Location Based Services: An Operational Approach of the Underlaying Technologies, Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπυχιακών Σπουδών "Οικονομική και Διοίκηση των τηλεπικοινωνικών Δικτύων", Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Τμήμα Οικονομικών Επιστημών, Εθνικό και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Φεβρουάριος 2005

1. Location Based Services:
An Operational Approach of the Underlaying Technologies
Εργασία στο μάθημα
«Οργανωσιακός Σχεδιασμός και Ανάπτυξη
Ανθρωπίνου Δυναμικού»
Ομάδα Εργασίας:
Κίκιρας Παναγιώτης
Λελίδης Ανέστης
Κάργας Αντώνης
Γιαννικόπουλος Κων/νος
Σταυρόπουλος Άγγελος

2. Αθήνα, Φεβρουάριος 2005
2

3. Διατμηματικό Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών : Οικονομική & Διοίκηση Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων
(Οργανωσιακός Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Ανθρωπίνου Δυναμικού)
Location Based Services:
An Operational Approach of the Underlaying Technologies
Π.Κίκιραs1, Α.Σταυρόπουλος2 , Α. Κάργας3, Α.Λελίδηs4 ,Κ. Γιαννικόπουλος5
(1) ΔΠΜΣ «Διοίκησης & Οικονομικής των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων» e-mail: kikirasp @ ieee . org
(2) ΔΠΜΣ «Διοίκησης & Οικονομικής των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων» e-mail: astaur @ odt . uoa . gr
(3) ΔΠΜΣ «Διοίκησης & Οικονομικής των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων» e-mail: akargas @ yahoo . gr
(4) ΔΠΜΣ «Διοίκησης & Οικονομικής των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων» e-mail: lelidis @ hol . gr
(5) ΔΠΜΣ «Διοίκησης & Οικονομικής των Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων» e-mail: kgian @ odt . uoa . gr
1. Εισαγωγή
Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια εκρηκτική ανάπτυξη στις τεχνολογίες
επικοινωνίας και ειδικότερα στις τεχνολογίες που επιτρέπουν την επικοινωνία με
κινητούς σταθμούς αλλά και με συσκευές και συστήματα που βρίσκονται οπουδήποτε
στο περιβάλλον στο οποίο εργάζονται και διαβιούν οι άνθρωποι. Ως τέτοιες λογίζονται οι
τεχνολογίες ασύρματης δικτύωσης (WiFi), οι κινητές επικοινωνίες με κυρίαρχο
εκπρόσωπο το GSM και τώρα πλέον το UMTS, οι τεχνολογίες RFID και SPOT (Radio
Frequency Identifiers, και Smart Personal Object Technology), το δορυφορικό σύστημα
εντοπισμού (GPS) και τα δίκτυα ασύρματων αισθητήρων.
Οι τεχνολογίες αυτές επιτρέπουν στους χρήστες κινητών υπηρεσιών να αλληλεπιδρούν
με το περιβάλλον τους ενώ ταυτόχρονα επιτρέπουν στις εφαρμογές να παρακολουθούν
και καταγράφουν γεγονότα από αντικείμενα τα οποία εντοπίζονται στον ορίζοντα
παρατήρησης τους. Έτσι οι χρήστες μπορούν να αναζητούν υπηρεσίες με κριτήριο την
χωρική εγγύτητα – π,χ το κοντινότερο εστιατόριο στην τωρινή τους θέση και την
διαδρομή ως την πρόσβαση σε αυτό. Ενώ υπηρεσίες με στόλο οχημάτων όπως η
αστυνομία, η πυροσβεστική αλλά και οι εταιρείες ΤΑΧΙ μπορούν να στέλνουν το
κοντινότερο διαθέσιμο στο συμβάν όχημα, επιταχύνοντας έτσι τον χρόνο εξυπηρέτησης
των χρηστών. Από την άλλη μεριά συστήματα καταγραφής μπορούν να παρακολουθούν
3

4. την ροή αγαθών και άλλων κρίσιμων παραμέτρων, επιτρέποντας έτσι σε μια σειρά
επιχειρηματικών κλάδων, όπως των μεταφορών (αεροπορικές, θαλάσσιες,
σιδηροδρομικές, επίγειες) και του εμπορίου (λιανικού, χονδρικού), να παρακολουθούν
την πορεία ενός αγαθού από την πηγή του ως στο ράφι του τελευταίου καταστήματος
λιανικής πώλησης.
Οι υπηρεσίες που βασίζονται στην θέση (location based services- εφεξής LBS) είναι
ένας ζωντανός και ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας εφαρμογών με αρκετές ενεργές
ερευνητικές ομάδες, πολλά προϊόντα και πολλές και ενδιαφέρουσες εφαρμογές. Ο όρος
υπηρεσίες που βασίζονται στην θέση (LBS) είναι μια σχετικά καινούρια έννοια και
φανερώνει εφαρμογές οι οποίες ενοποιούν την γεωγραφική θέση (π.χ χωρικές
συντεταγμένες) με την γενική ιδέα των υπηρεσιών. Παραδείγματα τέτοιων υπηρεσιών
περιλαμβάνουν τις υπηρεσίες εκτάκτου ανάγκης, τα συστήματα καθοδήγησης οχημάτων,
τα συστήματα σχεδιασμού περιήγησης τουριστών, καθώς και τους ‘‘yellow maps’’ οι
οποίοι είναι συστήματα παροχής πληροφοριών τα οποία συνδυάζουν τις πληροφορίες
καταλόγου επαγγελματιών και επιχειρήσεων με χάρτες. Οι παραπάνω υπηρεσίες εξαιτίας
της ανάπτυξης των κινητών επικοινωνιών αντιπροσωπεύουν μια σειρά από πρωτόγνωρες
προκλήσεις τόσο σε νοητικό όσο και τεχνικό επίπεδο. Είναι δε ξεκάθαρο, από την έως
τώρα εξέλιξη της τεχνολογίας, ότι αυτού του είδους οι τεχνολογίες θα αποτελούν μέρος
της καθημερινότητας μας στο κοντινό μέλλον, ως εφαρμογές σε συσκευές όπως οι
προσωπική υπολογιστές, τα PDA (personal digital assistants), τα «έξυπνα» τηλέφωνα
αλλά και σε λοιπές οικιακές συσκευές όπως τα ψυγεία οι τηλεοράσεις κ.τ.λ.
Η παροχή υπηρεσιών προστιθέμενης αξίας στους χρήστες, έχοντας ως σημείο εκκίνησης
χωρικές πληροφορίες είναι ένα ιδιαίτερα σύνθετο πρόβλημα. Το οποίο γίνεται ακόμα
περισσότερο πολύπλοκο εάν αναλογιστεί κανείς το πλήθος των πιθανών εφαρμογών και
τις ανάγκες σε υλικό και λογισμικό που αυτές απαιτούν. Ανάμεσα σε αυτές θα
μπορούσαμε να αξιολογήσουμε ως πρωταρχικές την ανάγκη ύπαρξης προτύπων, την
ανάγκη επαρκούς υπολογιστικής ισχύος στις συσκευές, και στην αναγκαιότητα φιλικών
αλλά ταυτόχρονα και ισχυρών διεπαφών ανάμεσα στους χρήστες και τις συσκευές που
προορίζονται για την χρήση σε LBS συστήματα.
Η εργασία αυτή εστιάζει στην επιχειρησιακή ανάλυση των υπηρεσιών που εξαρτώνται
από την θέση. Η οργάνωση της εργασίας έχει ως ακολούθως. Στο τμήμα 2 επιχειρείται
4

5. μια συνολική θεώρηση της τεχνολογίας, ειδικότερα δε στην κατεύθυνση των προτύπων,
της ωριμότητας και της απόδοσης. Στο τμήμα 3 παρέχεται μια οικονομική ανάλυση της
τεχνολογίας LBS, καθώς επίσης επιχειρείται μια προσπάθεια εντοπισμού των
μελλοντικών τάσεων στον τομέα των LBS. Τέλος, η εργασία ολοκληρώνεται με το
τμήμα 4 προσφέροντας κάποια συμπεράσματα – διαπιστώσεις τα οποία προέκυψαν από
την μελέτη των υπηρεσιών που εξαρτώνται από την θέση.
2. Ανάλυση Αξιοπιστίας
Η ενότητα αυτή έχει σαν στόχο να παρέχει το τεχνολογικό υπόβαθρο στο οποίο
στηρίζεται η λειτουργία ηλεκτρονικών υπηρεσιών που βασίζονται στον εντοπισμό θέσης
(Location Based Services) και να δημιουργήσει ερεθίσματα προκειμένου να συζητηθούν
θέματα σχετικά με την ανάπτυξη και την προώθηση τέτοιων υπηρεσιών. Επίσης
περιλαμβάνει απαντήσεις σε ζητήματα όπως κατά πόσο οι ασύρματες κινητές
τεχνολογίες μπορούν να υποστηρίξουν συστήματα LBS, ποιες κινητές τεχνολογίες
προσδιορισμού θέσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ποιες είναι οι ανεπάρκειές τους,
και πώς συστήματα GIS χειρίζονται τις χωρικές πληροφορίες προκειμένου να
δημιουργήσουν κατάλληλες εικόνες χαρτών στις κινητές συσκευές (όπως είναι τα κινητά
τηλέφωνα και τα PDAs). Επιπλέον αναλύονται θέματα όπως η διαλειτουργικότητα και η
προστασία της ιδιωτικότητας των συστημάτων LBS.
2.1 Ασύρματα κινητά πρότυπα επικοινωνίας και LBS
2.1.1 Τμήματα ασύρματων κινητών συστημάτων
Γενικά, ένα ασύρματο σύστημα επικοινωνιών αποτελείται από τρία κύρια τμήματα: τα
Mobile Switching Centers (MSC) ή κεντρικός εξοπλισμός επεξεργασίας, τoυς σταθμούς
βάσης και τις συσκευές χρηστών (π.χ., Prasad 1998). Τα MSC είναι υπεύθυνο για την
αλληλεπίδραση με ένα μεγάλο αριθμό σταθμών βάσης, τον έλεγχο της λειτουργίας των
κλήσεων και την τιμολόγηση. Τα κέντρα αυτά κάνουν χρήση ορισμένων πολύ
σημαντικών βάσεων δεδομένων, όπως ο κατάλογος εγχώριας θέσης (HLR) και ο
κατάλογος θέσης επίσκεψης (VLR). Το HLR περιέχει τις εγγραφές συνδρομητών και
πληροφορίες σχετικές με το είδος των υπηρεσιών. Το VLR χρησιμοποιείται όταν ένας
5

6. πελάτης, εξυπηρετούμενος από το σύστημα της περιοχής του, "περιπλανηθεί" σε μια
άλλη περιοχή.
Οι σταθμοί βάσης είναι οι "σύνδεσμοι" μεταξύ των κέντρων MSC και των συσκευών των
χρηστών. Ένας σταθμός βάσης διαχειρίζεται μια κυψέλη μέσα σε ένα ασύρματο
τηλεφωνικό δίκτυο, στην οποία αντιστοιχεί μεγάλος αριθμός συσκευών χρηστών. Ο
σταθμός βάσης, τυπικά, περιλαμβάνει μια μονάδα ελέγχου, ράδιο-εξοπλισμό σταθμού
βάσης και μια κεραία. Οι συσκευές χρηστών μπορούν να είναι κινητά τηλέφωνα ή μικρές
φορητές συσκευές γνωστές και ως προσωπικοί ψηφιακοί βοηθοί (PDAs). Μια συσκευή
χρήστη αποτελείται από μια διεπαφή ελέγχου, έναν πομποδέκτη και ένα σύστημα
κεραίας.
Όταν ένας χρήστης (calling party) κάνει μια κλήση από το κινητό του/της τηλέφωνο, ο
αντίστοιχος σταθμός βάσης λαμβάνει την κλήση και την μεταφέρει στο συνδεδεμένο
κέντρο MSC. Το καλών κέντρο MSC επεξεργάζεται την κλήση, ανακτά το προφίλ του
χρήστη που καλεί από τη βάση δεδομένων και καθιστά τις σχετικές πληροφορίες
διαθέσιμες στο MSC. Ο καλούμενος χρήστης (called party) λαμβάνει την κλήση μέσω
του αντίστοιχου σταθμού βάσης. Η επικοινωνία μεταξύ των κέντρων MSC εκτελείται
μέσω του συστήματος σταθερής τηλεφωνίας.
2.1.2 Πρωτόκολλα κινητής επικοινωνίας
Τα πρωτόκολλα ασύρματης κινητής επικοινωνίας είναι σύνθετα και, δυστυχώς, όχι
διαλειτουργικά. Οι ΗΠΑ έχουν αναπτύξει το κινητό δίκτυό τους βασισμένο στο πρότυπo
IS-41 (Interim Standard 41), ενώ η Ευρώπη χρησιμοποιεί τo πρότυπο GSM (Global
System for Mobility). Στις μέρες μας, τα δίκτυα GSM φαίνονται να προσφέρουν
καλύτερες λύσεις για υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας και ως εκ τούτου γίνονται όλο και
περισσότερο δημοφιλή σε πολλές χώρες του κόσμου και στις Η.Π.Α. Το δίκτυο GSM
έχει αναπτύξει δύο σημαντικά πρότυπα για την ανάπτυξη συστημάτων LBS, το Short
Message Service (SMS) και το General Packet Radio System (GPRS). Το πρότυπο GSM
χρησιμοποιεί εξίσου τεχνικές πολυπλεξίας συχνότητας (FDMA) και χρόνου (TDMA).
Η προηγμένη κινητή τηλεφωνική υπηρεσία (AMPS) ήταν το πρώτο αναλογικό
κυψελοειδές σύστημα που εισήχθη στις ΗΠΑ. Το AMPS υιοθετεί την τεχνική FDMA,
και χρησιμοποιεί IS-41 για τη διαχείριση “περιπλάνησης” (roaming). To ψηφιακό AMPS
(D-AMPS) παρέχει τις ψηφιακές υπηρεσίες. Επίσης χρησιμοποιεί τεχνική TDMA, και το
6

7. πρότυπο IS-41 για τη διαχείριση “περιπλάνησης” (roaming). Η τεχνική πολυπλεξίας
κώδικα (CDMA), ή IS-95, είναι ένα ακόμα πρότυπο που χρησιμοποιεί το IS-41 για τη
διαχείριση κινητικότητας (mobility). Πρόκειται λοιπόν για ένα νέο, συγκριτικά, πρότυπο
κυψελοειδούς τηλεφωνίας. Ενώ το GSM χρησιμοποιείται στην Ευρώπη, το D-AMPS και
το CDMA χρησιμοποιείται περισσότερο στις ΗΠΑ. Στην Αυστραλία, τα κινητά δίκτυα
στηρίζονται περισσότερο στο πρότυπο GSM, αν και οι υπηρεσίες CDMA έχουν εισαχθεί
σχετικά πρόσφατα. Οι τρέχουσες εφαρμογές LBS αναπτύσσονται βασισμένες στο
CDMA (IS-95) ή το GSM ως πρότυπα, καθώς επίσης και στα μελλοντικά πρότυπα
(UMTS).
2.1.3 Πρότυπα που υποστηρίζουν συστήματα LBS
Το τεχνολογικό υπόβαθρο των συστημάτων LBS εκτείνεται από τη 2η γενεά (2G)
κινητής τηλεφωνίας, μέσω της αποκαλούμενης γενεάς 2,5 (2.5G), ως την τρίτη γενεά
(3G).Η γενεά 2.5G είναι μια εξέλιξη της προηγούμενης (2G) τεχνολογίας όπως το GSM,
και περιλαμβάνει τα πρότυπα SMS και GPRS. Αυτά είναι πρότυπα δικτύων τύπου
"πάντα συνδεδεμένα" (always connected). Το SMS είναι σε θέση να μεταφέρει μηνύματα
κειμένου, τα οποία μπορούν να είναι συνδυασμός λέξεων και αριθμών. Κάθε σύντομο
μήνυμα περιέχει μέχρι 160 χαρακτήρες σε μήκος, για τα λατινικά αλφάβητα, και 70
χαρακτήρες για τα μη λατινικά αλφάβητα όπως τα κινέζικα ή τα αραβικά. Το SMS είναι
σήμερα ένα από τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται για την παροχή κινητών
πληροφοριών χαρτογράφησης, όπως οι turn-by-turn directions, με τη μορφή κειμένου.
Εντούτοις, οι περιορισμοί του SMS (πρωτίστως η δυνατότητα να σταλούν μόνο 160
χαρακτήρες κειμένου) μπορούν να ξεπεραστούν με τη χρήση του GPRS, και τις
ενισχυμένες μορφές του SMS που υποστηρίζει.
Το GPRS είναι πρόσφατα εισηγμένο πρότυπο στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ, και στην
Αυστραλία είναι ήδη διαθέσιμο από το τέλος του 2001 ( http :// www . telstra . com . au ) . Το
GPRS υποστηρίζεται από τα πρότυπα κινητής τηλεφωνίας GSM και TDMA. Έχει μερικά
πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις υπηρεσίες δεδομένων της γενεάς 2G που προσφέρει
το δίκτυο GSM και το πρότυπο SMS. Καταρχήν, το GPRS επιτρέπει την πρόσβαση στο
Διαδίκτυο. Αφετέρου, το GPRS προσφέρει, θεωρητικά, την υψηλότερη ταχύτητα
μεταφοράς δεδομένων. Η υψηλότερη ταχύτητα που το GPRS μπορεί να φθάσει είναι
171.2 Kbps όταν χρησιμοποιούνται και οι 8 χρονοθυρίδες (timeslots). (Η χρονoθυρίδα
7

8. είναι μια μονάδα που προκύπτει από τη διαίρεση του φάσματος του χρόνου στις τεχνικές
TDMA.). Η ταχύτητα αυτή είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από ότι σε ένα σταθερό δίκτυο
τηλεπικοινωνιών (56Kbps). Στην πραγματικότητα σε κάθε χρήστη παραχωρούνται,
κανονικά, τρεις χρονοθυρίδες και επομένως η ταχύτητα είναι πολύ χαμηλότερη.
Επομένως, η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων, στο δίκτυο κινητής, δεν θα είναι
μεγαλύτερη από ότι στο δίκτυο σταθερής τηλεφωνίας.
Επιπλέον, το GPRS χρειάζεται υποστήριξη από άλλες τεχνολογίες όπως το SMS, για την
αποθήκευση και την προώθηση μηνυμάτων, καθώς επίσης και 3G τεχνολογίες (EDGE
και HSCSD) με μεγαλύτερη χωρητικότητα για τη μεταφορά δεδομένων. Ως εκ τούτου
μερικές εφαρμογές LBS μπορεί να χρειαστεί να περιμένουν αρκετά χρόνια προκειμένου
να υποστηρίζονται από δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 2.5G ή 3G πλήρους λειτουργίας. Το
αποκαλούμενο “Ασύρματο Διαδίκτυο” ή “Κινητό Διαδίκτυο” επιτρέπει στους παρόχους
τηλεπικοινωνιών να προσθέσουν περισσότερες υπηρεσίες, συμπεριλαμβανομένων των
βασισμένων στον εντοπισμό θέσης, υπηρεσιών, στα υπάρχοντα ασύρματα δίκτυα. Το
κινητό/ασύρματο Διαδίκτυο αναπτύσσεται κάτω από μερικούς περιορισμούς. Καταρχήν
τα ασύρματα συστήματα επικοινωνιών είναι πολύ διαφορετικά. Το κινητό/ασύρματο
Διαδίκτυο πρέπει να είναι συμβατό με τα GSM, CDMA και AMPS. Αφετέρου, το μικρό
μέγεθος των κινητών συσκευών μεταφράζεται σε μια περιορισμένη με το χρήστη
διεπαφή, μια λιγότερο ισχυρή CPU και μια συγκριτικά χαμηλότερη χωρητικότητα σε
μνήμη. Το ασύρματο δίκτυο, σε σύγκριση με το τυποποιημένο ενσύρματο δίκτυο, «έχει
περιορισμένο εύρος ζώνης, περισσότερο μακροχρόνια λανθάνουσα κατάσταση και
χαμηλότερο βαθμό αξιοπιστίας στην παράδοση των ασύρματων δεδομένων» (Lin &
Chlamtac, 2001). Επιπλέον, το τυποποιημένο περιεχόμενο των ιστοσελίδων του
Διαδικτύου δεν θα μεταγλωττιστεί σωστά από τους micro-browsers που βρίσκονται
εγκατεστημένοι στις κινητές συσκευές. Επομένως, νέα πρότυπα κινητού Διαδικτύου
απαιτούνται, όπως το ασύρματο πρωτόκολλο εφαρμογής (WAP) και η ασύρματη γλώσσα
σήμανσης (WML).
Η γλώσσα WML είναι βασισμένη στη γλώσσα σήμανσης XML, η οποία είναι μια
γλώσσα που αναπτύσσεται για τη διανομή του περιεχομένου βάσεων δεδομένων μέσω
του τυποποιημένου Διαδικτύου. Επομένως, η WML είναι παρόμοια με τη γλώσσα
σήμανσης HTML, αλλά σχεδιάζεται για την αποτελεσματική διανομή και αποστολή
8

9. δεδομένων μέσω των περιορισμένου εύρους ζώνης, δικτύων κινητής τηλεφωνίας. Μια
WML σελίδα καλείται “deck”, και σε μια τέτοια σελίδα είναι δυνατό να υπάρχουν
πολλές υπο-σελίδες, αποκαλούμενες ως “cards”. Κάθε WML υπο-σελίδα προσδιορίζεται
από έναν, τυποποιημένο στο Διαδίκτυο, ομοιόμορφο εντοπιστή πόρων (URL). Οι
χρήστες επιτυγχάνουν την πλοήγηση με τον αντίστοιχο WML browser.
Το πρωτόκολλο WAP έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί πάνω από πολλά ασύρματα δίκτυα.
Πρόκειται για μια στοίβα πρωτοκόλλων, τα οποία είναι παρόμοια με τα αντίστοιχα
πρωτόκολλα του τυποποιημένου Διαδικτύου στους προσωπικούς υπολογιστές, όπως
υποδεικνύεται στο Σχήμα1. Οι WAP πύλες παρέχουν αποδοτική ασύρματη πρόσβαση
στο Διαδίκτυο, όπως φαίνεται στο Σχήμα2, χειρίζονται τα αιτήματα που προέρχονται από
τα, συμβατά με το WAP πρωτόκολλο, κινητά τηλέφωνα, μεταφέρουν τα αιτήματα αυτά,
και λαμβάνουν δεδομένα από έναν κεντρικό εξυπηρετητή (επειδή τα κινητά τηλέφωνα
δεν μπορούν να επικοινωνήσουν άμεσα με τον κεντρικό εξυπηρετητή). Επιπλέον, η πύλη
μεταφράζει το WAP πρωτόκολλο στο αντίστοιχο TCP/IP του Διαδικτύου για τους
εξυπηρετητές εφαρμογών (AS) που δεν υποστηρίζουν WAP.
Εικόνα 1:WAP Architecture (Lin & Chlamtac, 2001)
9

10. Εικόνα 2:WAP Model (Lin & Chlamtac, 2001)
2.2 Προσδιορισμός θέσης και LBS
Ο προσδιορισμός της θέσης των χρηστών κινητών συσκευών είναι μια από τις πιο
σημαντικές διαδικασίες που πρέπει να ολοκληρωθούν προκειμένου να τεθούν σε
λειτουργία υπηρεσίες βασισμένες στον εντοπισμό θέσης. Οι πάροχοι τέτοιων υπηρεσιών
στις μέρες μας, χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους για τον εντοπισμό της θέσης ενός
χρήστη κινητής συσκευής.
Non-GPS τεχνικές προσδιορισμού θέσης
Οι πιο γνωστές non-GPS τεχνικές εντοπισμού της θέσης κινητού είναι: Cell of Origin,
Time of Arrival, Angle of Arrival και Enhanced Observed Time Difference. Όλες οι
παραπάνω τεχνικές χρησιμοποιούν το ασύρματο σύστημα τηλεπικοινωνιών.
Η απλούστερη μέθοδος εντοπισμού ενός κινητού τηλεφώνου βασίζεται στον κωδικό της
κυψέλης (Cell–ID). Το μεγάλο πλεονέκτημα της τεχνικής είναι ότι εφόσον η πληροφορία
αυτή αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό των συστημάτων κυψελωτής τηλεφωνίας,
ελάχιστες αλλαγές απαιτούνται στα υπάρχοντα συστήματα (μειωμένο κόστος
υλοποίησης). Συγκεκριμένα, το Cell ID πρέπει απλά να συσχετιστεί με κάποια θέση (π.χ.
πρέπει να είναι γνωστές οι γεωγραφικές συντεταγμένες του Base Station - BS). Ένα άλλο
πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν χρειάζονται υπολογισμοί για την
ανάκτηση της πληροφορίας θέσης. Έτσι, ο εντοπισμός γίνεται πάρα πολύ γρήγορα
(περίπου σε 3 δευτερόλεπτα).
10

11. Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι η ακρίβεια των αποτελεσμάτων είναι άμεσα
συνδεδεμένη με την ακτίνα της κυψέλης η οποία μπορεί να είναι πολύ μεγάλη, ιδιαίτερα
σε μη αστικές περιοχές. Σε αστικές περιοχές με πυκνό δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, η
ακρίβεια είναι σημαντικά καλύτερη. Πρέπει όμως να σημειωθεί ότι εξαιτίας θεμάτων
διάδοσης (propagation), ο σταθμός βάσης (BS) που εξυπηρετεί την επικοινωνία μπορεί
να μην είναι ο κοντινότερος δυνατός. Συνεπώς η ακρίβεια εντοπισμού δεν εξαρτάται
μόνο από την πυκνότητα των σταθμών και την γεωμετρία τους, αλλά και από τον
συγκεκριμένο σταθμό βάσης που χρησιμοποιείται από το δίκτυο. Πρέπει να τονίσουμε
ότι ως θέση του χρήστη θεωρείται η περιοχή κάλυψης του σταθμού βάσης. Σε αστικά
κέντρα και με την χρησιμοποίηση πολύ μικρού μεγέθους κυψελών (pico cells) η θέση
μπορεί να εντοπιστεί με ακρίβεια 150 μέτρων.
Πρέπει να επισημάνουμε ότι η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα από
εφαρμογές εντοπισμού θέσης, αφού δεν είναι απαραίτητες αλλαγές στα δίκτυα κινητής
τηλεφωνίας και στις συσκευές (τρέχουσα λύση), με το μειονέκτημα βέβαια ότι το
αποτέλεσμα δεν θα έχει την ακρίβεια που παρέχουν άλλες μέθοδοι (απαιτούνται
δαπανηρότερες αλλαγές – αναβαθμίσεις). Αν και η ακρίβεια αυτή μπορεί να είναι αρκετή
για πληροφοριακές υπηρεσίες μέσα σε πόλεις, δεν είναι ικανοποιητική για υπηρεσίες
εκτάκτου ανάγκης.
Οφείλουμε να σημειώσουμε ότι ανάλογα με τις δυνατότητες του κινητού, την
γεωγραφική θέση στην οποία βρίσκεται και την υπηρεσία που καλούμαστε να
παρέχουμε, η πλατφόρμα μας έχει την δυνατότητα να κάνει χρήση βελτιωμένων
τεχνικών Cell–ID όπως είναι οι Cell–ID + Timing Advance (χρήση σε μη αστικές
περιοχές όπου έχουμε αραιότητα κυψελών), Cell–ID + Network Measurements (οι
μετρήσεις δικτύου μπορούν να γίνουν διαθέσιμες ακόμη και σε κατάσταση αναμονής του
κινητού), Round Trip Time (για κινητά 3ης γενιάς με μία θεωρητική βελτίωση της
ακριβείας στα 80 μέτρα).
Η ανίχνευση της θέσης με την μέθοδο Time of Arrrival (ΤοΑ) μπορεί να επιτευχθεί
επίσης και από μετρήσεις της χρονικής καθυστέρησης στην μετάδοση των σημάτων
μεταξύ της κινητής συσκευής και μερικών σταθμών βάσης. Αν υποθέσουμε ότι
υπάρχουν δύο διαστάσεις και διάδοση Line-Off Sight (περιοριστικός παράγοντας της εν
λόγω τεχνική), κάθε μέτρηση χρονικής καθυστέρησης καθορίζει έναν κύκλο γύρω από
11

12. τον σταθμό βάσης και τρεις τέτοιοι κύκλοι είναι αρκετοί για τον μοναδιαίο
προσδιορισμό μιας θέσης. Το πρόβλημα με αυτή την τεχνική είναι ο ακριβής
συγχρονισμός μεταξύ του κινητού και των σταθμών βάσης για την λήψη σωστών
εκτιμήσεων της χρονικής καθυστέρησης. Στο GSM, οι σταθμοί βάσης στέλνουν την
παράμετρο Timing Advance (TA) στις συσκευές κινητών οι οποίες είναι συνδεδεμένες
πάνω τους, για να εξασφαλίσουν ότι οι μεταδόσεις από τις συσκευές θα φτάσουν στο
σωστό TDMA time slot. Η παράμετρος αυτή μετράει τον χρόνο διάδοσης (propagation
time) μεταξύ της συσκευής και του σταθμού αλλά μόνο σε μονάδες που αντιστοιχούν σε
554 μέτρα. Μια πιο ακριβής μέτρηση θα ήταν χρήσιμη αλλά θα απαιτούσε και αλλαγές
στο δίκτυο (αύξηση του κόστους επένδυσης από πλευράς του τηλεπικοινωνιακού
παροχέα).
Στην περίπτωση που ο εντοπισμός γίνεται από το δίκτυο σύμφωνα με την μέθοδο TOA
(uplink TOA), οι μετρήσεις του χρόνου άφιξης πραγματοποιούνται στους σταθμούς
βάσης και στην συνέχεια μεταφέρονται στο Mobile Location Center για τον
προσδιορισμό της θέσης. Όταν ο εντοπισμός γίνεται από την συσκευή (down-link TOA)
οι μετρήσεις γίνονται από την συσκευή και είτε χρησιμοποιούνται άμεσα από αυτή για
τον προσδιορισμό του στίγματος, είτε μεταδίδονται στο Mobile Location Center για την
εκτέλεση της εργασίας αυτής. Η μέθοδος uplink Time Of Arrival (TOA) απαιτεί την
ύπαρξη πρόσθετου εξοπλισμού (hardware) στο δίκτυο (Location Measurement Units -
LMUs) για την επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας προσδιορισμού θέσης και βασίζεται
στην μέτρηση του χρόνου άφιξης (time of arrival) ενός γνωστού σήματος που έχει σταλεί
από το κινητό και ληφθεί από τρεις ή περισσότερες μονάδες μετρήσεων. Το σήμα αυτό
δημιουργείται κατά την υλοποίηση ενός ασύγχρονου handover και μπορεί να
πραγματοποιηθεί από τα υπάρχοντα κινητά χωρίς καμία αναβάθμισή τους. Οι μονάδες
μετρήσεων χρησιμοποιούν τυχαία access bursts για να υπολογίσουν το TOA.
Λαμβάνοντας μια αίτηση εντοπισμού της θέσης, οι μονάδες που πρέπει να εκτελέσουν
τον υπολογισμό επιλέγονται και διαμορφώνονται έτσι ώστε να ακούν στην σωστή
συχνότητα. Η κινητή συσκευή αναγκάζεται στην συνέχεια να εκτελέσει ένα ασύγχρονο
intracell handover ενώ η απάντηση προς αυτή καθυστερεί. Υπό αυτές τις συνθήκες η
συσκευή μεταδίδει μέχρι και 70 access bursts (320 msec) με συγκεκριμένη ένταση σε
συγκεκριμένο κανάλι κίνησης (που μπορεί να είναι frequency hopping). Αν το κινητό
12

13. βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής, τότε το MSC (Mobile Switching Center)
αναλαμβάνει να εκτελέσει μια ειδική κλήση προς το κινητό, χωρίς να γίνει αντιληπτή
από τον χρήστη πριν δοθεί η εντολή για handover. Το Mobile Location Center (MLC)
υπολογίζει την χρονική διαφορά άφιξης (Time Difference Of Arrival - TDOA)
εκτελώντας αφαιρέσεις όλων των ζευγών τιμών TOA.
Η θέση του κινητού υπολογίζεται στην συνέχεια με την τεχνική hyperbolic trilateration
υποθέτοντας τα ακόλουθα: οι γεωγραφικές συντεταγμένες των μονάδων μετρήσεων του
δικτύου είναι γνωστές η χρονική υστέρηση (timing offset) μεταξύ των μονάδων
μετρήσεων είναι γνωστή π.χ. χρησιμοποιώντας απόλυτο χρόνο GPS στις μονάδες
μετρήσεων ή χρησιμοποιώντας μονάδες μετρήσεων για αναφορά οι οποίες έχουν
τοποθετηθεί σε γνωστά σημεία έτσι ώστε να γίνει δυνατός ο υπολογισμός των τιμών
RTD (Real Time Difference).Μετά τον υπολογισμό της εκτίμησης της θέσης, η
πληροφορία αυτή στέλνεται στην εφαρμογή εντοπισμού θέσης, μαζί με τον παράγοντα
αβεβαιότητας.
Υπάρχουν διαφορετικές επιλογές υλοποίησης της μεθόδου εντοπισμού θέσης. Για
παράδειγμα, οι μονάδες μετρήσεων μπορούν να ενσωματωθούν στα BTSs ή να
υλοποιηθούν σαν αυτόνομες οντότητες. Στην δεύτερη περίπτωση η επικοινωνία μεταξύ
των μονάδων αυτών και του δικτύου πραγματοποιείται μέσω του air interface. Οι
μονάδες είτε έχουν ξεχωριστές κεραίες, είτε τις διαμοιράζονται με υπάρχοντα BTSs.
Eντοπισμός με την μέθοδο Angle of Arrival (AoA). Η πληροφορία της γωνίας άφιξης
ενός σήματος μπορεί μετρούμενη από έναν σταθμό βάσης να χρησιμοποιηθεί για τον
εντοπισμό της θέσης μιας κινητής συσκευής. Η παραπάνω μέτρηση μπορεί να επιτευχθεί
μόνο από την πλευρά του δικτύου, καθώς απαιτεί την ύπαρξη ενός συστήματος κεραιών.
Αν υποθέσουμε ότι υπάρχουν δύο διαστάσεις, η μέτρηση της γωνίας άφιξης σημάτων
από δύο σταθμούς βάσεις είναι αρκετή για τον προσδιορισμό μιας εκτίμησης θέσης.
Το μεγάλο μειονέκτημα της τεχνικής είναι η αναγκαιότητα επέκτασης του δικτύου με τις
απαιτούμενες κεραίες (πρόσθετο κόστος σε σχέση με την τεχνική Cell–ID) καθώς και η
ανάγκη διάδοσης σημάτων σε Line-Off-Sight (τεχνικός περιορισμός που δημιουργεί
σχεδόν ανυπέρβλητα προβλήματα στην περίπτωση που η μορφολογία του εδάφους είναι
γεμάτη από ορεινούς όγκους). Ο τελευταίος λόγος καθιστά την μέθοδο μη
εκμεταλλεύσιμη σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές, ενώ αντίθετα το γεγονός ότι
13

14. δύο μόνο σταθμοί βάσης είναι ικανοί για να προσδιορίσουν την θέση ενός κινητού
αποτελεί πλεονέκτημα της μεθόδου για μη αστικές περιοχές (αρκεί να έχουμε ήπια
μορφολογία του χώρου). Είναι σύνηθες η τεχνική ΑΟΑ να χρησιμοποιείται σαν
συμπλήρωμα για άλλες μεθόδους εντοπισμού θέσης.
Η τεχνική Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) καθορίζει τη θέση μιας
κινητής συσκευής χρησιμοποιώντας διάφορους δέκτες θέσης, γεωγραφικά
διασκορπισμένους σε μια ευρεία περιοχή. Οι δέκτες αυτοί, αποτελούν μονάδες της
συγκεκριμένης τεχνικής (Location Measurement Units-LMU), και έχουν, καθεμία, μια
ακριβή πηγή συγχρονισμού. Όταν οι κινητές συσκευές που χρησιμοποιούν τεχνική E-OTD
και οι LMUs μπορούν να λάβουν σήματα από τρεις, τουλάχιστον, σταθμούς βάσης,
η διαφορά χρόνου της άφιξης του σήματος, από κάθε σταθμό βάσης, στην κινητή
συσκευή και στον LMU υπολογίζεται. Η εκτιμώμενη θέση της κινητής συσκευής
υπολογίζεται με βάση το συνδυασμό των διαφορών χρόνου, μέσω μιας υπερβολικής
(hyperbolic) τεχνικής προσδιορισμού θέσης. Η τεχνική E-OTD προσφέρει ακρίβεια από
50 ως 125 μέτρα (Prasad, 2002).
Global Positioning System-GPS
Το σύστημα GPS αναπτύχθηκε και διαχειρίζεται από το Υπουργείο Αμύνης των Η.Π.Α,
αρχικά για στρατιωτικούς σκοπούς και στην συνέχεια για διάφορες πολιτικές εφαρμογές.
Στηρίζεται σε ένα σύνολο 24 δορυφόρων που λειτουργούν συνέχεια και βρίσκονται σε
τροχιά γύρω από την γη σε ύψος 20.000 χλμ. Οι δορυφόροι είναι χωρισμένοι σε 6
ομάδες και τοποθετημένοι με τέτοιο τρόπο ώστε σε κάθε τροχιά να υπάρχουν 4. Ο
χρόνος περιστροφής του κάθε δορυφόρου είναι 12 ώρες οπότε περνά από κάθε σημείο
δύο φορές την ημέρα. Η χωρική κατανομή των δορυφόρων είναι τέτοια που να
εξασφαλίζει ότι τουλάχιστον 4 δορυφόροι βλέπουν οποιοδήποτε σημείο της γης ανά
πάσα στιγμή (εκτός των πόλων όπου οι δορυφόροι βρίσκονται πολύ χαμηλά για να
μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν). Οι δέκτες GPS θα πρέπει να εντοπίζουν τουλάχιστον 4
δορυφόρους ταυτόχρονα για να υπολογίσουν την θέση τους. Η αρχιτεκτονική του GPS
είναι πολύ απλή, συγκρινόμενη με την υψηλή τεχνολογία και την ακρίβεια που αυτό
παρέχει. Τα βασικά στοιχεία της παρουσιάζονται παρακάτω:
14

15. 1.Triangulation των ταυτόχρονων δορυφορικών σημάτων από τουλάχιστον 4
δορυφόρους, με σκοπό την ακριβέστερη εκτίμηση τρισδιάστατης θέσης και χρόνου.
2.Μέτρηση των αποστάσεων του δέκτη από κάθε ορατό δορυφόρο που επιτυγχάνεται
υπολογίζοντας το χρόνο μεταφοράς του κάθε σήματος. Η απόσταση που υπολογίζεται
ονομάζεται pseudorange αφού το σήμα δεν ταξιδεύει στην πραγματικότητα σε ευθεία
γραμμή.
3.Ακριβής χρονισμός. Η αποτελεσματικότητα του GPS βασίζεται κατά κύριο λόγο στην
ακριβή μέτρηση του χρόνου που επιτυγχάνεται με χρήση ατομικών ρολογιών
υψηλότατης ακρίβειας.
4.Η ακριβής θέση κάθε δορυφόρου υπολογίζεται και ελέγχεται συνεχώς. Η πληροφορία
αυτή στέλνεται στους δέκτες με ειδικά μηνύματα σε τακτά χρονικά διαστήματα.
5.Ανίχνευση και διόρθωση λαθών. Τα δορυφορικά σήματα επηρεάζονται από το
περιβάλλον. Για παράδειγμα, η ατμόσφαιρα προκαλεί διαστρέβλωση της πορείας του
σήματος, η συσκευή-δέκτης μπορεί να έχει συγκεκριμένους περιορισμούς, κλπ.
Εντούτοις, δεδομένου ότι το GPS προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα θεωρείται μια λύση
“πρώτης επιλογής” για πολλές εφαρμογές κινητού προσδιορισμού θέσης, όπως η
υπηρεσία εκτάκτου ανάγκης (E911) της FCC, και εφαρμογές LBS που βασίζονται στην
τεχνολογία προσδιορισμού θέσης που εφαρμόζεται στην κινητή τηλεφωνία. Αν και
απαιτείται η τροποποίηση των κινητών τηλεφώνων, αυτό δεν θεωρείται σημαντικό
μειονέκτημα καθώς τα περισσότερα κινητά τηλέφωνα αντικαθιστούνται κάθε 3 ή 4 έτη.
Το κόστος προκειμένου ένα κινητό τηλέφωνο να ενσωματώσει ένα δέκτη GPS, δεν είναι
πολύ μεγάλο. Σύμφωνα με την εταιρεία SnapTrack, από τις κορυφαίες στη σχεδίαση
GPS κινητών συσκευών, “οι αναβαθμίσεις κινητού τηλεφώνου υπολογίζεται να κοστίσουν
επιπρόσθετα $5-$10 ανά συσκευή, αλλά το κόστος αυτό είναι πολύ πιθανό να μειωθεί
δεδομένου ότι οι κατασκευαστές τηλεφώνων αυξάνουν την παραγόμενη ποσότητα
( http :// www . snaptrack . com )”.
Επιπλέον, οι βασισμένες στις κινητές συσκευές, τεχνικές προσδιορισμού θέσης
προσφέρουν στους χρήστες τη δυνατότητα να ενεργοποιούν, και να απενεργοποιούν, τη
λειτουργία προσδιορισμού θέση όταν το θέλουν, ρύθμιση η οποία δεν είναι εφικτή στην
περίπτωση των βασισμένων σε δίκτυο τεχνικών προσδιορισμού θέσης. Προκειμένου να
15

16. ξεπεραστεί το πρόβλημα εντοπισμού θέσης σε εσωτερικούς χώρους και σε αστικές
περιοχές, μερικοί GPS δέκτες έχουν αναπτυχθεί έτσι ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν
σε περιβάλλοντα αδύναμου /χαμηλού σήματος.
Assisted GPS
Η τεχνική Assisted GPS συνδυάζει τον εντοπισμό θέσης μέσω δορυφόρων GPS με
συμπληρωματικά δεδομένα και λειτουργίες επεξεργασίας από το επίγειο δίκτυο κινητής
τηλεφωνίας. Καταφέρνει να βελτιώσει την απόδοση των δεκτών GPS παρέχοντάς τους
τα δεδομένα που κανονικά θα έπρεπε να λαμβάνουν από τους δορυφόρους και
διευκολύνοντάς τους να προσδιορίσουν τους δορυφόρους που καλύπτουν την περιοχή
όπου βρίσκονται την συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Οποιοσδήποτε δέκτης GPS μπορεί
να προσαρμοστεί για να λαμβάνει δεδομένα A-GPS.
Η τεχνική υλοποιείται κατά τον εξής τρόπο: τα δεδομένα που στέλνονται από τους
δορυφόρους συλλέγονται σε έναν ή περισσότερους σταθμούς εντοπισμού θέσης
(tracking stations). Όταν ο χρήστης ζητήσει από την συσκευή του (με δυνατότητες GPS)
τον προσδιορισμό της θέσης του, ο πάροχος κινητής τηλεφωνίας στέλνει μια γενική
εκτίμηση της θέσης της συσκευής (που συνήθως αναφέρεται στον κωδικό της
πλησιέστερης προς αυτή κυψέλης - Cell-ID) στον Location Server (LS). Ο τελευταίος
ανακτά και ενημερώνει κατόπιν την συσκευή για τους GPS δορυφόρους που μπορούν να
χρησιμοποιηθούν για τον ακριβή εντοπισμό της θέσης της. Η επικοινωνία αυτή είναι
πολύ μικρή (περίπου 50 bytes) και ουσιαστικά με αυτήν αποφεύγεται η χρονοβόρα
διαδικασία ανεύρεσης των δορυφόρων που καλύπτουν την θέση της συσκευής. Το μόνο
που χρειάζεται εν συνέχεια είναι η λήψη των δεδομένων pseudorange και ο υπολογισμός
της απόστασης της συσκευής από τους δορυφόρους. Με το που θα εκτελέσει την
παραπάνω εργασία το κινητό του χρήστη, αποστέλλει τις μετρήσεις αυτές στον Location
Server ο οποίος και υπολογίζει τελικά την θέση της.
Ο Location Server έχοντας πρόσβαση σε terrain elevation databases μπορεί να προσφέρει
μεγαλύτερη ακρίβεια ύψους βελτιώνοντας ακόμα περισσότερο την αξιοπιστία της
μεθόδου. Με την αρχιτεκτονική αυτή η A-GPS συσκευή μπορεί να εκμεταλλευτεί πιο
αδύναμα σήματα GPS σε περιβάλλοντα όπου οι κλασσικοί δέκτες GPS δεν θα
μπορούσαν να λειτουργήσουν. Αυτό συμβαίνει γιατί οι διαδικασίες που απαιτούν καλό
και συνεχές σήμα δεν εκτελούνται πλέον από τις συσκευές αλλά τα αποτελέσματά τους
16

17. ανακτώνται από το επίγειο δίκτυο (σημαντικότατη εξέλιξη που προσδιορίζει την
κατεύθυνση που θα πρέπει να ακολουθήσουν οι κατασκευάστριες εταιρίες κινητών
τερματικών, σε σχέση με την χρήση της GPS τεχνολογίας).
Συγκρίνοντας το Α-GPS με το απλό GPS διαπιστώνουμε τα ακόλουθα πλεονεκτήματα
της πρώτης μεθόδου:
1)Πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία στην ανίχνευση των ασθενών σημάτων GPS από
τους κοινούς δέκτες GPS.
2)Βελτίωση χρόνου ανεύρεσης δορυφόρων, αφού η A-GPS συσκευή δεν
χρειάζεται πλέον να παρακολουθεί τους δορυφόρους και να λαμβάνει όλα τα
μηνύματα πλοήγησης. Τους χρησιμοποιεί απλά για την ανάκτηση των μετρήσεων
pseudorange.
3)Μειωμένη κατανάλωση ενέργειας (ιδιαίτερα σημαντική παράμετρος ένα
αναλογιστούμε τους περιορισμούς λόγο μεγέθους συσκευών που μάλιστα γίνονται
και μικρότερες) αφού η συσκευή χρησιμοποιεί τον δέκτη GPS μόνο για την
ανάκτηση των pseudoranges. Ακόμα και οι υπολογισμοί για τον εντοπισμό της
θέσης της γίνονται στον Location Server.
4)Υψηλή ακρίβεια που κυμαίνεται από 5 έως 50 μέτρα ανάλογα με το περιβάλλον
της κινητής συσκευής.
5)Δυνατότητα λειτουργίας τόσο σε εξωτερικούς όσο και σε εσωτερικούς χώρους.
6)Χαμηλότερο κόστος συσκευών αφού δεν είναι απαραίτητη η ενσωμάτωση ενός
πλήρους δέκτη GPS σε αυτές.
Η τεχνική A-GPS επιτρέπει την χρήση του GPS σε εσωτερικούς χώρους από κινητά
τηλέφωνα (αναγκαία απαίτηση). Τα τελευταία χρόνια οι κατασκευαστές συσκευών
κινητής τηλεφωνίας (Motorola, Nokia, Ericsson κλπ.) έχουν συνεργαστεί για την θέσπιση
και υιοθέτηση προτύπων για την διακίνηση πληροφορίας A-GPS. Τέτοια πρότυπα
υπάρχουν πλέον για τις τεχνολογίες GSM, CDMA, US-TDMA. Η μέθοδος αυτή είναι
αποδεκτή από τις εταιρίες κινητής τηλεφωνίας γιατί αποτρέπει την ανάγκη εγκατάστασης
και λειτουργίας μιας πλήρους δικτυοκεντρικής (network – centric) αρχιτεκτονικής.
Πρέπει να τονίσουμε ότι το κόστος προσφοράς LBS με βάση την τεχνική αυτή
επιμερίζεται και στους χρήστες, ενώ ενδεχόμενες βελτιώσεις/ επεκτάσεις μπορούν να
υλοποιηθούν αν και εφόσον η αγορά αποδεχτεί και εντατικοποιήσει την χρήση των
17

18. αντίστοιχων υπηρεσιών. Παραδείγματα εταιριών που ήδη χρησιμοποιούν την τεχνολογία
αποτελούν οι NTT DoCoMo, Phone.com, Telefonica Mobiles και Sprint.
2.3 Τμήματα Διαχείρισης της θέσης σε συστήματα LBS–MPC και GMLC
Το Gateway Mobile Location Centre (GMLC) και το Mobile Positioning Centre (MPC)
είναι πύλες που συνδέουν τα τμήματα εντοπισμού θέσης του GSM δικτύου κινητής
τηλεφωνίας και των LBS εφαρμογών. Μία από τις λειτουργίες τους είναι ο
προσδιορισμός της θέσης της κινητής συσκευής (η τεχνική που χρησιμοποιείται
εξαρτάται από το χρησιμοποιούμενο σύστημα κινητού εντοπισμού θέσης), και η
αποστολή της πληροφορίας στην αντίστοιχη εφαρμογή. Για την επίτευξη της λειτουργία
αυτής, είναι απαραίτητες διεπαφές επικοινωνίες μεταξύ του δικτύου κινητής τηλεφωνίας
και των LBS εφαρμογών. Όσον αφορά το MPC, η διεπαφή είναι το Mobile Positioning
Protocol (MPP) (τρέχουσα έκδοση 1.1). Στην περίπτωση του GMLC, οι διεπαφές
αναπτύσσονται και προτυποποιούνται από την πρωτοβουλία Open Location Service.
Το κέντρο εντοπισμού θέσης της Ericsson είναι ένα παράδειγμα λειτουργικής
δυνατότητας. Συγκεκριμένα αποστέλλει εκτιμήσεις της θέσης κινητών συσκευών σε
μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε Γεωγραφικό Σύστημα
Πληροφοριών.
“Το σύστημα MPS της Ericsson είναι το μόνο διαθέσιμο σήμερα, που να
μπορεί να εντοπίζει τη θέση οποιουδήποτε κινητού τηλεφώνου”
“Η βασική μέθοδος που εφαρμόζεται σε GSM, TDMA και όλες τις άλλες
δικτυακές τεχνολογίες. Επιπρόσθετα, προσφέρει στον τελικό χρήστη, τη
δυνατότητα να ελέγχει το πότε και ποια υπηρεσία επιθυμεί να εντοπίσει τη
θέση του. Αυτό είναι και το κλειδί για την εξυπηρέτηση του χρήστη και την
εμπορική επιτυχία”
(Ericsson Mobile Positioning, http :// www . ericsson . com ).
2.4 Χωρικά Δεδομένα και LBS
Εκτός από την εκτιμώμενη μεταφορά δεδομένων, κατά μήκος των ασύρματων δικτύων
και τον κινητό προσδιορισμό θέσης, ένα άλλο σημαντικό τμήμα της αρχιτεκτονικής LBS
είναι η διαδικασία αποθήκευσης και η επεξεργασίας των χωρικών δεδομένων. Τα
18

19. γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών χρησιμοποιούνται ακριβώς, για να αποθηκεύουν,
να διαχειρίζονται και να επεξεργάζονται χωρικά δεδομένα.
Γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών
Ένα γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (GIS) αναφέρεται στη, βασισμένη σε
υπολογιστή, ικανότητα χειρισμού γεωγραφικών δεδομένων (δηλ. όλων εκείνων των
στοιχείων που συνδέοντα μέσω μιας ιδιότητας του χώρου). Ένα GIS περιλαμβάνει τις
λειτουργίες που χρειάζεται για να υποστηρίξει τις διαδικασίες της απόκτησης, της
σύνταξης, της αποθήκευσης, της αναπροσαρμογής, της διαχείρισης, της ανάκτησης, της
παρουσίασης και της ανάλυσης των γεωγραφικών δεδομένων. Τα στοιχεία του χώρου
υπό μορφή χαρτών ή εικόνων μπορούν να αποθηκευτούν με το διανυσματικό σχήμα.
Όλα τα GIS δεδομένα είναι "geo-referenced", έτσι ώστε όλες οι πληροφορίες των
συντεταγμένων να είναι σε ένα καλά καθορισμένο, με σαφήνεια, πλαίσιο αναφοράς.
Εικόνα 3:Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών
Το δεδομένο στο GIS είναι φυσικά χωρικό (δεδομένο χώρου), και αναφέρεται σε μια
μοναδική θέση στη γήινη επιφάνεια, δηλαδή στη γεωγραφική του θέση σε σχέση με
19

20. κάποιο στοιχείο. Ένα αντικείμενο στο χώρο πρέπει να έχει καθορισμένα τα παρακάτω
τέσσερα χαρακτηριστικά:
 Θέση: υπάρχει σε ένα γνωστό σημείο στη γήινη επιφάνεια.
 Μορφή: έχει μια γεωμετρική αντιπροσώπευση, από οποιοδήποτε γεωγραφικό
χαρακτηριστικό γνώρισμα που αντιπροσωπεύεται από τον έναν από τους τρεις
βασικούς γεωμετρικούς τύπους: 1) σημείο, 2)γραμμή και 3)πολύγωνο.
 Ιδιότητες: ιδιότητες που περιγράφουν τη φύση του αντικειμένου.
 Χωρική σχέση με άλλα αντικείμενα: μερικές βασικές σχέσεις είναι όριο μιας
περιοχής, παρακείμενων περιοχών, της απόστασης μεταξύ οποιωνδήποτε δύο
γεωμετρικών αντικειμένων, της απόστασης απομόνωσης ενός αντικειμένου (που
αποτελείται από όλα τα σημεία μέσα σε μια δεδομένη απόσταση από εκείνο το
αντικείμενο), κ.λ.π.
Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Χωρικών Δεδομένων
Τα συμβατικά σχεσιακά συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (RDBMS)
χρησιμοποιούνται γενικά για την αποθήκευση των δεδομένων χώρου. Εντούτοις, ένα
RDBMS σχεδιάζεται μόνο για τις συναλλαγές που περιλαμβάνουν τους συγκριτικά
απλούς τύπους δεδομένων όπως οι χαρακτήρες και τα αριθμητικά στοιχεία. Τα χωρικά
δεδομένα είναι συνήθως σύνθετα αντικείμενα που απαιτούν περισσότερες από μια δομές
δεδομένων για να περιγραφούν με τις χωρικές σχέσεις τους. Ένα σύστημα διαχείρισης
βάσεων δεδομένων νέας γενεάς, γνωστό ως σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων
δεδομένων αντικειμένων (ORDBMS), έχει ήδη αναπτυχθεί. Το σύστημα αυτό συγχωνεύει
το αντικειμενοστραφές σύστημα διαχείρισης που επιτρέπει στην αποθήκευση των
σύνθετων στοιχείων ως αντικείμενα, και το σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων
δεδομένων για να προσφέρει τη δυνατότητα διαχείρισης των σχέσεων μεταξύ των
αντικειμένων. Μια γλώσσα προγραμματισμού με δομή διατύπωσης ερωτημάτων (π.χ.
SQL2 ή SQL3) μπορεί να υποστηρίξει όλες τις διαδικασίες διαχείρισης βάσεων
δεδομένων, καθώς επίσης και την αντικειμενοστραφή διαμόρφωση στοιχείων.
Το ORDBMS προσφέρει τη δυνατότητα καθορισμού από το χρήστη διαφόρων τύπων
στοιχείων (UDT- User-Defined Data Types) και λειτουργιών (UDF- User-Defined
Functions). Οι παραπάνω τύποι δεδομένων επιτρέπουν στους χρήστες να αποθηκεύσουν
και να διαχειριστούν τα σύνθετα χωρικά στοιχεία, ως αντικείμενο, μαζί με τα στοιχεία
20

21. από άλλες πηγές όπως τα CAD (Computer Aided Designs) και οι εικόνες στην ίδια βάση
δεδομένων. Ακόμα πιο σημαντική είναι η λειτουργία με βάση την οποία το ORDBMS
σύστημα επιτρέπει και διευκολύνει την ανάλυση του χώρου στον κεντρικό υπολογιστή
(εξυπηρετητή) της βάσης δεδομένων χρησιμοποιώντας εντολές της SQL αντί στην
εφαρμογή. H Oracle8 Spatial Cartridge είναι ένα παράδειγμα χωρικής βάσης δεδομένων
που αποθηκεύει τα γεωμετρικά αντικείμενα με τη μορφή αφηρημένων τύπων δεδομένων
(ADT) ή καθορισμένων από το χρήστη τύπων δεδομένων σε βασισμένους σε
γνωρίσματα πίνακες, μέσα στο RDBMS. Οι περισσότεροι δημιουργοί υπηρεσιών με
βάση τον εντοπισμό θέσης (Location-Based Services), όπως είναι οι AirFlash, AutoDesk,
CellPoint, GeoTouch, IntelliWhere, Webraska, Xmarc, χρησιμοποιούν αυτήν την περίοδο
την Oracle8 για να αποθηκεύσουν τα χωρικά στοιχεία τους.
Από την πλευρά ενός GIS συστήματος, οι υπηρεσίες με βάση τον εντοπισμό θέσης (LBS)
δεν περιλαμβάνουν πολλές σύνθετες χωρικές αναλύσεις. Εντούτοις, είναι η φύση, η
πληρότητα και η ακρίβεια των περιεχομένων στις βάσεις δεδομένων που επιδρούν στην
ποιότητα των επακόλουθων υπηρεσιών LBS. Για μια ορισμένη περιοχή υπηρεσιών, η
βάση δεδομένων πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα απαραίτητα χαρακτηριστικά
γνωρίσματα όπως οι δρόμοι και τα σημεία ενδιαφέροντος (ξενοδοχεία, πάρκα, ATMs,
εστιατόρια, δημόσιοι σταθμοί κυκλοφορίας, τουριστικά σημεία, καταστήματα, κ.λ.π.).
Επιπλέον, απαιτούνται οι ψηφιακοί χάρτες της περιοχής. Οι χάρτες αυτοί μπορούν να
είναι ένα χαρτοφυλάκιο raster χαρτών ή εικόνων, ένας διανυσματικός χάρτης που
δημιουργείται "on the fly" όταν ζητηθεί, ή αρχειοθετημένες εναέριες/δορυφορικές
φωτογραφίες ή εικόνες. Όλοι οι δρόμοι και τα σημεία ενδιαφέροντος (και οι κατάλληλες
ετικέτες) πρέπει να παρουσιάζονται, και να είναι “geo-referenced” έτσι ώστε η θέση τους
στο χάρτη να είναι σωστή.
Οι λειτουργίες ανάλυσης δεδομένων του χώρου που χρησιμοποιούνται για τις
βασισμένες στη θέση υπηρεσίες (LBS) είναι τυπικά γεωμετρικές λειτουργίες που
περιλαμβάνουν τον υπολογισμό της απόστασης, της περιοχής, του όγκου και των
κατευθύνσεων. Εντούτοις, σε μια υπηρεσία LBS η απόσταση μεταξύ δύο σημείων μπορεί
να εκφραστεί σε χρόνο ταξιδιού (για διαφορετικά μέσα μεταφοράς όπως αυτοκίνητο,
πόδια, δημόσιες συγκοινωνίες, κ.λ.π.), ή σε κόστος ταξιδιού, παρά σε μετρικές μονάδες.
21

22. Μεταξύ των εννοιών που αφορούν τις βασισμένων στη θέση υπηρεσίες, οι ορισμοί
geocoding και routing πρέπει να διευκρινιστούν. Η λειτουργία Geocoding αναφέρεται
στις διαδικασίες, για παράδείγμα, μετάφρασης μια πραγματικής διεύθυνσης, όπως ένας
αριθμός οδού, σε μια αντίστοιχη τιμή συντεταγμένων, γεωγραφικού πλάτους/
γεωγραφικού μήκους. Υπάρχουν επίσης αντίστροφες- geocoding λειτουργίες που
μετατρέπουν μια συντεταγμένη γεωγραφικού πλάτους/γεωγραφικού μήκους σε μια
διεύθυνση οδών. Η λειτουργία Routing (δρομολόγηση) χρησιμοποιούνται για να
δημιουργήσουν μια διαδρομή, και να την επιδείξουν σε έναν χάρτη ή μια εικόνα. Η
μικρότερη διαδρομή από το σημείο Α στο σημείο Β είναι μπορεί επίσης να υπολογιστεί
με βάση την ανάλυση ροής (flow analysis) των κατάλληλων γεωμετρικών υπολογισμών.
Παραδείγματος χάριν, μπορούν να υπάρξουν διάφορες πιθανές διαδρομές που να
ενώνουν το σημείο Α με το σημείο Β. Η μικρότερη διαδρομή μεταξύ αυτών των σημείων
θα μπορούσε να υπολογιστεί με βάση μια λειτουργία του χρόνου, τον τύπο του δρόμου
και τα μέσα μεταφοράς. Χαρακτηριστικά, το ταξίδι είναι γενικά γρηγορότερο στις 5μμ
απ' ότι στις 8μμ, με ένα αυτοκίνητο στον ίδιο δρόμο.
2.5 Το πλήρες σύστημα LBS
Η αρχιτεκτονική LBS περιλαμβάνει κατά βάση τα συστατικά που παρουσιάζονται στο
παρακάτω σχήμα. Το πρώτο συστατικό είναι το σύστημα εντοπισμού θέσης του κινητού
τηλεφώνου. Αυτό μπορεί να είναι network-based (AOA, TOA, TDOA), handset-based
(E-OTD, GPS) ή A-GPS (Assisted Global Positioning System). Το δεύτερο συστατικό
είναι το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, το οποίο προσφέρει την υπηρεσία στους χρήστες. Οι
πύλες υπηρεσιών στο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας είναι ουσιαστικές. Η λειτουργία τους
είναι να συνδέσουν τα συστήματα εντοπισμού θέσης με το ασύρματο δίκτυο και τις
βασισμένες στη θέση (LBS) εφαρμογές υπηρεσιών. Το τρίτο συστατικό είναι η ίδια η
βασισμένη στη θέση (LBS) εφαρμογή υπηρεσιών. Αυτό αποτελείται από έναν
Application Server (εξυπηρετητή εφαρμογών) και μια Spatial Database (βάση δεδομένων
χωρικών στοιχείων). Τα συστατικά επικοινωνούν το ένα με το άλλο μέσω ενδιάμεσων
εφαρμογών-διεπαφών (APIs – Application Programming Interfaces). Οι διεπαφές αυτές
έχουν ως σκοπό να συνδράμουν τους παρόχους ασύρματου Internet στην ολοκλήρωση
υπηρεσιών βασισμένων στον εντοπισμό θέσης στα πλαίσια των δικτύων κινητής
22

23. τηλεφωνίας. Επιτρέπουν επίσης στον Application Server (εξυπηρετητή εφαρμογών), την
επικοινωνία τόσο με τη Spatial Database (βάση δεδομένων των χωρικών δεδομένων) όσο
και με τον Billing Server (εξυπηρετητής χρεώσεων). Το κέντρο επεξεργασίας για μια
Location-based Service πλατφόρμα είναι ο Application Server που χειρίζεται τις
λειτουργίες διεπαφής του χρήστη και επικοινωνεί με τη βάση δεδομένων.
Εικόνα 4:Πλήρες Σύστημα LBS
2.6 Ζητήματα LBS
Διαφορετικά Πρότυπα Mobile Mapping
Το ζήτημα της κινητής χαρτογράφησης είναι πολύ σημαντικό, στα πλαίσια των LBS
υπηρεσιών, καθώς η δυνατότητα να επιδεικνύεται χαρτογραφημένη πληροφορία σε
κινητές συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα και PDAs είναι περιορισμένη. Οι χωρικές
πληροφορίες μπορούν να είναι απλό κείμενο (διεύθυνση ενός σημείου ενδιαφέροντος,
turn-by-turn κατευθύνσεις κ.λ.π.), εικόνες (π.χ. της τρέχουσας κυκλοφοριακής
κατάστασης) καθώς και εικόνες χαρτών (της περιοχής ενδιαφέροντος, της πιο σύντομης
διαδρομής από την τρέχουσα θέση σε έναν συγκεκριμένο προορισμό κ.λ.π.). Γενικά, οι
“ελκυστικοί χάρτες” είναι το καλύτερο μέσο απεικόνισης στοιχείων του χώρου (spatial
information), και ως εκ τούτου είναι απαραίτητο στοιχείο των υπηρεσιών LBS. Επιπλέον,
με την ανάπτυξη των τηλεπικοινωνιών τρίτης γενιάς (3G) και του ασύρματου Internet, οι
23

24. χρήστες θα είναι σε θέση να αποκτήσουν πρόσβαση σε μια ευρεία γκάμα πληροφοριών
χάρτη.
Εντούτοις, η ανάπτυξη εφαρμογών χαρτογράφησης για το κινητό/ασύρματο Ιντερνετ
είναι προκλητική, για διάφορους λόγους. Η σημαντικότερη παράμετρος είναι η
περιορισμένη ικανότητα επίδειξης των κινητών συσκευών. Εκτός από τα περιορισμένα
χαρακτηριστικά γνωρίσματα των χαρτών που μπορούν να επιδειχθούν, η ταχύτητα
μετάδοσης στοιχείων στις κινητές συσκευές είναι επίσης μικρότερη σε σύγκριση με ένα
δίκτυο καλωδίου. Επιπλέον σύμφωνα με την Oracle,
"Each device speaks a different wireless protocol and supports a
variety of different Wireless Markup Languages (there are over 30
such languages) – these different standards preclude a web site
developer from writing every application to individually support every
single device available" (Oracle, 2000).
Ως παράδειγμα αναφέρονται τα κινητά τηλέφωνα τεχνολογίας WAP (Wireless
Application Protocol), τα οποία υποστηρίζουν την WML (Wireless Markup Language),
οι Palm Operating System συσκευές που υποστηρίζουν την TTML (Tagged Text Markup
Language), και οι Voice-Activated Internet εφαρμογές που υποστηρίζουν τις VoiceXML
και VoxML (Markup Languages) αντίστοιχα.
Η κινητή χαρτογράφηση απαιτεί πρότυπα που επιτρέπουν την εύκολη μεταφορά και
παρουσίαση του περιεχομένου των δεδομένων μέσω του ασύρματο Διαδικτύου σε
οποιαδήποτε, από μια μεγάλη ποικιλία, κινητή συσκευή. Δύο σημαντικά πρότυπα για την
παρουσίαση των χωρικών στοιχείων στο ήδη τυποποιημένο Διαδίκτυο, είναι η
ρυθμιζόμενη διανυσματική γραφική παράσταση SVG (Scaleable Vector Graphics) και η
γεωγραφική γλώσσα GML (Geography Markup Language). Τα δεδομένα αυτού του
τύπου διανέμονται σε ολόκληρο το Διαδίκτυο μέσω της XML (eXtensile Markup
Language). Στην περίπτωση του κινητού/ασύρματου Διαδικτύου, είναι απαραίτητη η
μετατροπή των τυποποιημένων γλωσσών Διαδικτύου (XML και HTML) στις γλώσσες
που οι κινητές συσκευές μπορούν να κατανοήσουν (π.χ.WML, HDML (Handheld Device
Markup Language), VoiceXML και SMS).
24

25. Ένα από τα κύρια προϊόντα κινητού λογισμικού (Middleware) που επιτρέπει αυτές τις
μετατροπές είναι η Oracle 9i Application Server Wireless Edition (Oracle 9iAS
Wireless).Συγκεκριμένα μετατρέπει οποιοδήποτε δεδομένο Διαδικτύου σε XML και
μετασχηματίζει την XML σε οποιαδήποτε markup γλώσσα που υποστηρίζεται από
οποιαδήποτε συσκευή (HTML, WML, HDML, VoiceXML, VoxML, SMS, κ.λ.π).
Επομένως ο ασύρματος Application Server, Oracle 9iAS παρέχει την κατάλληλη
υποστήριξη για την ανάπτυξη των, βασισμένων στον εντοπισμό θέσης, υπηρεσιών
(Oracle Technology Network, 2001). Ο ασύρματος Oracle9iAS χρησιμοποιεί eLocation
διεπαφές (APIs), οι οποίες είναι σχεδιασμένες σε Java προκειμένου να επιτρέπουν σε
οποιαδήποτε Oracle9iAS ασύρματη εφαρμογή να αλληλεπιδρά με τη διαχείριση των
δεδομένων χώρου που πραγματοποιείται στην αντίστοιχη βάση δεδομένων.
Εικόνα 5:Location-Based Service Components (“?” is location information)
25

26. Διαλειτουργικότητα
Η διαλειτουργικότητα είναι η βάση για την ευρεία εξάπλωση των βασισμένων στον
εντοπισμό θέσης υπηρεσιών.
"Η αξιοποίηση της πλήρους αξίας των βασισμένων στον εντοπισμό θέσης
υπηρεσιών εξαρτάται από τη συνεπή επικοινωνία ανάμεσα σε διαφορετικές
περιοχές, πλατφόρμες τεχνολογίας, δίκτυα, τομείς εφαρμογών και κατηγορίες
προϊόντων".
Επιπλέον, η διαλειτουργικότητα εξασφαλίζει την ασφάλεια και την ιδιωτικότητα του
δικτύου και διευκολύνει την τιμολόγηση και τη διανομή των εσόδων (Location
Interoperability Forum, 2001). Επομένως, μια πραγματικά ανοικτή και συμβατή
πλατφόρμα υπηρεσιών, βασισμένων στον εντοπισμό θέσης, είναι σημαντική για τη
μακροπρόθεσμη επιτυχία στη συγκεκριμένη αγορά.
Το ζήτημα της διαλειτουργικότητας χρειάζεται να αντιμετωπιστεί για:
 Ασύρματα Συστήματα/Δίκτυα (GSM, CDMA και TDMA).
 Τεχνολογίες προσδιορισμού θέσης (COO, AOA, TDOA, E-OTD και A-GPS).
 Κεντρικό δίκτυο κορμού (Multi-Vendor and Inter-Gateways).
 Εφαρμογές:
Σε διαφορετικά δίκτυα και διεπαφές περιεχομένου (WAP, SMS και GPRS).
Σε διαφορετικές μορφές περιεχομένου (χάρτες, διαδρομές και γλώσσες).
Το Location Interoperability Forum (LIF) είναι μια άλλη οργάνωση που εξετάζει τις
προδιαγραφές "σχετικά με την ερώτηση και την απάντηση για την πραγματική θέση ή τον
προσδιορισμό της θέσης της κινητής συσκευής" (Open Location Service, 2000).
Το Location Interoperability Forum (LIF) έχει ως κύριο στόχο:
 Τη μείωση και τον περιορισμό των τεχνολογιών προσδιορισμού θέσης.
 Την προώθηση κοινών μεθόδους και διεπαφών για τις προτυποποιημένες
τεχνολογίες προσδιορισμού θέσης (Cell-ID, E-OTD, and A-GPS).
 Τον καθορισμό κοινών μεθόδων και διεπαφών μεταξύ των εφαρμογών και των
ασύρματων δικτύων ανεξάρτητα από τις διεπαφές αέρα και τις τεχνολογίες
προσδιορισμού θέσης που αποκρύπτουν.
26

27.  Τον καθορισμό και την υιοθέτηση κοινών διεπαφών μεταξύ των εφαρμογών και
των διαφορετικών τύπων μηχανών περιεχομένου και των βάσεων δεδομένων
(Location Interoperability Forum, 2001).
Ιδιωτικότητα χρηστών
Ένα ακόμα σημαντικό ζήτημα για τα συστήματα LBS είναι η προστασία της
ιδιωτικότητας όσον αφορά τον ασύρματο προσδιορισμό θέσης. Οι θέσεις των πελατών,
των οποίων οι κινητές συσκευές έχουν ικανότητα προσδιορισμού θέσης, μπορούν να
εκτιμηθούν με ακρίβεια σε απόσταση μεγαλύτερη των 100 μέτρων, κάθε φορά που
κάνουν κλήση. Ως εκ τούτου οι καθημερινές “διαδρομές τους” μπορούν να καταγραφούν
και να αναλυθούν εκτός κι αν παρεμβάλλονται ρυθμίσεις προστασίας. Οι πελάτες αυτοί
ανησυχούν για τη ιδιωτικότητα των πληροφοριών που αφορούν τη θέση τους. Σύμφωνα
με μελέτη της εταιρείας Driscoll-Wolfe Marketing & Research Consulting (2001), η
ανησυχία αυτή αφορά “πιθανές απειλές στην ασφάλεια της ιδιωτικότητας των πελατών,
και την καταγραφή των καθημερινών διαδρομών τους για εμπορικούς σκοπούς και άλλες
νομότυπες ενέργειες” και επομένως “όσοι ανταποκρίθηκαν στην έρευνα υπογράμμισαν τη
σημασία του ελέγχου των, σχετικών με την κινητή τους θέση, πληροφοριών”.
Απαραίτητο για τους μεταφορείς τηλεπικοινωνιών είναι, να καταλάβουν πόσο σημαντική
θεωρείται από τους πελάτες η ιδιωτικότητα της κινητής τους θέσης. Την τρέχουσα
περίοδο, “οι προμηθευτές και οι μεταφορείς είναι αφελείς [για το ενδιαφέρον που δείχνουν
οι καταναλωτές στην ασύρματη ιδιωτικότητα] και δεν έχουν κάνει την κατάλληλη έρευνα
αγοράς για να ανιχνεύσουν το ενδιαφέρον αυτό” (Hamblen, 2001). Οι προμηθευτές LBS
συστημάτων αναγνωρίζουν σήμερα ότι “η ιδιωτικότητα θα αποτελεί ανησυχία” αλλά “οι
χρήστες πρέπει να βεβαιωθούν ότι έχουν διάφορους τρόπους να ζητήσουν τη λήψη
πληροφοριών σχετικά με τον προσδιορισμό θέσης (opt-in), καθώς επίσης και τη
δυνατότητα της από-επιλογής (opt-out), (ibid, 2001)”. Οι μεταφορείς πρέπει να είναι σε
θέση να διακρίνουν μεταξύ εκείνων των πελατών που επιθυμούν τις location-based
υπηρεσίες (ή τις location-based διαφημίσεις), και των υπόλοιπων που δεν έχουν τέτοια
επιθυμία.
Επιπλέον, οι μεταφορείς οφείλουν να προστατεύουν πληροφορίες σχετικές με τον
εντοπισμό της θέσης των πελατών τους, αποτρέποντας την αποστολή τους σε
διαφημιστικές εταιρείες ή άλλους φορείς παροχής υπηρεσιών, εκτός αν οι ίδιοι οι
27

28. πελάτες το επιτρέπουν. Στις ΗΠΑ, ο νόμος περί προστασίας της ιδιωτικότητας θέσης
(The Location Privacy Protection Act) έχει εγκριθεί από τη Σύγκλητο.
“Συγκεκριμένα ο νόμος υποχρεώνει τις επιχειρήσεις που παρέχουν
ασύρματες βασισμένες στη θέση υπηρεσίες, να ειδοποιήσουν τους χρήστες
κάθε φορά που συλλέγουν πληροφορίες για τον εντοπισμό της θέση τους. Ο
νόμος απαγορεύει επίσης, τη χρήση ή την πώληση των πληροφοριών χωρίς
την άδεια του χρήστη (AllNetDevices Staff, 2001b)”.
“Πρέπει να περάσουμε μπροστά από την καμπύλη, σε αυτό που σύντομα
θα είναι ένα πραγματικό πρόβλημα (ibid, 2001b)”.
Τα κέντρα προστασίας καταναλωτών δείχνουν να ανησυχούν πολύ για τέτοια ζητήματα.
Το κέντρο για τη δημοκρατία και την τεχνολογία (Center for Democracy and
Technology-CDT), στις ΗΠΑ, καλεί τις εταιρείες που αναπτύσσουν LBS συστήματα να
δείξουν ιδιαίτερη προσοχή στην ιδιωτικότητα της κινητή θέσης των πελατών.
“Το CDT θεωρεί ότι χρειάζεται μια ξεχωριστή διαδικασία επεξεργασίας ισχυρών
κανόνων ιδιωτικότητας, ανεξαρτήτου τεχνολογίας, για την εφαρμογή των διατάξεων,
σχετικά με τις πληροφορίες ασύρματης κινητής θέσης, της παραγράφου 222 του Νόμου
Επικοινωνιών, η οποία πρέπει να αρχίσει αμέσως” (Dempsey & Mulligan, 2001). Η
παράγραφος 222 προβλέπει τη “σαφή προηγούμενη έγκριση” προτού να επιτραπεί η
εμπορική πρόσβαση στις πληροφορίες θέσης του χρήστη. Στην Ευρώπη, η Ευρωπαϊκή
Επιτροπή προσπαθεί επίσης να αντιμετωπίσει ζητήματα σχετικά με την ιδιωτικότητα
θέσης, με τη σύνταξη ενός πανευρωπαϊκού νόμου περί ιδιωτικότητας των δεδομένων
(Europe-wide Data Privacy Act).
2.7 Οργανισμοί Προτυποποίησης Location – based Services
Open GIS Consortium (OGC)
Το Open GIS Consortium (OGC) ξεκίνησε την λειτουργία του στον τομέα της
προτυποποίησης υπηρεσιών web mapping το 1994, σαν αποτέλεσμα της ραγδαίας
εξέλιξης του Internet και της ανάγκης παρουσίασης πληροφορίας με την μορφή χαρτών.
28

29. Αποτελεί ενεργό μέλος του LIF (Location Interoperability Forum). Η πρωτοβουλία Open
Location Services (OpenLS) του Open GIS Consortium (OGC) έχει σαν στόχο την
δημιουργία ανοιχτών προδιαγραφών διεπαφών που διευκολύνουν την χρήση της
γεωγραφικής θέσης και άλλων χωρικών δεδομένων σε περιβάλλοντα wireless Internet
για την παροχή υπηρεσιών και εφαρμογών που βασίζονται στον εντοπισμό θέσης. Στο
OpenLS συμμετέχουν όλες οι οντότητες που εμπλέκονται στην αλυσίδα αξίας των
υπηρεσιών εντοπισμού θέσης με σκοπό την δημιουργία και χρήση κοινών προτύπων που
θα επιτρέψουν την διαλειτουργικότητα των υπηρεσιών αυτών και θα επισπεύσουν την
διαθεσιμότητα τους στην αγορά.
Σύμφωνα με διάφορες δράσεις του OGC για την κατάρτιση προδιαγραφών, τα σχετικά
πρότυπα από τον χώρο της πληροφορικής και τις απαιτήσεις των οντοτήτων που
συμμετέχουν στο OpenLS, η ανοιχτή αρχιτεκτονική του OGC για τις υπηρεσίες
εντοπισμού θέσης θα βασίζεται σε διεπαφές και πρωτόκολλα που υποστηρίζουν βασικές
υπηρεσίες και που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
 Υπηρεσίες gateway που ενσωματώνουν τις υπηρεσίες του OpenLS με την
δικτυακή υποδομή για τον προσδιορισμό της γεωγραφικής θέσης.
 Υπηρεσίες καταλόγου για την διεξαγωγή ερευνών σε ταξιδιωτικούς οδηγούς,
χρυσούς οδηγούς κλπ.
 Υπηρεσίες καθορισμού διαδρομών και πλοήγησης.
 Υπηρεσίες geocoding και reverse geocoding.
 Υπηρεσίες παρουσίασης χαρτών.
Το OpenLS ενθαρρύνει την γρήγορη δημιουργία testbeds και pilots κατόπιν συνεργασίας
διαφόρων οντοτήτων, με σκοπό να ελεγχθούν και να επιλεγούν πρότυπα που
υποστηρίζουν δυναμικές και ολοκληρωμένες λύσεις για υπηρεσίες εντοπισμού θέσης. Το
OGC παρέχει ένα μοναδικό περιβάλλον για τον καθορισμό, δημιουργία, έλεγχο και
αξιολόγηση πρωτοτύπων δυνατοτήτων σχετικά με τις υπηρεσίες αυτές. Οι οργανισμοί
που συμμετέχουν σε τέτοιες δραστηριότητες μαθαίνουν σημαντικά θέματα σε σχέση με
την εμπορική διάθεση των λύσεων υπηρεσιών εντοπισμού θέσης.
Το OGC συνεργάζεται στενά με άλλους συναφείς οργανισμούς όπως το LIF, MAGIC,
WAP Forum, W3C, 3GPP, ETSI κ.α., έτσι ώστε οι προδιαγραφές που προκύπτουν να
είναι συμβατές με πρότυπα και συστήματα των λοιπών οργανισμών.
29

30. MAGIC Services Initiative
Το MAGIC Services Initiative είναι μια ομάδα από εταιρίες, όπως οι TeleAtlas,
NavTech, Microsoft, MobileGIS και άλλες, η οποία καθορίζει και προωθεί την ανοικτή
προδιαγραφή για την διάθεση υπηρεσιών πλοήγησης, γεωγραφικής πληροφόρησης και
τηλεματικής πάνω από διαφορετικά δίκτυα, πλατφόρμες και συσκευές. Το MAGIC
αποσκοπεί στον καθορισμό των ελάχιστων υπηρεσιών γεωγραφικής πληροφόρησης που
πρέπει να γίνονται διαθέσιμες από υπάρχουσες και μελλοντικές προσπάθειες προσφοράς
υπηρεσιών mobile Internet.
Συγκεκριμένα, ο κύριος στόχος του MAGIC είναι η υλοποίηση μιας κοινής μεθόδου για
την απομακρυσμένη διάθεση βασικής γεωγραφικής λειτουργικότητας όπως:
 Geocoding που αναφέρεται στην μετατροπή διευθύνσεων ή άλλων
προσδιορισμών κατανοητών στον άνθρωπο σε γεωγραφικές συντεταγμένες
(γεωγραφικό μήκος και πλάτος).
 Reverse geocoding που αποτελεί την αντίστροφη διαδικασία από αυτήν που
περιγράφεται παραπάνω.
 Spacial queries για την ανάκτηση πληροφορίας που σχετίζεται με μια
γεωγραφική θέση, λαμβάνοντας υπόψη την γεωγραφική εγγύτητα και τον
εκτιμούμενο χρόνο μετάβασης χρησιμοποιώντας μια συγκεκριμένη διαδρομή.
 Ταξιδιωτικό προγραμματισμό και παροχή έγκαιρων και έγκυρων οδηγιών
μετάβασης σε κάποιο συγκεκριμένο προορισμό. Πολλά μέλη του MAGIC
αποτελούν και μέλη του OGC.
WAP Forum
Το WAP Forum είναι ένας οργανισμός με πάνω από 200 μέλη που καθορίζει και
προωθεί το Wireless Application Protocol (WAP). Το WAP αν και θεωρείται από
πολλούς σαν μια ενδιάμεση τεχνολογία, αποτελεί το σημερινό "de facto" πρότυπο για
την υλοποίηση πληροφοριακών υπηρεσιών στα ασύρματα δίκτυα. Οι απαιτούμενες
δυνατότητες geospatial του WAP μπορούν να ικανοποιηθούν μέσω της Geographic
Markup Language (GML) που προωθείται από τον OGC.
30