CN102735251B - 一种基于云计算的gps导航方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云计算的GPS导航方法及系统，所述方法包括：信息服务中心接收GPS导航终端的包括车辆当前的位置信息、目的地地址的导航信息后，信息服务中心调用数据库，获取与目的地相对应的状态信息；分析状态信息，将状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数，计算每一个所转换的参数的权重；并根据相关信息，生成并向服务器集群发送云计算命令，综合利用服务器集群所计算的导航路线来设计导航路线；将所设计的导航路线传送到GPS导航终端。本发明的方案中，利用信息服务中心来计算导航路线，导航终端用于传输数据，可有效地减轻了导航终端的负担。综合利用服务器集群所计算导航路线来设计路线，加快设计导航路线的速度。

Description

一种基于云计算的GPS导航方法及系统

技术领域

本发明涉及一种GPS导航方法，尤其涉及一种基于云计算的GPS导航方法及系统。

背景技术

由于当前车载GPS导航仪的价格低，同时给用户带来极大的便利，因此其应用非常广泛。

目前的技术中，GPS导航仪主要有两种，一种是离线式的终端产品。其应用主要在：在大城市，市政道路发展迅猛，路线错综复杂，高架桥林立，有车一族要快速寻找目的地实属不易，但在电子地图和GPS导航仪的帮助下，就可以在陌生的地方不迷路，可以准确到达目的地。但是该离线式导航仪完全依靠内置的电子地图和导航引擎实现导航，而无法根据当前道路的实际状态作出应变。例如某段道路正在整修，导航仪将无法智能的避开该路线。

另外一种GPS导航系统发展迅速，即带GSM模块的导航终端，可以通过GPRS连接第三方的运营中心，在运营中心客服人员的帮助下得到导航路线下载、定位、防盗、防劫等服务。此类技术中，地图可得到及时的更新，但同样没有与道路的当前状态进行关联，最短的距离并不意味最短的行车时间，如果规划的路线拥堵，将给车主带来无尽的困扰。

上述的两种技术中，由于是依靠导航引擎来处理数据并计算路线，但是该引擎的资源有限，计算能力不强，因此导致导航引擎负担过重，导航线路的精确度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，现有技术中，依靠导航终端来计算导航线路，导航终端的负担过重；而由于导航终端的计算能力有限，因此导致导航线路的精确度不高，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于云计算的GPS导航方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于云计算的GPS导航方法，包括如下步骤：

S1、信息服务中心调接收GPS导航终端的导航信息，所述导航信息包括车辆当前的位置信息和目的地地址；

S2、信息服务中心调用自身的数据库，获取与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息，所述状态信息包括不止一个特征；

S3、分析所述状态信息，将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数；

S4、信息服务中心计算每一个所转换的参数的权重；

S5、信息服务中心生成并向服务器集群发送云计算命令，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图；

S6、信息服务中心接收到服务器集群根据所述云计算命令所计算的导航路线信息；

S7、信息服务中心根据所接收的导航路线信息，综合设计导航路线；

S8、将所设计的导航路线传送给GPS导航终端。

优选地，所述不止一个特征包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量。

优选地，所述步骤S2具体包括：

生成并向分布在城市道路上的传感器发送采集道路信息的采集命令，所述采集命令包括采集道路信息的指示及目的地地址；

接收由传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息。

优选地，所述步骤S1之前还包括：

GPS导航终端接收用户的导航指令，所述指令包括用户的目的地地址；

GPS导航终端获取车辆当前的位置信息，并将所述位置信息及所述目的地地址上传至信息服务中心。

优选地，所述步骤S8之后还包括：GPS导航终端将所接收的设计路线发送给用户。

本发明还提供一种实现上述方法的系统：

一种基于云计算的GPS导航系统，所述系统包括：

用于设计导航路线的信息服务中心；

用于计算导航路线的服务器集群；

用于发送和传输导航数据的GPS导航终端；

其中，所述信息服务中心包括：

用于接收所述GPS导航终端的导航信息的第一接收模块，所述导航信息包括车辆当前的位置信息和目的地地址；

用于调用数据库，获取与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息的调用模块，所述状态信息包括不止一个特征；

用于分析所述状态信息的分析模块；

用于将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数的转换模块；

用于计算每一个所转换的参数的权重的计算模块；

用于生成云计算命令的第一生成模块，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图；

用于向服务器集群发送所述云计算命令的第一发送模块；

用于接收到服务器集群根据所述云计算命令所计算的导航路线的信息的第二接收模块；

用于根据所接收的导航路线的信息，综合设计导航路线的设计模块；

用于将所设计的导航路线传送到GPS导航终端的第二发送模块。

优选地，所述调用模块包括：

用于生成采集道路信息的采集命令的第二生成模块，所述采集命令包括采集道路信息的指示及目的地地址；

用于向分布在城市道路上的传感器发送所述采集命令的第三发送模块；

用于接收由传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息的第三接收模块，所述不止一个特征包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量。

优选地，所述GPS导航终端包括：

用于接收用户的导航指令的第四接收模块，所述指令包括用户的目的地地址；

用于获取车辆当前的位置信息的获取模块；

用于将所述位置信息及所述目的地地址上传至所述数据处理终端的第四发送模块；

用于接收所设计的导航路线的第五接收模块；

用于将所接收的导航路线发送给用户的第五发送模块。

优选地，所述服务器集群包括：

用于接收所述云计算命令的第六接收模块；

用于根据所述云计算命令计算导航路线的计算模块；

用于发送所计算的导航路线的信息的第六发送模块。

使用本发明的方案，具有以下有益效果：本发明中，利用信息服务中心来设计导航路线，导航终端用于传输数据，可有效地减轻了导航终端的负担；此外利用服务器集群所计算的导航路线来设计导航路线，加快了设定导航路线的速度，也可在一定程度上提高了导航路线的准确性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的一种基于云计算的GPS导航方法及系统的方法流程图；

图2是本发明实施例的一种基于云计算的GPS导航方法及系统的系统结构图；

图3是本发明实施例的一种基于云计算的GPS导航方法及系统的云计算的状态图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

当用户想要去某个目的地时，就会给车载导航(如GPS导航)发送导航指令。如图1所示，为本发明实施例的一种基于云计算的GPS导航方法及系统的方法流程图。在步骤101中，GPS导航终端接收用户的导航指令。其中，该导航指令包括目的地地址以及周围路线的状况等。具体地，导航终端可以通过触摸屏或语音识别系统获取用户的导航指令。接着在步骤102中，GPS导航终端获得车辆的当前位置信息。接着在步骤103中，GPS终端将导航信息上传至信息服务中心。其中，该导航信息包括车辆当前的位置信息及目的地地址。接着在步骤104中，信息服务中心接收GPS导航终端的导航信息。接着在步骤105中，向分布在城市道路中的传感器发送采集道路信息的命令。其中，该命令包括采集道路信息的指示和目的地地址。当传感器接收到命令后，开始采集与所述目的地地址相对应的道路的各项数据，并上传给信息服务中心。接着在步骤106中，接收由传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息。其中，该最新地图与当前的目的地地址相对应。该状态信息包括不止一个特征，其中该不止一个特征具体包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量，此外还可包括目的地地址周围或沿路的就餐点等特征。接着转到步骤107。

在步骤107中，分析所述状态信息，将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数。本实施例中，根据一定的算法，将所述状态信息中的特征转换成指数，如将湿度、风速等级化。

在步骤108中，计算每一个所转换的参数的权重，本实施例中，计算权重的方法有多种，例如：为了显示若干参数在总量中所具有的重要程度，分别给予不同的比例系数。又如，将所述各参数按照最重要、重要、次重要的等级排列，然后统计计算权重系数的大小。本实施例中，对计算权重的方法不作限制。接着转到步骤109中。

在步骤109中，信息服务中心生成并向服务器集群发送云计算命令。其中，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图。具体地，信息服务中心根据所计算的权重，所述导航信息及所述最新地图，相应地向计算机集群中的计算机分配云计算任务。当服务器集群203接收到云计算命令后，根据所述云计算命令，计算导航路线。由于利用云计算，可在连接在互联网上的服务器集群的资源进行统一管理调度，充分利用大量的资源，并且具有强大的信息处理能力，提高处理数据的效率，从而进一步提高了导航的准确性。接着在步骤110中，信息服务中心接收到服务器集群所计算的导航路线的信息。在步骤111中，信息服务中心根据所接收的导航路线的信息，综合设计导航路线。接着在步骤112中，信息服务中心将所涉及的导航路线传送到GPS导航终端。在步骤113中，GPS导航终端将所接收的设计路线发送给用户。

本实施例中，由于利用云计算技术和无线通讯技术将连接在互联网上的计算机集群的资源统一管理使用，如图3所示。靠信息服务中心来处理数据，根据导航信息进行搜索、分析及计算权重后利用服务器集群来计算导航路线，进而根据所计算的导航路线来设计导航路线，最后将所设计的导航路线传送给GPS导航终端，有效地利用服务器集群的大量的信息来设计路线，进一步提高了导航的准确性及灵活性。此外，由于导航终端仅负责传输数据及为用户显示导航结果，可有效地减轻了导航终端的负担，简化了结构，在一定程度上降低了成本。

再者，由于在设计路线的过程中，考虑到车流量，因此可以在一定程度上提高了行车的速度，舒缓了交通堵塞的状况。此外，由于还考虑了湿度、风速、空气的洁净指数等因素，因此所设计的路线可有效地减少车辆的用油损耗，节约能源，降低尾气排放，保护环境。再者，还考虑了线路或目的地周围的就餐点、车辆当前的存储的油量等因素，可在一定程度上加强了导航的人性化，加强了导航终端与用户之间的互动，也在一定程度上给用户提供便利。

图2是本发明实施例的一种基于云计算的GPS导航方法及系统的系统结构图。本发明中，该系统包括信息服务中心201及GPS导航终端202、服务器集群203。其中，该信息服务中心201包括：第一接收模块2011、调用模块2012、分析模块2013、转换模块2014、计算模块2015、第一生成模块2016及第一发送模块2017、第二接收模块2018、设计模块2019、第二发送模块2020。其中，所述调用模块2012包括第二生成模块20121、第三发送模块20122及第三接收模块20123。

所述GPS导航终端202包括：第四接收模块2021、获取模块2022、第四发送模块2023、第五接收模块2024及第五发送模块2025。

所述服务器集群203包括：第六接收模块2031、计算模块2031及第六发送模块2033。

本实施例中，当用户想要去某个目的地时，就会给车载导航(如GPS导航)发送导航指令。首先第四接收模块2021接收到用户的导航指令，该指令包括用户的目的地地址。具体地，该接收模块2021可通过触摸屏或语音识别系统获取用户的导航指令。接着该获取模块2022获得车辆的当前位置信息。随后，第四发送模块2023向所述信息服务中心201发送导航信息。其中，该导航信息包括所述位置信息及目的地地址。第一接收模块2011接收到该导航信息后，调用模块2012中的第二生成模块生成采集道路信息的采集命令，所述采集命令包括采集道路信息的指示及目的地地址。接着第三发送模块20122向分布在城市道路中的传感器发送采集道路信息的命令并且驱动该传感器。该传感器接收到命令后，开始采集道路的各项数据，并上传给第三接收模块20123。该第三接收模块20122接收到传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息。其中，该最新地图与当前的目的地地址相对应。该状态信息包括不止一个特征，其中具体包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量，此外还可包括目的地地址周围或沿路的就餐点等。分析模块2013分析所述状态信息中的每一个特征后，转换模块2014将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数。接着计算模块2015计算每一个所转换参数的权重，本实施例中，计算权重的方法有多种，例如：为了显示若干参数在总量中所具有的重要程度，分别给予不同的比例系数。又如，将所述各参数按照最重要、重要、次重要的等级排列，然后统计计算权重系数的大小。本实施例中，对计算权重的方法不作限制。接着，第一生成模块2016生成云计算命令。其中，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图。接着第一发送模块2017向服务器集群203发送所述云计算命令。当服务器集群203的第六接收模块2031接收到所述云计算命令后，计算模块2032根据该云计算命令计算导航路线，接着第六发送模块2033向所述信息服务中心201发送所计算的导航路线的信息。当第二接收模块2018接收到所计算的导航路线的信息后，设计模块2019根据该导航路线的信息来综合设计导航路线，接着第二发送模块2020向GPS导航终端202发送所设计的导航路线。当第二接收模块2025接收到所述导航路线后，第五发送模块2026向用户发送所接收的导航路线。

本实施例中，由于利用云计算技术和无线通讯技术将连接在互联网上的服务器集群的资源统一管理使用，如图3所示。靠信息服务中心来处理数据，根据导航信息进行搜索、分析及计算权重后利用服务器集群来设计导航路线，并根据所计算的导航路线来设计路线，最后将所设计的导航路线传送给导航终端，有效地利用大量的信息进行设计路线，进一步提高了导航的准确性及灵活性。此外，由于导航终端仅负责传输数据及为用户显示导航结果，可有效地减轻了导航终端的负担，简化了结构，在一定程度上降低了成本。

再者，由于在设计路线的过程中，考虑到车流量，因此可以在一定程度上提高了行车的速度，舒缓了交通堵塞的状况。此外，由于还考虑了湿度、风速、空气的洁净指数等因素，因此所设计的路线可有效地减少车辆的用油损耗，节约能源，降低尾气排放，保护环境。再者，还考虑了线路或目的地周围的就餐点、车辆当前的存储的油量等因素，可在一定程度上加强了导航的人性化，加强了导航终端与用户之间的互动，也在一定程度上给用户提供便利。

Claims (2)

1.一种基于云计算的GPS导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、信息服务中心接收GPS导航终端的导航信息，所述导航信息包括车辆当前的位置信息和目的地地址；

S2、信息服务中心调用自身的数据库，获取与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息，所述状态信息包括不止一个特征；

S3、分析所述状态信息，将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数；

S4、信息服务中心计算每一个所转换的参数的权重；

S5、信息服务中心生成并向服务器集群发送云计算命令，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图；

S6、信息服务中心接收到服务器集群根据所述云计算命令所计算的导航路线的信息；

S7、信息服务中心根据所接收的导航路线的信息，综合设计导航路线；

S8、将所设计的导航路线传送给GPS导航终端；

所述步骤S2具体包括：

生成并向分布在城市道路上的传感器发送采集道路信息的采集命令，所述采集命令包括采集道路信息的指示及目的地地址；接收由传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息；

所述步骤S1之前还包括：

GPS导航终端接收用户的导航指令，所述指令包括用户的目的地地址；GPS导航终端获取车辆当前的位置信息，并将所述位置信息及所述目的地地址上传至信息服务中心；

所述步骤S8之后还包括：

GPS导航终端将所接收的设计路线发送给用户；

所述不止一个特征包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量。

2.一种基于云计算的GPS导航系统，其特征在于，所述系统包括：

用于设计导航路线的信息服务中心；

用于计算导航路线的服务器集群；

用于发送和传输导航数据的GPS导航终端；

其中，所述信息服务中心包括：

用于接收所述GPS导航终端的导航信息的第一接收模块，所述导航信息包括车辆当前的位置信息和目的地地址；

用于调用数据库，获取与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息的调用模块，所述状态信息包括不止一个特征；

用于分析所述状态信息的分析模块；

用于将所述状态信息中的每个特征转换成与该特征相对应的参数的转换模块；

用于计算每一个所转换的参数的权重的计算模块；

用于生成云计算命令的第一生成模块，所述云计算命令包括计算导航路线的指令、所计算的权重、所述导航信息及所述最新地图；

用于向服务器集群发送所述云计算命令的第一发送模块；

用于接收到服务器集群根据所述云计算命令所计算的导航路线信息的第二接收模块；

用于根据所接收的导航路线信息，综合设计导航路线的设计模块；

用于将所设计的导航路线传送到GPS导航终端的第二发送模块；

所述调用模块包括：

用于生成采集道路信息的采集命令的第二生成模块，所述采集命令包括采集道路信息的指示及目的地地址；

用于向分布在城市道路上的传感器发送所述采集命令的第三发送模块；

用于接收由传感器返回的与所述目的地地址相对应的最新地图和状态信息的第三接收模块，所述不止一个特征包括：车流量、湿度、风速、温度及车辆目前存储的油量；

所述GPS导航终端包括：

用于接收用户的导航指令的第四接收模块，所述指令包括用户的目的地地址；

用于获取车辆当前的位置信息的获取模块；

用于将所述位置信息及所述目的地地址上传至所述数据处理终端的第四发送模块；

用于接收所设计的导航路线的第五接收模块；

用于将所接收的导航路线发送给用户的第五发送模块；

所述服务器集群包括：

用于接收所述云计算命令的第六接收模块；

用于根据所述云计算命令计算导航路线的计算模块；

用于发送所计算的导航路线的信息的第六发送模块。