移動云計算環(huán)境下的基于雙色反近鄰查詢的商店定址系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于基于位置的服務(wù)的移動通訊領(lǐng)域，是一種移動云計算環(huán)境下的基于雙 色反近鄰查詢的商店定址系統(tǒng)，設(shè)及到大規(guī)模時空數(shù)據(jù)分析、云計算環(huán)境下的分布式海量 數(shù)據(jù)處理，尤其設(shè)及到智能移動數(shù)據(jù)處理與移動應(yīng)用開發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002] 互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的生活方式，同時，隨著3G技術(shù)的不斷升級，移動定位技術(shù)和 地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GI巧的推廣，W及內(nèi)置有GPS模塊的智 能手機，平板電腦的普及，移動互聯(lián)網(wǎng)漸漸融入了人們的生活中，人們可W隨時隨地通過手 持設(shè)備終端中各種各樣的基于位置的服務(wù)化ocationBasedService,LB巧的應(yīng)用程序使 活動打破時空障礙，如移動定位功能，移動網(wǎng)絡(luò)社交等，它對人們的日常生活影響越來越重 要，越來越滿足服務(wù)多元化需求。而隨著中國城鎮(zhèn)化的不斷進行，建立或大或小的商店從而 滿足人們的需求已經(jīng)迫在眉睫。然而當(dāng)前城市中的很多商店存在著運樣一個問題：不能吸 引到盡可能多的客戶。運個問題一方面使得商店老板不能獲得更多的利益，另一方面也使 得客戶購買物品更加麻煩。現(xiàn)有技術(shù)中，大多依托于笨重的車載終端設(shè)備，運樣就提高了定 址的成本，并且不利于大規(guī)模的擴展與后期的更新?lián)Q代。即使現(xiàn)有的商店定址軟件，也很難 解決當(dāng)前商店定址困難的問題。
[0003] 結(jié)合近年來隨著基于位置的服務(wù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，地理空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 量的迅猛增長。運些迅速增加的空間數(shù)據(jù)給傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)索引機制帶來了新的問題，而 運些傳統(tǒng)的索引方法往往是基于內(nèi)存或者需要優(yōu)化的磁盤訪問的先決條件。因此，如何實 現(xiàn)高效的空間索引和查詢處理大規(guī)?？臻g數(shù)據(jù)成為商店定址軟件新的需求和挑戰(zhàn)。一種可 擴展的、分布式的空間數(shù)據(jù)索引技術(shù)不失為進行高效空間數(shù)據(jù)的查詢和分析的最佳選擇。 現(xiàn)在已經(jīng)有幾種將空間分布式索引和查詢處理技術(shù)與MapRe化ce相結(jié)合的方法，例如R-樹 和基于泰森多邊形的空間索引。然而，R-樹不適合進行平行化，基于泰森多邊形索引的查 詢需要額外的查詢點定位和局部索引重建計算。運使得定址軟件在定位與查詢上還存在一 些技術(shù)問題。
[0004]因為云計算本身具有的虛擬化和并行化的特性，能高效的處理海量數(shù)據(jù)，它與移 動設(shè)備的便攜性W及互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，形成了移動云計算。移動云計算集成了移動計算W 及移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算的優(yōu)點，運幾年逐漸發(fā)展成為云計算的一個重要分支。任何智能終 端設(shè)備如智能手機和平板電腦都可W從無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中隨時按需獲取服務(wù)，并且不受限于 有限的硬件資源、計算能力和帶寬等。很顯然，在移動云計算中，高效分析和處理海量時空 數(shù)據(jù)，并且與商店定址應(yīng)用相結(jié)合，就是一個新興的實用技術(shù)，移動云計算環(huán)境下有效的空 間數(shù)據(jù)庫索引技術(shù)對提高空間數(shù)據(jù)庫查找效率與應(yīng)用用戶體驗至關(guān)重要，基于該出發(fā)點， 我們設(shè)計并實現(xiàn)了該發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)上述【背景技術(shù)】中存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種移動云計算環(huán)境下的 基于雙色反近鄰查詢的商店定址系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有商店定址系統(tǒng)對用戶與顧客、商店之間 的空間位置不明確的問題。本發(fā)明也針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的在空間數(shù)據(jù)索引和查詢方法中 的不足進行了改進，用W提高定位與捜索查詢的速度、準(zhǔn)確度和精確度。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種移動云計算環(huán)境下的基于 雙色反近鄰查詢的商店定址系統(tǒng)，包括云中屯、服務(wù)系統(tǒng)和智能移動客戶端系統(tǒng)，其中，云中 屯、服務(wù)系統(tǒng)用于進行倒排網(wǎng)格索引的建立，W及執(zhí)行分布式空間雙色反近鄰查詢算法，智 能移動客戶端用于收集與預(yù)處理定址用戶位置、該定址用戶位置附近的商店W及顧客的位 置信息，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將該信息發(fā)送給云中屯、服務(wù)系統(tǒng)，且智能移動客戶端還用于接收 云中屯、服務(wù)系統(tǒng)返回的最優(yōu)位置區(qū)域。
[0007] 作為技術(shù)方案的補充，該商店定址系統(tǒng)的執(zhí)行方法是：當(dāng)定址用戶發(fā)出定址請求 后，由智能移動客戶端的定位系統(tǒng)自動采集并提交定址用戶位置附近的商店和顧客的位置 信息至云中屯、服務(wù)系統(tǒng)，云中屯、服務(wù)系統(tǒng)通過使用采集到的定址用戶位置附近的商店W及 顧客的位置信息，建立商店位置信息的分布式倒排網(wǎng)格索引，并對商店位置W及其附近顧 客的位置進行分布式預(yù)處理，且按照需要進行定期動態(tài)更新；
[0008] 由云中屯、服務(wù)系統(tǒng)使用倒排網(wǎng)格索引進行分布式時空信息的雙色反最近鄰查詢， 并返回最優(yōu)位置給定址用戶。
[0009] 作為技術(shù)方案的進一步補充，倒排網(wǎng)格索引的處理步驟具體為：給定空間數(shù)據(jù)集 D，D是由歐幾里德空間數(shù)據(jù)點組成的集合，且數(shù)據(jù)集D具有定址用戶位置附近的商店W及 顧客的位置信息，對于D中的點PGD在數(shù)據(jù)集D的位置用表達式（P.X，P.y)表示，點P包 含定址用戶位置附近的商店W及顧客的位置信息；
[0010] 首先將數(shù)據(jù)集文件存儲到分布式文件系統(tǒng)皿FS上，皿FS會自動將其分割成很多 數(shù)據(jù)分塊，每個Mapper讀入一個輸入數(shù)據(jù)分片，然后每個Mapper分析數(shù)據(jù)分片中的空間 數(shù)據(jù)點，并計算出空間數(shù)據(jù)點到網(wǎng)格單元格的映射，最后Mapper把單元格c(i,j)在網(wǎng)格 當(dāng)中的位置作為key,把點p(x,y)的位置信息作為value,并將該<key,vlaue〉對應(yīng)輸出， Re化cer則把Ma卵er讀取的數(shù)據(jù)輸出，并收集相同單元格化ey)中的點數(shù)據(jù)，然后輸出單元 格索引和包含在該單元格中的點的集合。
[0011] 作為技術(shù)方案的補充，雙色反最近鄰查詢算法的定義為：給定歐氏距離空間數(shù)據(jù) 集P和0,其中P和0是不同類型的數(shù)據(jù)集，如果給定數(shù)據(jù)集P中的一點P，雙色反最近鄰 查詢結(jié)果是返回所有點0G0,其中0是PGP的最近鄰，即不存在任意一點P'GP滿足 dist(0,P'）<dist(0,P)D
[0012] 作為技術(shù)方案的更進一步的補充，基于網(wǎng)格索引的雙色反最近鄰查詢的方法為： 首先建立空間網(wǎng)格索引，并對網(wǎng)格空間進行整體掃描，從而建立了倒排網(wǎng)格索引，在Map函 數(shù)中對分片數(shù)據(jù)區(qū)域用PCT輪圈算法，W點Ci為圓屯、，半徑r=IC1，SiI進行輪圈，并將圓 區(qū)域內(nèi)或與圓邊界相交的網(wǎng)格Cell(i)的Counter(gi)值計為1，即Counter(gi) = 1 ;
[0013] 每個分片數(shù)據(jù)區(qū)域單獨處理完后，最后在Re化ce函數(shù)中合并，合并的過程中，按 照網(wǎng)格處理算法進行掃描，每次掃描的過程中，對重疊的網(wǎng)格Cell(i)的Counter(gi)值累 加，最后輸出整個空間區(qū)域權(quán)值W最大的Cell(j)。
[0014] 有益效果：當(dāng)用戶發(fā)出定址請求時，數(shù)據(jù)中屯、會通過雙色反最近鄰查詢算法等基 于位置服務(wù)的分析算法，捜索出適合用戶進行商店定址的最優(yōu)位置區(qū)域，且本發(fā)明可w提 高定位與捜索查詢的速度、準(zhǔn)確度和精確度。
【附圖說明】
[0015] 圖1本發(fā)明的倒排網(wǎng)格索引的建立過程的示意圖；
[0016]圖2本發(fā)明的PCT查詢算法過程的示意圖；
[0017] 圖3本發(fā)明的Map過程的示意圖；
[0018] 圖4本發(fā)明的Re化ce過程的示意圖；
[0019] 圖5本發(fā)明的基于倒排網(wǎng)格索引的雙色反近鄰查詢的過程的示意圖；
[0020] 圖6本發(fā)明的大規(guī)模商店定址系統(tǒng)架構(gòu)的示意圖；
[0021]圖7本發(fā)明的功能模塊圖；
[0022] 圖8本發(fā)明商店定址流程圖；
[0023] 圖9雙色反最近鄰查詢算法的實際應(yīng)用舉例的示意圖；
[0024] 圖10PCT輪圈算法的示意圖。
【具體實施方式】
[00巧]實施例1 : 一種移動云計算環(huán)境下的基于雙色反近鄰查詢的商店定址系統(tǒng)，包括 云中屯、服務(wù)系統(tǒng)和智能移動客戶端系統(tǒng)，其中，云中屯、服務(wù)系統(tǒng)用于進行倒排網(wǎng)格索引 (Inve;rtedGridIndex,IGI)的建立，W及執(zhí)行分布式空間雙色反近鄰查詢（Bic虹omatic Reverse化arestNei曲bo;r，BRNN)算法，智能移動客戶端根據(jù)需要發(fā)出定址請求，用于收 集定址用戶位置、該定址用戶位置附近的商店W及顧客的位置信息，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將該 信息發(fā)送給云中屯、服務(wù)系統(tǒng)，且智能移動客戶端還用于接收云中屯、服務(wù)系統(tǒng)返回的最優(yōu)位 置區(qū)域。
[0026] 實施例2:具有與實施例1相同的技術(shù)方案，其中：該商店定址系統(tǒng)的執(zhí)行方法是： 當(dāng)定址用戶發(fā)出定址相關(guān)請求后，由智能移動客戶端的定位系統(tǒng)自動采集并提交定址用戶 位置附近的商店和顧客的位置信息（經(jīng)締度坐標(biāo)等表示地理位置的信息）至云中屯、服務(wù)系 統(tǒng)，云中屯、服務(wù)系統(tǒng)通過使用采集到的定址用戶位置附近的商店W及顧客的位置信息，建 立商店位置信息的分布式倒排網(wǎng)格索引，并對商店位置W及其附近顧客的位置進行分布式 預(yù)處理，且按照需要進行定期動態(tài)更新；由云中屯、服務(wù)系統(tǒng)使用倒排網(wǎng)格索引進行分布式 時空信息的雙色反最近鄰查詢，并返回最優(yōu)位置區(qū)域給定址用戶。
[0027] 實施例3:具有與實施例2相同的技術(shù)方案，其中：倒排網(wǎng)格索引的處理步驟具體 為：給定空間數(shù)據(jù)集D，D是由歐幾里德空間數(shù)據(jù)點組成的集合，且數(shù)據(jù)集D具有定址用戶 位置附近的商店W及顧客的位置信息，對于D中的點PGD在數(shù)據(jù)集D的位置用表達式 (P.