ZASTOSOWANIE SYSTEMU NAWIGACJI GPS W TELEFONIE GSM DO MONITOROWANIA PRĘDKOŚCI POJAZDÓW SPEED CHATCHER

Transkrypt

1 Autor: Łukasz Korzeniewski, Damian Pacholec Opiekun naukowy: dr inż. Bogdan Kolanowski ZASTOSOWANIE SYSTEMU NAWIGACJI GPS W TELEFONIE GSM DO MONITOROWANIA PRĘDKOŚCI POJAZDÓW SPEED CHATCHER Streszczenie: W obecnych czasach aspekt bezpieczeństwa jest bardzo mocno powiązany z kontrolą w wielu tego słowa znaczeniach. Zmiany tych czynników są wzajemnie proporcjonalne. Waga tego jest na tyle wysoka, że Europejska Rada Bezpieczeństwa w Transporcie (ETSC) planuje wdrożenie wielu zdalnych technologii pozwalających na wzrost bezpieczeństwa drogowego. Zastosowanie w tej kwestii znajdują mobilne technologie pozycjonowania GPS. Przedstawiony w tym referacie pomysł pozwala na wyznaczanie położenia oraz prędkości przemieszczania się użytkownika, a także na automatyczne powiadamianie go bodźcem wizualnym oraz odpowiednich osób, czy służb w momencie przekroczenia założonych ograniczeń za pomocą wiadomości SMS. Słowa kluczowe: GIS, android, GPS, LBS, pozycjonowanie, OpenStreetMap 1. Wstęp W trakcie planowania i realizacji istnieje wiele systemów czuwających nad bezpieczeństwem w ruchu drogowym. Opierają się one na zdalnym informowaniu oraz pozycjonowaniu, a także kontroli. Przykładem jest ogólnoeuropejski system szybkiego powiadamiania o wypadkach drogowych ecall [1], którego wdrożenie planuje się na październik 2015 roku. Potencjalna ofiara wypadku drogowego jest w stanie w prosty sposób powiadomić najbliższe centrum powiadamiania ratunkowego, np. za pomocą przycisku na desce rozdzielczej z wykorzystaniem modułu GPS zamontowanego w samochodzie.

2 Rys.1.1 Proces powiadamiania służb o zaistniałym wypadku [ Następnie powiadomione zostają odpowiednie służby oraz pozostali kierowcy o zaistniałym wypadku, np. drogą radiową. W ten sposób wezwanie pogotowia ratunkowego czy straży pożarnej następuje w zautomatyzowany i przyspieszony sposób. Istnieje również projekt zdalnego zatrzymywania pojazdu poprzez odcięcie dopływu paliwa przez policję w celu przejęcia kontroli nad sprawiającym niebezpieczeństwo samochodem kierowcy [ Powyższe systemy pozwalają na zwiększenie bezpieczeństwa w ruchu drogowym, które mogą być obowiązkowo instalowane we wszystkich nowo- produkowanych samochodach. Przedstawiony referat jest nowatorskim sposobem zapobiegania nagminnego przekraczania prędkości, a także alternatywą wspomagającą policyjny wydział ruchu drogowego. 2. Usługa LBS Systemy GIS to jeden z lepiej rozwijających się segmentów rynku informatycznego, zarówno od strony ekonomicznej, jak i potencjału ludzkiego. Podstawowym elementem GIS jest sprzęt komputerowy, który używany jest wyłącznie w warunkach kameralnych. Obecnie istnieje wiele urządzeń przenośnych obsługujących GIS takich jak: samochodowe odbiorniki nawigacyjne czy telefony komórkowe z wbudowanym modułem GPS. Dane z bazy danych są osiągalne w terenie za pomocą urządzeń mobilnych, wykorzystujących bezprzewodowe środki łączności.

3 Rys.2.1 Wykres komponentów LBS [technowizz.files.wordpress.com] Urządzenia, które realizują usługi lokalizacji LBS (ang. location-based service), znają swoje położenie i w zależności od niego mogą modyfikować dostarczone przez siebie informacje. Usługa LBS jest też realizowana w nowoczesnych telefonach komórkowych za pomocą wbudowanego w telefonie urządzenia GPS. Na rozwój tej usługi najbardziej oddziałują czynniki związane z koniecznością skutecznego działania służb ratowniczych [Longley A., GIS. Teoria i praktyka]. W znacznej części przypadków właściciele telefonów komórkowych nie są w stanie w dostatecznie precyzyjny sposób określić swojej lokalizacji, co uniemożliwia skuteczną reakcję służb ratowniczych, lecz dzięki modułowi GPS urządzenia te dysponują danymi o swoim położeniu. Innym przykładem są programy wykorzystywane do planowania trasy podróży, umożliwiając wybór najkrótszej trasy do miejsca wskazanego przez współrzędne położenia telefonu komórkowego do miejsca docelowego. 3. Założenia aplikacji Aplikacja stworzona została na telefony komórkowe z systemem operacyjnym Android. Do budowy aplikacji, wykorzystano bibliotekę OSMDroid, która pozwala na zamieszczenie komponentu wyświetlającego mapę. Biblioteka ta, wykorzystuje zewnętrzną usługa sieciową serwera udostępniającego obraz mapy z OpenStreetMap. W celu znalezienia aktualnej pozycji urządzenia, aplikacja wykorzystuje wbudowany w telefon odbiornik GPS. Mechanizm ten wymaga włączenia przez użytkownika modułu GPS w telefonie oraz stałym dostępnie do transmisji danych w celu pobrania mapy. W momencie włączenia aplikacji, moduł GPS próbuje nawiązać połączenie z minimum

4 czterema satelitami, aby móc ustalić lokalizację, po czym w sposób asynchroniczny otrzymuje dane z odbiorników. Rys.3.1 Ekran startowy aplikacji [opracowanie własne] Aplikacja: Wyświetla aktualną pozycję oraz prędkość użytkownika urządzenia na mapie, Aktualna prędkość znajduję się na tle, któremu przypisany jest odpowiedni kolor, W wersji podstawowej po wpisaniu numeru komórkowego wysyłana jest wiadomości zawierająca informujące o przekroczonej prędkości. 4. Cel stworzenia aplikacji Bezpośrednie określenie położenia za pomocą odbiornika GPS lub w sieci telefonii komórkowej, to tylko jedna z wielu usług lokalizacji, którą wykorzystamy w zaproponowanej przez nas idei rozwiązania problemu nagminnego przekraczania prędkości. Stworzyliśmy aplikację służącą do kontroli prędkości przy pomocy urządzeń mobilnych z systemem Android z wbudowanym modułem GPS. Pracujemy nad rozbudowaniem aplikacji w której informację o dozwolonej prędkości automatyczne pobierane są z serwera wraz z mapą oraz stworzenia funkcji wysyłania

5 formalnych komunikatów do wybranej instytucji. Użytkownik nie będzie miał możliwości ingerencji w ustawienia urządzenia, które zostanie wbudowane w jego samochód. Urządzenie z modułem GPS oraz zainstalowaną aplikacją umieszczane byłyby na mocy sądu do pojazdu kierowcy nagminnie łamiącego przepisy. Za pomocą wbudowanego przycisku menu uzyskujemy dostęp do ustawień aplikacji. Po wybraniu tej opcji prezentowane jest okno dialogowe z możliwością wprowadzenia: Numeru telefonu na który zostanie wysłany SMS, Maksymalnej prędkości w jednostce [km/h], po której przekroczeniu zostanie wysłana wiadomość SMS, Interwału czasowego, jaki ma upłynąć pomiędzy możliwością wysłania kolejnej wiadomości o przekroczonej prędkości. Rys.4.1 Ekran ustawień aplikacji [opracowanie własne]

6 5. Schemat blokowy aplikacji START Włączenie aplikacji Wprowadzenie ustawień Nr telefonu, V, ΔT kontynuowanie przekroczona Analiza prędkości dopuszczalna Wysyłanie wiadomości SMS Wybór decyzji Wybór decyzji kontynuowanie Przekroczenie interwału czasowego zamknięcie aplikacji zamknięcie aplikacji Wyłączenie aplikacji STOP Rys.5.1 Schemat blokowy algorytmu [opracowanie własne]

7 6. Wyświetlanie położenie na mapie Dozwolona prędkość została zachowana, co objawia się poprzez niebieskie tło na którym wyświetlana jest aktualna prędkość (rys.6.1). Łagodny kolor świadczy o dopuszczalnej prędkości. Rys.6.1. Zachowana dozwolona prędkość [opracowanie własne] Rys.6.2 Przekroczenie prędkości ostrzegawczej [opracowanie własne]

8 Rys.6.3 Przekroczenie prędkości dozwolonej [opracowanie własne] W przypadku zbliżania się do zadanej maksymalnej prędkości użytkownik otrzymuje powiadomienie w postaci zmiany koloru tła oraz wyświetlanej aktualnej prędkości na kolor żółty (rys.6.2). Takie powiadomienie jest wyświetlane, gdy do osiągnięcia prędkości maksymalnej pozostało jedynie 5 km/h. W momencie przekroczenia dopuszczalnej prędkości tło natychmiast zmienia swój kolor na czerwony (rys.6.3). Użytkownik otrzymuje informację o wysłanym SMS na wybrany uprzednio numer telefonu. 7. Podsumowanie Rozwój mobilnej technologii coraz bardziej wpływa na poprawę bezpieczeństwa w ruchu drogowym oraz usprawnia szybką reakcję służb ratowniczych. W obecnie bardzo ważną rolę odgrywa przekazywanie informacji o prędkości poruszającego się kierowcy w czasie rzeczywistym. Dzięki szybkiej analizie tych danych możemy korzystać z mapy Google Traffic, która informuje nas o korkach ulicznych i pozwala oszacować rzeczywisty czas dojazdu do wyznaczonego celu. Dane dostarczane są dzięki użytkownikom mobilnym wykorzystującym mapy Google [ Pozycjonowanie z wykorzystaniem GPS jest najszerzej rozpowszechnionym systemem wykorzystywanym przez służby państwowe. Wychodząc naprzeciw zapotrzebowaniu i wsparciu Wydziału Ruchu Drogowego czuwającego nad poprawie bezpieczeństwa wszystkich uczestników ruchu drogowego przedstawiliśmy idee pozwalającą na połączenie technologii zapewniającej odpowiedni czasu przekazu informacji o zmianie położenie w czasie rzeczywistym oraz przeprowadzeniu analizy poruszającego się kierowcy, która jest niezbędna do

9 kontrolowania i informowania o przekroczonej dozwolonej prędkości. Skutkiem działania takiego systemu byłoby zmniejszenie nagminnego łamania ograniczeń prędkości, wraz z jednoczesnym wzrostem bezpieczeństwa w ruchu drogowym. Ważnym elementem stworzonej mobilnej aplikacji jest możliwość ciągłego rozwoju oraz możliwość modyfikacji i dostosowywania jej do szerokiego zapotrzebowania. 8. Literatura wiadomosc.html?ticaid=112d03&_ticrsn=3 LONGLEY A., GOODCHILD M., MAGUIRE D., RHIND D., :GIS. Teoria i praktyka. PWN, Warszawa, Poland, /2013/07/how-google-tracks-traffic/ Dostęp do aktualności stron internetowych 2 czerwiec 2014 r.