TWI549538B - The way to improve the reliability of cloud navigation and its computer program products - Google Patents

Description

以快取機制提高雲端導航可靠度之方法及其電腦程式產品

本發明係一種雲端導航可靠度之方法，尤指一種透過快取機制來提昇其可靠度之方法。

在過去的衛星導航裝置中，多在裝置內部設置道路資料庫，並藉由所接收到的全球定位訊號(Global Position System，簡稱：GPS)配合道路資料庫來標記出目前所在之位置，以提供使用者作為導航之用，然而此種衛星導航裝置的道路資料庫由於無法即時更新，以及記錄分析使用者之查詢路線，使得功能受到相當大的限制。

而隨著行動上網的普及，一般的智慧型行動通訊裝置多具備衛星導航應用軟體，讓使用者毋需再額外購買衛星導航裝置。然而一般智慧型行動通裝置其道路資料庫多建置在雲端伺服裝置，因此在使用上必需在和雲端伺服裝置保持連線下才能不間斷的提供衛星導航服務。

為解決前揭之技術問題，習知技術如Caching navigation content for intermittently connected devices(美國專利號8103441)提供了一種雲端地圖服務的快取機制，此機制係透過預先快取特定區域之圖資來因應無法持續與雲端伺服裝置連線問題，然而此種快取方式係將整個區域的圖資進行快取，因而需耗費較大的快取資料以及傳輸資源，而使得極為依賴無線網路的智慧型行動通訊裝置在導航服務上無法提供穩定的導航服務。

本發明之目的在於提供一種提高雲端導航可靠度之方法，以讓行動通訊裝置在無法取得穩定網路服務時亦能提供使用者查詢興趣點以及導航之服務。

為達上述之目的，本發明提供一種以快取機制提高雲端導航可靠度之方法，該方法應用於一行動通訊裝置，該方法包含以下步驟：首先，經由一無線通訊網路傳送起點資訊以及目的地興趣點資訊給外部的伺服裝置，以觸發伺服裝置依據起點資訊、目的地興趣點資訊以及行動通訊裝置與無線通訊網路之狀態來查詢快取興趣點和相關連的快取路網資料，並自伺服裝置接收快取興趣點和快取路網資料。最後，行動通訊裝置於無線通訊網路之即時網路狀態之網路品質品質低於預設值即載入快取興趣點以及快取路網資料以提供查詢目的地服務或導航服務。

為達上述之目的，本發明又提供一種以快取機制提高雲端導航可靠度之方法，應用於一伺服裝置，包含下列步驟：自外部一行動通訊裝置接收起點資訊以及目的地興趣點資訊。伺服裝置更依據起點資訊、目的地興趣點資訊以及行動通訊裝置之與行動通訊網路間之即時網路狀態，以取得快取興趣點，快取路網資料，並傳送路網資料至行動通訊裝置。

本發明再一目的，即在提供一雲端導航系統，該導航系統係利用快取資料來提高其可靠度，其包含行動通訊裝置以及伺服裝置。行動通訊裝置包含了行動通訊模組、前端定位模組、前端快取興趣點查詢模組、前端快取路徑規劃模組、前端切換模組。而伺服裝置則包含了伺服通訊模組、雲端路網預載快取模組、雲端興趣點預載快取模組以及雲端路徑規劃 模組。行動通訊裝置透過行動通訊模組與前述伺服裝置之伺服通訊模組進行通訊。而前端定位模組則提供用來記錄行動通訊裝置之地理位置之定位資訊。前端快取興趣點查詢模組係於網路中斷時負責查詢預先快取的快取興趣點資料。前端快取路徑規劃模組係於網路中斷時負責於預先快取的快取路網中執行路徑規劃。前端切換模組係於通訊狀態良好即令行動通訊模組與伺服裝置連線，並提供定位資訊給伺服裝置來進行路徑規劃或者是導航；切換模組更於通訊狀態為不良即依據定位資訊以及快取路網資訊進行路徑規劃或者是導航。雲端快取興趣點查詢模組係接收前端之興趣點查詢資料後，負責搜尋附近相關的興趣點資訊，並將加入快取興趣點資訊，回傳給行動通訊裝置。雲端快取路徑規劃模組係負責搜尋包含快取興趣點之最小可連通路網資訊，並加入快取路網後，回傳給行動通訊裝置

綜上所述，本發明所提供之系統及其方法係於行動通訊裝置與伺服裝置尚未斷線前即查詢所欲之興趣點，並預載起始位置至快取興趣點間之路網資訊，以便在行動通訊裝置收訊不良時仍可透過先前預載的路網資訊進行導航。

1‧‧‧行動通訊裝置

11‧‧‧行動通訊模組

12‧‧‧前端定位模組

13‧‧‧前端快取興趣點查詢模組

14‧‧‧前端快取路徑規劃模組

15‧‧‧前端切換模組

2‧‧‧伺服裝置

21‧‧‧伺服通訊模組

22‧‧‧雲端興趣點預載快取模組

23‧‧‧雲端路網預載快取模組

24‧‧‧雲端路徑規劃模組

S101~S102‧‧‧步驟

G1‧‧‧電子地圖

P0‧‧‧起始位置

P1~P3‧‧‧快取興趣點

L1~L3‧‧‧快取路網資訊

第1圖係為本發明之系統示意圖。

第2圖係為本發明之行動通裝置內部方塊圖。

第3圖係為本發明之伺服裝置內部方塊圖。

第4圖係為本發明之應用於行動通裝置之以快取機制提高雲端導航可靠度之方法流程圖。

第5圖係為本發明之一實施例之實施結果。

以下將描述具體之實施例以說明本發明之實施態樣，惟其並非用以限制本發明所欲保護之範疇。

請參閱第1圖，其為本發明之系統示意圖，行動通訊裝置1係和伺服裝置2通訊連線以對快取興趣點間之路網資訊進行規劃。

請接著參閱第2圖，其係為本發明之以快取機制提高雲端導航可靠度之行動通訊裝置1。行動通訊裝置1包含行動通訊模組11、前端定位模組12、前端快取興趣點查詢模組13、前端快取路徑規劃模組14以及前端切換模組15。行動通訊模組11係用來和外部之伺服裝置2進行通訊。而前端定位模組12則為提供一定位資訊，其定位資訊記錄行動通訊裝置1之地理位置。而前端快取興趣點查詢模組13為提供快取興趣點資料之查詢功能。前端快取路徑規劃模組14為連接行動通訊模組11、前端定位模組12以及前端快取興趣點查詢模組13。且前端快取路徑規劃模組14更在行動通訊模組11與伺服裝置2通訊連接即傳送起點資訊以及目的地興趣點資訊至伺服裝置2，以觸發伺服裝置2依據起點資訊、目的地興趣點資訊以及行動訊通裝置1與無線通訊網路(例如3G網路、4G網路等無線通訊網路)間之即時網路狀態資訊來查詢快取興趣點和快取路網之資料。前端切換模組15則連接前述之行動通訊模組11、前端快取路徑規劃模組14以及前端定位模組12。前端切換模組15依據行動通訊模組11與伺服裝置2之通訊狀態以判斷是否進行切換作業。其前端切換模組15更於通訊狀態良好即令前端定位模組12透過行動通訊模組11與伺服裝置2連線，並使行動通訊裝置1依據定位資訊來進 行路徑規劃或導航。而前端切換模組15更於通訊狀態為不良即令行動通訊模組11依據定位資訊、快取興趣點以及快取路網資訊進行目的地查詢和導航。

快取興趣點是由使用者的偏好資料來篩選，而使用者的偏好則可由使用者的歷史查詢興趣點類別紀錄得知，例如當使用者的歷史查詢紀錄都是餐飲類的興趣點資料時，而小學、圖書館，這種教育類的興趣點資料，就不必加到快取興趣點資料。

請參閱第3圖，其為本發明之一種以快取機制提高雲端導航可靠度之伺服裝置2。伺服裝置2包含伺服通訊模組21、雲端興趣點預載快取模組22、雲端路網預載快取模組23，以及雲端路徑規劃模組24。伺服通訊模組21係用以與外部之行動通訊裝置1通訊連接，並從行動通訊裝置1接收起點資訊以及目的地興趣點資訊。雲端興趣點預載快取模組22為連接伺服通訊模組21，並依據目的地興趣點資訊來提供至少一個快取興趣點，前述之快取興趣點資訊係與使用者查詢之興趣點隸屬相同或相近之興趣類別。雲端路網預載快取模組23更連接雲端興趣點預載快取模組22，並依據行動通訊裝置1之即時網路狀態以查詢快取興趣點以及快取路網資料，並透過伺服模組21傳送路網資料至行動通訊裝置。雲端路徑規劃模組24係連接雲端路網預載快取模組23，雲端路徑規劃模組24依據快取興趣點和快取路網資訊來進行路徑規劃作業以產生路徑規劃資訊，雲端路徑規劃模組24更依據行動通訊裝置1之無線網路連線狀況來判斷是否令伺服通訊模組21傳送路徑規劃資訊給行動通訊裝置1。

請接著參閱第4圖，其為本發明之一種以快取機制提高雲端 導航可靠度之方法，應用於行動通訊裝置，包含下列步驟：

S101：傳送起點資訊以及目的地興趣點資訊至外部之伺服裝置，以觸發伺服裝置依據起點資訊、目的地興趣點資訊以及行動通訊裝置之即時網路狀態以查詢至少一個快取興趣點和快取路網之資料，並自伺服裝置接收快取興趣點和快取路網資料。

S102：行動通訊裝置於行動上網品質低於預設值(例如傳輸狀況、訊號強度等)即載入快取興趣點和快取路網資料以提供查詢目的地服務和導航服務。

本發明又提供一種以快取機制提高雲端導航可靠度之電腦程式產品，當電腦裝置(行動通訊裝置1)載入該電腦程式並執行後，可完成前述以快取機制提高雲端導航可靠度方法之步驟。

本發明又提供一種以快取機制提高雲端導航可靠度之方法，應用於一伺服裝置，包含下列步驟：自外部一行動通訊裝置接收一起點資訊以及一目的地興趣點資訊，伺服裝置更依據起點資訊、目的地興趣點資訊以及行動通訊裝置之即時網路狀態以查詢快取興趣點和快取路網之範圍，並傳至行動通訊裝置。

前述之伺服裝置2係依據使用者偏好資訊快取篩選目的地興趣點資訊之興趣點範圍，其興趣點範圍包含了至少一個快取興趣點，而使用者偏好資訊係指使用者歷史查詢興趣點的類別資訊。前述之目的興趣點資料包含快取興趣點之名稱資訊、坐標資訊以及類別資料。而快取路網資料則包含道路名稱和道路座標。快取路網資料則係指從起點位置到各個快取興趣點的路徑集合的連集，其搜尋過程可透過單源最短路徑演算法求 得。而伺服裝置2更依據與行動通訊裝置1之網路連線速度來動態決定每次快取興趣點和快取路網資料之資料量大小。

請參閱第1圖以及第5圖，其為本發明之一實施例。當使用者透過行動通訊裝置1輸入導航起始位置資訊(P0)：三峽；欲查詢之興趣點以及興趣點所在之位置：土城桐花公園(類別編號為A01)，此時伺服裝置2透過雲端興趣點預載快取模組22找出位於此區域位置內且與此興趣點相同或相近類別之興趣點，諸如：快取興趣點1(P1)；土城承天禪寺、快取興趣點2(P2)：土城牛軋糖博物館、快取興趣點3(P3)：土城南天母路廣場等，再配合使用者的偏好資訊進行篩選(如過往查詢之興趣點之分類紀錄)，來篩選出特定類別之興趣點，以加入快取興趣點資訊中(Cache_POI)，以讓雲端路網預載快取模組23來查詢從起點P0，到每一個快取興趣點(P1,P2,P3)間之最小可連通之路網，以提供進行路徑規劃與導航所需之路網資料。前述之最小路網搜尋方式係利用單源最短路徑(Single Source Shortest Paths)，求從起始位置到每一個快取興趣點的最短路徑，而這些最短路徑的連集，即為快取路網，如L1~L3分別代表從起始位置P0到興趣點P1,P2,P3之最短路徑，快取興趣點和快取路網便如第5圖之電子地圖(G1)所示，包含了快取興趣點{P1,P2,P3}，和快取路網{L1,L2,L3}。

在考量雲端服務的即時性，雲端興趣點預載快取模組22，和雲端路網預載快取模組23，可依照當下網路速度來動態決定每次的快取資料之大小，而搜尋至少一個快取興趣點和其相關之快取路網資料時，若在達到預設的快取資料量時，即可停止快取資料的搜尋，以第5圖之實施態樣為例，在網路速度不足下，可以只回傳包含{P1,L1}的快取興趣點以及快取 路網資料，而在網路速度足夠下，則合併回傳{P1,P2,P3,L1,L2,L3}的快取興趣點以及快取路網資料。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

S101~S102‧‧‧步驟

Claims (6)

1. 一種以快取機制提高雲端導航可靠度之方法，應用於一行動通訊裝置，包含下列步驟：經由一無線通訊網路傳送一起點資訊以及一目的地興趣點資訊至外部一伺服裝置，以觸發該伺服裝置依據該起點資訊、該目的地興趣點資訊以及該行動通訊裝置與該無線通訊網路間之即時網路狀態來搜尋至少一快取興趣點和其相關連之快取路網資料，並回傳至該行動通訊裝置；以及該行動通訊裝置於該即時網路狀態之網路品質低於預設值即載入該至少一快取興趣點和該快取路網資料以提供查詢目的地服務和導航服務；其中，該快取路網資料係指從起點位置到各該至少一快取興趣點的最小可連通路網；其中，該最小可連通路網係指從起點到各該至少一快取興趣點的最短路徑的連集；其中，更透過單源最短路徑演算法求得該最短路徑的連集。
2. 如請求項1所述之方法，其中該快取興趣點包含興趣點名稱、興趣點坐標，以及興趣點類別資料。
3. 如請求項1所述之方法，其中該行動通訊裝置更觸發該伺服裝置依據使用者偏好資訊來搜尋以及篩選該至少一快取興趣點，該使用者偏好資訊係指使用者查詢興趣點歷史資料的類別資訊。
4. 如請求項1所述之方法，其中該快取路網資料，包含道路名稱和道路座標。
5. 如請求項1所述之方法，其中該行動通訊裝置與該無線通訊網路間之該即時網路狀態來搜尋快取興趣點和其相關連之快取路網資料，係指利用當下網路速度來決定快取的資料量大小，而在搜尋該至少一快取興趣點和其相關連之該快取路網資料時，如已達到預設的快取資料量，即可停止快取資料的搜尋。
6. 一種以快取機制提高雲端導航可靠度之電腦程式產品，當電腦裝置載入該電腦程式並執行後，可完成請求項1至5中任一項所述之方法。