زمینه آگاهی (Context-Awareness) در LBS
Chen و Kotz زمینه را این طور تعریف می کنند:” مجموعه ای از حالت و تنظیمات محیطی که یا رفتار برنامه کاربردی را تعین می کنند یا در آن ها یک رویداد برنامه کاربردی اتفاق می افتد که مورد علاقه کاربر است”. Day’s نیز تعریف مشابهی را ارائه می کند:” زمینه اطلاعاتی است که در جهت مشخص کردن موقعیت یک موجودیت (Entity) می تواند استفاده شود، در جاییکه این موجودیت می تواند شخص، مکان یا شیئی باشد که مرتبط با تعامل کاربر و برنامه کاربردی(شامل خود کاربر و برنامه کاربردی) است.
زمینه آگاهی فعال و منفعل
در بعضی مواقع اطلاعات در مورد زمینه از قبل وجود دارد (مانند تقویم) و در بقیه مواقع این اطلاعات باید با مشاهده محیط کاربر به صورت آنی به دست آید (مانند موقعیت کاربر). Chen و
Kotz دو طبقه از محاسبات زمینه آگاه (Context-Aware Computing) را تعریف می کنند: فعال و منفعل. تاثیر گروه اول بر رفتارهای یک برنامه کاربردی به صورت سازگاری خودکار آن با زمینه است. زمینه آگاهی منفعل بدین معناست که برنامه کاربردی زمینه های جدید و به هنگام شده را به کاربر علاقمند ارائه می کند یا زمینه را برای بازیابی و استفاده کاربر در آینده ذخیره می کند.
طبقه بندی زمینه آگاهی
Shilit et al. زمینه را به سه دسته طبقه بندی می کند. دسته اول زمینه محاسباتی (Computing Context) (مانند اتصال شبکه، پهنای باند ارتباط و منابع نزدیک مثل چاپگرها و مانیتورها)، دسته دوم زمینه کاربر (User Context) ( مانند پروفایل کاربر، موقعیت، افراد نزدیک وموقعیت اجتماعی) و دسته آخر زمینه فیزیکی (Physical Context) (مانند نورپردازی، میزان نویز در محیط، شرایط ترافیکی و درجه حرارت) است. Chen و Kotz گروه چهارمی را به طبقه بندی فوق اضافه می کنند: زمینه زمان (Time Context) (چه ساعتی از روز، هفته، ماه یا چه فصلی از سال). آن ها همچنین استفاده از زمینه تاریخی (History Context) را به عنوان اطلاعاتی سودمند در کاربردهای LBS خاطرنشان می سازند. طبقه بندی های مختلفی توسط محققان ارائه شده است که در زیر طبقه بندی انجام شده توسط Nivala et al. توضیح داده می شود.
شکل 7 طبقه بندی زمینه به نه گروه را نشان می دهد.
شکل 7. طبقه بندی زمینه آگاهی
موقعیت: موقعیت مهمترین و رایجترین عنصری است که به کار می رود. اطلاعات موقعیتی کمک می کنند که از بقیه اطلاعات و سرویس ها به صورت مکان مرجع استفاده شود. موقعیت یک کاربر می تواند مطلق بوده، به طور مثال نسبت به یک سیستم مختصات زمین-مرجع یا نسبی باشد مانند یک اتاق در ساختمان. اطلاعات موقعیت کاربر می نواند به تنهایی یا در تلفیق با زمینه های دیگر استفاده شود. ساده ترین کاربرد آن نمایش دادن موقعیت کاربر بر روی نقشه به صورت آنی است. موقعیت کاربر همچنین می تواند در ناوبری در مسیر های از پیش تعیین شده مورد استفاده قرار گیرد. در این حالت سیستم انحراف کاربر از مسیر را به وی گوشزد کند یا اینکه مسیر جدیدی را برای او طراحی کند.
خصوصات سیستم : این مطلب به زیرساختارهای کامپیوتری که کاربر استفاده می کند شامل سخت افزار و نرم افزار آن برمی گردد. بدین معنا که سیستم باید نتجه پردازش ها را که معمولا در شکل نقشه است با فرمت وشکل مناسب با ابزار موبایل کاربر ارائه کند. عوامل مختلف دخیل در این موضوع عبارتند از: ابعاد صفحه نمایش، کلید های تابعی (Functional keys)، تعداد رنگ قابل نمایش در صفحه نمایش (سیاه و سفید یا رنگی)، صفحه نمایش حساس به لمس، توان پردازشی ابزار موبایل، میزان حافظه موجود، نحوه ورود اطلاعات به ابزار موبایل (کلید،قلم یا حساس به لمس)، اتصال به اینترنت و پهنای باند آن، کیفیت اطلاعات تعیین موقعیت مثل GPS و …. یکی از گزینه های موجود در حل بخشی از مسائل استفاده از زبان های برنامه نویسی مستقل از ابزار موبایل مانند J2ME (Java 2 Micro Edition) است.
هدف استفاده: یکی از مشکل ترین زمینه ها، هدف کاربر در استفاده از سیستم است. هدف استفاده با فعالیت ها، اهداف، کارها و نقش های (مانند یک توریست یا یک نظامی) کاربر تعریف می شود. انواع مختلف کاربرد به انواع متفاوتی از اطلاعات، اشکال متفاوتی از ارائه اطلاعات(مانند نقشه، متن، صوت ) و انواع مختلفی از نحوه تعامل کاربر با سیستم احتیاج دارند. معمولا این زمینه به وسیله کاربر تعریف می شود. کاربر با دادن اطلاعاتی از خود به سیستم در حقیقت یک نوع شخصی سازی (Personalization) را در سیستم اعمال می کند. سیستم همجنین می تواند بر اساس اطلاعات کاربر به تفسیر و تعبیر و تولید اطلاعات جدید درباره علائق کاربر اقدام کند ولی به خاطر مسائل حقوق خصوصی سیستم باید ابتدا از کاربر در مورد آن سوال کند.
زمان: زمان معمولا به دوشکل در نظر گرفته می شود: زمان لحظه ای یعنی چه ساعتی از روز و زمان بازه ای مانند صبح، عصر، چه روزی از هفته یا چه فصلی از سال. به طور مثال سیستم می تواند از اطلاعات زمانی در مورد باز و بسته بودن رستوران ها برای پیشنهاد رستوران های باز به کاربر استفاده کند.
محیط فیزیکی: محیط فیزیکی از عواملی است که در طول استفاده از سیستم به طور گسترده ای تغییر می کند. Kaasinen زمینه محیطی را به نورپردازی (Illumination)، نویز صوتی در محیط، درجه حرارت و شرایط آب و هوایی تقسیم می کند. در نظر گرفتن نویز موجود در محیط در هنگامی که از رابط های صوتی استفاده می شود مهم است. نوپردازی نیز تاثیر خود را در هنگام استفاده از سیستم در شب یا روز نشان می دهد که به صورت تنظیم نور و رنگ های موجود در نقشه انجام می شود. به طور مثال در کاربرد های ناوبری سیستم می تواند در حین سفر مناطق جذاب محیطی مانند کوه و دریاچه رابه کاربر معرفی کرده و او را از وجود این قبیل عوامل محیطی آگاه سازد.
سابقه ناوبری : سابقه ناوبری به کاربر اجازه می دهد که مناطقی را در آنجا بوده، جاهایی را که دیده و کارهایی را که انجام داده ببیند. این اطلاعات برای جهت دهی به کاربر در حین حرکت یا فراهم آوردن امکان برگشت در زمانیکه کاربر گم شده است مورد استفاده قرار می گیرد. این اطلاعات همچنین می تواند کمک کند تا پروفایلی از علائق کاربر تنظیم شود. به طور مثال در هنگامی که سیستم کاربر را برای مدت زمانی در یک مکان ثابت می بیند می تواند نتیجه گیری کند که وی در حال استراحت در بین مسیر بوده و اطلاعاتی را از مناطق اطراف به کاربر عرضه کند.
تعیین جهت: تعیین جهت کاربر در مشخص کردن این که کاربر در کدام جهت حرکت می کند و در نتیجه چه چیزهایی در جلو، پشت سر و در طرفین او قرار دارد مهم است.به طور مثال در کاربرد توریستی این مطلب در تعیین این که چه بنای تاریخی در جلوی روی توریست قرار دارد یا در کاربرد ناوبری برای چک کردن این که کاربر در جهت درست به پیش می رود می تواند مورد استفاده قرار گیرد. یک کاربرد مهم تعیین جهت در تغییر جهت نقشه متناسب با جهت کاربر (به جای این که نقشه در راستای شمال ارائه شود) است زیرا معمولا کاربران عادی با چرخاندن نقشه و تنظیم آن در جهت خود از نقشه استفاده می کنند.
موقعیت فرهنگی و اجتماعی: در بعضی مواقع استفاده از سیستم بر اساس موقعیت اجتماعی و فرهنگی که کاربر در آن واقع است تفاوت می کند. موقعیت اجتماعی و فرهنگی زمینه ای است که به سختی قابل اندازه گیری است. یکی از این موارد تشخیص متفاوت از علائم ناوبری و رنگ این علائم در مناطق مختلف است. این علائم ممکن است در جاهای متفاوت معانی و تعبیرهای متفاوتی داشته باشند. نام ها و آدرس ها همچنین ممکن است دارای فرمت متفاوتی باشند. Schneiderman موارد دیگری از این تفاوت های فرهنگی را ذکر می کند: حروف، راست به چپ در مقابل چپ به راست و عمودی نوشتن، فرمت زمان و تاریخ، فرمت اعداد و پول، وزن ها و واحد های اندازه گیری، شماره تلفن، نام ها و القاب، امنیت اجتماعی، قواعد نگارش و گرامر، شکل مرتب سازی، نمادها، رنگ ها، سیاست ها و آداب ورسوم.
کاربر: علاوه بر هدف استفاده، یکی از مشکل ترین ویژگی ها برای تعبیر و تفسیر زمینه کاربر است. Schneiderman تفاوت های زیر را بین کاربران مختلف بیان می کند: تونایی های فیزیکی ( قد، سن، راست دست یا چپ دست بودن، سرعت در فشردن دکمه ها و غیره)، توانایی های ادراکی و شناختی (قدرت حافظه، یادگیری، حل مسئله، تصمیم گیری و غیره) و تفاوت های شخصیتی (جنسیت، تخصص کاربر در استفاده از کامپیوتر، عادت ها، نوع شخصیت مانند برونگرا و درونگرا، حالت های عاطفی و غیره). یک مثال ساده ارائه متفاوت نقشه با علائم و نحوه نمایش مختلف به کاربران با سطوح مختلف تخصص و درک از نقشه است.
سازگاری (Adaptation)
سیستم هایی که قادرند بر اساس زمینه ای که با آن مواجهند رفتار خود را تنظیم کنند به نام های مختلفی از قبیل واکنشی (Reactive) ، حساس به زمینه (Context-Sensitive) ، محیط-گرا (Environment directed) و سازگار (Adaptive ) خوانده می شوند. در حوزه LBS سیستم های سازگار این توانایی را دارند تا در برابر یک زمینه پاسخ متناسب با آن را ارائه دهند. به طور مثال یک سیستم سازگار با زمینه سیستم که در بالا ذکر شد قادر است تا برای ابزارهای موبایل با ابعاد مختلف صفحه نمایش، نقشه را در همان ابعاد ارائه دهد. Reichenbacher ذکر می کند که سازگاری در چهار سطح مختلف اتفاق می افتد(شکل 8):
شکل 8. سطوح مختلف سازگاری
- سطح اطلاعات : در این سطح محتویات اطلاعات مطابق با زمینه تغییر می کند. نمونه هایی از این مورد فیلتر کردن اطلاعات با منطقه ای که کاربر در آن واقع است (عدم نمایش اطلاعات از مناطق دور) یا تغییر میزان جزییات اطلاعات مطابق با هدف کاربر است.
- سطح فن آوری : در این سطح تغییر اطلاعات برای انطباق با مشخصات ابزارهای مختلف ( مانند ابعاد صفحه نمایش و قدرت تفکیک آن، شبکه و دسترسی به آن و …)است. مثال هایی از این مورد استفاده از پیام های صوتی برای کاربران دارای گوشی موبایل و استفاده از نقشه برای کاربرانی مجهز به PDA است.
- سطح رابط کاربر : در این سطح رابط کاربر تغییر می کند. به طور مثال در هنگامی که کاربر حرکت می کند نقشه ارائه شده به وی بر روی صفحه حرکت کرده یا اینکه جهت آن تغییر می کند تا همچنان کاربر در مرکز نقشه واقع باشد.
- سطح نمایش : در این سطح شکل نمایش اطلاعات تغییر می کند. به طور مثال در هنگام ارائه اطلاعات رستوران ها به کاربر رستوران هایی که بیشتر با ترجیحات کاربر (از قبیل قیمت و نوع غذا) همخوانی دارند با رنگ های تیزتر و نمایان تر و بقیه با رنگ های تارتر و غیر شفاف تر ارائه می شوند تا انتخاب برای کاربر آسان تر شود.