在客户端触发地理围栏以使用 Nav SDK 跟踪移动资源

本文档介绍了什么是客户端地理围栏、何时使用它以及如何将其应用于移动应用中的用例。还介绍了如何使用 Google Navigation SDK 在 Android 上实现示例。

具有地理围栏检测功能的 Nav SDK

企业通常需要知道移动设备何时进入或离开特定区域。这通过维护虚拟地理边界（也称为“地理围栏”）来实现，使软件能够在设备越过边界时触发事件。

了解特定车辆何时穿越边界对于多种用例至关重要，例如：

• 客户互动：商家可以使用地理围栏向最终用户发送有关特别优惠、活动或新产品的推送通知。
• 安全和保障：企业可以使用地理围栏功能在敏感区域（例如数据中心或仓库）周围创建虚拟边界，并在有人进入或离开该区域时提醒安保人员。
• 交通：企业可以使用地理围栏功能跟踪车辆的位置，并优化路线和时间表。

因此，您必须了解如何在面向客户的应用内表示这些区域（多边形）。此应用应跟踪设备位置并检查设备是否超出了特定的地理围栏。

范围

本文档重点介绍了地理围栏的客户端实现。这意味着客户端应用必须具有：

1. 需要检查漏洞的多边形；
2. 用户的实时位置信息
3. 用于检查当前位置位于任何多边形内部还是外部的逻辑。

本指南包含 Android 上的示例，但您也可以在 iOS 上通过等效的方式完成此操作。Android 位置信息服务内置了圆形地理围栏实现，如此处所示。下面的参考代码和说明可作为更复杂实现的起点。

立即试用：访问 Cloud 控制台，试用此多边形选择工具。

Navigation SDK

Navigation SDK 是添加到驱动程序应用的原生 Android / iOS 库。它负责：

• 从运行道路的应用获取道路贴靠位置。这比 Android 的 FusedLocationProvider (FLP) 更精确，因为它使用 Google 的道路网将位置信息与最近的道路路段对齐，从而使预计到达时间 (ETA) 和 FLP 中的其他信息更加准确。
• 精细导航体验，可让驾驶员根据实时交通状况和其他路线限制，高效地从 A 点到达 B 点。
• 通过事件监听器和已注册的回调触发事件。

监听器

Navigation SDK 提供了许多可供您使用的监听器。下面列举了一些：

• 通过 RoadSnappedLocation 提供程序更改位置信息。
• 通过 ReroutingListener 监听重新路线事件（用户错过 U 形转弯、左转等操作，偏离了推荐路线）。
• 通过 ArrivalListener 监听到到达事件（用户到达预计目的地）。
• 剩余距离和预计到达事件（在司机即将到达目的地时收到通知 - 根据米数，在司机即将到达目的地时收到通知，以时间为准）均可通过 .RemainingTimeOrDistanceChangedListener 获取

在本指南中，仅使用 RoadSnappedLocationProvider 及其 LocationListener。

客户端地理围栏解决方案

现在，我们来逐步构建客户端地理围栏功能。在以下示例中，Navigation SDK 在精细导航模式下运行，并且路线中定义了一个多边形来表示我们的地理围栏。

功能图

1. 地理围栏存储在 BigQuery 中，并由您的后端拉取。
2. 后端会定期将地理围栏推送到驾车应用。
3. 司机驾车，司机应用会定期检查地理围栏是否有触发器。
4. Driver 应用将触发事件通知后端，以便其执行操作。

当车辆沿路线行驶时，应用会定期检查多边形是否已突破。当应用检测到跨越地理围栏时，界面上会显示一条消息：“地理围栏已泄露”。

配置 Android-Maps-Utils 的依赖项

此解决方案使用 Android-Maps-Utils，这是一个开源库，包含适用于使用 Google Maps Android API 的各种应用的实用程序。

此库是公开的，托管在 GitHub 上，您可以通过以下网址访问：

• Android：https://github.com/googlemaps/android-maps-utils
• iOS：https://github.com/googlemaps/google-maps-ios-utils

要将此库添加到您的 Android 应用（本文档的适用范围）中，您应修改 build.gradle 文件以包含此库。请注意，此 build.gradle 文件适用于您正在构建的模块（应用），而不是项目级别。

dependencies {
   ...
   // Utilities for Maps SDK for Android (requires Google Play Services)
   implementation 'com.google.maps.android:android-maps-utils:2.3.0'
}

然后，将 Gradle 与最新的 build.gradle 文件同步后，您可以在 Java 文件中导入 com.google.maps.android.PolyUtil：

import com.google.android.gms.maps.model.PolygonOptions;
import com.google.maps.android.PolyUtil;

定义地理围栏

请注意，此处也会导入 PolygonOptions。原因在于以下用于表示多边形：

mPolygonOptions = new PolygonOptions()
       .add(new LatLng(29.4264525,-98.4948758))
       .add(new LatLng(29.4267029,-98.4948758))
       .add(new LatLng(29.4273742,-98.4945822))
       .add(new LatLng(29.4264562,-98.4943592))
       .fillColor(0x0000ff36)
       .strokePattern(Arrays.asList(new Dash(45.0f), new Gap(10.0f)))
       .strokeColor(Color.BLUE)
       .strokeWidth(5);

如上所示，我们在此处使用预先确定的坐标 - (纬度, 经度) 对定义一个固定多边形。不过，在实际场景中，这些坐标和多边形定义通常来自后端端点，并且可能会远程提取。这意味着，多边形必须由应用即时创建。

如需详细了解可在 PolygonOptions 中指定的内容，请查看此处。

您应在创建 fragment 或 activity 期间定义多边形。例如：

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
   ...
   mPolygonOptions = new PolygonOptions()
           .add(new LatLng(29.4264525,-98.4948758))
           .add(new LatLng(29.4267029,-98.4948758))
           .add(new LatLng(29.4273742,-98.4945822))
           .add(new LatLng(29.4264562,-98.4943592))
           .fillColor(0x0000ff36)
           .strokePattern(Arrays.asList(new Dash(45.0f), new Gap(10.0f)))
           .strokeColor(Color.BLUE)
           .strokeWidth(5);

   ...// more code here
}

监听位置信息更新

定义地理围栏后，您只需要在 Navigation SDK 中创建一个位置更新监听器来订阅上述名为 RoadSnappedLocationProvider 的事件，该事件将返回设备的最新位置。

mLocListener = new RoadSnappedLocationProvider.LocationListener() {
   @Override
   public void onLocationChanged(Location snapped) {
       LatLng snappedL = new LatLng(snapped.getLatitude(), snapped.getLongitude());
       if(PolyUtil.containsLocation(snappedL, mPolygonOptions.getPoints(), true) && !mGeofenceBreached){
           Log.d("Geofence", "Vehicle has breached the polygon");
       }
   }
   @Override
   public void onRawLocationUpdate(Location location) {
   }
};

借助 Android-Maps-Utils，您可以使用 PolyUtil.containsLocation 检查收到的位置是否在预定义的多边形内。在以下示例中，我们使用了表示地理围栏的预定义多边形，但实际上，您可能拥有多个多边形并需要一个环路。

另一种方法

本文重点介绍一个面向客户端的应用，该应用可检查是否存在自定义地理围栏（多边形）违规事件。不过，在某些情况下，您可能需要在后端进行此类检查。

这意味着应用将向后端报告位置信息更新，然后此后端会检查车辆是否破坏了某个多边形，因此不会依赖客户端应用进行验证。

可能的解决方案如下：

[执行环境] 服务器端地理围栏架构

展示地理围栏服务器端方法的架构示例。

服务器端解决方案

1. 使用 Driver SDK 的驾驶员应用会向 Fleet Engine 发送位置更新。位置信息更新和应用内导航通过 Navigation SDK 实现。
2. Fleet Engine 会将这些更新输出到 Cloud Logging 或 Pub/Sub。
3. 后端会收集这些位置信号。
4. 地理围栏存储在 BigQuery 中，以供后端进行分析。
5. 触发地理围栏后，系统会向驾驶员应用发送提醒。

在此架构中，使用 Driver SDK 和 Fleet Engine。Fleet Engine 可以发出 Pub/Sub 更新，并在 Cloud Logging 中生成日志条目。在这两种情况下，都可以检索车辆位置信息。

然后，后端可以监控 PubSub 队列或读取日志并监控车辆更新。然后，每当更新时（或者每几秒、几分钟一次，具体取决于更新的重要性），后端都可以调用 BigQuery GIS 函数来确定指定车辆是在地理围栏内部还是外部。如果一个或多个地理围栏遭到入侵，后端可以采取行动并触发内部管道或其他相关工作流。

总结

地理围栏是一款功能强大的工具，可用于各种用途。商家可以使用地理围栏功能，向目标最终用户展示相关广告和促销活动、提供基于位置的服务，以及提高安全性。

Navigation SDK 提供了实用的事件监听器，可检测行程中的许多重要时刻。公司通常需要针对特定用例使用自定义地理围栏。在本文档中，我们演示了实现这一目标的方法，但可能性是无穷无尽的。我们期待看到您的成果。

后续操作

• 观看探索 Google Maps Platform 的无限可能、学习相关知识并获得灵感在线讲座。

建议深入阅读：

• Navigation SDK for Android