Nghiên cứu location service và xây dựng ứng dụng minh họa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGHIÊN CỨU LOCATION SERVICE VÀ XÂY
DỰNG ỨNG DỤNG MINH HỌA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN CNTT
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Th.S NGÔ HUY BIÊN
1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN


2
Lời cảm ơn
Chúng em chân thành cám ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin, trường Đại Học Khoa
Học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho
chúng em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Chúng em xin nói lên lòng biết ơn sâu sắc đối với Th.S Ngô Huy Biên. Chúng em
xin chân thành cám ơn Thầy đã luôn quan tâm, tận tình hướng dẫn chúng em trong quá
trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Chúng em xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô trong Khoa Công Nghệ Thông Tin
đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài. Chúng em cũng xin gửi lòng biết ơn đến thầy cô và bạn bè
trong lớp đã giúp đỡ, động viên tinh thần chúng em rất nhiều trong suốt quá trình thực
hiện luận văn này.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng
chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự góp ý và tận
tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn.
Một lần nữa, xin chân thành cám ơn và mong luôn nhận được những tình cảm chân

thành của tất cả mọi người.

3
Mục lục
Chương 1 GIỚI THIỆU DỊCH VỤ HƯỚNG VỊ TRÍ 8
1.1 Giới thiệu về dịch vụ hướng vị trí 9
1.1.1 Định nghĩa 9
1.1.2 Thành phần cơ bản của LBS 10
1.1.3 LBS hoạt động như thế nào? 12
1.1.4 Ứng dụng của dịch vụ hướng vị trí trong các lĩnh vực khác nhau 13
1.1.5 Ưu điểm và nhược điểm của dịch vụ hướng vị trí 16
1.2 Lịch sử của LBS 17
Chương 2 CÁC CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ 17
2.1 Tìm hiểu các công nghệ định vị hiện có 17
2.1.1 GPS (Global Positioning System) 17
2.1.2 Hệ thống định vị Galileo 18
2.1.3 Hệ thống GLONASS 19
2.1.4 Hệ thống Compass 19
2.1.5 Trạm thu phát sóng: BTS - Base Transceiver Station 20
2.2 Tìm hiểu các thiết bị hổ trợ người dùng 21
2.2.1 PDA và điện thoại di động 21
2.2.2 Dashtop 23
2.2.3 Các thiết bị định vị khác 23
2.3 Tìm hiểu các cách thức định vị 24
2.3.1 Tìm hiểu về Cell ID 25
2.3.2 Tìm hiểu về GPS 26
1
2.4 Thuận lợi và khó khăn khi sử dụng công nghệ định vị 30
2.4.1 Định vị bằng vệ tinh 31
2.4.2 Định vị bằng Cell ID 31

Chương 3 CÁC NỀN TẢNG HỖ TRỢ LẬP TRÌNH LBS 31
3.1 Google Maps API 32
3.1.1 Giới thiệu về Google Maps API 32
3.1.2 Ưu điểm và khuyết điểm của Google Maps API 33
3.1.3 Giải pháp và ứng dụng của Google Maps API 34
3.1.4 Cách thức sử dụng Google Maps API 34
3.2 Navizon API 36
3.2.1 Giới thiệu về Navizon API 36
3.2.2 Ưu điểm và khuyết điểm của Navizon API 38
3.2.3 Giải pháp và ứng dụng của Navizon API 39
3.2.4 Cách thức sử dụng Navizon API 40
3.3 Yahoo API 41
3.3.1 Giới thiệu về Yahoo API 41
3.3.2 Ưu điểm và khuyết điểm của Yahoo API 49
3.3.3 Cách thức sử dụng Yahoo API 50
3.4 Bing Maps API 50
3.4.1 Giới thiệu vế Bing Maps API 50
3.4.2 Ưu điểm và khuyết điểm của Bing Maps API 51
3.4.3 Giải Pháp và ứng dụng của Bing Maps API 52
3.4.4 Cách thức sử dụng Bing Maps API 53
3.5 Vietbando API 54
3.5.1 Giới thiệu về Vietbando API 55
3.5.2 Ưu điểm và khuyết điểm của Vietbando API 55
2
3.5.3 Giải Pháp và ứng dụng của Vietbando API 56
3.5.4 Cách thức sử dụng Vietbando API 57
3.6 Các nền tảng khác 57
3.7 So sánh các nền tảng hổ trợ lập trình 58
Chương 4 XÂY DỰNG HỆ THỐNG DỮ LIỆU CHO LBS 63
4.1 Tìm hiểu khái niệm và các công nghệ xử lý dữ liệu cho GIS 63

4.1.1 Khái niệm GIS 63
4.1.2 Các thành phần của GIS 64
4.1.3 Dữ liệu của GIS 65
4.1.4 Lưu trữ dữ liệu GIS 71
Chương 5 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU 74
5.1 Đặc tả bài toán 74
5.2 Sơ đồ Use-Case 76
5.2.1 Danh sách Actor 77
5.2.2 Danh sách Use-Case 78
5.2.3 Đặt tả Use-Case 79
5.2.4 Mô tả dữ liệu cho hệ thống LBS 93
Chương 6 KIẾN TRÚC PHẦN MỀM CHO LBS 99
6.1 Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) là gì? 102
6.1.1 Giới thiệu 102
6.1.2 Áp dụng kiến trúc hướng dịch vụ vào ứng dụng LBS 108
6.1.3 Tài liệu tham khảo 110
6.2 Tìm hiểu về Webservices 110
6.2.1 Định nghĩa Webservices 110
6.2.2 Ưu và nhược điểm của Web Services 111
3
Chương 7 CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HỆ THỐNG LBS 112
7.1 Tổng quan về .Net Framework 112
7.1.1 Giới thiệu về .Net Framework 112
7.1.2 Ngôn ngữ lập trình C# 116
7.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server 2005 và ứng dụng LBS 124
7.2.1 Giới thiệu về SQL Server 2005 124
7.2.2 GIS và SQL Server 2005 124
Chương 8 PHÂN TÍCH 124
Chương 9 THIẾT KẾ 124
9.1 Sơ đồ lớp 124

9.1.1 Sơ đồ lớp phía server 124
9.1.2 Sơ đồ lớp ở phía client 126
9.2 Sơ đồ tuần tự 128
9.2.1 Chức năng lấy hình ảnh bản đồ từ Google Map API 128
9.2.2 Chức năng Tìm kiếm địa điểm 129
9.2.3 Chức tìm kiếm con đường 131
9.2.4 Chức năng tìm kiếm đường đi ngắn nhất 132
Chương 10 CÀI ĐẶT 132
10.1 Cài đặt phần server 132
Chương 11 KIỂM CHỨNG 132
11.1 Kiểm chứng phần server 132
1. Test case 1: Kiểm chứng chức năng lấy hình ảnh của bản đồ từ hệ thống
Google Map 133
2. Test case 2: Kiểm tra tính chịu lỗi của chức năng lấy hình ảnh trong bản đồ
của Google Map 134
4
3. Test case 3: Kiểm tra chức năng lấy các địa điểm theo tên địa điểm 135
4. Test case 4: Kiểm tra tính chịu lỗi của phương thức tìm kiếm địa điểm dựa
trên tên địa điểm 136
5. Test case 5: Kiểm tra tính năng tìm kiếm theo tên đường 137
6. Test case 6: Kiểm tra tính chịu lỗi của chức năng tìm kiếm đường 138
7. Test case 7: Kiểm chứng chức năng tìm đường ngắn nhất 139
11.2 Kiểm chứng phần Client 140
1. Test case 1: Kết nối với webserivce ở tầng server để lấy dữ liệu hình ảnh và
hiển thị hình ảnh bản đồ 140
2. Testcase 2: Thực hiện di chuyển bản đồ 141
3. Test case 3: Phóng to/ thu nhỏ bản đồ 141
4. Test case 4: Phóng to/ thu nhỏ 141
5. Test case 5: Kiểm chứng chức năng tìm con đường 142
6. Test case 6: Kiểm chứng khả năng chịu lỗi của chức năng tìm con đường 143

7. Test case 7: Kiểm chứng chức năng tìm đường đi ngắn nhất giữa 2 điểm 143
11.3 Báo cáo kết quả kiểm chứng 144
1. Phần server : 144
2. Phần client: 144
5
Danh sách hình
Hình 1-1 Ba công nghệ định vị trong LBS 10
Hình 1-2 Các thành phần của LBS 11
Hình 1-3 Kiến trúc chung của dịch vụ hướng vị trí 12
Hình 1-4 Real time Traffic 14
Hình 1-5 Hình ảnh minh họa ứng dụng tìm kiếm địa điểm gần nhất trên di động 15
Hình 1-6 Hình ảnh minh họa về quảng cáo SMS 16
Hình 2-7 Trạm thu phát 21
Hình 2-8 Nokia N95 và PDA có GPS 22
Hình 2-9 Xe hơi có thiết bị dashtop 23
Hình 2-10 Thiết bị GPS 24
Hình 2-11 Các loại định vị di động 25
Hình 2-12 Định vị theo phương pháp Cell identification 26
Hình 2-13 Hệ thống vệ tinh GPS 29
Hình 2-14 Kiến trúc WAAS 29
Hình 2-15 Mô hình A-GPS 30
6
Hình 3-16 Giao diện của google map trên Web 33
Hình 3-17 Các thành phần của Google Maps 35
Hình 3-18 Mô hình hoạt động của hệ thống Navizon 37
Hình 3-19 Navizon API trên web 39
Hình 3-20 Navizon API trên các thiết bị di động 40
Hình 3-21 Hình ảnh vệ tinh kết hợp hình ảnh vẽ 41
Hình 3-22 Hình ảnh vẽ 42
Hình 3-23 Hỉnh ảnh vệ tinh 42

Hình 3-24 Dịch vụ lưu trữ địa điểm trên Yahoo Map 43
Hình 3-25 Real-time traffic trên Yahoo Map 44
Hình 3-26 Point Interest Finder 45
Hình 3-27 Tìm đường dưới dạng thể hiện hình ảnh 46
Hình 3-28 Tìm đường thể hiện dưới dạng text 46
Hình 3-29 Màn hình chính của Bing Map 51
Hình 3-30 Hệ thống Bing Maps API 53
Hình 3-31 Hình ảnh bản đồ trên VietBanDo 55
Hình 3-32 Hình ảnh hiển thị của Google Map 59
Hình 3-33 Hình ảnh hiển thị của Yahoo Map 60
Hình 3-34 Hình ảnh hiển thị của VietBanDo 61
Hình 3-35 Hình ảnh hiễn thị của Bing Map 61
Hình 4-36 Các thành phần của GIS 64
7
Hình 4-37 Dữ liệu điểm 66
Hình 4-38 Dữ liệu đường 67
Hình 4-39 Dữ liệu vùng 67
Hình 4-40 Dữ liệu raster 68
Hình 5-41 Sơ đồ Use-Case 77
Hình 6-42 Mô tả tổng quan luồng dữ liệu của các dịch vụ LBS 100
Hình 6-43 Sơ đồ cộng tác trong mô hình SOA 103
Hình 6-44 Mô hình service registry 106
Hình 6-45 Mô hình service broker 107
Hình 6-46 Mô hình service buss 108
Hình 6-47 Mô hình Web Services 111
PHẦN A - LÝ THUYẾT VỀ LOCATION BASED SERVICE
Chương 1 GIỚI THIỆU DỊCH VỤ HƯỚNG VỊ TRÍ
Nội dung của chương 1 tập trung trình bày về các khái niệm, các thành phần
8
cần thiết để có hệ thống dịch vụ hướng vị trí, đồng thời phân tích các ưu điểm, nhược

điểm của dịch vụ hướng vị trí. Qua đây chúng ta sẽ có một cái nhìn tổng quan dịch vụ
hướng vị trí là gì? Dịch vụ hướng vị trí hoạt động như thế nào ? Dịch vụ hướng vị trí
có giá trị như thế nào trong cuộc sống?
1.1 Giới thiệu về dịch vụ hướng vị trí
1.1.1 Định nghĩa
Dịch vụ hướng vị trí (Location based Services viết tắt là LBSs) là ứng dụng cung cấp
thông tin có ích liên quan đến vị trí hiện tại của thiết bị di động cho người sử dụng dịch
vụ cần như là “Nhà hàng nào gần nhất? Trạm ATM gần nhất ở đâu? Từ vị trí này đi
đến vị trí khác thì phải đi đường nào ? ” với sự giúp đỡ của các yếu tố cơ bản như là:
thiết bị di động, mạng viễn thông di động, nhà cung cấp dịch vụ (Dịch vụ định vị toàn
cầu GPS, thông tin dữ liệu vị trí)
Lấy một ví dụ cụ thể dễ hình dung như sau: Nếu bạn đang đi trên đường gặp một vụ
tai nạn, cần đưa đến bệnh viện khẩn cấp. Ngay lúc đó bạn sử dụng điện thoại di động
của bạn, nhắn tin tới tổng đài yêu cầu cho biết bệnh viện gần nhất. Trong chốc lát,
Tổng đài trả lời danh sách các bệnh viện gần vị trí hiện tại của bạn cùng với các chỉ
dẫn như là: hướng dẫn đường đi tới đó, thông tin về bệnh viện đó… Như vậy là bạn đã
sử dụng dịch vụ hướng vị trí.
Yếu tố chính của LBSs là vị trí của người dùng. Internet là yếu tố quan trọng trong
việc liên lạc giữa người sử dụng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ.
LBS là sự kết hợp bởi ba công nghệ và hai loại thành phần: Thành phần thông tin và
thành phần công nghệ truyền thông.
9
Hình 1-1 Ba công nghệ định vị trong LBS
Ngày nay LBS được sử dụng cho các lĩnh vực: hướng dẫn đường trên biển, dịch vụ
cấp cứu, chỉ dẫn đường, theo dõi và một số dịch vụ hỗ trợ về thông tin của vị trí.
Cùng với sự phát triển của công nghệ viễn thông, ứng dụng LBS ngày càng phát triển
rộng hơn, ứng dụng lan xa hơn, áp dụng cho nhiều đối tượng hơn. Ứng dụng LBS cung
cấp không chỉ cho cá nhân mà còn cho các doanh nghiệp đặc biệt là các doanh nghiệp
về vận tải trong việc theo dõi và quản lý nhận sự, vật tư…Một số công ty, tổ chức hoạt
động kinh doanh dịch vụ LBS: OnStar, Navigazone…

1.1.2 Thành phần cơ bản của LBS
10
Hình 1-2 Các thành phần của LBS
LBS được chia ra gồm 5 thành phần (4+1) là những thành phần cơ bản của LBS.
Hình 1.1-2 thể hiện những thành phần liên quan:
 Mobile Devices: Là công cụ của người dùng để truy vấn thông tin cần
thiết từ LBS. Kết quả có thể được trả về thông qua: giọng nói, hình ảnh, văn bản.Có
thể là các thiết bị như PDA, điện thoại di động, máy tính…. Đây là thiết bị thuộc về
phía của người sử dụng (client).
 Giao tiếp mạng: Là thành phần thứ hai của hệ thống mạng di động mà
chuyển dữ liệu người dùng và các yêu cầu dịch vụ từ các trạm di động để cung cấp
dịch vụ và sau đó trả các yêu cầu thông tin về cho người dùng.
 Thành phần định vị: đối với dịch vụ xác định vị trí người dùng. Các vị
trí người dùng có thể được có thể nhận được bằng cách sử dụng mạng thông tin di
động, hoặc bằng cách dùng hệ thống định vị toàn cầu.Ngoài ra việc xác định vị trí
người dùng có thể không được xác định một cách tự động mà có thể xác định bằng tay
do người dùng thực hiện.
11
 Nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng: Các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp
một số dịch vụ khác nhau để người dùng sử dụng và chịu trách nhiệm sử lý các yêu cầu
của dịch vụ.Các dịch vụ này thường xác định vị trí, tìm ra một con đường,tìm kiếm
một địa điểm hoặc tìm kiếm một đối tượng cụ thể.
 Nhà cung cấp dữ liệu và nội dung: dịch vụ này cung cấp các thông tin
theo yêu cầu của người dùng. Vì vậy cơ sở dữ liệu địa lý và dữ liệu của các địa điểm
thường được yêu cầu từ các cơ quan ( Ví dự cơ quan xây dựng bản đồ …) các doanh
nghiệp hoặc các đối tác công nghiệp (Ví dụ các trang vàng … )
1.1.3 LBS hoạt động như thế nào?
Hình 1-3 Kiến trúc chung của dịch vụ hướng vị trí
Sau khi đã định vị thành công vị trí hiện tại với sự giúp đỡ của các công nghệ định vị,
dựa vào kết quả đó người dùng sẽ đưa ra một số câu truy vấn (Nhà hàng nào gần nhất?

ATM gần nhất là ở đâu? ) và gửi những truy vấn đó về trung tâm xử lý dịch vụ hướng
vị trí. Tại đây trung tâm xử lý sẽ tiến hành xử lý yêu cầu của người dùng, đồng thời kết
12
hợp với dữ liệu của nhà cấp để tạo thành một nội dung hoàn chỉnh và gửi thông tin trả
lời về cho người dùng
1.1.4 Ứng dụng của dịch vụ hướng vị trí trong các lĩnh vực khác nhau
Dịch vụ hướng vị đã trở nên phổ biến và là thành phần quan trọng trong hầu hết các
lĩnh vực công nghiệp. Tuy nhiên thị trường của dịch vụ hướng vị trí được chia ra thành
nhiều loại khác nhau bao gồm: định hướng, ứng cứu khẩn cấp, theo dõi, thanh toán,
quản lý, trò chơi và giải trí.
 Ứng cứu khẩn cấp: Hãy tưởng tượng bạn đang đi du lịch vào một nơi
hoàn toàn xa lạ, và một tình huống không mong muốn đã xảy ra bạn bị gặp tai nạn. Và
thật tệ hại hơn khi bạn không biết mình đang đâu. Dịch vụ hướng vị trí sẽ giúp bạn giải
quyết vấn đề này. Dịch vụ hướng vị trí đóng vai trò quan trọng của việc tìm kiếm vị trí.
Ứng dụng LBSs sẽ chuyển vị trí hiện tại của bạn đến trung tâm hỗ trợ dịch vụ để kịp
thời ứng cứu. Dịch vụ này cũng có thể áp dụng cho các dịch vụ công cộng: cảnh sát, y
tế
 Dịch vụ về giao thông, chỉ dẫn đường đi: Trong nhiều ứng dụng cho
dịch vụ di động dựa vị trí, dịch vụ về traffic là dịch vụ mà có khoản thu lợi nhuận
khổng lồ nhất. Người dùng sẳn sang trả tiền cho dịch vụ này để tiết kiệm thời gian và
thông tin giao thông. Lợi thế của ứng dụng real-time traffic ở chỗ là thông tin về giao
thông trên con đường đi là động, phụ thuộc vào ngữ cảnh tại thời điểm đó. Ứng dụng
này cho phép xác định lưu lượng người đang đi trên con đường đó, để xác định có nên
đi hay không, hoặc tìm một tuyến đường khác nhanh hơn. Thông tin về traffic trên con
đường được xác định qua bộ cảm biến.
13
Hình 1-4 Real time Traffic
 Các dịch vụ hỗ trợ du lịch:Có thể nói trong các loại hình dịch vụ thì
dịch vụ du lịch đã và đang tận dụng công nghệ và dịch vụ dựa vị trí. Chủ yếu là dịch
vụ tìm kiếm địa chỉ, dựa vào địa chỉ người dùng đang đứng, ứng dụng sẽ cho biết

thông tin các địa điểm (point interest) mà người dùng cần quan tâm ví dụ như: cửa
hàng gần nhất, ATM gần nhất, trạm xăng gần nhất… Ngày nay, các dịch vụ này
thường được truy xuất thông qua SMS, WAP, và trong một số trường hợp thì nó được
kết hợp với navigation để hướng dẫn người dùng tìm con đường ngắn nhất.
14
Hình 1-5 Hình ảnh minh họa ứng dụng tìm kiếm địa điểm gần nhất trên di động
 Quảng cáo và Marketing dựa trên vị trí: Sử dụng thông tin về vị trí
vào quảng cáo & marketing sản phẩm đã trở nên thành công lớn trong một số trường
hợp. Ứng dụng này thường tương tác với người dùng thông qua SMS, WAP Không
giống như quảng cáo trên tivi, báo chí, quảng cáo trên dựa vào vị trí cho phép chúng ta
chọn được đối tượng để quảng cáo, nhằm tập trung hơn. Kết quả là quảng cáo dựa vào
vị trí cung cấp thông tin cho khách hàng về sản phầm, dịch vụ tương ứng với từng địa
phương. Ví dụ khách hàng có thể nhận được những thông báo về những chương trình
khuyến mãi tại cửa hàng nào đó, bằng cách gửi thông điệp vào thiết bị di động của
người tiêu dùng khi người tiêu dùng đang đi trong vùng gần cửa hàng đang khuyến mãi
15
đó. Và quảng cáo theo dạng này chỉ hiệu quả khi người dùng không cảm thấy phiền khi
thông điệp quảng cáo tới.
Hình 1-6 Hình ảnh minh họa về quảng cáo SMS
1.1.5 Ưu điểm và nhược điểm của dịch vụ hướng vị trí
Dịch vụ hướng vị trí là một trong những sáng tạo công nghệ quan trọng trong thế giới
ngày hôm nay, đóng vai trò vào sự phát triển của xã hội. Dịch vụ hướng vị trí giúp
chúng ta trong quá trình quan lý nhóm tốt hơn, nâng cao khả năng an toàn với dịch vụ
trợ giúp cấp cứu khẩn cấp, và tiết kiệm thời gian, tiền bạc với dịch vụ dẫn đường trong
du lịch.
Tuy nhiên dịch vụ hướng vị trí cũng gây ra một số vấn đề liên quan đến tính riêng tư
của người dùng. Ví dụ như ứng dụng theo dõi ở các xí nghiệp về vận tải, chuyện gì xảy
ra nếu ứng dụng này được ứng dụng vào một mục đích khác, theo dõi người nào đó khi
16
chưa có sự đồng ý của người đó? Tất cả mọi di chuyển của người đó bị ghi nhận lại,

điều này có thể gây nguy hiểm cho họ. Chuyện gì xảy ra nếu bạn theo dõi tổng thống?
Cũng như bất kì công nghệ nào khác, tồn tại hai mặt ưu và nhược điểm là điều mà
không thể tránh khỏi. Tuy nhiên chúng ta cần phải xét xem, giá trị mà công nghệ đó
mang lại cho xã hội là như thế nào? Phát huy trường hợp sử dụng tốt của ứng dụng,
hạn chế các mặt tồn tại, “lỗ hổng” của ứng dụng
1.2 Lịch sử của LBS
Chương 2 CÁC CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ
Nội dung của chương 2 trình bày về các công nghệ cũng như là các thiết bị
hỗ trợ cho việc định vị. Chương 2 sẽ truyền đạt cho chúng ta hiểu được “Để định vị
được thì chúng ta phải dùng công nghệ gì?” “Công cụ nào, thiết bị nào hỗ trợ cho
việc định vị?”
2.1 Tìm hiểu các công nghệ định vị hiện có
2.1.1 GPS (Global Positioning System)
GPS là một mạng lưới các vệ tinh liên tục gửi các tín hiệu, qua đó các máy thu GPS có
thể xác định vị trí của mình.
17
Các vệ tinh nói trên nằm trong quản lý của Bộ Quốc Phòng Mỹ, và có giá hàng tỉ đô la,
chưa kể là chi phí vận hành, được thiết kế ban đầu với mục đích quân sự. Những người
thiết kế ra nó cũng không thể ngờ rằng có một ngày, nó được phổ biến ở mức độ dân
dụng với các máy thu cầm tay nặng chỉ vài trăm gam, không chỉ cho biết vị trí bằng
các toạ độ kinh độ, vĩ độ mà còn có thể có màn hình, hiển thị bản đồ. Từ những ứng
dụng quân sự, năm 1980, chính phủ Mỹ ban hành một nghị định cho phép phổ biến kỹ
thuật này cho ứng dụng dân dụng, và những ứng dụng khổng lồ của nó đã được phát
triển không giới hạn. Nhiều bạn hỏi rằng có phải trả chi phí cho việc sử dụng GPS
không? Câu trả lời là có, nhưng may mắn phí này dân Việt ta không phải trả mà dân
Mỹ đã trả hết qua việc đóng thuế cho chính phủ Mỹ rồi. Như vậy, chi phí sử dụng của
GPS chỉ là mua máy và 2500 đồng cho mỗi vỉ pin con thỏ (cho khoảng 4 – 5 giờ hoạt
động). Hệ thống gồm 24 vệ tinh ( 21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng). Các vệ
tinh chuyển động trên “quĩ đạo cao” cách mặt đất khoảng 19,300 km.
2.1.2 Hệ thống định vị Galileo

Hệ thống định vị Galileo là một hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) được xây
dựng bởi Liên minh châu Âu và cơ quan vũ trụ Châu Âu,là một dự án dùng để thây thế
và bổ xung cho hệ thống GPS của Hoa Kỳ và GLONASS của Liên Bang Nga. Galileo
khác với GPS và GLONASS ở chỗ nó là một hệ thống định vị được điều hành và quản
lý bởi các tổ chức dân dụng, phi quân sự. Galileo theo kế hoạch sẽ chính thức hoạt
động vào năm 2011 – 2012.Mục đích chính của Galileo là cung cấp một hệ thống định
vị độc lập cho các quốc gia Châu Âu.
Sẽ miễn phí cho bất kỳ ai truy cập. Các dịch vụ mở sẽ được phát sóng ở 2 băng tần:
1164 – 1214Mhz và 1536 – 1591Mhz. Mục tiêu hổ trợ cho các hệ thống định vị trên
ôtô.
18
Các dịch vụ thượng mại: sẽ được thu phí và có độ chính xác cao hơn. Các dịch vụ
thương mại được bổ sung các trạm mặt đất để mang lại độ chính xác <=10m, tín hiệu
sẽ được phát sóng ở 3 băng tần: 2 tín hiệu của dịch vụ mở và 1 tín hiệu 1260-1300Mhz.
Các dịch vụ công cộng và các dịch vụ an toàn cho cuộc sống: phục vụ cho các cơ quan
an ninh và các ứng dụng ai toàn giao thông quan trọng.
2.1.3 Hệ thống GLONASS
Glonass đươc phát triển bởi Liên Xô và bây giờ là lực lượng không quân Nga, Glonass
phục vụ cho chính phủ Nga.
Glonass được xây dựng vào năm 1976,đến năm 1995 hệ thống được hoàn thành, nhưng
sau khi hoàn thành hệ thống nhanh chóng bị hư hỏng do sự xụp đổ của nền kinh tế
Nga. Đến năm 2001, Nga tiến hành khôi phục lại hệ thống.
Hệ thống Glonass hiện nay gồm 20 vệ tinh, trong đó có 19 vệ tinh hoạt động, hệ thống
Glonass hiện nay đã phủ sóng toàn bộ nước Nga.
Ngày 18/05/2007 tổng thống Nga đã ký quyết định chính thức cung cấp dịch vụ mở
cho mục đích dân sự từ hệ thống Glonass
2.1.4 Hệ thống Compass
Compass(còn được gọi là Beidou-2) là môt dự án phát triển hệ thống định vị toàn cầu
của Trung Quốc. Compass xây dựng chủ yếu nhắm mục đích phát triển kinh tế trong
nứơc,cung cấp các dịch vụ định vị vận tải ….Hệ thống sẽ cung cấp các dịch vụ cho

khách hàng trong nước và những quốc gia láng giềng vào năm 2008, trước khi mở ra
mạng lứơi định vị toàn cầu.
19
Compass gồm ít nhất 35 vệ tinh, 5 vệ tinh địa tĩnh, và 30 vệ tinh quỹ đạo trái đất tầm
trung.
Tần số của Compass được cấp phát trong 4 băng tần:E1,E2,E5B và E6 và chồng lắp
với Galileo.
2.1.5 Trạm thu phát sóng: BTS - Base Transceiver Station
Các trạm thu phát là nền tảng của truyền thông di động hiện đại, với ưu điểm cung cấp
tín hiệu tốt trong các vùng đô thị, chi phí thấp và dễ lắp đặt hơn so với vệ tinh, ta có thể
thấy các trạm thu phát ở hầu như mọi nơi.
Trạm thu phát là những điểm truyền / nhận sóng vô tuyến tới các thiết bị di động,
thường chỉ hoạt động trong một phạm vi nhất định. Thêm nữa, các dịch vụ di động chỉ
có thể dùng một số tần số đã được cấp phép (số lượng tần số này có hạn). Do đó, để có
thể cung cấp dịch vụ một cách xuyên suốt cho người dùng, các trạm thu phát thường có
vùng phủ sóng chồng lên nhau. Mật độ trạm thu phát cũng tùy vùng mà thay đổi:
Ở các vùng đô thị: Mật độ trạm phải cao vì
 Có nhiều kiến trúc kiên cố, sóng vô tuyến không dễ xuyên qua
 Lượng người dùng tập trung lớn trong khi số kênh thu phát lại phụ thuộc vào số
tần số được các tổ chức quản lý cho phép dùng nên cũng bị giới hạn, các trạm
buộc phải dùng lại cùng một kênh tại cùng một thời điểm mà không làm ảnh
hưởng lẫn nhau
Ở các vùng nông thôn thì mật độ trạm lại thấp vì lượng người dùng ít, các công trình
xây dựng thường không cao mà tầm phủ sóng của các trạm lại khá rộng.
20
Hình 2-7 Trạm thu phát
Vì các trạm thu phát là cố định, nên nếu biết được người dùng thiết bị di động đang ở
trạm thu phát nào gần nhất thì có thể suy ra được vị trí tương đối của người dùng. Tuy
nhiên sai số sẽ lớn ở các vùng nông thôn do mật độ trạm thưa và tầm phủ sóng của một
trạm có thể lên đến hàng kilômét.

Điện thoại di động có thể dựa vào mã số trạm, mã mạng và mã nước để truy vấn các cơ
sở dữ liệu vị trí trạm như OpenCellID, từ đó suy ra vị trí của mình
2.2 Tìm hiểu các thiết bị hổ trợ người dùng
2.2.1 PDA và điện thoại di động
Đây là các thiết bị được thiết kế cho người dùng cá nhân và cũng là thiết bị được nhiều
người sủ dụng nhất, khi công nghệ càng phát triển hiện đại thì các thiết bị này càng
21
được tích hợp nhiều công nghệ và bổ sung thêm nhiều chức năng giúp ích cho người
dùng. Khi các thiết bị PDA và điện thoại di động được tích hợp công nghệ định vị thì
sẽ giúp phát triển nhiều chức năng tiện ích phục vụ cho người dùng cá nhân như: bản
đồ, xác định vị trí, tìm kiếm địa điểm.
Hình 2-8 Nokia N95 và PDA có GPS
22