Lokálně kontextové služby

Transkript

1 Lokálně kontextové služby CÍL KAPITOLY Vymezení pojmu lokálně kontextové služby a jeho souvislostí. Technologická základna lokálně kontextových služeb. Využitelnost lokálně kontextových služeb v cestovním ruchu. NEJDŮLEŽITĚJŠÍ POJMY Lokálně kontextové služby, mobilní zařízení, bezdrátové a mobilní datové technologie, geolokační a identifikační technologie, geografické informační systémy ČASOVÁ NÁROČNOST 60 minut ÚVOD Základní myšlenkou lokálně kontextových služeb je poskytnout uživatelům informace k otázkám typu: Kde jsem? Co se děje v mém okolí? Kde jsou moji přátelé? Lokálně kontextové služby (angl. Location Based Services) jsou prostředníkem mezi informacemi (z Internetu či vnější databáze) a jejich uživatelem, většinou ve formě mobilních aplikací. Poskytují v dané lokalitě informace a služby (informační, navigační, sociální, propagační, monitorovací, manažerské, atd.) vztahující se k: aktuální poloze jejich uživatele (faktor místa), IKLIM 1/23

2 aktuálnímu času (faktor času), profilu uživatele (faktor uživatele). Technologická základna LBS Mobilní zařízení Vstupní branou uživatelů k službám LBS jsou mobilní zařízení. Mobilním zařízením vhodným pro účely LBS je v současnosti chytrý mobilní telefon (angl. smartphone) - tzv. víceúčelové mobilní zařízení. Opak je tzv. jednoúčelové mobilní zařízení, jako je zařízení GPS či modem pro bezdrátové a mobilní datové technologie. Jednoúčelová zařízení často integrována do víceúčelového mobilního zařízení viz smartphone, tablet, notebook či PDA. V posledních letech výrazně narůstá počet uživatelů disponujících víceúčelovým mobilním zařízením s podporou bezdrátových a mobilních datových technologií a často mobilním Internetem, který LBS může využívat. Současná mobilní zařízení fungují na různých platformách a zejména smartphone využívají mnoho různých, navzájem nekompatibilních operačních systémů (Android, Microsoft Windows Phone, iphone OS, Symbian, Bada a další). Na mobilních zařízeních lze provozovat dva typy aplikací: Nativní aplikace - mobilní aplikace funguje jen na jednom operačním systému, pro další musí být přeložena zvlášť. Multiplatformní aplikace mobilní aplikace spouštěné pomocí interpreterů, často webové aplikace (např. Adobe Flex, Adobe Flash, Microsoft Silverlight, Java, JavaScript, atd.), jež fungují pro větší množství operačních systémů a platforem. Bezdrátové a mobilní datové technologie LBS pro přenos dat využívají bezdrátové datové či mobilní datové technologie. Je třeba si však uvědomit rozdíl mezi bezdrátovou datovou technologií, která zahrnuje obecně všechny technologie pro přenos dat bezdrátově, a mobilní datovou technologií která 2/23 IKLIM

3 navíc zaručuje že může být uživatel mobilní (např. využívat technologie během jízdy vlakem)! Nejčastěji se obecně tyto datové technologie kategorizují podle dosahu jako: WPAN dosah v rámci cm až metrů, WLAN dosah v rámci metrů až kilometrů, WMAN dosah v rámci metropolitní oblasti, tj. několik kilometrů, WWAN dosah až desítky kilometrů. U mobilních datových technologií se navíc jejich vyspělost udává pomocí tzv. generací: 2. generace (označovaná jako 2G) - rychlost desítky až stovky kbps, 3. generace (označovaná jako 3G) - rychlost jednotky až desítky Mbps, 4. generace (označovaná jako 4G) rychlost stovky Mbps. V České republice se v LBS službách nejčastěji využívají následující bezdrátové datové technologie: WPAN Bluetooth (rychlost downloadu max. 2.1 Mbps, u Bluetooth v2.1) NFC (max. 424 kbps) WLAN WiFi (max. 150 Mbps) WMAN WiMax (max. 145 Mbps) Mobilní datové technologie dostupné v České republice, které se uplatňují u LBS jsou následující: WWAN 2G 3G 4G (v budoucnosti) IKLIM 3/23

4 GPRS (rychlost downloadu max. 86 kbps) EDGE (max. 237 kbps) CDMA 1xEV-DO (max. 2.4 Mbps) UMTS (max. 2 Mbps) HSPA = HSDPA/HSUPA (max. 14.4/5.76 Mbps) LTE (max. 300 Mbps) LTE-Advanced (nedostupné) WiMax-2 (nedostupné) Pro názornou ilustraci současného stavu mobilního internetu v ČR jsou k dispozici níže uvedené statistiky od leadera v pokrytí 3G technologiemi naší země (data: T-Mobile, srpen 2012). T-Mobile v České republice provozuje mobilní Internet prostřednictvím 2G (GPRS, EDGE) a 3G technologií (UMTS, HSPA, LTE). 4/23 IKLIM

5 Obr. 1: Zdroj: t-mobile.cz/dcpublic/data_uzivatelu_internetu_2012srpen.pdf Mobilní Internet v České republice v roce 2012 využívalo cca 3.6 milionu uživatelů a čeští mobilní operátoři pokrývali technologiemi 2G (GPRS, EDGE) cca 99 % území a 3G (UMTS, HSPA, LTE) cca % území ČR (viz Obr. 4). Výši pokrytí mobilním internetem v ČR ukazuje následující mapka: IKLIM 5/23

6 Obr. 2: Zdroj: Geolokační a identifikační technologie Pro zjištění polohy uživatele a identity věcí využívají LBS geolokační a identifikační technologie. Mezi nejčastější zástupce geolokačních technologií patří tyto: GPS (satelitní navigační systém USA), GLONASS ( Ruska), Galileo ( EU naplánován na rok 2014), či bezdrátové a mobilní technologie. Jako identifikační technologie se pak nejvíce využívají následující: NFC, RFID, QR-kódy (viz Obr. 13 cvičení/úlohy). 6/23 IKLIM

7 Souhrn v současnosti používaných metody lokace uvádí následující tabulka: Metoda lokace Průměr. přesnost [metry] Výhody Nevýhody BTS Funkčnost při NLOS. Málo přesná lokace. Výborné pokrytí (v ČR 95-99%) území a dostupnost. Krátká doba inicializace. Nízká spotřeba energie baterie. Nezatěžuje síťový přenos. GPS 5 20 Velmi přesná lokace. Nutnost LOS. Výborné pokrytí území a dostupnost. Nezatěžuje síťový přenos. Delší doba inicializace. agps Funkčnost při NLOS. Zatěžuje síťový přenos (GPRS). Poměrně přesná lokace. IPS (Bluetooth, WiFi, atd.) 1 10 (dle počtu access pointů) Výborné pokrytí (v ČR 95-99%) území a dostupnost. Krátká doba inicializace. Nízká spotřeba energie baterie (při GSM). Funkčnost při NLOS. Velmi přesná lokace. Krátká doba inicializace. Nutná dodatečná bezdr. infrastruktura. Zatěžuje síťový přenos. Zdroj: pdf, úprava: autor Princip geolokační technologie GPS Systém GPS zahrnuje 31 satelitů, pohybujících se na oběžné dráze ve výšce metrů nad zemí, přičemž z každého místa na Zemi je 24 hodin denně pozorovatelných obvykle 5-8 satelitů (vždy minimálně 4), v České republice zpravidla 7-8 satelitů. Přijímač GPS může sledovat 3-12 satelitů, z kterých registruje informace, IKLIM 7/23

8 díky čemuž uživatel získává potřebné souřadnice v rozsahu +90 až -90 pro zeměpisnou šířku, +180 až -180 pro zeměpisnou délku a také nadmořskou výšku (resp. výšku nad tzv. Geoidem) tento způsob vyjádření souřadnic tzv. geodetický systém se nazývá WGS84 (angl. World Geodetic System 1984). Důležitým faktorem GPS je potřeba přímé viditelnosti tzv. LOS (Line-Of-Sight) mezi přijímačem a satelity. Opakem je tzv. NLOS (Non Line-Of-Sight) - nepřímá viditelnost. Informační systémy Pojítkem mezi bezdrátovými datovými či mobilními technologiemi a geolokačními a identifikačními technologiemi jsou tzv. informační systémy (zkr. IS). IS umožňují uchovávat, měnit a analyzovat data a zobrazit je ve formě požadované pro geografické či dopravní LBS aplikace. U LBS je využíván především geografický informační systém (angl. Geographic Information System - GIS), nejčastěji v podobě mobilního GIS či webového GIS. Dále např. inteligentní dopravní systémy (Intelligent Transport Systém - ITS), využívaný nejčastěji u telematických služeb. IS jsou v současnosti velmi nesourodým pilířem a nestandardizované ani v LBS, ani v telematických službách a to ani v tak klíčových jako je šíření krizových informací v dopravě (pouze některé z nich jsou harmonizované např. EU systém ecall). Aktuální využití LBS aplikací LBS aplikace nacházejí v dnešní době velmi široké uplatnění a disponují potenciálem jej v budoucnosti ještě více rozšířit, následující obrázek ilustruje využitelnost LBS dle různých odvětví: 8/23 IKLIM

9 Obr. 3: Zdroj: e-turismus v oblasti cestovního ruchu: J. Zelenka, V. Pechanec, V. Bureš, P. Čech, D. Ponce Navigační služby Tento druh LBS služeb nachází uplatnění jako navigace automobilová či turistická, obohacená o dopravní a mnohé další informace (MHD, hotely, restaurace, památky, atd.). Příkladem těchto LBS aplikací jsou VZ Navigator (viz Obr. 4), OVI Maps (viz Obr. 5, Video 1), Google Maps či LBS aplikace Layar využívající uživatelského rozhraní rozšířené reality tzv. augmented reality user interface (viz Video 2), atd. IKLIM 9/23

10 Obr. 4: Zdroj: visionaryview.com /case_study/vz_navigator_case_study _visionary_view.pdf Obr. 5: Zdroj: press.nokia.com/services/ media/2053/photo/safety_02/ Informační služby Tyto služby jsou využitelné zejména pro vyhledávání lokálních objektů zájmu a událostí, turistické průvodce či místní předpověď počasí (průvodce po památkách a místních zajímavostech, informace o akcích v okolí, program kina či divadla, předpověď počasí, atd.). Příkladem LBS aplikací této oblasti jsou audio-průvodce po Hradci Králové (viz či přímo po Bílé věži (viz deepvision.cz/sites/default/files/bilavez_hk_cz_11_24.mp3), program letního kina Pardubice, zahraniční LBS pak např. turistický průvodce od etips.com (viz Video 3) či Lonely Planet Compass. 10/23 IKLIM

11 Platební služby V současnosti jsou tyto služby nejčastěji uplatňovány u elektronických plateb za MHD, parkování, užití dálnic a další služby. Příkladem konkrétních aplikací LBS této kategorie je placení MHD prostřednictvím tzv. prémiových SMS v Hradci Králové, Praze, Olomouci, Ostravě, Liberci, Českých Budějovicích, Ústí nad Labem či zcela unikátně díky technologii NFC v Plzni (viz Obr. 6, Video 4). Obr. 6: Zdroj: i.idnes.cz/09/052/gal/lhc2b0ad1_nfc_plzen_27_mcz.jpg V dnešní době existují různé technologie plateb, mezi v tuzemsku nejčastější patří tyto: Prémiové SMS - v České republice jediné univerzální mobilní platby fungující u všech mobilních operátorů (T-Mobile, Telefónica O2, Vodafone a U:fon). Jde o speciální SMS zprávy s vyšší tarifikací, umožňující zaplatit menší finanční částky v rozsahu 3-99 Kč (tzv. mikroplatby). Tzv. Mobile Originated (zkr. MO) zpoplatňují odchozí SMS zprávu a Mobile Terminated (zkr. MT) zpoplatňují příchozí SMS zprávu. V ČR jsou využívány MO, nevýhodou jsou velmi vysoké poplatky pro obchodníka za přijímání plateb - cca 50% z placené částky! Dárcovské SMS - (angl. Donors Message Service, DMS) podobné jako prémiové SMS, ale pouze ve výši 30 Kč a jako poplatek za platbu si dle dohody se sdružením Fórum dárců (které projekt v ČR zastřešuje) mobilní operátoři účtují pouze 3 Kč. Určeno výhradně pro neziskové organizace jako možnost získávání příspěvků. IKLIM 11/23

12 NFC technologie bezdrátová technologie umožňující identifikaci elektronické peněženky a přenos dat pro placení s ní. V České republice nabízela v roce 2012 tento způsob plateb pouze Telefónica O2 ve spolupráci s Komerční Bankou (nabízí i LBS aplikaci pro vyhledávání blízkých obchodů s podporou NFC plateb, viz Obr 7). Další aplikace např. otevírání hotelového pokoje. Obr. 7: Zdroj: play.google.com/store/apps/details?id=cz.o2.contactlesspaymentlocator Sociální služby V této kategorii dominují dnes zejména geosociální sítě. Příkladem je Foursquare (viz - Obr. 8), Google latitude, FaceBook places (viz 12/23 IKLIM

13 Obr. 8: Zdroj: Monitorovací a manažerské služby Klíčové jsou tyto služby v oblasti sledování zboží, vozového parku či zaměstnanců. Příkladem je LBS aplikace České pošty, od roku 2012 prostřednictvím GPS vyhodnocuje efektivitu práce a monitoruje zaměstnance (listonoše), firma Path Intelligence ve vybraných obchodních centrech prostřednictvím Foot path technologie monitoruje pro marketingové účely pohyb návštěvníků, resp. signálu GSM jejich mobilních telefonů či Bluetooth (viz Obr. 9). IKLIM 13/23

14 Obr. 9: Zdroj: Propagační služby Hlavní využití tyto LBS služby naleznou především u marketingových aktivit firem. V České republice velmi populární tzv. Bluetooth marketing (např. aplikace mpizza viz Obr. 10), poslední dobou firmy jako propagační nástroj využívají i Foursquare. S novými koncepty obohacenými o augmented reality přichází např. Cache town (viz Video 5, konkrétní příklad viz Video 6). 14/23 IKLIM

15 Obr. 10: Zdroj: Nouzové služby Tato kategorie služeb je zpravidla využívaná v automobilovém průmyslu v rámci tzv. telematických služeb. Příkladem je v EU společná služba ecall která v případě dopravní nehody zašle informace o poloze vozidla a jeho typu, čas, informaci o aktivaci air-bagů a další krizové informace na linku 112. Od roku 2015 má být povinně montován ve všech nově vyrobených vozech. Hraní her, sport Příkladem je celosvětově populární hra GeoCaching která spočívá v hledání skrytých schránek (tzv. cache) prostřednictvím GPS (v ČR cca 30 tisíc aktivních schránek). Populární je i aplikace Endomondo (viz Obr. 11) sledující sportovní aktivity (běh, jízda na kole apod.) a zobrazující cestu na mapě, dobu, vzdálenost, převýšení, tep srdce, spálené kalorie atd. - hodnoty lze sdílet a porovnávat s přáteli. IKLIM 15/23

16 Obr. 11: Zdroj: Mapové podklady LBS Aplikace LBS často využívají mapové podklady pro zobrazení blízkých bodů zájmu - zejména informační, navigační a monitorovací služby. Mapy pro využití v geolokačních aplikacích jsou k dispozici od několika poskytovatelů, nejčastěji jsou využívány mapy Google, mapy Bing od společnosti Microsoft, mapy Ovi od společnosti Nokia či mapy projektu OpenStreetMap (ty využívá např. Foursquare). Význam mobilních mapových podkladů v poslední době roste, což dokazuje i následující tabulka zachycující využití mobilních map v zemích EU. Země Uživatelů k únoru 2009 [tisíce] Uživatelů k únoru 2010 [tisíce] EU Velká Británie Německo Španělsko Itálie Uživatelů k únoru 2011 [tisíce] Zdroj: úprava: autor 16/23 IKLIM

17 Trendy u LBS Mezi současné trendy patří především schopnost webových technologií (HTML, XML, JavaScript atd.) lépe využívat možností aktuálního hardware a to především díky novým funkcím (od W3C), které umožňují získat informace o stavu baterie, orientaci displeje atd. (viz Obr. 12) => schopnosti webových aplikací se vyrovnávají s aplikacemi nativními! Dalším trendem jsou bezesporu pokročilejší geolokační technologie dostupné pro veřejné využití (v blízké době Galileo, dnes kombinace GPS/GLONASS), což dává nové možnosti aplikacím LBS, díky přesnějšímu zaměření. V České republice je pak patrný i zatím velmi pozvolný trend vyšších přenosových rychlostí u bezdrátových a mobilních datových technologií (LTE, LTE-Advanced atd. - v ČR začíná LTE). Velký potenciál se očekává taktéž u nových druhů uživatelských rozhraní např. Google glass (Viz Video 7), Head-Up display, atd. Tato rozhraní fungují často na bázi tzv. augmented reality, neboli rozšířená realita, kdy je reálný obraz světa doplněný počítačem vytvořenými objekty (viz Video 8). Trendem je v současnosti i sbližování LBS a telematických služeb využívaných v automobilovém průmyslu obě služby využívají stejné koncepty založené na: mobilních zařízeních, bezdrátových a mobilních datových technologiích, geolokačních a identifikačních technologiích, informačních systémech. Obr. 12: Zdroj: IKLIM 17/23

18 Rizika LBS Mezi nejběžnější rizika LBS patří v dnešní době podsouvání informací a služeb bez vůle uživatele (např. reklama prostřednictvím Bluetooth marketingu). LBS služby jsou založeny na využívání geoinformací a proto je další hrozbou i zneužití těchto osobních informací ale i dalších z historie přístupů uživatele k LBS (např. z profilu uživatele geosociálních sítí). Z toho vyplývá i další hrozba, kterou je zanechání digitálních otisků uživatele na místě a v čase (riziko stalkingu, syndrom Big brother, atd.) např. při vytvoření Point Of Interest v geosociální síti Foursquare či u technologie Footpath která slouží k sledování signálu mobilních telefonů zákazníků obchodních center pro marketingové účely. I sdílené fotografie mohou díky EXIF a GPS geodatům prozradit víc, než můžeme chtít V neposlední řadě hrozí samozřejmě riziko ztráty či odcizení mobilního zařízení a lokálních dat nativních mobilních LBS aplikací. Projekt Honey Stick od Symantec simuloval ztrátu 50 mobilních zařízení ve městech USA a Kanady pouze 50 % se jich vrátilo, v 96 % ovšem došlo k pokusům o přístup k citlivým osobním a firemním informacím jako jsou fotografie, hesla, bankovnictví, y a jiné elektronické účty, atd (více ve zdroji: Analýza aplikace LBS Služba Google Maps Tato zahrnuje mnohé rozšířené funkce, mezi něž patří především: Dopravní situace, Plánovač cesty, Street view, MHD, Předpověď počasí, 18/23 IKLIM

19 Web kamery, Galerie fotografií (Panoramio), Wikipedia links. V následujících odstavcích bude diskutována analýza SWOT (Slabých a silných stránek, příležitostí a hrozeb) u služby Google Maps. Silné stránky Možnost využívat mapy Google (jako tzv. Mashup) s vlastními definovanými lokacemi ve vlastních webových LBS aplikacích (viz Google Indoor maps poskytují vnitřní mapy objektů (letiště, nádraží, muzea, obchodní centra, atd.) viz Video 9. Slabé stránky Pro načítání map vyžaduje připojení on-line (off-line pro Android, ale nekomplexní, bez dalších služeb). Pro geolokaci ve webových LBS aplikacích vyžaduje nové či dokonce nejnovější verze (IE v9.0) webových prohlížečů. Zastaralost foto podkladů Street view i satelitních map (1-3 roky, může být dezinformující). Příležitosti Potenciál propojení Google maps s technologiemi jako Google glass, Google drive, atd. Možnost využití map pro neziskové organizace s cílem ochrany fauny, flóry, obyvatel, atd. - velký potenciál má program Google Earth outreach (viz Video 10 či Video 11 z Austrálie a Nového Zélandu, mapování úbytku amazonských deštných pralesů viz Video 12, proces při Streetview viz Video 13 mapa oblasti viz Odkaz). IKLIM 19/23

20 Hrozby Fotodokumentace nejen ulic, ale v nich i osob a vozů (potřeba rozmazat identifikační oblasti jako tváře osob, SPZ, atd.). Google car sbírají nejen fotopodklady pro Street view ale i názvy všech dostupných WiFi sítí s jejich umístěním, pro uchování v databázích Google (po přidání k jménu sítě _nomap Google nezaznamenává). AKTIVIZAČNÍ OTÁZKY Ke kterým klíčovým otázkám poskytují LBS uživatelům informace? Jakými faktory mohou být ovlivněny informace, které LBS poskytují? Jaké technologie tvoří základní prvky LBS? ZÁVĚR Využitelnost LBS v praxi již v současné době není ojedinělou záležitostí, právě naopak v mnohých městech České republiky již nyní plní hned několik funkcí najednou v rámci místního cestovního ruchu, který tak účinně s relativně nízkými provozními náklady propagují. Vybavenost potřebnými technologiemi na straně uživatelů je v současnosti již na poměrně dobré úrovni a taktéž zájem o tyto služby roste a očekává se, že tento trend bude nadále pokračovat ještě ve vyšší míře. Z těchto důvodů mají do budoucna LBS potenciál stát se velmi silným nástrojem marketingového mixu zejména v oblasti propagace. CVIČENÍ, ÚLOHY Pomocí libovolné čtečky QR kódů (mobilní aplikací v telefonu či online aplikací na Internetu) dekódujte sdělení obsažené v následujícím QR kódu: 20/23 IKLIM

21 Obr. 13: Zdroj: zxing.appspot.com/generator/ Zjistěte komentáře na geosociální síti foursquare.com pro bod zájmu UHK - relax zóna v Hradci Králové a počet dalších blízkých bodů zájmu v rámci UHK. SOUHRN Technologická základna, díky které LBS fungují, zahrnuje čtyři klíčové prvky - jsou jimi Bezdrátové a mobilní datové technologie, geolokační a identifikační technologie, geografické informační systémy, mobilní zařízení. Díky těmto technologiím mohou vznikat aplikace LBS napříč mnoha odvětvími kde jsou schopny poskytovat navigační služby, informační služby, platební služby, sociální služby, monitorovací a manažerské služby, propagační služby, nouzové služby, Hraní her, sport a další. LBS však v současnosti hrozí i rizika mezi které patří podsouvání informací a služeb bez vůle uživatele, dále zneužití osobních ale i dalších informací z historie přístupů uživatele k LBS, nebezpečné může být i zanechání digitálních otisků uživatele na místě a v čase a velký problém může nastat i při ztrátě či odcizení mobilního zařízení s lokálními daty nativních mobilních LBS aplikací. IKLIM 21/23

22 ODPOVĚDI NA OTÁZKY Kde jsem? Co se děje v mém okolí? Kde jsou moji přátelé? Faktorem místa (aktuální poloha uživatele), faktorem času (aktuální čas), faktorem uživatele (profil uživatele). Bezdrátové a mobilní datové technologie, geolokační a identifikační technologie, geografické informační systémy, mobilní zařízení. ÚKOL V blízkosti Bílé věže na Velkém náměstí v Hradci Králové zjistěte dostupnost LBS fungujících prostřednictvím bezdrátové technologie Bluetooth. Jaký obsah nabízí tato LBS a v kolika jazycích? DALŠÍ ZDROJE [1] ZELENKA, Josef; BUREŠ, Vladimír; PECHANEC, Vít; ČECH, Pavel; PONCE, Daniela: E-tourism v oblasti cestovního ruchu. Praha: Ministerstvo pro místní rozvoj ČR, ISBN [2] KYSELA, Jiří: Konvergence lokálně kontextových a telematických služeb. Sborník Geoseminář 2012, 2012, (in press) [3] KYSELA, Jiří: Možnosti geolokačních webových aplikací pro LBS. Sborník Mezioborové přístupy informatiky a kognitivní vědy, 2012, ISBN [4] KYSELA, Jiří: Lokálně kontextové služby v praxi, Internetprovsechny.cz, 2011, ISSN [5] KYSELA, Jiří: Mobilní Internet a LTE, Internetprovsechny.cz, 2011, ISSN [6] KYSELA, Jiří: Mobilní Internet v České republice kompletní přehled, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN /23 IKLIM

23 [7] KYSELA, Jiří: Mobilní komerce a elektronické platby, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN [8] KYSELA, Jiří: Bezdrátový Internet a technologie Wi-Fi v České republice, Internetprovsechny.cz, 2010, ISSN IKLIM 23/23