Aplikacje Systemów. System zarządzania flotą pojazdów Nawigacja samochodowa GPS. Gdańsk, 2016

Transkrypt

1 Aplikacje Systemów Wbudowanych System zarządzania flotą pojazdów Nawigacja samochodowa GPS Gdańsk, 2016

2 Schemat systemu SpyBox 2

3 Komponenty systemu SpyBox Urządzenie do lokalizacji pojazdów Odbiornik sygnału GPS Nadajnik / odbiornik GSM Port umożliwiający podłączenie zewnętrznego czujnika alarmowego Pamięć wewnętrzna 3

4 Komponenty systemu SpyBox Protokół komunikacyjny serwera bazodanowego z urządzeniami lokalizacyjnymi Oprogramowanie bazodanowe do gromadzenia danych lokalizacyjnych współdziałające z mapami cyfrowymi Oprogramowanie internetowe oparte na serwerze bazodanowym do komunikacji z komputerem użytkownika 4

5 Zasada działania systemu SpyBox 5

6 Podstawowe operacje dostępne w systemie Lokalizacja pojazdu w czasie rzeczywistym Użytkownik wchodzi na dedykowaną stronę internetową Użytkownik wybiera pojazd do zlokalizowania Generowany jest sms, który jest wysyłany do SpyBox a Po otrzymaniu informacji zwrotnej wyświetlana jest mapa z zaznaczoną pozycją pojazdu 6

7 Podstawowe operacje dostępne w systemie Zarządzanie flotą pojazdów Zbieranie informacji według zdefiniowanego kryterium czasowego, lub odległościowego Dostarczanie danych do serwera bazodanowego za pomocą wiadomości sms (może być przesyłana więcej niż jedna pozycja pojazdu) Możliwość zapisywania danych w pamięci urządzenia Wszystkie dane są gromadzone i archiwizowane przez serwer 7

8 Podstawowe operacje dostępne w systemie Śledzenie ładunków Umożliwienie właścicielowi przewożonego towaru na śledzenie trasy przesyłki Monitorowanie taboru Kierowca posiada transponder, który po znalezieniu się w odległości większej od zadanej od pojazdu spowoduje wygenerowanie alarmu 8

9 Programowanie systemu Programowanie systemu do trybu zapisywania trasy 9

10 Programowanie systemu Programowanie systemu do trybu zapisywania trasy 10

11 Programowanie systemu Lokalizacja pojazdu Numer modemu, do którego wysyłane są wiadomości 11

12 Nawigacja samochodowa GPS Moduł odbiornika systemu GPS Procesor główny nawigacji Pamięć Dotykowy ekran LCD Komunikacja z innymi urządzeniami System operacyjny Mapy do nawigacji 12

13 Nawigacja samochodowa GPS Moduł odbiornika systemu GPS Kluczowy element nawigacji GPS Obecnie na rynku nawigacji przenośnych najpopularniejszy jest SiRF Atlas III Najnowszy SiRF Atlas V - większa dokładność lokalizacji - większa liczba kanałów komunikacji z satelitami 13

14 Budowa i organizacja systemu GPS Segment kosmiczny Stacja centralna Segment naziemny Segment użytkownika Stacje nadzoru 14

15 Budowa i organizacja systemu GPS Segment kosmiczny Na segment kosmiczny składa się zespół 24 satelitów rozmieszczonych na 6 równomiernie rozłożonych orbitach. Orbity są nachylone pod kątem 55 względem płaszczyzny równika, co powoduje, iż powyżej szerokości geograficznej 55 N i 55 S żaden z satelitów nie będzie obserwowany w zenicie. Wysokość orbit wynosi 20162,61 km. Okres obiegu satelitów wokół osi Ziemi wynosi prawie 24h w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu Ziemi, zatem konstelacja satelitów ponawia się co 12h. 15

16 Budowa i organizacja systemu GPS Segment naziemny stacja centralna (Colorado Springs), której zadaniem jest: - obliczanie parametrów orbit (efemeryd) satelitów, - wyznaczanie poprawek do zegarów satelitów, - podejmowanie decyzji o korektach orbit, - przekazywanie do satelitów danych efemeryd i poprawek zegara w celu ich retransmisji w depeszy nawigacyjnej satelitów. 16

17 Budowa i organizacja systemu GPS Segment naziemny stacje nadzoru, których zadaniem jest: -śledzenie orbit satelitów, - zbieranie danych do poprawek jonosferycznych i poprawek czasu zegarów satelitów, - przesyłanie informacji do stacji centralnej, - przekazywanie informacji do satelitów (odświeżanie pamięci pozycji satelity, synchronizacja zegara z zegarem stacji naziemnej, poprawki związane z aktualnym stanem jonosfery). 17

18 Budowa i organizacja systemu GPS Segment użytkownika Na segment użytkownika składają się wszystkie odbiorniki GPS cywilne i wojskowe. System ma charakter pasywny, transmisja sygnału odbywa się jednokierunkowo, z pokładu satelitów do użytkownika. 18

19 Wyznaczanie pozycji w systemie GPS System GPS wyznacza punkt w przestrzeni korzystając z pomiaru odległości odbiornika od satelitów. Aby móc w ten sposób jednoznacznie określić pozycję w trzech wymiarach, należy znać odległość od czterech satelitów. Do wyliczania tej odległości wykorzystuje się pomiar czasu, który jest potrzebny aby sygnał przebył drogę z satelity do odbiornika. Pomiar czasu przebiegu sygnału obarczony jest różnego rodzaju błędami, dlatego wynik pomiaru odległości nazywany jest pseudoodległością. Odbiornik oblicza trzy pseudoodległości do satelitów oraz odchyłki czasu (różnicy między tanim i niedostatecznie dokładnym wzorcem kwarcowym zainstalowanym na odbiorniku i precyzyjnym zegarem atomowym na satelicie). 19

20 Nawigacja samochodowa GPS Procesor główny nawigacji Nowoczesne urządzenia do nawigacji GPS można już porównać do wielozadaniowych, małych komputerów przenośnych Obecnie standardem w nawigacjach są jednordzeniowe procesory o szybkości około 500 do 800 MHz Instalowane obecnie w urządzeniach procesory pozwalają na odtwarzanie muzyki, filmów i przeglądanie zdjęć w czasie, kiedy nawigacja nie jest wykorzystywana do nawigacji w podróży Najnowszym rozwiązaniem jest wprowadzenie w urządzeniach do nawigacji procesorów dwurdzeniowych Procesory dwurdzeniowe zapewniają wykorzystanie rosnących możliwości oprogramowania map samochodowych w przyszłości 20

21 Nawigacja samochodowa GPS Pamięć Urządzenia do nawigacji GPS korzystają z trzech rodzajów pamięci - Pamięć stała ROM wbudowana w urządzenie, przechowująca oprogramowanie fabryczne BIOS (standardowo 64 MB) - Pamięć podręczna RAM (random access memory), która jest również wbudowana w urządzeniu. - Pamięć RAM jest wykorzystywana przez procesor główny do obsługi mapy i innego oprogramowania uruchamianego w nawigacji. Optymalnym rozwiązaniem jest posiadanie urządzenia z pamięcią RAM o pojemności 1 GB, wykonanej np. w technologii nand flash, która zapewnia szybki dostęp do danych przechowywanych w pamięci. Pamięci typu nand są również wielokrotnie bardziej wytrzymałe od pamięci typu nor. - Najczęściej wykorzystywane pamięci w urządzeniach do nawigacji są wymienne karty typu SD, minisd lub SDHC. Standardem w nawigacjach jest obecnie możliwość współpracy z kartami o pojemności 4GB. 21

22 Nawigacja samochodowa GPS Wyświetlacz LCD W urządzeniach do nawigacji powszechnie stosowane są dotykowe ekrany LCD Przekątna ekranu w urządzeniach dostępnych obecnie na rynku wynosi od 3,5 cala poprzez 4,3 cala, 5 cali do 7 cali Dzięki miniaturyzacji elektroniki nawigacje z takimi ekranami są bardzo kompaktowe i cienkie, a tym samym nie zajmują wiele miejsca na desce samochodu Nowością w nawigacjach jest zastosowanie najlepszych ekranów dotykowych LCD o wysokiej rozdzielczości. Do tej pory standardem były ekrany o rozdzielczości 480x272 piksele 22

23 Nawigacja samochodowa GPS Komunikacja z innymi urządzeniami Użytkownicy traktują obecnie urządzenia do nawigacji jako mobilne komputery wykorzystywane w samochodach Komunikacja poprzez transmiter FM, lub Bluetooth System operacyjny Przenośne urządzenia do nawigacji satelitarnej działają w oparciu o systemy operacyjne typu open source, lub systemy operacyjne wybranych producentów Producenci nawigacji najczęściej instalują w swoich urządzeniach system operacyjny Microsoft Windows CE 6.0 Dostęp do pulpitu Windows jest przez producentów nawigacji blokowany Fabrycznie dość mocno okrojony do niezbędnego minimum 23

24 Nawigacja samochodowa GPS Mapy do nawigacji Można kupić urządzenie z dedykowanym przez producenta urządzenia oprogramowaniem mapy Niejednokrotnie takie urządzenia nie potrafią współpracować z żadnym innym oprogramowaniem mapy Można kupić urządzenie współpracujące z kilkoma systemami map Obecnie liderem na rynku map GPS w Polsce jest AutoMapa 24

25 Nawigacja samochodowa GPS Mapy do nawigacji Automapa MapaMap 25

26 Nawigacja samochodowa GPS Mapy do nawigacji 26

27 Nawigacja samochodowa GPS Mapy do nawigacji 27