行為軌跡分析系統的設計

陳杰

【摘 要】在大數據背景下，云計算、云存儲技術使得海量的用戶軌跡信息的采集、挖掘與利用成為了可能。這些數據信息中不僅包含了用戶個人的用戶的日常行為習慣，而且還包含了個用戶之間的共性行為習慣，對個人及群體行為的分析有著重要的積極意義。本設計以云端服務器為核心，以移動手機或個人軌跡數據的采集模塊為數據采集端，對行為軌跡分析系統進行結構設計，便于用戶、企業及政府進行行為軌跡的數據的分析查詢。

【關鍵詞】個人軌跡；全球定位系統；云計算

中圖分類號： TP311.52；TP311.13 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0295-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.135

【Abstract】Under the background of large data，cloud computing and cloud storage technology make it possible to collect，mine and utilize massive user trajectory information.These data information contains not only the daily behavior habits of individual users，but also the common behavior habits among users.It has important positive significance for the analysis of individual and group behavior.The design takes the cloud server as the core，takes the mobile phone or personal trajectory data acquisition unit as the data acquisition terminal，carries on the design to the behavior trajectory analysis system. It is convenient for users，enterprises and governments to query and analyze behavior trajectory data.

【Key words】Behavior trajectory；GPS；Cloud computing

0 引言

計算機技術、微電子技術和通信技術的發展使得個人便攜式GPS定位設備得到了普及，當前，GPS導航儀、移動手機、兒童腕表等等電子設備都包含GPS定位設備，都能接收和發送自身的物理位置信息，這些信息不僅能進行自身的定位，尋找合適的路徑，還有助于我們對失散的人員、物品進行定位尋找。

在新時代背景下，單純的定位信息的利用已不能滿足現代生活的需要，也是對這些大量數據信息利用率上的浪費。個人的行為軌跡往往包含了用戶的日常規律，例如對校園中學生軌跡行為的分析，形成熱點活動區域可視化圖形，能夠讓教師、家長更多的遠距離了解學生的生活，學習情況以及特長愛好；而大量個體信息組成群體行為軌跡包含了眾多的社交信息、能夠為用戶、商家、政府提供各類豐富、有效的服務、咨詢信息數據。

1 系統設計

為完成行為軌跡的分析，系統根據功能要求，需要包含個人軌跡數據的采集、數據分析以及數據查詢顯示3個主要部分，其結構如圖1所示。

1.1 個人軌跡數據的采集端

該端根據用戶和應用場景的不同，可分為兩種不同方案進行設計：

一種為手機軟件APP設計，主要針對時常帶有手機的成年用戶，在得到用戶授權同意的情況下，該軟件可利用手機自帶的GPS系統進行實時定位，并將系統通過手機的4G或GPRS將定位信息實時發送到用于數據分析的云端，采用該方案能大大節約系統的成本，不需要用戶的額外購買或攜帶物品，能實時進行采集。

另一種設計方案主要針對不方便隨身攜帶移動手機的用戶，如兒童、學生等，該方案主要在于設計一個以STM32為核心的微型便于佩戴的GPS信號采集及發射裝置。GPS模塊負責實時采集用戶的物理位置信息，經STM32處理器處理后經GPRS模塊將位置信息實時發送到云端服務器，用于后續的數據分析。此處采用GPRS模塊，而不是LTE4G模塊的目的在于實時發射的GPS的位置數據，信息量小，GPRS模塊已完全能滿足通訊要求。

1.2 數據分析端

該端位于固定的云端服務器中，該端配有以太網接口及GPRS轉以太網設備，用于服務器通過Internet網絡接收各個人軌跡數據的采集終端發送過來的定位信息。因存在多個用戶及多種用途，該端需要將接收到的信息進行存儲、處理、挖掘、分析及顯示，該端主要功能由在服務器上的軟件平臺完成，主要完成的功能包括：（1）設立各類賬戶，給予不同權限，管理不同的信息上傳權限及信息查詢權限等；（2）分類記錄存儲每一用戶實時上傳的信息；（3）對收集到各類用戶信息、位置信息等等進行分類、處理及分析等；（4）為方便用戶的數據查詢，數據分析端通過百度地圖的APP接口，將采集用戶位置信息可視化展現在地圖上，同時給出各類統計分析圖標，便于用戶分析。

1.3 數據查詢顯示端

該端主要用于用戶的查詢和結果顯示，分為3部分進行設計：（1）云端服務器，該部分擁有最高權限，用于查詢原始數據、分析結果及可視化展示效果，設置和管理所有用戶權限及行為；（2）HTML網頁展示，用戶通過網頁賬號登錄的形式連接服務器，可根據用戶的權限得到相應的可視化數據顯示及相應的數據分析結果；（3）手機APP端，得到用戶授權的手機APP，在賬號登錄后，不但可以擁有個人軌跡數據的采集、發送的功能，而且可以通過手機查看賬號權限所對應的可視化數據顯示及相應的數據分析結果，同時手機APP還未后續的功能增加提供了可二次開發的接口，例如可用于學生的點名簽到、熱門地區推薦等等。

2 總結

智能手機的普及、微系統技術及通信技術的發展，云存儲及云計算的成熟使得行為軌跡采集分析系統成為了可能。該系統不但能方便用戶進行各類信息查詢、自身行為分析、群體行為分析等，還可為第三方服務商提供二次開發的可能，為后續的各類商業地區、智慧城市規劃等提供數據支撐。

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