Userspezifische Erfassung und Auswertung von zurückgelegten

Inhaltsverzeichnis
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Motivation
Kurzbeschreibung
Benutzte Technologien
 HTML 5 / Javascript / Geolocation API
 AJAX
 PHP
 MYSQL
 GPS
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Datenbankstruktur
Struktur der Anwendung
Benutzerverwaltung
Sammlung und Auswertung der Daten
Motivation
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Anwendung im Rahmen einer Datenerhebung
Mobilitätsverhalten von Menschen in Aachen
Benötigte Daten:
 Zweck und Fortbewegungsmittel
 Länge der Strecke
 Geschwindigkeiten
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Für den Benutzer:
 Auswertung der Daten für Benutzer sichtbar
 Beobachtung des eigenen Verhaltens
Kurzbeschreibung
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Webbasierte Anwendung
Aufzeichnung von Wegen
Anzeige einer Auswertung
Bestimmung der Position mit
GPS
Plattformunabhängig
 Anwendung im Webbrowser
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Sprachen:
 HTML 5, PHP und Javascript
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Speicherung in MySQL
Auswertung einzeln, gruppiert
und gesamt
• Authentifizierung per EMailadresse und Passwort
• Aktivierungsmail
• Clientseite:

HTML 5, Javascript
• Serverseite:

PHP
Technologien
HTML 5 / Javascript / Geolocation API
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HTML : Hypertext Markup Language
 Textbasierte Auszeichnungssprache für Inhalte im Internet
 Interpretiert und dargestellt von Webbrowsern, z.B.: „Internet Explorer“
 HTML 5 in Entwicklung, jedoch vom Großteil aller Browser unterstützt
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Javascript
 Scriptsprache für dynamische Webseiten
 Erweitert HTML um einige Funktionen, z.B.: Eventhandling
 Syntax ähnlich der von Java
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Geolocation API
 Einführung mit HTML 5
 Ermittlung der Position des Gerätes
 Muss akzeptiert werden vom Benutzer
AJAX / JSON / JQuery
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Ajax: „Asynchronous Javascript and XML“
 Asynchroner Datenaustausch zwischen Browser und Server
 Keine neue Seite wird aufgerufen
 Benutzt um GPS Daten zu senden und Statusmeldungen zu empfangen
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JSON: „Javascript Object Notation“
 Textbasiertes Format für die Codierung von Daten
 Valides Javascript
 Vorgefertigte Funktionen zum Codieren und Decodieren in Javascript und PHP
vorhanden
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Jquery
 Javascript Bibliothek
 Vereinfacht die manipulation der Webseite
 Vereinfacht das versenden von Requests und das Verarbeiten der Antworten
PHP
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PHP steht für „PHP: Hypertext Processor“
Scriptsprache zum erzeugen von dynamischen Webseiten
Oft serverseitig benutzt
PHP Dateien werden nicht übertragen sondern interpretiert,
Ergebniss wird übertragen
(Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PHP_funktionsweise.svg)
PHP
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Viele Vorteile für dieses Projekt:
 Unterstützung vieler Datenbanksysteme
 Als Scriptsprache auch für die AJAX Funktionen zu benutzen
 Objektorientierung möglich

Rolle in diesem Projekt:
 Erstellung des HTML – Codes
 Scripte für Speicherung und Nachladen von Daten
 Versand von E - Mails
MySQL
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Ein Auf SQL basierendes relationelles Datenbanksystem
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Oft Datenspeicherung für Webanwendungen, oft benutzt mit
PHP
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Unterteilung in Datenbanken und Tabellen
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Daten – definition, -abfrage und – manipulation erfolgen mit
der Sprache SQL
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Beispielabfrage
 „SELECT * FROM user WHERE benutzer=‘test‘; ”
GPS
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GPS steht für „Global Positioning System“
Satelitengestütztes System zur Positionsbestimmung und
Zeitmessung
Vorteile:
 Geräte müssen Daten nur Empfangen
 Dadurch relativ Stromsparend
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Sichtkontakt zu 4 Satteliten
Berechnung der Position anhand der Laufzeit der Signale
(Quelle: http://kostenloshandyorten.de/wp-content/uploads/2012/03/handyortung-gps.jpg)
GPS
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Für Lückenlose Übertragung mindestens 24 Satteliten in der Luft
6 Umlaufbahnen mit mindestens 4 Satteliten
Durchschnittliche Bahnhöfe von 20200 Metern
Geolocation API stellt Längen- und Breitengrade bereit
Breitengrad konstante Länge von 111,12 km
Länge eines Längengrades abhängig vom Breitengrad
 laenge = 111,12km *cos(Breitengrad)
Datenbankstruktur
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Tabellen für Folgende Daten:
 Benutzer
 Registration
 Weg- und Zeitdaten
 Kategorien für Zwecke
 Kategorien für Fortbewegungsmittel
Datenbankstruktur
Struktur der Anwendung
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Objektorientierter Ansatz
„index.php“ enthält die Logik der Anzeige sowie HTML
Grundgerüst
Ist kein Benutzer angemeldet wird das Modul für Login und
Registration geladen
Zu ladene Unterseiten werden durch den GET Parameter
„id“ benannt
 z.B.: „index.php?id=start“
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Unterseiten werden durch Klassen repräsentiert.
Objekt wird erstellt, HTML – Code durch toString-Methode
Ordner mit PHP Skripten für AJAX Funktionen
Klasse für die Kommunikation mit der Datenbank
Benutzerverwaltung
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Identifizierung mit E-Mailadresse
Anmeldung:
 Eingabe der E-Mailadresse und Passwort, Validierung mit Javascript
 Server überprüft ob E-Mailadresse verfügbar ist
 Erzeugung eines Aktivierungscodes und Senden eines Aktivierungslinks per E-
Mail
 Speicherung in der Tabelle „activation“
 Bei Aktivierung umschreiben der Daten in die Tabelle „user“
 Speicherung eines Passworthashes
○
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MD5 Hash berechnet aus Passwort + E-Mailadresse
Login




Speicherung in PHP Sessionvariable
Abfrage von E-Mailadresse und Passwort
Berechung des Passworthashes
Gibt es einen Datensatz mit passender
E-Mailadresse und Passworthash gelingt der Login
 Sonst erneutes Laden des Loginfensters
Sammlung und Auswertung
Starten einer Aufzeichnung
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Javascript fragt eine Aufnahmeid ab und speichert diese versteckt
Beim Aufrufen einer anderen Seite wird diese ID mitgeschickt
So läuft die Aufnahme auf den anderen Unterseiten weiter
Ist die ID gesetzt ist die Aufzeichnung aktiviert
Funktion „navigator.geolocation.watchPosition(Send)“ ruft die
Funktion „Send“ bei Positionswechsel auf
Die Funktion „Send“ sendet Koordinaten an Serverskript
Zeitpunkt wird auf dem Server ermittelt um die zu sendenen Daten
zu vermindern
Speicherung und Zwischenspeicherung
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Zwischenspeicherung in Datei mit Aufnahmeid als Namen
Zeichenkette wird angehängt
Format:
 „Timestamp;Breitengrad;Längengrad;Höhe][„
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Die Semikolons trennen einzelne Daten, die Klammern die
Datensätze
Format ermöglicht einfache Trennung der Datensätze bei der
Auswertung
Bei Beenden der Aufnahme Speicherung der Rohdaten in der
Datenbank zusammen mit übermittelten Daten
Auswertung
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Zwischenspeicherung von Zweck und Fahrzeug
Datenstring aus der Datei aufspalten, Speichern des ersten
Datensatzes
Schleife berechnet die Werte mit den Datensätzen
 Zeitdifferenz: t =neueZeit – alteZeit (ms)
 Längengradlänge lgl=111120*cos(Breitengrad) (m)
 Längengraddifferenzlänge lgd = (neuerLängengrad-alterLängengrad)*lgl (m)
 Breitengraddifferenzlänge bgd = (neuerBreitengrad-alterBreitengrad)*111120 (m)
 Höhendifferenz hd=neueHöhe – alteHöhe
(m)
 Wegpunktentfernung d = sqrt( lgd² + bgd² +hd²) (m)
 Momentane Geschwindigkeit v = d / t * 3,6 *100 (km/h)
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Längen werden addiert
Maximaltempo ermittelt
Daten werden in der Datenbank gespeichert und die temporäre
Datei gelöscht
Anzeige
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Tabellenform
Links zu Einzelansichten
Filter für gruppierte Ansichten
 Erweiter um Durchschnittliche Länge, Zeit und Geschwindigkeit
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Filter kombinierbar
Fazit
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Konzept entwickelt
Details zur Implementation
Anforderungen erfüllt:
 Mobilität
 Plattformunabhängigkeit
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Durch Objektorientierung leichte Erweiterung
möglich
Durch das Speichern der Rohdaten lassen sich
auch neue Funktionen auf alte Daten anwenden
Quellen
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Anne van Kesteren 25.10.2009: HTML 5 differences from HTML 4,
Introduction. http://www.w3.org/TR/html5-diff/#introduction
http://www.w3.org/TR/1999/REC-html401-19991224/
W3C HTML 4.01 http://www.w3.org/TR/1999/REC-html401-19991224/
Christian Wenz: Javascript,
http://openbook.galileocomputing.de/javascript/
w3schools.com: HTML5-Geolocation
http://www.w3schools.com/html/html5_geolocation.asp
Jesse James Garrett: Ajax: A New Approach to Web Applications,
http://web.archive.org/web/20080702075113/http://www.adaptivepath.c
om/ideas/essays/archives/000385.php
IETF, JSON, http://tools.ietf.org/html/rfc4627
The PHP Group,PHP-Documentation http://www.php.net/docs.php
MySQL: Why MySQL, http://www.mysql.com/why-mysql/
Ron White, Tim Downs (08.07.2008): How Global Positioning Systems
Work, http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2316534,00.asp