行為軌跡分析系統(tǒng)的設(shè)計

陳杰

【摘 要】在大數(shù)據(jù)背景下，云計算、云存儲技術(shù)使得海量的用戶軌跡信息的采集、挖掘與利用成為了可能。這些數(shù)據(jù)信息中不僅包含了用戶個人的用戶的日常行為習(xí)慣，而且還包含了個用戶之間的共性行為習(xí)慣，對個人及群體行為的分析有著重要的積極意義。本設(shè)計以云端服務(wù)器為核心，以移動手機或個人軌跡數(shù)據(jù)的采集模塊為數(shù)據(jù)采集端，對行為軌跡分析系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于用戶、企業(yè)及政府進(jìn)行行為軌跡的數(shù)據(jù)的分析查詢。

【關(guān)鍵詞】個人軌跡；全球定位系統(tǒng)；云計算

中圖分類號： TP311.52；TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0295-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.135

【Abstract】Under the background of large data，cloud computing and cloud storage technology make it possible to collect，mine and utilize massive user trajectory information.These data information contains not only the daily behavior habits of individual users，but also the common behavior habits among users.It has important positive significance for the analysis of individual and group behavior.The design takes the cloud server as the core，takes the mobile phone or personal trajectory data acquisition unit as the data acquisition terminal，carries on the design to the behavior trajectory analysis system. It is convenient for users，enterprises and governments to query and analyze behavior trajectory data.

【Key words】Behavior trajectory；GPS；Cloud computing

0 引言

計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得個人便攜式GPS定位設(shè)備得到了普及，當(dāng)前，GPS導(dǎo)航儀、移動手機、兒童腕表等等電子設(shè)備都包含GPS定位設(shè)備，都能接收和發(fā)送自身的物理位置信息，這些信息不僅能進(jìn)行自身的定位，尋找合適的路徑，還有助于我們對失散的人員、物品進(jìn)行定位尋找。

在新時代背景下，單純的定位信息的利用已不能滿足現(xiàn)代生活的需要，也是對這些大量數(shù)據(jù)信息利用率上的浪費。個人的行為軌跡往往包含了用戶的日常規(guī)律，例如對校園中學(xué)生軌跡行為的分析，形成熱點活動區(qū)域可視化圖形，能夠讓教師、家長更多的遠(yuǎn)距離了解學(xué)生的生活，學(xué)習(xí)情況以及特長愛好；而大量個體信息組成群體行為軌跡包含了眾多的社交信息、能夠為用戶、商家、政府提供各類豐富、有效的服務(wù)、咨詢信息數(shù)據(jù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

為完成行為軌跡的分析，系統(tǒng)根據(jù)功能要求，需要包含個人軌跡數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)查詢顯示3個主要部分，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 個人軌跡數(shù)據(jù)的采集端

該端根據(jù)用戶和應(yīng)用場景的不同，可分為兩種不同方案進(jìn)行設(shè)計：

一種為手機軟件APP設(shè)計，主要針對時常帶有手機的成年用戶，在得到用戶授權(quán)同意的情況下，該軟件可利用手機自帶的GPS系統(tǒng)進(jìn)行實時定位，并將系統(tǒng)通過手機的4G或GPRS將定位信息實時發(fā)送到用于數(shù)據(jù)分析的云端，采用該方案能大大節(jié)約系統(tǒng)的成本，不需要用戶的額外購買或攜帶物品，能實時進(jìn)行采集。

另一種設(shè)計方案主要針對不方便隨身攜帶移動手機的用戶，如兒童、學(xué)生等，該方案主要在于設(shè)計一個以STM32為核心的微型便于佩戴的GPS信號采集及發(fā)射裝置。GPS模塊負(fù)責(zé)實時采集用戶的物理位置信息，經(jīng)STM32處理器處理后經(jīng)GPRS模塊將位置信息實時發(fā)送到云端服務(wù)器，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。此處采用GPRS模塊，而不是LTE4G模塊的目的在于實時發(fā)射的GPS的位置數(shù)據(jù)，信息量小，GPRS模塊已完全能滿足通訊要求。

1.2 數(shù)據(jù)分析端

該端位于固定的云端服務(wù)器中，該端配有以太網(wǎng)接口及GPRS轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)備，用于服務(wù)器通過Internet網(wǎng)絡(luò)接收各個人軌跡數(shù)據(jù)的采集終端發(fā)送過來的定位信息。因存在多個用戶及多種用途，該端需要將接收到的信息進(jìn)行存儲、處理、挖掘、分析及顯示，該端主要功能由在服務(wù)器上的軟件平臺完成，主要完成的功能包括：（1）設(shè)立各類賬戶，給予不同權(quán)限，管理不同的信息上傳權(quán)限及信息查詢權(quán)限等；（2）分類記錄存儲每一用戶實時上傳的信息；（3）對收集到各類用戶信息、位置信息等等進(jìn)行分類、處理及分析等；（4）為方便用戶的數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)分析端通過百度地圖的APP接口，將采集用戶位置信息可視化展現(xiàn)在地圖上，同時給出各類統(tǒng)計分析圖標(biāo)，便于用戶分析。

1.3 數(shù)據(jù)查詢顯示端

該端主要用于用戶的查詢和結(jié)果顯示，分為3部分進(jìn)行設(shè)計：（1）云端服務(wù)器，該部分擁有最高權(quán)限，用于查詢原始數(shù)據(jù)、分析結(jié)果及可視化展示效果，設(shè)置和管理所有用戶權(quán)限及行為；（2）HTML網(wǎng)頁展示，用戶通過網(wǎng)頁賬號登錄的形式連接服務(wù)器，可根據(jù)用戶的權(quán)限得到相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)顯示及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果；（3）手機APP端，得到用戶授權(quán)的手機APP，在賬號登錄后，不但可以擁有個人軌跡數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送的功能，而且可以通過手機查看賬號權(quán)限所對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)顯示及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，同時手機APP還未后續(xù)的功能增加提供了可二次開發(fā)的接口，例如可用于學(xué)生的點名簽到、熱門地區(qū)推薦等等。

2 總結(jié)

智能手機的普及、微系統(tǒng)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，云存儲及云計算的成熟使得行為軌跡采集分析系統(tǒng)成為了可能。該系統(tǒng)不但能方便用戶進(jìn)行各類信息查詢、自身行為分析、群體行為分析等，還可為第三方服務(wù)商提供二次開發(fā)的可能，為后續(xù)的各類商業(yè)地區(qū)、智慧城市規(guī)劃等提供數(shù)據(jù)支撐。

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