基于智能手机的节能日常位置跟踪服务的设计与实现

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近年来,智能手机的快速发展和普及使其成为了人们获取服务最直接的接入点。通过智能手机的各种传感器,可以很方便的挖掘用户的情景信息。用户日常位置作为一种重要的情景信息,不仅可以为城市规划、交通状况估计等工作提供依据,而且能够帮助我们研究人们的日常行为,从而提供与人类健康生活相关的服务。虽然智能手机可以利用各种定位技术获取用户的位置,但是在持续跟踪的过程中,我们需要考虑能耗、室内外环境切换等问题,针对这些问题本论文设计了一个节能的日常位置跟踪服务SmartLoc,通过综合利用各种传感器在保证一定定位精度的前提下降低了能耗,同时能够区分室外位置与室内场所。本文首先对SmartLoc服务进行了总体框架设计,接着对服务中三个核心模块分别给予了详细地阐述。Cell-ID辅助定位模块负责提供室外位置信息,根据用户以往走过的路径信息(包含经过的Cell-ID序列以及相应的GPS位置),采用Cell-ID序列匹配技术估算出用户的当前位置;室内室外环境区分模块利用一些轻量级的传感器迅速判定当前环境是室内还是室外;室内场所探测与识别模块通过扫描周围的WiFi环境,探测并识别对于用户来说重要的室内场所,同时提供用户在这些场所驻留的时间。最后本论文描述了SmartLoc服务中各个模块以及整体性能测试情况,Cell-ID辅助定位模块的定位精度在100m之内,小于普通基站定位误差的1/4,此外,其能耗相较于持续打开GPS定位也降低了约80%;室内室外环境区分模块的区分准确率约为85%;室内场所探测与识别模块的探测准确率通常能达到80%,识别准确率为90%。SmartLoc服务在为用户持续提供准确位置信息的同时,并没有消耗过多能量,运行本服务一天相较于用户正常使用手机一天,电量消耗仅多了13%。
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