GSM/GPS-модули для автосигнализаций оперативно сообщат владельцу транспортного средства о его несанкционированном использовании, пуске, остановке либо блокировании силового агрегата, а также удалённого выполнения функций сервиса. Устройства отличаются универсальностью, их можно установить на все марки автомобилей. Некоторые системы питаются от бортовой сети либо другие - от встроенного источника питания.
Информирование водителя может осуществляться путём отправки SMS либо голосовых сообщений на заранее указанные номера телефонов разных мобильных операторов. Управление сигнализацией выполняется удалённо посредством телефонов с использованием радиоканала сети сотовой связи. Лишь при подаче команд с конкретных телефонных номеров они будут восприниматься.
Диагностика состояния может осуществляться благодаря сигналу LED-светильника. Передовые автомобильные сигнализации приспособлены для автономной работы. Чтобы их подключить, достаточно соединить устройства с бортовой электросетью.
Некоторые модели GSM/GPS-модулей для автосигнализаций обладают энергосберегающими режимами для увеличения срока работы. Так, например, в режиме ожидания интегрированный аккумулятор будет потреблять электроэнергию лишь при наличии SIM-карты. А в случае отключения основного источника питания система сможет функционировать несколько суток.
Благодаря использованию GSM/GPS-модулей удается создать эффективные охранно-телематические комплексы, которые обычно подключаются через шину CAN. В отличие от обычных автомобильных сигнализаций устройства этого вида подают сигнал владельцу, независимо от расстояния до него. Главное - чтобы было покрытие GSM.
Основные функции
Большинство GSM/GPS-модулей для автомобильных сигнализаций выполняют такие функции:
- Подключение через шину 2CAN
- Возможность функционирования в режиме Slave
- Удалённое управление предпусковыми подогревателями моторов
- Управление стандартной сигнализацией автомобиля с помощью телефона
- Управление модулем обхода иммобилайзера
- Возможность автоматического и удалённого пуска мотора
- Получение данных о координатах расположения автомобиля
Современные системы позволяют с точностью до нескольких метров определять расположение транспортного средства. Именно для этой цели предназначен приёмник GPS. После отправления запроса на телефонное устройство приходит текстовое сообщение с координатами расположения транспортного средства. Даже в случае угона владелец автомобиля сможет быстро его найти или же узнать, где сейчас находится член его семьи или другой водитель, который управляет машиной.
Современные модули могут обрабатывать свыше пятидесяти команд, также их можно запрограммировать. В память SIM-карты можно записать несколько номеров телефонов, на них будут приходить сообщения. Благодаря модулю можно узнать, почему сработала сигнализация. Стала ли причиной этого открытая дверь, пуск двигателя, срабатывание датчика удара, отключение стояночного тормоза и т.д.
Фирменные GSM/GPS-модули многократно увеличат защиту автомобиля и удобство его эксплуатации. Благодаря им владельцы транспортных средств всегда будут знать, где находится их четырёхколёсный друг и в каком состоянии пребывают его основные системы.
«GPS» в списке технических характеристик планшетов уже воспринимается как данность. Да и ни одна современная модель без него не обходится. Вот только GPS-модули могут быть разных видов, а потому и функции предлагают разные. В чём отличия и что лучше выбирать?
Итак, A-GPS (assisted global positioning system), технология, модернизировавшая обычную GPS, в некотором плане её улучшив. A-GPS позволяет быстрее определять местоположение девайса, затрачивая вместе с тем и меньше энергии аккумулятора. Плюс, с A-GPS сигнал можно словить в труднодоступных зонах – например, в помещениях, многолюдных улицах мегаполиса и даже в тоннелях. Каким образом?
Технологии
То, сколько времени потребуется на определение вашего местоположения зависит от того, насколько актуален альманах, хранящийся в данном приёмнике, и эфемерид. Альманах передаётся посредством GPS-сигнала и представляет собой совокупную информацию о параметрах спутниковых орбит. Второй тип данных (эфемериды) – корректировка параметров часов, а также спутниковых орбит, без чего вообще невозможно было бы определить координаты. Эфемерид передаётся циклично – каждые 30 секунд спутники посылают данные на приёмники.
При работе обычного GPS-приёмника скорость определения местоположения будет зависеть от того, как долго он был отключён: чем дольше вас не было на связи, тем больше информации должен будет собрать модуль, чтобы не ошибиться в расчётах. Таким образом, 6 часов без активности заставят вас ждать около минуты, а несколько дней «вне сети» затребуют вплоть до 12 минут.
Различают «холодный», «тёплый» и «горячий» старт GPS – в зависимости от того, насколько актуальны альманах и эфемериды.
Обычный GPS-модуль эти данные получает напрямую от спутников, A-GPS работает через «посредников».
Суть изменений
Помимо времени ожидания, обычный GPS также требует и немалый расход энергии. Вот почему, уткнувшись в Google Maps можно и не заметить, как сел аккумулятор. Обе эти проблемы решает A-GPS, но только при одном очень важном условии: если есть доступ к Интернету. Без связи с удалённым сервером, предоставляющим данные для планшета, алгоритмы A-GPS работать, увы, не будут.
Для планшетов с 3G картой и фаблетов с SIM-картой в ход идут базовые операторские станции, благодаря которым точность определения местоположения может достигать 20 м. Чем больше базовых станций в округе (что характерно для крупных городов), тем точнее будут данные навигатора. Именно через них модуль способен так быстро получать данные о нахождении вашего устройства.
Сравнение
По логике вещей, A-GPS лучше обычного GPS модуля: точность определения координат планшета, скорость обработки данных и умеренное потребление заряда аккумулятора должны были сделать эту технологию вездесущей. Однако A-GPS – частое явление именно среди бюджетных планшетов (особенно китайского производства), в то время как флагманские модели оборудованы обычным GPS. В чём подвох?
Как упоминалось выше, технология A-GPS требует подключения к операторской сети – не все планшеты имеют слот для SIM-карт, и далеко не всегда находятся в зоне открытого Wi-Fi. Плюс, вычисление местоположения посредством A-GPS – это всегда использование траффика. Да, он незначителен и некоторые операторы предоставляют необходимые для навигации данные бесплатно, но всегда существует риск заплатить за желание узнать где вы всё-таки находитесь.
Модели и цены
Если вы планируете пользоваться не только Wi-Fi и готовы платить по счетам за 3G, тогда можно спокойно брать модели с A-GPS. Наличие SIM-карты кардинально меняет положение: вам достанется устройство, полное преимуществ. Например, Apple iPad mini 3 Wi-Fi + Cellular : система навигации работает быстро и корректно.
Или другой пример: в некоторых комплектациях тот же Asus MeMO Pad 7 идёт с A-GPS, но слот для SIM-карты не предусмотрен. Модель – одна из самых доступных в своей мощностной категории, однако определить ваше местоположение сможет только при наличии Wi-Fi. Так что, скажем, для авто в качестве навигатора она однозначно не подойдёт.
Обратите внимание, что львиная доля интернет-магазинов не уточняют, какой именно модуль стоит в том или ином планшете: напротив GPS стоит «галочка» – и дело с концом. Если в случае брендовых планшетов переживать не стоит – «GPS» в списке технических характеристик подразумевает именно GPS-модуль. То с «бюджетниками» нужно быть поосторожнее – можно купить абсолютно не то, что вам нужно.
GPS(Global Positioning System, Глобальная система позиционирования) - Спутниковая навигационная система, определяющая положение объектов в пространстве согласно всемирной системе координат. В настоящее время эта система доступна практически в каждом мобильном устройстве, и готовые к использованию с микроконтроллерами модули GPS также дешевы и распространены. Именно об одном из таких модулей сейчас и пойдет речь.
Но, для начала, кратко опишу процесс работы GPS. Возможность использования GPS нам открывают спутники, вращающиеся на околоземной орбите. Эти спутники с определенной частотой посылают на землю радиосигналы. В данном радиосигнале закодированы координаты самого спутника, время отправки, данные поправки, и другие технические параметры. Зная расстояния до спутников, используя геометрические преобразования, можно найти положение объекта в пространстве. Для определения координат на плоскости (т.е. широты и долготы), достаточно получить данные с 3 спутников, а для определения положения в 3D пространстве необходимы данные уже 4 спутников. Гражданские системы GPS позволяют достичь точности в несколько метров.
Для работы с данной системой посредством микроконтроллера, существует целый десяток модулей, стоимостью от 150 до нескольких тысяч рублей. Некоторые модули GPS совмещены с GPRS/GSM модулями, например A7 или SIM808. Мы же обсудим один из самых дешевых модулей GY-NEO6MV2. Данный модуль стоит от 180 до 400рублей, в зависимости от обвязки и поставляемой с ним антенной. Вот он:
Номинальное напряжение питания модуля 5 Вольт. При подключении питания красный светодиод начинает гореть. После установки связи со спутниками, светодиод начинает мигать. По умолчанию модуль настроен на скорость 9600 или 38400, какая именно у вас можно узнать лишь экспериментальным путем.
При подключении к UART модуль начинает отправлять сообщения по протоколу NMEA примерно раз в секунду. Настройка передаваемых сообщений производится посредством специализированной программы U-Center. Выглядит она следующим образом:
Для настройки модуля, подключите его по USB-UART(COM-UART) преобразователю. Для этих целей я использую преобразователь на базе CH340. Для настройки подключения используйте меню Receiver-Port.
После установки соединения, загорится зеленым соответствующий индикатор в программе. После того как модуль поймает спутники, в программе будут показаны текущие координаты, спутники, время и так далее.Настройка сообщений производится в окне Messages, которое можно вызвать из меню:
В данном меню Вы можете выбрать какие сообщения будет передавать GPS приемник по UART к микроконтроллеру. В зависимости от ваших задач, число передаваемых сообщений можно снизить, что повысит скорость обработки данных, а так же упростит алгоритм разбора сообщений микроконтроллером.
Краткое описание сообщений указано в программе:
Если модуль не может установить связь со спутниками, первым делом необходимо проверить правильность подключения антенны (Разъем должен быть надежно прижат). После этого проверьте питающее напряжение, оно должно быть равно 5 Вольтам. Затем, если антенна подключена правильно, попробуйте разместить модуль как можно ближе к окну (если вы находитесь в здании) или выйти на открытую площадку (вне здания). Если ничего не помогает, пробуйте менять антенну на активную, либо другой длины.
Спасибо за внимание, в следующем уроке мы подключим данный модуль к микроконтроллеру.
Любое копирование, воспроизведение, цитирование материала, или его частей разрешено только с письменного согласия администрации MKPROG .RU . Незаконное копирование, цитирование, воспроизведение преследуется по закону!
Система глобального позиционирования GPS (Global Positioning System) изначально была запланирована для пользования вооруженными силами США. В дальнейшем стала первой системой спутниковой навигации, применяемой для гражданских целей, и используется в настоящее время для навигации по всему миру.
Принцип работы GPS базируется на использовании группировки из 30 спутников, которая кроме 27 действующих включает еще на случай поломки одного из основных 3 запасных спутника. Рабочая орбита спутников равна примерно 19 000 км, за сутки каждый спутник делает два оборота вокруг Земли. Комплект спутников сконфигурирован таким образом, что обеспечивает круглосуточный прием сигнала из любой точки Земли, как минимум, четырьмя спутниками, то есть тем минимумом, который требуется для определения точного местоположения. GPS-приемник рассчитывает свое местоположение по отношению к видимым спутникам. Чем больше будет количество доступных спутников в зоне и чем сильнее будет уровень сигнала от них, тем точнее будут результаты определения координат.
GPS-приемник по задержке передачи сигнала определяет расстояние до каждого спутника. Далее, имея пространственные координаты 3 точек и 3 расстояния до искомой точки, легко находится место нахождения приемника на плоскости. Поскольку система работает в пространстве, а не на плоскости, требуется наличие четвертого спутника, который позволяет однозначно определить координаты точки в трехмерном пространстве. По сравнению с решением теоретической геометрической задачи, практическое определение отличается наличием погрешностей определения расстояния до спутников, что приводит к тому, что результатом определения может стать не точка, а область определенного радиуса. Однако, увеличение количества видимых спутников приведет к уменьшению этого радиуса и, следовательно, точность определения местоположения возрастет. На практике, система GPS в гражданском исполнении обеспечивает точность с радиусом 30 метров, а военные приемники – до 3 метров. Количество видимых спутников зависит от конкретной модели приемника. Кроме того, для качественной работы системы GPS необходима взаимная точная синхронизация спутника и GPS-приемника, чтобы точно рассчитать задержку от заранее определенного времени посылки сигнала со спутника.
Навигация GPS в наше время нашла самое широкое применение. В частности, в навигаторах, где она объединена и привязана к электронным картам. Такая технология позволяет не только определять координаты местонахождения абонента, но и планировать маршрут передвижения в соответствии со способом перемещения и другими исходными требованиями. Многие модели мобильных телефонов оснащаются GPS-навигаторами. Сочетание мобильной связи с системой глобального позиционирования GPS привело к созданию новой вспомогательной технологии – A-GPS (Assisted GPS), которая предполагает использование Интернета для улучшения качества работы базовой системы позиционирования по двум направлениям. Во-первых, GPS-приемник после включения первым делом определяет местоположение спутников. Иногда по причине слабого сигнала процедура может растянуться на несколько минут. При помощи технологии A-GPS информация о месторасположении спутников запрашивается через сеть Интернет в специальных дата центрах. Во-вторых, для вычисления местоположения от большого количества спутников при плохих условиях прохождения сигналов от спутников требуются производительные вычислительные мощности, которые присутствуют далеко не во всех терминалах. Отправка полученных предварительных значений в дата центры и получение готовых координат может существенно ускорить процесс первоначального позиционирования. Кроме этого, доступ к Интернету может использоваться для других целей. Это могут быть, например, синхронизация или получение информации об атмосферном состоянии, что может оказать заметное влияние на расчеты.
В последнее время многие страны проявляют интерес в создании систем глобального позиционирования собственного производства. Примерами могут служить Глонас в России или Галилео в Европе. Такие устремления вызваны желанием получить независимость от Американской системы, так как остается возможность отключения системы по инициативе ее собственника, что может привести к серьезным сбоям в функционировании важных систем внутри государства. В таких ответственных гражданских системах для повышения надежности и точности обычно используются спаренные двойные системы из 2-х и более систем позиционирования.
Недостатки GPS
При эксплуатации системы глобального позиционирования GPS могут возникать следующие проблемы:
- При первом определении координат время зависит от орбитальных данных и от актуальности хранящейся в приемнике истории. Другими словами, чем дольше устройство было отключено, тем больше оно должно получить информации до момента, когда определение позиции станет возможным. Например, если устройство было отключено 2 - 6 часов, то ему понадобится примерно 45 секунд. Если же устройство не работало несколько дней, либо при движении без получения информации более 300 км - до 12,5 минут.
- Существуют сильные ограничения видимости GPS спутников в городских условиях, а в туннелях или закрытых помещениях видимость вообще невозможна.
- Высокое энергопотребление GPS-приемника.
Функции A-GPS
Алгоритмы системы A-GPS требуют канала связи с удаленным сервером, предоставляющего информацию для приемника. Обычно для мобильных устройств таким каналом является сотовая связь. Для осуществления обмена информацией устройство должно располагаться в зоне действия базовой станции оператора мобильной связи и иметь доступ в сеть Интернет.
Существует два режима работы A-GPS:
- Базовый режим On-line, при котором приёмник получает информацию об орбитах спутников через инфраструктуру и вычисляет местоположение по полученным от пользователей данным. Данный режим требует от оператора сотовой связи высокой плотности покрытия.
- Вспомогательный режим Off-line, который ускоряет время холодного и горячего старта приёмника A-GPS, обновляющего альманах, эфемериды и перечень доступных спутников. Причем приём спутниковых сигналов и определение собственного местоположения GPS-приёмник выполняет самостоятельно. Однако некоторые A-GPS приёмники не могут работать в таком режиме.
Преимущества A-GPS
Среди преимуществ A-GPS стоит отметить быстрое получение местоположения сразу после включения и повышенную чувствительность приёма слабых сигналов в проблемных зонах (тоннелях, впадинах, в помещениях, на узких городских улицах, в густом лиственном лесу).
Недостатки A-GPS
A-GPS не может функционировать за пределами действия сотовой сети. Существуют приёмники с модулем A-GPS, объединенным с радиомодулем GSM, которые не могут стартовать при отключенном радиомодуле. Для старта самого модуля A-GPS наличие сети GSM не является обязательным. Модули A-GPS при запуске потребляют небольшой трафик 5-7 кБ, а вот при потере сигнала необходимо выполнение повторной синхронизации, что может увеличить затраты клиента, особенно в роуминге.
Наконец-то видеорегистраторы прочно и, несомненно, надолго вошли в российскую автомобильную жизнь. Однако если для некоторых они лишь возможность запуска приключения в Youtube , чтобы «прославиться» своим дорожным «подвигом», то для миллионов других водителей это реально действующее средство в выяснениях спорных транспортных ситуаций.
Вот на этом важнейшем их применении стоит остановиться. Для чего? Записывать картинки могут любые регистраторы. Однако для проверки подлинности зафиксированных видеофактов, большое значение будут иметь доказательства места и времени записей. Поэтому связка навигатора с видеорегистратором работает как «свидетели» лучше.
Модуль GPS по форме подобен таблетке, в точности копирующей основание видеорегистратора, и соединенный с ним кабелем-хвостиком. Особенно выгодно купить регистратор с вертикальным корпусом. Подобный форм-фактор способствует установке аппарата между зеркалом заднего вида и стеклом. Главное, чтобы у прибора не закрывались кнопки управления, и чтобы камера больше «смотрела» в сектор очистки стекла правым дворником.
Достаточно, если крепление этого хозяйства обеспечивает двухсторонний скотч. Так, при необходимости ваш регистратор можно снять, оставляя на стекле лишь GPS-модуль. Хотя, разумеется, скотч-соединение обуславливает стационарность конструкции, потому что не рассчитано на многократные снятия. Важное достоинство «продвинутых» регистраторов — возможность синхронного подключения второй камеры.
Не обязательным кажется наличие отдельной клавиши включения, если вам по нраву автоматическое начало записи (в режиме запуска от подачи питания). С первым включением GРS-модуль может ловить спутники дольше минуты, но со следующим вводом в действие сигнал обработается быстрее.
Между тем, есть смысл подключать регистраторы не к прикуривателю, но, к постоянному источнику питания. Тогда после нескольких минут стояния и, соответственно, отсутствия вибраций, активизируется парковочный режим.
Такие видеорегистраторы сами перевоплощаются в камеры слежения. Их записи ведутся не постоянно, а только при срабатывании встроенных датчиков удара. Иногда для такой опции требуется докупить опциональный CVR/DPC-кабель, с блоком контроля напряжения, отключающим регистратор, если аккумулятор начнет садиться.
Предпочтительнее выбрать видеорегистратор, который в обычном режиме умеет делать скриншоты, а также сохранять фрагменты отдельно, записывая при этом эпизод за несколько секунд до и несколько секунд после нажатия одной кнопки. Каждый файл должен содержать данные о координатах места и времени записи.
Хорошо, если «начинка-программа» способна привязывать координаты к Google Maps. С ее помощью открывается возможность по картам отслеживать маршрут в наглядном и удобным виде. Разрешения видео должно хватать для прочтения номера недалеко идущей впереди машины.
Итак, если вам захотелось купить видеорегистратор, чтобы отслеживать ситуацию на дороге, оценивайте все перечисленные параметры. Но какой из них самый важный в качестве свидетеля, не сомневайтесь – это навигационный модуль.
