本文件說明什麼是用戶端地理圍欄、使用時機,以及如何在行動應用程式中應用地理圍欄。以及如何使用 Google Navigation SDK 在 Android 上實作範例。
公司經常需要知道行動裝置何時進入或離開特定區域。方法是維護虛擬的地理界線。 地理圍欄,讓軟體在裝置跨越邊界時觸發事件。
瞭解特定車輛何時穿越邊界,對於多種用途而言十分重要,例如:
- 客戶參與度:商家可以使用地理圍欄,向使用者傳送有關特價優惠、活動或新產品的推播通知。
- 安全性和安全性:企業可以使用地理圍欄功能,在資料中心或倉庫等敏感區域周圍建立虛擬邊界,並在有人進入或離開該區域時通知保全人員。
- 交通:商家可以使用地理圍欄追蹤車輛位置,找出最佳路線和時間表。
因此,您必須瞭解如何在面向用戶端的應用程式中表示這些區域 (多邊形)。這個應用程式應追蹤裝置位置,並確認其是否破壞了特定地理圍欄。
範圍
本文件著重於用戶端實作地理圍欄。也就是說,用戶端應用程式必須符合下列條件:
- 需要檢查是否有違規情形的多邊形;
- 使用者的即時位置資訊
- 邏輯檢查目前位置是否位於任何多邊形內。
本指南提供 Android 版範例,但 iOS 版也有類似的做法。Android 定位服務內建針對循環地理圍欄的實作功能,詳情請參閱這個頁面。以下參考程式碼和說明是較複雜實作的起點。
Navigation SDK
Navigation SDK 是新增至駕駛員應用程式的原生 Android/iOS 程式庫,負責執行以下工作:
- 從執行應用程式的應用程式中取得路徑對齊位置。這比 Android 的 FusedLocationProvider (FLP) 更加精確,因為這項工具會使用 Google 的路網,將位置對齊最近的路段,使預計到達時間更加準確,以及來自 FLP 的其他資訊。
- 透過即時路線導航功能,駕駛路線可同時考量即時車流量和其他路線限制,有效規劃從 A 點到 B 點的行車效率。
- 透過事件監聽器和已註冊的回呼觸發事件。
事件監聽器
Navigation SDK 有許多事件監聽器可供使用。以下列舉幾個例子:
- 透過 RoadSnappedLocation 提供者取得位置變更。
- 透過 ReroutingListener 重新導航事件 (使用者錯過迴轉、左轉等,並偏離建議路線)。
- 抵達事件 (使用者抵達預定目的地) 透過 ArrivalListener。
- 透過 .RemainingTimeOrDistanceChangedListener 可取得剩餘距離和預估到達時間事件 (在駕駛員即將抵達目的地時收到通知 - 以公尺為單位,在駕駛員即將抵達目的地時收到通知 - 以時間為單位)
本指南僅使用 RoadSnappedLocationProvider 及其 LocationListener。
用戶端地理圍欄解決方案
接下來,我們將逐步建構用戶端地理圍欄功能。在以下範例中,我們使用 Navigation SDK 在即時路線模式下運作,並在代表地理圍欄的路徑中定義多邊形。
- 地理圍欄會儲存在 BigQuery 中,並由後端提取。
- 後端會定期將地理圍欄推送到雲端硬碟應用程式。
- 駕駛人應用程式會進行導航,而駕駛應用程式會定期檢查觸發事件的地理圍欄。
- 駕駛員應用程式會通知後端觸發事件,以便後端採取行動。
車輛沿著路線行駛時,應用程式會定期檢查是否越過多邊形。當應用程式偵測到跨越地理圍欄時,UI 上會顯示「Geofence breached」訊息。
設定 Android-Maps-Utils 的依附元件
這個解決方案使用 Android-Maps-Utils,這是一個開放原始碼程式庫,其中包含公用程式,可用於各種使用 Google 地圖 Android API 的應用程式。
這個程式庫是公開代管的程式庫,由 GitHub 代管,可在以下位置存取:
- Android:https://github.com/googlemaps/android-maps-utils
- iOS:https://github.com/googlemaps/google-maps-ios-utils
如要在 Android 應用程式 (本文件的範圍) 中加入這個程式庫,請修改 build.gradle 檔案,以便納入該程式庫。請注意,這個 build.gradle 檔案適用於您要建立的模組 (應用程式),而非專案層級。
dependencies {
...
// Utilities for Maps SDK for Android (requires Google Play Services)
implementation 'com.google.maps.android:android-maps-utils:2.3.0'
}
接著,在 Gradle 與最新的 build.gradle 檔案同步後,您就可以在 Java 檔案中匯入 com.google.maps.android.PolyUtil:
import com.google.android.gms.maps.model.PolygonOptions;
import com.google.maps.android.PolyUtil;
定義地理圍欄
請注意,這裡也會匯入 PolygonOptions
。原因是以下情況是用來代表多邊形:
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,我們在此定義固定多邊形,並使用預先建立的座標 (緯度、經度) 組合。不過,在實際情境中,這些座標和多邊形定義大多來自後端端點,且可能會遠端擷取。也就是說,應用程式必須即時建立多邊形。
如要進一步瞭解可在 PolygonOptions
中指定的內容,請參閱這篇文章。
建立 Fragment 或 Activity 時,應定義多邊形。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
}
監聽位置更新
定義地理圍欄後,您只需建立位置更新事件監聽器,即可在 Navigation SDK 中訂閱上述事件 (稱為 RoadSnappedLocationProvider
),該事件會傳回裝置的最新位置。
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) {
}
};
有了 Android-Maps-Utils,您就可以使用 PolyUtil.containsLocation
檢查收到的位置是否位於預先定義的多邊形內。下方範例使用了代表地理圍欄的預先定義多邊形,但實際上您可能會有多個多邊形和一個迴圈。
替代做法
本文著重於介面面向用戶端的應用程式,該應用程式會檢查是否有自訂地理圍欄 (多邊形) 違規情形。不過,在某些情況下,您可能會想要在後端進行這類檢查。
也就是說,應用程式會將位置更新回報給後端,而後端會檢查該車輛是否違反特定多邊形,因此不必仰賴用戶端應用程式進行驗證。
可能的解決方法如下:
[執行環境] 伺服器端地理圍欄架構
範例架構:說明地理圍欄的伺服器端方法。
- 駕駛員應用程式會使用 Driver SDK,將位置更新資料傳送至 Fleet Engine。位置可透過 Navigation SDK 更新位置及在應用程式中導航。
- Fleet Engine 會將這些更新輸出至 Cloud Logging 或 Pub/Sub。
- 後端會收集這些位置信號。
- 地理圍欄會儲存在 BigQuery 中,供後端進行分析。
- 觸發地理圍欄時,快訊會傳送至駕駛應用程式。
在這個架構中,使用的是驅動程式 SDK 和 Fleet Engine。Fleet Engine 可在 Cloud Logging 中發出 Pub/Sub 更新,並產生記錄項目。在上述兩種情況下,您都可以擷取車輛位置。
然後後端可以監控 PubSub 佇列或讀取記錄檔,以及觀察車輛更新。之後每當更新發生時 (或視重要性而定,每隔幾秒、幾分鐘內更新一次),後端就能呼叫 BigQuery GIS 函式,判斷特定車輛是否位於地理圍欄內。在一或多個地理圍欄遭到入侵時,後端可以執行並觸發內部管道或其他相關工作流程。
結論
地理圍欄是一項強大的工具,可用於多種用途。商家可以使用地理圍欄功能,向指定區域內的使用者放送相關廣告和促銷活動,提供適地性服務,並提升安全性。
Navigation SDK 提供實用的事件監聽器,可偵測行程中的許多重要時刻。企業通常需要為特定用途自訂地理圍欄。雖然本文件說明瞭達成此目標的方法,但還有許多可能性。我們期待看到你的精彩創意。
後續行動
- 觀看「探索、學習,以及從 Google 地圖平台發掘無限可能」網路研討會。
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