位置相关数据的模型及关键技术研究

本文介绍了移动计算领域一个较为年轻的新课题——位置相关数据。位置相关数据是一种向移动用户提供即时、即点信息服务的技术。通过位置相关服务用户在移动过程中可以获得与其所在位置相适应的数据信息。 本文首先对位置相关服务的背景问题、关联技术、系统结构等方面作了概要性的介绍。然后从集合和映射的角度出发，探讨了位置相关数据的数学模型。为了使关系数据库能够支持位置相关查询，本文还分析了关系代数的位置相关性，并通过引入位置绑定算子初步建立了位置相关的关系代数。通过对位置绑定策略的讨论，本文提出了两阶段的位置绑定策略，为位置相关查询的优化提供了思路。 为了提高位置绑定的效率，本文进一步研究了位置绑定数据的索引和缓存方法。利用位置相关数据的数据区域的互斥性，本文在~R~树的基础上作了改进并提出了~Contour-R~树索引及其上的相关算法。新索引方法在保持~R~树灵活性的同时避免了~R~在点查询时的回溯，从而能够提高服务器端的查询效率。位置相关数据缓存是减少服务器查询次数的一种技术。本文提出的跨区域语义缓存方法突破了现有基于单一有效区域缓存方法的限制，使得用户可以根据设备的存储能力自行设置有效区域的尺寸。实验表明，在有效区域面积相同的情况下，跨区域缓存比单一有效区域缓存具有更高的命中率。同时，利用本文给出的旋转表示法，对跨区域缓存进行探测只需要通过简单运算即可完成。