Кіріспе
Компьютерлік бағдарлама деңгейіндегі қызметтердің жалпы класы, олар мүмкіндіктерді басқару үшін орналасу деректерін пайдаланады. Орналасуға негізделген қызмет (Location based service - LBS) – пайдаланушыларға қызметтер немесе ақпарат ұсыну үшін географиялық деректер мен ақпаратты пайдаланатын бағдарламалық қызметтерді білдіретін жалпы термин. LBS денсаулық сақтау, ішкі нысандарды іздеу, ойын-сауық, жұмыс, жеке өмір және т.б. сияқты әртүрлі салаларда қолданылуы мүмкін. Орналасуға негізделген қызметтердің кең таралған мысалдары: навигациялық бағдарламалық қамтамасыз ету, әлеуметтік желілер, орналасуға негізделген жарнама және қадағалау жүйелері. LBS сондай-ақ мобильді коммерцияны, купон түрінде немесе тұтынушылардың қазіргі орналасқан жеріне негізделген жарнама түрінде қамти алады. LBS жекешелендірілген ауа райы қызметтерін және тіпті орналасуға негізделген ойындарды да қамтиды. LBS көптеген бизнес пен мемлекеттік ұйымдар үшін белгілі бір орында жүзеге асырылатын іс-әрекеттерге байланысты деректерден нақты мәліметтер алу үшін өте маңызды. Орналасуға қатысты деректер мен қызметтер ұсына алатын кеңістіктік үлгілер оның ең күшті және пайдалы аспектілерінің бірі болып табылады, мұнда орналасу барлық осы іс-әрекеттердің ортақ белгісі болып табылады және үлгілер мен байланыстарды жақсырақ түсіну үшін пайдаланылуы мүмкін. Банктік қызмет, бақылау, онлайн-сауда және көптеген қару-жарақ жүйелері LBS-ке тәуелді. Кіру ережелері орналасу деректерімен, күннің уақытымен немесе олардың комбинациясымен бақыланады. Осылайша, LBS – ақпараттық қызмет болып табылады және қазіргі уақытта әлеуметтік желілерде ақпарат, ойын-сауық немесе қауіпсіздік ретінде көптеген қолданыстарға ие, ол мобильді құрылғылармен мобильді желі арқылы қолжетімді және мобильді құрылғының географиялық орналасуы туралы ақпаратты пайдаланады. Орналасуға негізделген жүйелердің бұл тұжырымдамасы ISO/IEC 19762 5 және ISO/IEC 24730 1 стандарттарында көрсетілгендей, нақты уақыт режиміндегі орналасу жүйелерінің (RTLS) және олармен байланысты жергілікті қызметтердің стандартталған тұжырымдамасына сәйкес келмейді. Желілік есептеу құрылғылары тұтынушыларға бірнеше күн бұрын алынған деректерді жеткізуде өте жақсы жұмыс жасайтын болса, есептеу құрылғыларының өзі де тіпті нақты уақытта қадағалануы мүмкін. LBS құпиялылық мәселелері осы контексте туындайды және төменде сипатталған.
Location based service (LBS) is a general term denoting software services which use geographic data and information to provide services or information to users. LBS can be used in a variety of contexts, such as health, indoor object search, entertainment, work, personal life, etc. Commonly used examples of location based services include navigation software, social networking services, location based advertising, and tracking systems. LBS can also include mobile commerce when taking the form of coupons or advertising directed at customers based on their current location. LBS also includes personalized weather services and even location based games. LBS is critical to many businesses as well as government organizations to drive real insight from data tied to a specific location where activities take place. The spatial patterns that location related data and services can provide is one of its most powerful and useful aspects where location is a common denominator in all of these activities and can be leveraged to better understand patterns and relationships. Banking, surveillance, online commerce, and many weapon systems are dependent on LBS. Access policies are controlled by location data or time of day constraints, or a combination thereof. As such, an LBS is an information service and has a number of uses in social networking today as information, in entertainment or security, which is accessible with mobile devices through the mobile network and which uses information on the geographical position of the mobile device. This concept of location based systems is not compliant with the standardized concept of real time locating systems (RTLS) and related local services, as noted in ISO/IEC 19762 5 and ISO/IEC 24730 1. While networked computing devices generally do very well to inform consumers of days old data, the computing devices themselves can also be tracked, even in real time. LBS privacy issues arise in that context, and are documented below.
Тарих
Орналасуға негізделген қызметтер (LBS) көптеген компьютерлік жүйелерде және қосымшаларда кеңінен қолданылады. Қазіргі заманғы орналасуға негізделген қызметтерге Әлемдік желі, спутниктік навигациялық жүйелер және ұялы телефондардың кеңінен қолданылуы сияқты технологиялық жетістіктер мүмкіндік береді. Орналасуға негізделген қызметтер спутниктік навигациялық жүйелер, ұялы байланыс желілері және мобильді есептеулер деректерін біріктіру арқылы пайдаланушылардың географиялық орналасуына негізделген қызметтер ұсыну үшін әзірленді. Тарихында орналасуға негізделген бағдарламалық қамтамасыз ету қарапайым синхронизацияға негізделген қызмет үлгілерінен кез келген орналасуға негізделген қызмет үлгісін немесе мүмкіндікті жүзеге асыруға арналған аутентификацияланған және күрделі құралдарға дейін дамыды. Орналасуға негізделген қызметтер нарығының көлемін анықтау үшін қазіргі уақытта келісілген критерийлер жоқ, бірақ Еуропалық ГНСС агенттігі 2013 жылы барлық компьютерлік қосымшалардың 40%-ы орналасуға негізделген бағдарламалық жасақтаманы қолданды және барлық интернеттік іздеулердің 30%-ы орналасуларға қатысты болды деп есептеді. LBS – бұл орналасу немесе уақытты (немесе екеуін де) басқару және іске қосу ретінде немесе күрделі криптографиялық кілт немесе хэш жүйелерінің бөлігі ретінде пайдаланып, деректерге қол жеткізуді ашу және жабу мүмкіндігі. Орналасуға негізделген қызметтер есептеуде ең көп қолданылатын қосымша қабатты шешімдер шеңберінің бірі болуы мүмкін. Глобалды орналасу жүйесі алғаш рет 1970 жылдары АҚШ Қорғаныс министрлігімен әзірленді және 1980 жылдары бүкіл әлемде қолдануға және азаматтарға қолжетімді болды. Қазіргі орналасуға негізделген қызметтердің ғылыми-зерттеу алдын бағыттарына инфрақызыл Active Badge жүйесі (1989–1993), Jörgen Johansson-ның Ericsson Europolitan GSM LBS сынағы (1995) және Nokia қызметкері Timo Rantalainen-нің 1995 жылы жазған магистрлік диссертациясы жатады. 1990 жылы Лос-Анджелесте құрылған International Teletrac Systems (кейін PacTel Teletrac) әлемдегі алғашқы динамикалық нақты уақыт ұрланған көліктерді қалпына келтіру қызметін ұсынды. Осыған сәйкес, олар орналасуға негізделген қызметтерді әзірлеуді бастады, олар орналасуға негізделген тауарлар мен қызметтер туралы ақпаратты Motorola пейджерлеріне арналған арнайы бағдарламаланған әріптік-сандық құрылғыларға жібере алатын. 1996 жылы АҚШ Федералды байланыс комиссиясы (FCC) барлық АҚШ ұялы байланыс операторлары шұғыл шақырушылардың орнын анықтауды талап ететін ережелер шығарды. Бұл ереже – шұғыл жәрдемге қатысты сот ісінен қорғалу үшін шұғыл жәрдем қауымдастығының қолдауын іздеген АҚШ ұялы байланыс операторларының келісімі. 1997 жылы Ericsson компаниясының Кристофер Кингдон European Telecommunications Standards Institute (ETSI) және American National Standards Institute (ANSI) GSM тобының біріккен жұмысына Location Services (LCS) 1-ші кезеңінің сипаттамасын тапсырды. Нәтижесінде, LCS жұмыс тобы ANSI T1P1.5 бойынша құрылды. Бұл топ орналасу әдістерін таңдап, Location Services (LCS) стандарттауға кірісті, кейіннен оны Location Based Services (LBS) деп атады. Белгіленген түйіндерге Gateway Mobile Location Centre (GMLC), Serving Mobile Location Centre (SMLC) және Mobile Originating Location Request (MO LR), Network Induced Location Request (NI LR) және Mobile Terminating Location Request (MT LR) сияқты ұғымдар кіреді. Осы күш-жігердің нәтижесінде 1999 жылы АҚШ-та алғашқы цифрлық орналасуға негізделген қызмет патенті тіркелді және ақыр соңында 2002 жылдың наурыз айында тоғыз кеңсе іс-әрекетінен кейін берілді. Патентте қазіргі желілік модельдерге қолданылғанда барлық жүйелерде негізгі құндылық беретін басқару элементтері бар. 2000 жылы әлемдегі он екі ірі телекоммуникациялық оператордың келісімімен Ericsson, Motorola және Nokia бірлесіп Location Interoperability Forum Ltd (LIF) компаниясын құрып, іске қосты. Бұл форумда ең алдымен Mobile Location Protocol (MLP) анықталды, ол телекоммуникациялық желі мен интернет доменіндегі серверде жұмыс істейтін LBS қосымшасы арасындағы интерфейс. Содан кейін, Vodafone тобының ықпалымен LIF Location Enabling Server (LES) деп аталатын «орталық бағдарламалық жасақтаманы» анықтады, ол бірнеше LBS-ті операторлардың инфрақұрылымымен біріктіруді жеңілдетеді. 2004 жылы LIF Open Mobile Association (OMA) бірлестігіне қосылды. OMA-да LBS жұмыс тобы құрылды. 2002 жылы Marex.com Флорида штатының Майами қаласында коммерциялық сату үшін әлемдегі алғашқы теңіз активтерін телеметриялық құрылғысын жасады. Marex және оның серіктес фирмалары телекоммуникация және аппараттық құралдар саласында жасаған бұл құрылғы ұялы және спутниктік байланыс арналары арқылы орналасу деректерін жіберуге және орналасуға негізделген қызмет деректерін алуға қабілетті болды. Orbcomm спутниктік желісін пайдалана отырып, құрылғы MAYDAY және теңіз көмегі үшін көп деңгейлі SOS мүмкіндіктеріне, кеме жүйесінің жағдайы мен өнімділігін қашықтан хабарлауға және GPS құрылғыларына ұқсас арнайы аппараттық құрылғыға ие болды. Құрылғының орналасуына негізделген, ол кеме операторына нақты уақытта бағыт, қашықтық және байланыс туралы толыққанды ақпаратты ұсынуға қабілетті болды, сонымен қатар теңіз көмегі және MAYDAY мүмкіндіктерін ұсынды. Концепция және функционалдық Marex компаниясының бас архитектор және өнім менеджері, өнім және стратегия бойынша вице-президенті Джейсон Мановицтің бастамасымен Location Based Services деп аталды. Құрылғы Integrated Marine Asset Management System (IMAMS) деп таңбаланды, ал концепциялық бета нұсқасы кемелерді анықтау, қадағалау және күзеу операциялары үшін АҚШ үкіметтік органдарына коммерциялық өнім желісімен қатар көрсетілді. Құрылғы кемелер, ұшақтар, контейнерлер немесе дұрыс қуат көзі мен антенна орнатылған кез келген басқа да жылдам активтерді қадағалауға қабілетті болды. Marex компаниясының қаржылық қиындықтары өнімді енгізуге қолдау көрсетпеді және бета нұсқасы жоғалып кетті. Тұтынушыға арналған LBS мүмкіндігі бар алғашқы ұялы Web құрылғысы 1999 жылы шығарылған Palm VII болды. Қораптағы екі қосымша ZIP коды деңгейіндегі орналасу ақпаратын пайдаланды және тұтынушыға арналған алғашқы LBS қосымшасы атағын бөлісті: The Weather Channel-ден Weather.com қосымшасы және Sony Etak / Metro Traffic-тен TrafficTouch қосымшасы. Алғашқы LBS қызметтері 2001 жылы Швециядағы TeliaSonera (FriendFinder, сары беттер, үй орны, шұғыл шақыру орны және т.б.) және Эстониядағы EMT (шұғыл шақыру орны, дос іздеуші, теле ойын) компанияларымен іске қосылды. TeliaSonera және EMT өз қызметтерін Ericsson Mobile Positioning System (MPS) негізінде құрды. Басқа ерте LBS қызметтеріне swisscom компаниясының Швейцарияда мамыр айында 2001 жылы ұсынған friendzone, valis ltd технологиясын пайдаланды. Қызметке дос іздеуші, LBS кездесулері және LBS ойындары кірді. Сол қызмет кейінірек Vodafone Germany, Orange Portugal және Pelephone компаниялары Израильде ұсынды. 2002 жылдың мамырында go2 және AT&T Mobility FCC талаптарымен жүзеге асырылған Automatic Location Identification (ALI) технологияларын пайдаланатын алғашқы (АҚШ) ұялы LBS жергілікті іздеу қосымшасын іске қосты. go2 пайдаланушылары AT&T-нің ALI-ін өз орнын анықтау және сұралған орналыстардың тізімін алу үшін орналасқан жеріне жақын іздеуге пайдалана алды (дүкендер, мейрамханалар және т.б.), AT&T сымсыз желісі ұсынған ALI-ге қатысты жақындық бойынша реттелген. ALI анықтаған орналасу бұрылыс бойынша бағыттардың бастапқы нүктесі ретінде де пайдаланылды. Басты артықшылығы – ұялы пайдаланушылар басқа орналасқан жерге келген кезде пошта кодтарын немесе басқа орналасу идентификаторларын қолмен көрсетуге міндетті емес.
Орындық индустриясы
Жеке тұлғаның орналасқан жерінің тарихына қол жеткізуді сататын түрлі компаниялар бар, және бұл коллекторлар, агрегаторлар мен сауда алаптарынан құралған 12 миллиард долларлық өнеркәсіп деп бағаланады. 2021 жылғы мәліметтер бойынша, Near компаниясы 44 елде 1,6 миллиард адамның деректеріне ие екенін, Mobilewalla 1,9 миллиард құрылғы туралы деректерге ие екенін, ал X Mode АҚШ ересек халқының 25 пайызының дерекқорына ие екенін мәлімдеді. "The Markup" атты коммерциялық емес жаңалықтар қызметі жүргізген талдау көрсеткендей, 47 компанияның 6-сы деректер базасында миллиардтан астам құрылғы бар екенін айтқан. 2021 жылға дейін жеке тұлғаның деректерін кім сатып алатынын реттейтін ережелер мен заңдар болған жоқ.
Орналастыру әдістері
Ұялы телефон сияқты заттың немесе құрылғының орналасқан жерін анықтаудың бірнеше жолы бар. Орналасқан жерін нақтылаудың тағы бір, дамып келе жатқан әдісі – IoT және блокчейн технологияларына негізделген салыстырмалы объектілердің орналасуын растау.
Басқару жазықтығының орналасуы
Басқару жазылымын анықтау, кейде позициялау деп те аталады, ұялы телефон операторы ең жақын ұялы телефон мұнараларының радиосигнал кешігуіне сүйене отырып орналасқан жерін анықтайды (спутниктік навигация мүмкіндіктері жоқ телефондар үшін), бұл "дауыс арнасын" пайдаланатындықтан өте баяу болуы мүмкін. Ең қарапайым және стандартты шешім – Galileo немесе GPS сияқты спутниктік навигация жүйесіне негізделген LBS. Sony Ericsson компаниясының "NearMe" бағдарламасы осыған ұқсас мысал; ол нақты орналасқан жерді білу үшін қолданылады. Спутниктік навигация трилатерация принципіне негізделген, бұл – белгілі бір орынды, егер оның басқа, бұрыннан белгілі орындарға дейінгі қашықтығы белгілі болса, табуға мүмкіндік беретін негізгі геометриялық принцип.
Өздігінен хабарланған орналасу
Ойыншыны қадағалау үшін геолокация технологиясын пайдаланудың қымбатқа келмейтін баламасы – оны қадағаламау. Бұл "өздігінен хабарланған орналасу" деп аталады. Ол 2003 жылы "Uncle Roy All Around You" деп аталған жасырын шындық ойынында қолданылды және 2006 жылы толықтырылған шындық ойындарында қолдануға қарастырылды. Ойыншыларды қадағалау технологиясының орнына, оларға карта берілді, оны олар өздері қарап, содан кейін өз орнын белгілейтін болды.
Мобильді хабарлау
Мобильді хабарласу LBS-де маңызды рөл атқарады. Хабарлама, әсіресе SMS, түрлі LBS қолданбаларымен, мысалы, орналасуға негізделген мобильді жарнамамен бірге қолданылады. SMS әлі де мобильді жарнама / маркетингтік науқандарды мобильді телефондарға жеткізудің басты технологиясы болып табылады. SMS-ті пайдаланатын LBS қолданбаларының классикалық мысалы – жарнамалық мейрамханаларға, кафелерге, кинотеатрларға жақын орналасқан мобильді телефон абоненттеріне мобильді купондар немесе жеңілдіктер жіберу. Сингапурлық MobileOne ұялы операторы 2007 жылы көптеген жергілікті маркетологтарды қатыстырған мұндай жобаны іске асырды, ол абоненттер тарапынан үлкен қабылдануға ие болды деп хабарланды.
Құпиялылық мәселелері
2012 жылғы «Жер-жайдың құпиялылығын қорғау туралы» заң (S.1223) АҚШ-та пайдаланушының орналасқан жері туралы деректерді беруді және бөлісуді реттеу мақсатымен сенатор Аль Франкен (D MN) тарапынан ұсынылды. Бұл заң жеке тұлғаның осы қызметтерге қатысуға бір реттік келісіміне (Opt In) негізделген. Заң жобасында деректерді жинаушы субъектілер, жиналатын деректер және олардың қолданылуы нақтыланған. Алайда, заң жобасында деректерді жинаушы ұйым пайдаланушы деректерін қанша уақыт сақтай алатыны көрсетілмеген (24 сағаттық шектеу орынды болып көрінеді, себебі көптеген қызметтер деректерді дереу іздеу, байланыс және т.б. үшін пайдаланады), сондай-ақ құрылғыда жергілікті түрде сақталған орналасқан жер туралы деректер де қамтылмаған (пайдаланушы орналасқан жер туралы деректер құжатын журналдық құжатты өшіргендей, мерзімді түрде өшіре алады). Сенаттың Әділет комитеті мақұлдаған заң жобасы, сонымен қатар ұялы байланыс қызметтерінен жарнамалық желілердің немесе тұтынушылардың орналасқан жерлерін бөлісетін басқа да үшінші тараптардың атауларын ашуды талап етеді. Бұл, «операторға бағытталған» қызметтерге қатысты LBS қосымшалары үшін қосымша қиындықтар тудырды. Нәтижесінде, пайдаланушыға бақылау құқығын беретін, пайдаланушыға бағытталған орналасқан жерге негізделген қызметтер мен қосымшаларға көбірек назар аударылды, әдетте веб-сайт немесе мобильді интерфейс арқылы (мысалы, SMS, мобильді веб және Java/BREW қосымшалары) алдымен келісім алу арқылы. Еуропалық Одақ та орналасқан жерге негізделген қызметтерге қолданылатын деректерді қорғау бойынша құқықтық базаны ұсынады, атап айтқанда, бірнеше Еуропалық директивалар: (1) Жеке деректер: 95/46/EC; (2) Электрондық байланыстағы жеке деректер: 2002/58/EC; (3) Деректерді сақтау: 2006/24/EC. Дегенмен, заң ережелерін LBS-тің әртүрлі түрлеріне және орналасқан жер туралы деректерді өңдеуге қолданудың нақтылығы жоқ. Бұл технологияның бір салдары – абоненттің орналасқан жері мен тарихи қозғалысы туралы деректер желі операторларына, соның ішінде ұялы байланыс операторлары мен мобильді контент провайдерлеріне тиесілі және олардың бақылауында болады. Мобильді контент провайдерлері мен қосымша жасаушылар да алаңдау тудырады. Шындығында, 2013 жылы MIT-те де Монтжой және тағы басқалар жүргізген зерттеуде, 4 кеңістік-уақыттық нүкте, яғни шамамен жерлер мен уақыттар, мобильділік дерекқорындағы 1,5 миллион адамның 95%-ын бірегей түрде анықтау үшін жеткілікті екені көрсетілді. Зерттеу сондай-ақ, бұл шектеулер деректер жиынтығының ажыратымдылығы төмен болған кезде де сақталады екенін көрсетті. Сондықтан, тіпті дөңгелек немесе бұлыңғыр деректер жиынтығы да аз анонимділікті қамтамасыз етеді. Добсон мен Фишердің сындық мақаласында орналасқан жер туралы ақпаратты дұрыс пайдалану мүмкіндіктері талқыланады. Құқықтық базадан басқа, жеке өмірді қорғау үшін, құпиялылықты арттыратын технологияларды (PET) пайдаланатын бірнеше техникалық тәсілдер бар. Мұндай PET-тер қарапайым қосу/өшіру түймелерінен бастап, анонимдеу техникаларын (мысалы, k-анонимділікті қамтамасыз ету) немесе криптографиялық протоколдарды пайдаланатын күрделі PET-терге дейін жетеді. Тек бірнеше LBS осындай PET-терді ұсынады, мысалы, Google Latitude қосу/өшіру түймесін ұсынды және пайдаланушының орнын кез келген анықталған жерге бекітуге мүмкіндік берді. Сонымен қатар, пайдаланушылардың PET-терге деген қабылдауы мен сенімі әлі де ашық мәселе болып табылады. Пайдаланушылардың PET-терге деген көзқарасын зерттеген жалғыз зерттеу осы мәселеге қатысты. PET-терге кіретін тағы бір техникалық әдістер жиынтығы – орналасқан жерді бүркемелеу техникалары, олар пайдаланушының нақты орнын жасыру үшін олардың орнын сәл өзгертеді, бірақ олардың орналасқан жерін көрсетуге және LBS провайдерінен қызметтер алуға мүмкіндік береді. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, көпшілік ресурстарды пайдаланушылардың жеке өмірін сақтап, жоғалған заттарды табудың тиімді тәсілі болып табылады. Бұл пайдаланушылар арасындағы өзара әрекеттесудің шектеулі деңгейін қамтамасыз ету арқылы жүзеге асырылады.