[发明专利]一种可信定位方法

摘要

本发明公开了一种可信定位方法，目的是解决现有定位方法获得的定位信息可信度低的问题。技术方案是先构建由服务器端和客户端组成的可信定位服务系统，客户端安装定位及IP数据获取模块、延迟获取模块和显示模块；服务器端安装定位响应模块、定位评估模块、IPURL位置数据库、位置延迟数据库和历史记录数据库；定位及IP数据获取模块获取客户端的定位信息和IP地址并发送定位请求，定位响应模块响应定位请求，延迟获取模块对请求响应进行延迟分析，获取客户端到IP地址或者URL的延迟，生成总延迟列表；定位评估模块根据总延迟列表对经纬度进行评估，显示模块接收显示请求并进行显示。本发明能够给出定位数据的可信度评估，提高定位信息的可信度。

主权项

一种可信定位方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，构建可信定位服务系统，可信定位服务系统由服务器端和多个客户端组成，服务器端是服务器，客户端是终端，每个客户端具有唯一标识，记为ClientID；客户端与服务器端通过网络相连；客户端安装有定位及IP数据获取模块、延迟获取模块和显示模块；服务器端安装有定位响应模块、定位评估模块、IPURL位置数据库、位置延迟数据库和历史记录数据库；IPURL位置数据库存放IPURL位置表，IPURL位置表包含4个域：IP地址、URL、经纬度和可信度；IP地址和URL不能均为空，经纬度指拥有该IP地址或URL的客户端的经度和纬度，用二元组(纬度，经度)表示，一个客户端的经纬度用P表示，P＝(x,y)，x表示客户端所在位置的纬度，y表示客户端所在位置的经度；可信度是一个实数，0.0≤可信度≤1.0，可信度越高表示所属表项越真实可信；位置延迟数据库存放位置延迟表，位置延迟表包含4个域：经纬度、IP地址、URL和延迟数据，经纬度、IP地址、URL的含义和IPURL位置表中相应域的含义相同，延迟数据指位于表项经纬度的客户端到该表项对应IP地址和URL的时间延迟，单位为毫秒；历史记录数据库存放历史记录表，历史记录表包含6个域：经纬度、ClientID、IP地址、URL、延迟数据和时间，经纬度、IP地址、URL和延迟数据的含义和位置延迟表中相应域的含义相同，时间是指插入到该表项的时间；定位及IP数据获取模块与定位响应模块相连，定位及IP数据获取模块向定位响应模块发送定位请求；定位响应模块与定位及IP数据获取模块、定位评估模块、IPURL位置数据库、延迟获取模块相连，定位响应模块从定位及IP数据获取模块接收定位请求，查询IPURL位置数据库得到IP地址列表或者URL列表，构建请求响应，并向延迟获取模块发送请求响应，向定位评估模块发送经纬度Q；延迟获取模块与定位响应模块和定位评估相连，延迟获取模块从定位响应模块接收请求响应，根据请求响应中的IP地址列表或者URL列表得到客户端到相应IP地址或者URL的延迟，构建总延迟列表，并向定位评估模块发送总延迟列表；定位评估模块与定位响应模块、位置迟延数据库、历史记录数据库和显示模块相连，定位评估模块从定位响应模块获得经纬度Q，从延迟获取模块接收总延迟列表，查询位置延迟数据库，获取满足条件延迟数据，定位评估模块设置一个可信度阀值B，B是一个小于等于1的实数，对延迟数据和B进行数据分析，给出定位评估结果，根据需要决定将定位评估结果是否发送给显示模块，最后将定位评估结果写入历史记录数据库；显示模块与定位评估模块相连，从定位评估模块接收定位评估结果，在客户端进行显示。第二步，客户端定位及IP数据获取模块获取该客户端的定位信息和IP地址，方法是：2.1定位及IP数据获取模块判断客户端是否拥有定位功能部件，如果拥有，则通过定位功能部件获取客户端定位数据，即经纬度P，P＝(x,y)；如果客户端不拥有定位功能部件，则置定位数据P＝(x,y)中的x和y为负数，表示无定位数据；2.2定位及IP数据获取模块根据客户端能够使用的协议类型，确定数据类型；若客户端能够使用ICMP协议即互联网控制消息协议，则数据类型为TYPEIP；若客户端不能够使用ICMP，则数据类型为TYPEURL；2.3定位及IP数据获取模块确定自身IP地址，若能够使用第三方插件或者系统命令获取自身IP，则获取自身IP；否则，置该客户端IP地址为0.0.0.0；第三步：客户端定位及IP数据获取模块向服务器端发送定位请求，定位请求由交互类型、ClientID、数据类型、经纬度、IP地址5个域组成，交互类型指客户端和服务器端的交互类型，有3种，1表示定位请求，2表示定位请求响应，3表示总延迟列表发送请求；此时客户端向服务器端发送的定位请求中，交互类型为1；ClientID为该客户端的ClientID；数据类型为TYPEIP或者TYPEURL，由步骤2.2确定；经纬度为步骤2.1获得的P，IP地址为步骤2.3确定的IP地址；第四步：服务器端定位响应模块响应客户端定位请求，方法是：4.1定位响应模块确认收到的定位请求中交互类型是否为1，若是1，转步骤4.2，若不是1，转第八步；4.2定位响应模块分析定位请求中的经纬度P，若P中的x,y均为负数，执行4.3：否则，执行4.5；4.3判定定位请求中IP地址是否为0.0.0.0，若定位请求中IP地址不为0.0.0.0，转4.4；若定位请求中IP地址为0.0.0.0，定位响应模块通过调用开发环境功能函数获取发送定位请求的客户端的IP地址，转4.4；4.4以定位请求中的IP地址或者获取的IP地址为条件，查询IPURL位置数据库，若IP地址在IPURL位置表中存在，则获得该IP地址所属表项中的经纬度，令该经纬度为Q且Q＝(x1,y1)，x1表示Q中的经度，y1表示Q中的纬度，转4.5；若IP地址在IPURL位置表中不存在，则通过第三方定位工具查询得到该IP地址所属客户端的经纬度，令该经纬度为Q且Q＝(x1,y1)，转4.6；4.5置经纬度Q＝P；4.6根据Q的值，从IPURL位置数据库中随机抽取与Q的距离d<A且可信度大于B的n个表项，并读取相应表项的IP地址或者URL，得到IP地址列表或者URL列表，生成请求响应，A为经纬度阀值，A为正实数，单位为度；(x2,y2)为IPURL位置表中与Q相同IP地址所对应表项的经纬度，|x1‑x2|,|y1‑y2|表示纬度、经度之间的差值，当x1、x2均为N或均为W时，|x1‑x2|表示x1、x2数值相减得到的绝对值；当x1、x2一个为N，另一个为S时，|x1‑x2|表示x1、x2数值相加得到的绝对值；当y1、y2均为E或均为W时，|y1‑y2|表示y1、y2数值相减得到的绝对值；当y1、y2一个为E，另一个为W时，|y1‑y2|表示y1、y2数值相加得到的绝对值；请求响应由交互类型、数据类型、时间限制、数目、列表5个域组成，交互类型、数据类型与定位请求中相应域含义相同，时间限制表示客户端必须在多长时间内返回结果，数目指列表中IP地址或者URL的数量n，n为正整数；列表指从IPURL位置表中查询得到IP地址列表或者URL列表；此时生成的请求响应数据中交互类型的值为2，数据类型与第三步定位及IP数据获取模块向服务器端发送的定位请求中的数据类型相同，数目为n，列表指4.6步从IPURL位置表中查询得到IP地址列表或者URL列表；时间限制以毫秒为单位；4.7定位响应模块将Q发送给定位评估模块，将请求响应返回给客户端的延迟获取模块，并记录发送时间T1；第五步：客户端延迟获取模块从定位响应模块接收请求响应并对请求响应进行延迟分析，获取客户端到对应列表中IP地址或者URL的延迟，生成总延迟列表并发送给服务器端定位评估模块，方法是：5.1延迟获取模块确认请求响应数据中交互类型是否为2，若是，转5.2；否则转第八步；5.2延迟获取模块根据请求响应中数据类型确认调用的命令，若数据类型为TYPEIP，转5.2.1；若数据类型为TYPEURL，转5.2.3。5.2.1调用系统ping命令，使用ICMP协议，逐个或者并发对请求响应列表域中n个IP地址进行ping操作，并获取这n个IP地址相应的n个延迟；5.2.2将n个IP地址相应的延迟汇总成IP延迟列表IPDELAY，IPDELAY包含n个数据，每个数据是形如(IP地址，延迟值)的二元组，转步骤5.3；5.2.3逐个或者并发对n个URL分别发送HTTP请求，记录HTTP请求发送时间t1和收到回复时间t2，按延迟计算公式分别计算客户端到每个URL的延迟，得到n个URL延迟；延迟计算公式为t2‑t1；5.2.4将n个URL延迟汇总成URL延迟列表URLDELAY，URLDELAY包含n个数据，每个数据为形如(URL，延迟值)的二元组，转步骤5.3；5.3根据IPDELAY或者URLDELAY生成总延迟列表；总延迟列表由交互类型、ClientID、数据类型、返回标记、数目、列表6个域组成；交互类型、数据类型、ClientID的含义与定位请求中相应域的含义相同；返回标记分别为True或者False，True表示需要服务器端返回定位评估结果，False表示不需要返回定位评估结果；数目指IPDELAY或者URLDELAY中数据的个数，与第四步的中n相同；列表为5.2步得到IPDELAY或者URLDELAY；此时生成的总延迟列表中，交互类型的值为3，ClientID为发送总延迟列表客户端的ClientID；数据类型与请求响应数据的数据类型一致；返回标记分别为True或者False；数目为n；列表为5.2步得到IPDELAY或者URLDELAY；5.4延迟获取模块将总延迟列表发送给服务器端定位评估模块；第六步：定位评估模块接收经纬度Q和总延迟列表，并对Q进行评估处理，方法是：6.1定位评估模块从定位响应模块接收经纬度Q；6.2定位评估模块从延迟获取模块接收总延迟列表，判定总延迟列表中交互类型是否为3，若是，转步骤6.3，否则转第八步；6.3定位评估模块根据Q、总延迟列表中的列表，查询位置延迟数据库，获取合适的表项数据，剔除异常数据，对Q进行评估，生成评估值a，方法如下：6.3.1读取总延迟列表中的列表中n个(IP地址，延迟值)或者(URL，延迟值)的延迟值，组成延迟值序列D(d1,d2,…,dj,…，dn)，dj为列表中的第j个二元组的延迟值，1≤j≤n；6.3.2在位置延迟数据库位置延迟表中找到离Q距离最近的经纬度R；6.3.3对列表中n个(IP地址，延迟值)或者(URL，延迟值)，从位置延迟表中找到R到对应IP地址或者URL的延迟，从而得到n个延迟值，设为延迟值序列E(e1,e2,…，ej,…，en)，ej为延迟值序列E中的第j个延迟值；R为位置延迟表中的经纬度表项，IP地址和URL为位置延迟表中的IP地址表项和URL表项；6.3.4对延迟值序列D和E，计算差异序列F(f1,f2,…，fj，…，fn)，fj为差异序列F中的第j个差异值，计算公式为fj＝|dj‑ej|/ej，|dj‑ej|表示对dj‑ej取绝对值；6.3.5对F中的值进行从大到小排序，删除最大的n1个数据，n1为小于n的正整数，并删除D中与这n1个数据对应的延迟值，得到包含m＝n‑n1个延迟值的新延迟值序列G(g1,g2,…，gk,…，gm)，m＝n‑n1，gk为G中的第k个延迟值，1≤k≤m；删除E中与这n1个数据对应的延迟值，得到包含m个延迟值的新延迟值序列H(h1,h2,…，hk,…，hm),hk为H中的第k个延迟值；6.3.6计算可信度6.4若a>B，则认为定位值Q是可信的，否则认为Q是不可信的；6.5将Q、ClientID、与G对应的(IP地址，延迟值)或者(IP地址，URL)、可信度a和当前系统时间存入历史记录数据库；6.6服务器端根据总延迟列表中的返回标记，若返回标记为True，转6.7；若返回标记为False，转第八步；6.7将包含Q和可信度a的显示请求发送给客户端显示模块；第七步：客户端显示模块从定位评估模块接收显示请求并进行显示；第八步：结束。