2.1.2 Физическая схема взаимодействия частей системы
Разработанный программный комплекс базируется на таких аппаратных частях как клиент, сервер и службы определения местоположения. Структура программного комплекса и принцип взаимодействия его элементов наглядно представлен на рис. 2.6.
Рисунок 2.6 – Функциональная схема системы генерации
туристических маршрутов
Клиентом является устройство, на котором установлено клиентское приложение и GPS-приемник. Клиент обрабатывает информацию, поставляемую ему пользователем, осуществляет коммуникацию между пользователем и внешними географическими сервисами, преобразует и отображает получаемую информацию в удобном для пользователя виде.
Сервер является независимым внешним устройством, предоставляющим функционал API Яндекс.Карт. Сервер предназначен для получения и обработки запросов клиента, предоставления данных геокодирования и функций построения карт. API Яндекс.Карт содержат инструменты для автоматического преобразования координат точки из одной координаты системы в другую и создания пользовательских систем координат [39].
С помощью JavaScript API Яндекс.Карт можно также определить предположительное местоположение пользователя по его IP адресу [40].
Так как программный комплекс ориентирован на мобильное использование, предусматривающее отслеживание местоположения пользователя в реальном времени, взаимодействие между клиентом и сервером должно осуществляться по беспроводным каналам связи: Wi-Fi, GPRS, протоколы уровня технологии 3G или аналогичные. Пропускная способность канала для обеспечения оперативного отклика должна составлять не менее 128 Кбит/с. Запрос непосредственно к серверу осуществляется по протоколу TCP / IP [41].
Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому не требует дополнительных действий пользователя по его интеграции. Пакеты могут иметь формат IP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернете (TCP, UDP, HTTP, HTTPS, SSL, POP3, XMPP) [42].
К вспомогательным сервисам относятся GPS-спутники и базовые станции GSM. Взаимодействие с ними осуществляется по протоколам GSM и GPS.
Данные сервисы являются ключевым элементом в процессе определения местоположения устройства.
Основными методами в этом случае являются триангуляция местоположения телефона базовыми станциями и использование глобальной системы позиционирования.
В первом случае точность определения местоположения зависит от количества базовых станций. Координаты вычисляются на основе знания расположения и радиуса ячеек сотовой сети, в которых мобильные телефоны обслуживаются конкретной базовой станцией. Для более точного определения используются дополнительные методики, такие как измерение и сравнение интервалов времени прохождения сигнала от нескольких станций до клиентского устройства и от устройства до станций.
Во втором случае система преобразует параметры специализированной орбитальной модели, описывающей перемещение спутника и заданной для конкретной системы спутникового определения местоположения в параметры общей орбитальной модели, описывающей перемещение спутника. Определение местоположения может быть выполнено автономно, на основе GPS – в этом случае приемник GPS принимает сигналы из спутников GPS и вычисляет по этим сигналам свое местоположение без какой-либо дополнительной информации из других источников. Также местоположение может определяться на основе GPS с помощью сети базовых станций – в этом случае системы мобильной связи предоставляют вспомогательные данные, такие как положение спутников и временная информация, которые передаются в приемник GPS для улучшения его работы [43].