手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法

摘要

本发明涉及一种手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法，装置包括地图数据库和依次连接的地图数据引擎模块和同步模块，其中同步模块包括通信功能单元和执行功能单元，执行功能单元与地图数据引擎模块连接，通信功能单元通过数据通信链路与对端设备上的通信功能单元连接。该方法包括建立数据通信连接、向对端发送同步更新命令、对端进行命令解析处理、地图数据引擎模块根据命令类型进行地图数据查找和抽取处理并通过同步模块将结果发送至对端或者进行地图数据插入和重构处理并更新系统时间戳信息。采用该种装置及方法，降低了系统开销，提高了数据交换效率，并能根据需要自动保护用户自定义数据信息不被更新的数据覆盖。

说明书

技术领域

本发明涉及手持设备领域，特别涉及手持GPS终端设备技术领域，具体是指一种手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法。

背景技术

现代生活中，人们越来越多的使用手机等便携手持设备，而且这些设备中也越来越增加了更多的功能，其中最为重要的功能就是全球定位系统功能，而在这之中，最重要的就是GPS定位数据的有效性和实时性。而在现有技术中，目前的GPS手持设备的数据更新只支持数据的完全覆盖，这种做法的缺点是很明显的：数据交换的效率低，不支持部分数据的更新。

例如：在全国的地图数据中，如果用户只需要更新上海市的地图时，但是按照现有技术的实现方法，却要做全国地图数据的完全拷贝。并且，如果被更新的一方内含有自定义的信息，那么在数据更新的过程中就很容易造成丢失，这样就给人们的使用带来了很大的麻烦。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够按照用户的要求只更新需要更新的部分、数据交换效率较高、自动保护用户自定义数据信息、使用灵活方便、使用范围较为广泛的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法。

为了实现上述的目的，本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法如下：

该手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置，包括地图数据库和依次与该地图数据库相连接的地图数据引擎模块和同步模块，其主要特点是，所述的同步模块包括通信功能单元和执行功能单元，所述的执行功能单元与所述的地图数据引擎模块相连接，所述的通信功能单元通过数据通信链路与其它手持GPS终端设备或者计算机上的同步模块中的通信功能单元相连接。

该手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置的数据通信链路可以为无线数据通信链路或者有线数据通信链路。

该使用上述的装置实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)手持GPS终端设备通过同步模块与其它手持GPS终端设备或者计算机上的同步模块建立数据通信连接；

(2)系统根据用户操作，通过同步模块向对端发送同步更新命令；

(3)对端系统接收到相应的命令，并通过同步模块进行命令解析处理，并将结果送至地图数据引擎模块；

(4)地图数据引擎模块判断该命令的类型；

(5)如果该命令为数据查找命令，则地图数据引擎模块在地图数据库中进行地图数据查找和抽取处理，并将结果送至同步模块；

(6)同步模块将该结果发送至对端；

(7)如果该命令为数据插入命令，则地图数据引擎模块在地图数据库中进行地图数据插入和重构处理，并更新系统的时间戳信息。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的同步更新命令中包括命令类型、时间戳信息和更新内容识别标识。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的更新内容识别标识包括国家代码、城市代码、行政区代码、数据类型和详细信息。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的数据类型可以为道路、地标、河流、铁路或者区域。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的命令解析处理包括以下步骤：

(1)同步模块判断同步更新命令中的命令类型；

(2)如果该命令类型为查找，则返回数据查找命令的结果；

(3)如果该命令类型为插入，则比较同步更新命令中的时间戳信息和本地系统的时间戳信息；

(4)如果同步更新命令中的时间戳信息新于本地系统的时间戳信息，则返回数据插入命令的结果。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的地图数据查找和抽取处理包括以下步骤：

(1)地图数据引擎模块开启地图数据库的地标查询索引文件和数据；

(2)根据所述的更新内容识别标识查询相应数据的偏移量；

(3)在地图数据库的地标数据文件中抽取描述信息；

(4)根据对象标识从地图数据库的地图空间数据中抽取数据信息；

(5)将上述抽取的信息按照系统预设的格式进行打包；

(6)如果需要继续查询相应的更新内容识别标识，则返回步骤(2)；

(7)将打包得到的数据包作为结果返回。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的根据所述的更新内容识别标识查询相应数据的偏移量包括以下步骤：

(1)根据国家代码查询国家偏移量；

(2)根据城市代码查询城市偏移量；

(3)根据数据类型查询类型偏移量；

(4)根据详细信息查询前缀偏移量。

该实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法的地图数据插入和重构处理包括以下步骤：

(1)地图数据引擎模块解析数据包；

(2)如果数据包中有数据需要更新，则依次从数据包中取出需要更新的数据信息；

(3)根据需要更新的数据信息的关键词在地图数据库中查询是否相应的记录已经存在；

(4)如果存在，则删除该相应的记录；

(5)将需要更新的数据信息插入到该地图数据库中；

(6)根据地图数据库中的更新的数据信息重新生成索引信息。

采用了该发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法，由于在终端设备中加入了同步模块，并通过地图数据引擎模块与地图数据库相连接，从而可以在用户的命令下，实时的将用户的需求通过命令的方式传送至对端设备上，并经过对端设备解析命令后进行相应的数据查找抽取处理或者数据插入重构处理，不仅能够按照用户的要求只更新需要更新的部分，而且降低了系统开销，提高了数据交换的效率，并且还能够根据需要自动保护用户自定义数据信息不会被更新的数据所覆盖；不仅如此，本发明的装置和方法使用起来灵活方便，使用范围较为广泛，给人们的生活带来了很大的便利，并使得GPS技术能够被更多的人接受和应用。

附图说明

图1为本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置的系统架构示意图。

图2为本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置中的同步模块的结构示意图。

图3为本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的方法的工作流程图。

图4为本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的方法的数据查找和抽取处理的流程图。

图5为本发明的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的方法的数据插入和重构处理的流程图。

图6为本发明的地图数据库中的空间数据索引运作架构示意图。

图7为本发明的地图数据库中的地图描述数据的结构关系示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1和图2所示，该手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置，包括地图数据库1和与该地图数据库1相连接的地图数据引擎模块2，其中，所述的装置还包括同步模块3，该同步模块3与地图数据引擎模块2相连接，且该同步模块3通过数据通信链路与其它手持GPS终端设备或者计算机上的同步模块3或者计算机相连接。

其中，所述的同步模块3包括通信功能单元31和执行功能单元32，所述的执行功能单元32与所述的地图数据引擎模块2相连接，所述的通信功能单元31通过数据通信链路与其它手持GPS终端设备上的同步模块3中的通信功能单元31相连接。

同时，所述的数据通信链路可以为无线数据通信链路或者有线数据通信链路。

再请参阅图3至图5所示，该使用上述的装置实现手持GPS终端设备上地图数据同步更新的方法包括以下步骤：

(1)手持GPS终端设备通过同步模块与其它手持GPS终端设备或者计算机上的同步模块建立数据通信连接；

(2)系统根据用户操作，通过同步模块向对端发送同步更新命令，该同步更新命令中包括命令类型、时间戳信息和更新内容识别标识，其中，该更新内容识别标识包括国家代码、城市代码、行政区代码、数据类型和详细信息，其中的数据类型可以为道路、地标、河流、铁路或者区域；

(3)对端系统接收到相应的命令，并通过同步模块进行命令解析处理，并将结果送至地图数据引擎模块，该命令解析处理包括以下步骤：

(a)同步模块判断同步更新命令中的命令类型；

(b)如果该命令类型为查找，则返回数据查找命令的结果；

(c)如果该命令类型为插入，则比较同步更新命令中的时间戳信息和本地系统的时间戳信息；

(d)如果同步更新命令中的时间戳信息新于本地系统的时间戳信息，则返回数据插入命令的结果；

(4)地图数据引擎模块判断该命令的类型；

(5)如果该命令为数据查找命令，则地图数据引擎模块在地图数据库中进行地图数据查找和抽取处理，并将结果送至同步模块，该查找和抽取处理包括以下步骤：

(a)地图数据引擎模块开启地图数据库的地标查询索引文件和数据；

(b)根据所述的更新内容识别标识查询相应数据的偏移量，包括以下步骤：

(i)根据国家代码查询国家偏移量；

(ii)根据城市代码查询城市偏移量；

(iii)根据数据类型查询类型偏移量；

(iv)根据详细信息查询前缀偏移量；

(c)在地图数据库的地标数据文件中抽取描述信息；

(d)根据对象标识从地图数据库的地图空间数据中抽取数据信息；

(e)将上述抽取的信息按照系统预设的格式进行打包；

(f)如果需要继续查询相应的更新内容识别标识，则返回步骤(b)；

(g)将打包得到的数据包作为结果返回；

(6)同步模块将该结果发送至对端；

(7)如果该命令为数据插入命令，则地图数据引擎模块在地图数据库中进行地图数据插入和重构处理，并更新系统的时间戳信息，该插入和重构处理包括以下步骤：

(a)地图数据引擎模块解析数据包；

(b)如果数据包中有数据需要更新，则依次从数据包中取出需要更新的数据信息；

(c)根据需要更新的数据信息的关键词在地图数据库中查询是否相应的记录已经存在；

(d)如果存在，则删除该相应的记录；

(e)将需要更新的数据信息插入到该地图数据库中；

(f)根据地图数据库中的更新的数据信息重新生成索引信息。

在实际使用当中，假设有手持设备A、B需要进行数据更新，那么从数据的走向上分，可有多种方式，比如：

(1)A→B，即用设备A中的相应数据更新设备B。

(2)B→A，即用设备B中的相应数据更新设备A。

(3)Merge，即设备A、B两设备互通有无。

(4)其它。

设备之间通过同步模块3进行联系，并通过各自的地图数据引擎模块2摄取或者重构本地数据。

其中的同步模块分为两部分，

(1)负责设备间的通信、数据传输的通信功能单元31(Communication Function Unit)，通信功能单元负责设备间同步的建立以及数据的传输，包括有线通信、无线通信等等方式；

(2)负责命令解析执行的执行功能单元32(Execute Function Unit)，执行功能单元32负责命令的解析，并通知地图数据引擎模块2(Map Data Engine)做相应的动作，如：摄取数据并打包，或者将接收到的数据放入地图数据库1(Map Database)。执行功能单元32会产生地图信息更新的时间戳(如果当两设备时间戳相比较为相同时，则无须更新)，以及更新内容的识别标识ID。

识别标识ID一项中标示所需要更新的数据为道路(ROAD)、地标(POI)、河流(RIVER)、铁路(RAILWAY)、区域(AREA)等等中的任意一种或是多种的组合，以及一些具体的更新信息。执行功能单元32依次来判别用户想要更新的具体内容，并调用地图数据引擎模块2在地图数据库1中进行查找或录入。ID的具体格式可以由使用者根据具体应用自行定义，下面表格是本发明的一种实际例子：

国家代码城市代码行政区代码数据类型详细信息其它

其中，数据类型一项中标示所需要更新的数据类型，包括比如

1)道路(ROAD)

2)地标(POI)

3)河流(RIVER)

4)铁路(RAILWAY)

5)区域(AREA)

中的任意一种或是多种的组合。

对于地图数据库1(Map Database)而言，请参阅图6所示，其中，地图数据库1分为空间数据和描述数据，空间数据包含数据的地理空间位置信息；描述数据包含数据的人文信息，比如：国家、类别、城市、邮政编码、关键词名称等等。

(1)地图空间数据

地图数据库空间数据查询效率取决于是否有良好的空间索引结构，此种索引结构必须管理多维且有体积的空间数据，并以最少磁盘存取及最快存取速度去读取指定范围内的空间数据。

本发明可以采用1984年由Guttman提出的R_tree动态索引结构，其为一种相似于B_tree的高度平衡树，可对空间数据进行搜寻、插入及删除等操作。

使用R_tree空间索引结构的优点：

●  经由R_tree空间数据库索引结构可以精确地抓取所需范围内的空间数据，不会有数据多余抓取的问题。

●  记忆体中仅存放R_tree索引结构，实体数据则存放在磁盘中，空间对象数据在需要时才会读入至记忆体，如此刻节省记忆体的使用量。

●  由于实体数据储存于磁盘中，所以较无数据储存容量限制。

●  依据R_tree纪录的索引值至磁盘中抓取所需数据，不会有多余的磁盘操作。

为了能够增加数据对象的搜索速度，在实做时可以加入一个B_tree索引文件，用来记录每个对象在档案中的位置。

所以，空间数据索引结构是由R_tree索引结构、B_tree索引文件及空间对象数据文件三部分组成。

(2)地图描述数据

对数据库系统而言，一个良好的查询索引结构可以使得系统运作较有效率，也能够方便使用者快速找到所需的数据。

以地标查询索引为例，依照GIS地图厂商所提供的电子地图数据，每笔地标数据含有地标名称、地标编号、地标种类、地标所属国家、地标所属城市、地标所属邮政编码、地标坐标等字段。为提高地标查询效率，使用者可以自行制作地标查询索引文件，格式自订，请参阅图7所示，其中的objID为图6中B⁺_tree索引文件中的objID。

对于地图数据引擎模块2(Map Data Engine)来说，由于地图数据引擎模块2根据地图数据格式的不同，以及开发的公司、用途不同，细节的实现方法上有所不同，但其功能均可实现地图数据的查找、摄取或者本地数据的重构。

通常在终端上，有专门的界面来实现这些功能，比如，由用户来选取需要查询的国家、城市、行政区等，以及查找的分类，比如，道路、地标、饭店等相关资料。用户输入相应的范围后，地图数据引擎会完成查找、抽取以及数据的插入、重构工作。

假设用终端A的上海市地标数据更新终端B的上海市地标数据(此处仅以地标为例，其它类型数据同理)，步骤如下：

(1)在A端查找并抽取上海市地标数据。

在进行数据的抽取工作时，数据打包的格式均可自订，只要A、B终端都能辨识即可，比如下表所示：

(2)在B端插入、重构上海市地标数据。

B端收到发来的数据包，识别需要更新的类型，然后解析出每条数据，插入数据文件，更新索引。

采用了上述的手持GPS终端设备上的地图数据同步更新的装置及方法，由于在终端设备中加入了同步模块3，并通过地图数据引擎模块2与地图数据库1相连接，从而可以在用户的命令下，实时的将用户的需求通过命令的方式传送至对端设备上，并经过对端设备解析命令后进行相应的数据查找抽取处理或者数据插入重构处理，不仅能够按照用户的要求只更新需要更新的部分，而且降低了系统开销，提高了数据交换的效率，并且还能够根据需要自动保护用户自定义数据信息不会被更新的数据所覆盖；不仅如此，本发明的装置和方法使用起来灵活方便，使用范围较为广泛，给人们的生活带来了很大的便利，并使得GPS技术能够被更多的人接受和应用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。