS使用J2ME，PHP和MYSQL 位置感知和共享系统的实现外文翻译资料

 2022-11-22 16:09:39

Implementation of Location Awareness and Sharing System

based on GPS and GPRS using J2ME, PHP and MYSQL

Ankur Chandra, Shashank Jain, Mohammed Abdul Qadeer

Department of Computer Engineering

Zakir Hussain College of Engineering and Technology

Aligarh Muslim University, Aligarh 202002, India

{ankurchandra, shashankjain, maqadeer}@zhcet.ac.in

Abstract—This document provides detail on the implementation of a location awareness system which gives the userrsquo;s current location, sends this location using SMS (Short Message Service) plus sharing location with friends and family and view them on Google maps. Users can also take benefit of this application in emergency situations by using emergency feature of this application. To get the location coordinates, application is using GPS (Global Positioning System) as location provider. The application design has five parts: a mobile client, a web server, a database, GPS system and a map service. A mobile client which consists of a mobile and GPS receiver finds the location of the user to get aware of his location. In order to share this location the mobile client sends this location to the web server from where other users can get this location if they have the authentication provided by the user.

The mobile client is implemented using J2ME which is one of the most promising software platforms for mobile devices. Sun representatives assert that 18 to 20 million mobile phones support the J2ME platform [1]. Analysts predict that within the next few years, this technology will become omnipresent. According to Gartner Group estimates, in 2006, approximately 80 percent of mobile phones will support Java [1]. The web server side programming is done using PHP and database is maintained by MYSQL.

Keywords- GPS; LBS; J2ME; Midmaps; Google maps; PHP; mysql; GSM; CDMA.

  1. INTRODUCTION

According to a new report from the research firm Berg Insight; “revenues from mobile location based services (LBS) in the European market will grow by 34 percent annually to reach euro;622 million in 2010” [1]. This figure demonstrates how important location based services (LBS) applications are becoming to mobile users. Within the last few years, mobile phones spread like wild fire. With more than 2 billion phones around the globe and more mobile than fixed line subscribers, mobile phone industry is the most growing industry in the world. The development progressed from unhandy simple phones to small all-rounder with high resolution color display, organizer, and integrated camera and Global Position Service (GPS) receiver [2].

The main reason for rapid progress in mobile business is that the features and services that a mobile phone can

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978-1-61284-840-2/11/$26.00 copy;2011 IEEE

provide now a days. The previous generation phones only had the capability of speech communication between several users and text messaging with few numbers of inbuilt hardware. But now a mobile has the capability of image capturing, video recording, Bluetooth, file sharing, touch screen display, low power consumption, GPS receivers to get location coordinates and many other advanced features and inbuilt hardwares. These eye catching features attract more users. Here we are concerning only about the internal GPS receivers [3] in mobile phones. The GPS receiver is able to calculate the location using GPS satellite system [4]. For further information and access authentication about GPS refer to [5].

Location Based Services attracts more and more users to take advantages of these services. A location-based service basically answers three questions: Where am I? Whats around me? And how do I get there? They determine the location of the user by using one of several technologies for determining position (such as GPS), and then use the location and other information to provide personalized applications and services. For an example, consider a wireless 911 emergency service that determines the callers location automatically. Such a service would be extremely useful, especially to users who are far from home and dont know local landmarks. Traffic advisories, navigation help including maps and directions, and roadside assistance are natural location-based services. Other services can combine present location with information about personal preferences to help users find food, lodging, and entertainment to fit their tastes and pocketbooks.

This application can help users to aware with their own location and send it to any valid mobile number using short message service. Users can also share their location with friends and family. Further, users can take advantages of emergency feature which send userrsquo;s current location to emergency numbers.

Because of the rapid growing of JAVA enabled handhelds in the market, we liked to implement this application using J2ME, PHP and MYSQL. For mobile client we are using J2ME and for server side we are using PHP and MYSQL.

Our main aim is to show the implementation of such a system so the rest of the paper is structured as follows. Section II gives an overview of its architectural design. Section III shows the implementation of its different

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components. Section IV shows the simulation and result and finally section V concludes the paper.

  1. SYSTEM ARCHITECTURE

The internet is the medium that is used to transfer the user data and service request from the mobile to the server and then the requested information back to the user. Fig. 1 shows the main 5 elements that construct the system which are the GPS system, the mobile clients, web server and the databa

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基于GPS和GPRS使用J2ME，PHP和MYSQL

位置感知和共享系统的实现

Ankur Chandra，Shashank Jain，穆罕默德阿卜杜勒卡迪尔

计算机工程系

扎基尔侯赛因工程技术学院

Aligarh穆斯林大学，Aligarh 202002，印度

{ankurchandra，shashankjain，maqadeer}@zhcet.ac.in

摘要： 本文详细介绍了位置感知系统的实施情况，该系统提供用户的当前位置，使用SMS（短消息服务）发送此位置以及与朋友和家人共享位置，并在Google地图上查看它们。 用户也可以通过使用此应用程序的紧急功能在紧急情况下利用此应用程序。 为了获得位置坐标，应用程序使用GPS（全球定位系统）作为位置提供商。 应用程序设计有五个部分：移动客户端，Web服务器，数据库，GPS系统和地图服务。 由移动和GPS接收器组成的移动客户端可以找到用户的位置以了解他的位置。 为了共享这个位置，移动客户端将这个位置发送到Web服务器，如果他们有用户提供的认证，其他用户可以从该位置获得该位置。

移动客户端是使用J2ME实现的，J2ME是移动设备最有前途的软件平台之一。 Sun代表声称，有18至2000万部手机支持J2ME平台[1]。 分析人士预测，在未来几年内，这项技术将无所不在。 根据Gartner Group估计，2006年，约80％的手机将支持Java [1]。Web服务器端编程使用PHP完成，数据库由MYSQL维护。

关键词： GPS;LBS;J2ME;Midmaps; 谷歌地图;PHP;MySQL的;GSM;CDMA。

1 引言

根据研究公司Berg Insight的一份新报告， “移动定位服务（LBS）在欧洲市场的收入每年将增长34％，达到6.22亿欧元”[1]。该图显示了基于位置的服务（LBS）应用程序对移动用户的重要性。在过去的几年里，手机像野火般蔓延。全球拥有超过20亿部手机，而且比固定电话用户的手机更多，因此手机行业是全球增长最快的行业。从不简单的手机发展到具有高分辨率彩色显示器，组织器，集成摄像头和全球定位服务（GPS）接收器的小型全能型手机[2]。

移动业务快速发展的主要原因是手机能够提供的功能和服务

现在提供一个日子。上一代手机只具备几个用户之间的语音通信和短消息内置硬件数量少的功能。但现在移动设备具备图像捕捉，视频录制，蓝牙，文件共享，触摸屏显示，低功耗，GPS接收器以获取位置坐标以及许多其他高级功能和内置硬件的功能。这些引人注目的功能吸引了更多用户。这里我们只涉及手机内部的GPS接收器[3]。 GPS接收器能够使用GPS卫星系统计算位置[4]。有关GPS的更多信息和访问认证，请参阅[5]。

基于位置的服务吸引越来越多的用户利用这些服务。基于位置的服务主要回答三个问题：我在哪里？我周围有什么？我如何到达那里？他们通过使用几种确定位置的技术之一（例如GPS）来确定用户的位置，然后使用位置和其他信息来提供个性化应用和服务。举一个例子，考虑一个无线911紧急服务，它自动确定呼叫者的位置。这种服务将非常有用，特别是对离家很远并且不知道当地地标的用户而言。交通咨询，包括地图和路线在内的导航帮助以及路边援助都是自然的基于位置的服务。其他服务可以结合当前位置和个人喜好信息，帮助用户找到食物，住宿和娱乐，以适应他们的口味和钱包。

此应用程序可以帮助用户了解自己的位置，并使用短消息服务将其发送给任何有效的手机号码。用户还可以与朋友和家人分享他们的位置。此外，用户可以利用将紧急号码发送给用户当前位置的紧急功能。

由于市场上支持JAVA的手持设备迅速增长，我们喜欢使用J2ME，PHP和MYSQL来实现这个应用程序。对于移动客户端，我们使用的是J2ME，而对于服务器端我们使用的是PHP和MYSQL。

我们的主要目标是展示这样一个系统的实现，所以本文的其余部分的结构如下。第二部分概述了它的建筑设计。第三部分显示了其不同的实施

组件。第四部分显示了模拟和结果，最后第五部分结束了论文。

2 系统架构

互联网是用于将用户数据和服务请求从移动设备传输到服务器，然后将请求的信息传回给用户的媒介。图1显示了构成系统的主要5个要素，即GPS系统，移动客户端，Web服务器和数据库。

A.移动客户端（移动）

移动台定期从全球定位系统请求其位置，并通过通信网络将其发送到服务器。用户可以随时从服务器请求家庭成员的位置。移动客户端也可以通过短信将其当前位置发送至任何手机号码。移动客户端也有一个内部数据库来存储应用程序设置。

B.服务器

服务器接收用户的位置并更新用户有关家庭成员的位置。

C.数据库

数据库包含服务中订阅的所有用户及其位置。数据库还将用户的手机号码与用户想要分享其位置的其他用户的手机号码一起存储。每当用户更新他的位置时，时间也被更新。

D. GPS

每次移动电话更新服务器中的用户位置时，它都会从GPS请求用户的位置。 GPS确定经度和纬度并将它们发送到手机。

E.地图服务

地图服务根据用户的要求提供Google地图和多个地图处理功能。然而，地图服务是这个系统的间接部分，它将由外部来源提供。然后后来发送到手机。

3 实现

这个应用程序的实现没有完全实现，它包含了前面主题中提到的所有功能。 在这个项目的时间限制内完全实施它是绝对不可能的。 相反，实施仅仅是一个概念证明，其目标是证明可以实现整个系统。

移动应用程序使用J2ME实现，而PHP用于实现服务器功能，MYSQL用于数据库。 将此任务分成几个步骤可以很容易地理解实施。 首先，我们将看到移动客户端的实现，然后是Web服务器和数据库，我们将看到我们如何将外部地图服务与我们的应用程序集成。

图1.系统体系结构

A.移动客户端实现：

移动客户端是支持JAVA的手持设备，GPS接收器为用户提供了多种功能。移动客户端编程语言和IDE是Java和JAVA ME PLATFORM SDK 3.0。 Java ME平台是一组技术和规范，可以结合使用以构建专门满足要求的完整Java运行时环境。Java ME平台已分为两种基本配置，一种适合小型移动设备，另一种适用于更多能够支持智能手机和机顶盒等移动设备。针对资源约束设备（如手机）的配置称为连接有限设备配置（CLDC）[6]。它专门设计用于满足Java平台在有限内存，处理能力和图形功能的设备上运行的需求。对于CLDC和MIDP [7]环境（通常是当今大多数移动设备实现的环境），然后创建MIDlet。 MIDlet是由Java ME软件开发人员创建的应用程序，例如游戏，商业应用程序或其他移动功能。

这些MIDlet可以编写一次，并运行在符合Java ME技术规范的每个可用设备上。 参见图2。

图2.连接的有限设备配置（CLDC）。

移动客户端的几种功能实现如下。

1）图形用户界面（GUI）：手机软件的图形用户界面要求与台式计算机的要求不同。例如，手机的显示尺寸很小，输入设备并不总是包含指点工具，如鼠标或笔输入。因此，在手机上运行的应用程序的用户界面编程指南与桌面计算机不同。

预计MIDP应用程序可以在许多不同的移动电话上运行而不需要修改。这在用户界面方面特别困难;移动信息。设备（MID）拥有各种尺寸的屏幕，灰度和彩色。此外，对于输入，MIDP是相当开放的。 MID上的输入设备的能力差异很大，从数字键盘到字母键盘和软键到触摸屏。 MIDP规定的最小屏幕尺寸为96 x 54像素，至少有一个颜色深度。

下面是我们在使用MIDP图形API功能设计应用程序时牢记的一些重要准则：

bull;用户界面保持简单易用。因为可能尚未使用J2ME手机的新手用户可能会使用该应用程序。

bull;尽可能使用高级API，以便应用程序跨不同手机移植。

假定不存在除Canvas类中定义的键以外的任何键。

bull;应用程序不承担任何特定的屏幕尺寸;相反，它最初查询显示器的大小并相应地进行调整。

bull;选择以列表形式呈现给用户，因为通过手机输入字母数字数据可能很乏味。

2）获取位置：位置包括纬度，经度和高度坐标。这些坐标可以使用J2ME中提供的JSR-179 [8]位置API进行计算。 JSR-179 [3]规范定义了一个Java 2 Micro Edition（J2ME）可选包，为基于Mobile Information Device Profile（MIDP）的设备启用位置感知应用程序。具体而言，该包提供以下两个主要功能：i）获得关于位置的信息 ii）移动设备的定位; iii）访问设备上的地标数据库。

LocationProvider类表示一个模块

能够确定终端的位置。实际上，每个设备可以安装几个位置提供者，每个位置提供者都与不同的定位技术（例如，GPS和基于RSS的三角测量）有关。该API允许指定选择标准来选择最合适的LocationProvider。在选择特定LocationProvider后，应用程序可以通过定期更新或异步查询来检索位置位置对象。 GPSLocationProvider不仅负责数据检索，还负责解析读取的句子并将其翻译为一组坐标。至于位置数据检索，GPSLocationProvider负责连接到GPS传感器以获取当前位置数据（位置坐标，高度，日期和时间）。在句法分析之后，GPS LocationProvider可以使用收集到的位置数据创建Location对象并将它们分发给JSR-179 Java应用程序。

3）短消息服务（SMS）：无线消息传递API（WMA 2.0）JSR 205 [9] [10]提供了一个通用接口，可用于启用基于移动信息设备配置文件（MIDP）的应用程序来发送和接收短文本和二进制消息以及多媒体消息。通过使用这个API，用户的当前位置坐标，即纬度，经度和高度通过SMS作为文本发送。

4）位置共享：为了与其他用户共享位置，移动客户端需要使用通用分组无线业务（GPRS）[11] [12]通过TCP / IP协议[13] [14]与网络服务器进行通信。为了允许应用程序跨所有移动电话可移植，HTTP连接用于将客户端连接到服务器。 HTTP是一个请求响应应用程序协议，其中GET或PUT命令用于提供数据。在这个系统中，使用了GET方法，其中请求的数据成为URL中的一部分（编码）。由于客户端的请求不包含大量数据，因此不会有超出环境变量能力的风险。

B. Web服务器端实现

C.地图服务

应用程序需要集中式数据库来实现位置共享。 MYSQL用于数据库，PHP用于实现服务器功能以根据用户需求修改这些数据。首先，我们通过在个人计算机（PC）上使用本地服务器来满足这一需求。为此，我们使用名为WAMPSERVER的软件，其中包括PHP，MYSQL和apache Web服务器。

在此应用程序中，一旦客户端通过网络将其请求发送到服务器，则由服务器来解释请求并生成适当的响应。应用程序在服务器上的接收端是一个PHP页面，它是一个普通的HTML页面，其中添加了两个元素：首先，文件名以“.php”扩展名结尾，以便Web服务器知道它应该被专门解释。其次，该文件包含一些服务器端代码指令，例如在将页面发送到客户端之前获取服务器应执行的当前日期。在向用户显示的应用程序的主菜单中，显示供用户选择的可用图层名称列表。一旦用户做出选择，客户端连接到服务器并使用GET / PUT方法传输用户的请求参数，该方法在服务器上启动PHP代码执行。 PHP代码用于访问数据库并形成一个动态HTML页面，并从数据库中提取数据。在应用程序中，PHP代码主要包含用于在数据库中进行查询的SQL语句。结果数据然后被发送回客户端。图3显示了包含数据库的Web服务器体系结构。如图所示，服务器层使用PHP脚本引擎与数据库层进行通信。与Web服务器的通信通过TCP / IP协议进行。

图3.包含数据库的Web服务器体系结构

这部分主要提供平行移动，缩放，地理编码和重定位中心等功能， 定位服务：在客户端和服务器之间交换数据，实时显示以移动终端为中心的地图信息。 MidMaps [15]是为我们的应用程序提供Google地图的地图服务。

Google地图服务器包含一个巨大的地球图像数据库。 此方法仅用于研究目的。 访问Google地图数据库并不是获得许可的方法。 谷歌地图是经纬度相关的[16]。 Google地图拥有多个256x256像素图块。 缩放级别从17到0。每个Google tile都有相应的纬度，经度和缩放值。 Google使用x，y坐标系与缩放值组合来指定要从服务器检索的图块。 图4是整个地球的图像。

图4.地球的图像

4 系统结果

该移动应用系统采用诺基亚5235作为内置GPS接收器的测试手机。 图5显示了用户的当前位置以及将该位置定位在移动屏幕中心的地图。 用户可以浏览地图，也可以缩放/缩小地图。 缩放时，地图会自动切换到下一级地图。 图6说明了位置共享。 用户需要输入正确的密码才能访问他的朋友的位置。 它由红色指针标记。

图5.用户的位置，地图上的位置视图和通过SMS发送位置

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