第34卷第7期 计 算机学报 Vol.34 No.7 2011年7月 CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS July 2011 基于位置的服务：架构与进展 周傲英””杨 彬”金澈清”马强” 1”(华东师范大学上海市高可信计算重点实验室上海200062) 2)(复旦大学上海市智能信息处理重点实验室上海200433) 摘要随着无线通信技术和智能移动终端的快速发展，基于位置的服务(Location-based Services,LBS)在军事、 交通、物流等诸多领域得到了广泛应用，它能够根据移动对象的位置信息提供个性化服务，目前，主流的定位技术 大致可分为卫星定位，基于网络基础设施的定位和感知定位三类.LBS使用有效的移动对象时空索引技术来高效 处理服务查询请求，并且采用不同隐私保护策略以有效保护用户的位置隐私.近年来，由于应用场景趋于复杂、多 定位技术协同、数据规模迅速扩大等因素影响，室内LBS、不确定位置信息管理，新型隐私保护技术、云计算平台下 的LBS、社会化LBS等也越来越重要.文中介绍了LBS系统的架构及其各个组成部分的关键技术，回顾了近几年 来LBS技术的研究进展，探讨了未来的研究方向 关键词基于位置的服务：定位技术：移动对象：隐私保护 中图法分类号TP311 D0I号：10.3724/SP.J.1016.2011.01155 Location-Based Services:Architecture and Progress ZHOU Ao-Ying).2)YANG Bin2)JIN Che-Qing)MA Qiang? (Shanghai Key Laboratory of Trustworthy Computing.East China Normal University.Shanghai 200062) 2(Shanghai Key Laboratory of Intelligent In formation Processing.Fudan University.Shanghai 200433) Abstract With the advances in wireless communication technologies and smart mobile devices, Location-based Services (LBS),which provide personalized services based on users'location in- formation,have been widely applied in military,transportation,logistics etc.Currently,main- stream positioning techniques are mainly divided into three categories,including satellite-based positioning,network infrastructure-based positioning and presence sensing positioning.With the help of effective spatio-temporal indexes,LBS are capable of processing the service requests effi- ciently.LBS usually employ different location privacy preservation methods to protect the user privacy.Recently,because of the complexity of applications,the cooperation of multiple positio- ning techniques and the huge data volume,new challenges emerge.Indoor LBS,management of uncertain data,novel location privacy protection method,LBS on cloud infrastructure and social LBS are becoming critical issues.This paper introduces the architecture of an LBS system and the key techniques of its components.Second,After reviewing the main progresses in recent years, we discuss the future work briefly. Keywords location-based services;positioning technologies;moving objects;privacy preservation 收稿日期：2009-12-04：最终修改稿收到日期：2011-03-28.本课题得到国家自然科学基金创新研究群体科学基金(61021004)、国家杰出青 年基金(60925008)、国家自然科学基金面上基金(61070052)和上海市重点学科建设项目(B412)资助.周傲英，男，1965年生，教授，博士 生导师，主要研究兴趣为数据管理与信息系统，包括Wb数据管理、中文Wb基础设施、Web搜索与挖掘、数据流与数据挖掘，复杂事件 处理与实时商务智能、不确定数据管理及其应用、数据密集的计算、分布存储与计算、对等计算及其数据管理，Wb服务计算等.E-mail: ayzhou(@sei.ccnu.edu.cn.杨彬，男，l982年生，博士，主要研究方向为移动数据管理.金澈清（通信作者），男，1977年生，博士，副教授， 主要研究方向为数据流管理，不确定数据管理、基于位置的服务等.E-mail:cqjin@sei.ecnu.edu.cn.马强，男，1984年生，硕士，主要研 究方向为海量数据管理.书 第３４卷第７期 ２０１１年７月 计 算 机 学 报 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳ Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．７ Ｊｕｌｙ２０１１ 收稿日期：２００９１２０４；最终修改稿收到日期：２０１１０３２８．本课题得到国家自然科学基金创新研究群体科学基金（６１０２１００４）、国家杰出青 年基金（６０９２５００８）、国家自然科学基金面上基金（６１０７００５２）和上海市重点学科建设项目（Ｂ４１２）资助．周傲英，男，１９６５年生，教授，博士 生导师，主要研究兴趣为数据管理与信息系统，包括Ｗｅｂ数据管理、中文Ｗｅｂ基础设施、Ｗｅｂ搜索与挖掘、数据流与数据挖掘、复杂事件 处理与实时商务智能、不确定数据管理及其应用、数据密集的计算、分布存储与计算、对等计算及其数据管理、Ｗｅｂ服务计算等．Ｅｍａｉｌ： ａｙｚｈｏｕ＠ｓｅｉ．ｅｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．杨彬，男，１９８２年生，博士，主要研究方向为移动数据管理．金澈清（通信作者），男，１９７７年生，博士，副教授， 主要研究方向为数据流管理、不确定数据管理、基于位置的服务等．Ｅｍａｉｌ：ｃｑｊｉｎ＠ｓｅｉ．ｅｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．马强，男，１９８４年生，硕士，主要研 究方向为海量数据管理． 基于位置的服务：架构与进展 周傲英１），２） 杨彬２） 金澈清１） 马强２） １）（华东师范大学上海市高可信计算重点实验室上海２０００６２） ２）（复旦大学上海市智能信息处理重点实验室上海２００４３３） 摘要随着无线通信技术和智能移动终端的快速发展，基于位置的服务（ＬｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ，ＬＢＳ）在军事、 交通、物流等诸多领域得到了广泛应用，它能够根据移动对象的位置信息提供个性化服务．目前，主流的定位技术 大致可分为卫星定位、基于网络基础设施的定位和感知定位三类．ＬＢＳ使用有效的移动对象时空索引技术来高效 处理服务查询请求，并且采用不同隐私保护策略以有效保护用户的位置隐私．近年来，由于应用场景趋于复杂、多 定位技术协同、数据规模迅速扩大等因素影响，室内ＬＢＳ、不确定位置信息管理、新型隐私保护技术、云计算平台下 的ＬＢＳ、社会化ＬＢＳ等也越来越重要．文中介绍了ＬＢＳ系统的架构及其各个组成部分的关键技术，回顾了近几年 来ＬＢＳ技术的研究进展，探讨了未来的研究方向． 关键词基于位置的服务；定位技术；移动对象；隐私保护 中图法分类号ＴＰ３１１ 犇犗犐号：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１１．０１１５５ 犔狅犮犪狋犻狅狀犅犪狊犲犱犛犲狉狏犻犮犲狊：犃狉犮犺犻狋犲犮狋狌狉犲犪狀犱犘狉狅犵狉犲狊狊 ＺＨＯＵＡｏＹｉｎｇ１），２） ＹＡＮＧＢｉｎ２）ＪＩＮＣｈｅＱｉｎｇ１） ＭＡＱｉａｎｇ２） １）（犛犺犪狀犵犺犪犻犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犜狉狌狊狋狑狅狉狋犺狔犆狅犿狆狌狋犻狀犵，犈犪狊狋犆犺犻狀犪犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛犺犪狀犵犺犪犻２０００６２） ２）（犛犺犪狀犵犺犪犻犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犐狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犘狉狅犮犲狊狊犻狀犵，犉狌犱犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛犺犪狀犵犺犪犻２００４３３） 犃犫狊狋狉犪犮狋Ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｓｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｓｍａｒｔｍｏｂｉｌｅｄｅｖｉｃｅｓ， ＬｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ（ＬＢＳ），ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｐｅｒｓｏｎａｌｉｚｅｄｓｅｒｖｉｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｕｓｅｒｓ’ｌｏｃａｔｉｏｎｉｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｍｉｌｉｔａｒｙ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ｌｏｇｉｓｔｉｃｓｅｔｃ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｍａｉｎ ｓｔｒｅａｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅｂａｓｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄｐｒｅｓｅｎｃｅｓｅｎｓｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｗｉｔｈｔｈｅ ｈｅｌｐｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌｉｎｄｅｘｅｓ，ＬＢＳａｒｅｃａｐａｂｌｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｒｅｑｕｅｓｔｓｅｆｆｉ ｃｉｅｎｔｌｙ．ＬＢＳｕｓｕａｌｌｙｅｍｐｌｏｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｐｒｉｖａｃｙｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｔｏｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｕｓｅｒ ｐｒｉｖａｃｙ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｐｏｓｉｔｉｏ ｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄｔｈｅｈｕｇｅｄａｔａｖｏｌｕｍｅ，ｎｅｗｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｅｍｅｒｇｅ．ＩｎｄｏｏｒＬＢＳ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｄａｔａ，ｎｏｖｅｌｌｏｃａｔｉｏｎｐｒｉｖａｃｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ＬＢＳｏｎｃｌｏｕｄｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｃｉａｌ ＬＢＳａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆａｎＬＢＳｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅ ｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｓｅｃｏｎｄ，Ａｆｔｅｒｒｅｖｉｅｗｉｎｇｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ， ｗｅｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋｂｒｉｅｆｌｙ． 犓犲狔狑狅狉犱狊ｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｓｅｒｖｉｃｅｓ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｓ；ｐｒｉｖａｃｙｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ