Come creare un beacon GPS per tracciare una persona e un'auto? Registriamo, configuriamo e installiamo un beacon GPS GSM con le nostre mani.

Questa è già la seconda versione del tracker. Il primo consentiva il tracciamento di un oggetto solo tramite SMS. Il che, si sa, non è del tutto conveniente. Pertanto, si è deciso di creare una seconda versione, ma questa volta per funzionare con i servizi di monitoraggio GPS. Non tutto ciò che è stato pianificato è stato ancora implementato, ma le funzioni principali sono già funzionanti.

Il tracker invia dati ogni minuto a server gratuito Monitoraggio GPS tramite protocollo Wialon IPS v1.1: dati di posizione, velocità, direzione di rotta. È inoltre possibile configurare e richiedere le coordinate via SMS da qualsiasi numero.

Sono possibili i seguenti comandi:

1. Impostazione del localizzatore:

$0000#SETUP#111111111111111;2222#

0000 - vecchia password o password predefinita (durante la prima configurazione).
1111111111111111 - ID dispositivo specificato sul server (15 cifre arbitrarie).
2222 - nuova password. In futuro, tutti i comandi dovrebbero iniziare con esso. La password deve corrispondere a quella impostata sul server di monitoraggio GPS.

In risposta, appare un messaggio del tipo: “ID-1111111111111111; PASS-2222" con un nuovo ID e una nuova password.

0000 è la tua password.

In risposta, arriva un messaggio nel formato: “A;111111;222222;N3333.33333;E4444.44444;5;1”

"A" - I dati sono affidabili o "V" - i dati non sono aggiornati.
"111111" è l'ora UTC.
"222222" - data.
"N3333.33333" - latitudine.
"E4444.44444" - longitudine.
“5” - velocità in km/h.
“1” - alimentazione dalla fonte principale o “0” - alimentazione dalla batteria integrata.

Se alcuni dati non sono disponibili, viene trasmesso "NA".

3.Allarme:

In questo caso, i dati sulla posizione vengono trasmessi al server ad intervalli di 30 secondi. In risposta, vengono ricevuti messaggi come: “ALARM ON”. Inviando nuovamente il comando si disattiva l'allarme. In risposta vengono ricevuti messaggi del tipo: “ALARM OFF”.

In risposta, messaggi come: "Il tuo saldo 50.01r."

Se viene inviato un comando password errata, quindi in risposta riceverai un messaggio del tipo: “Password ERROR”.

Ora la parte tecnica.

Base: Arduino PROMINI 3.3V 8MHz, modem GSM NEOWAY M590, modulo GPS UBLOX NEO-6M, esterno antenna attiva GPS.
Alimentazione: convertitore DC-DC basato su MP2307DN, controller di carica della batteria STC4054, batteria 3,7 V 900 mAh.

La durata della batteria è di 9 ore, a condizione che la batteria non sia nuova.

Per quanto riguarda il server di monitoraggio GPS, esistono molti di questi servizi. Se lo desideri, puoi lavorare con un altro server; per fare ciò, basta modificare l'indirizzo IP e il numero di porta del server nel codice. La cosa principale è che il server supporta il funzionamento con il protocollo Wialon IPS v1.1. Il corpo è realizzato in PVC. Il risultato, però, non sembrava molto bello, ma non ci ho provato molto, comunque non sarà visibile. In futuro voglio aggiungere il controllo dispositivo esterno o una sorta di relè e ricevere alcuni parametri sullo stato dell'auto; per questo la scheda ha due ingressi e un'uscita. Questo non è stato ancora implementato nel software.

Sono stati spesi circa 1500 - 2000 rubli.

Non descriverò ora tutte le sfumature dal lato tecnico e software. Se qualcuno è interessato scriva, cercherò di rispondere a tutti. c'è tutto quello che serve: uno schema, sorgenti in SI, un file esadecimale per il firmware del localizzatore (è necessario flashare il file per EEPROM, un file con estensione .eep), firmware e programma per GPS, file software per Sprint -Layout, informazioni sul protocollo Wialon IPS e qualche foto.

Cos'è la traccia IR?

Uno dei sistemi di tracciamento della testa immessi sul mercato di massa.
Questo dispositivo di input, sviluppato da NaturalPoint, fornisce la realtà pseudo-virtuale personal computer. Può monitorare i movimenti della testa dell'utente lungo le coordinate X, Y e Z. I dati ottenuti vengono utilizzati nei programmi (giochi) per convertire i giri della testa reali in virtuali. Ad esempio, in un simulatore di volo, il giocatore può guardarsi intorno nella cabina di pilotaggio. La sensibilità viene regolata per evitare rotazioni tali che l'utente non possa guardare correttamente lo schermo."

A proposito:
Traccia(dall'inglese) - traccia
IR- (abbreviazione Infrared) - infrarossi
Questo perché i dati per l'elaborazione vengono inviati al computer tramite una webcam da emettitori a infrarossi (normali LED a infrarossi). Ulteriore.

Cosa ci serve?

Per costruire una cosa del genere è necessario:

• Impara a usare un saldatore
• 3 LED infrarossi 3V (l-34sf4c)
• Batteria (tablet) 3V
• Resistenza da 51 Ohm
• Lunghezza del filo
• Pulsante di blocco (pb22e08)
• Fotocamera Web adatta
• Programma a traccia libera
• Fantasia

Di seguito una descrizione più dettagliata di ciascun punto:

Impara a usare un saldatore

- necessario, perché i tuoi sforzi possono trasformarsi in tormento. Ad un certo punto, l'autore ha incontrato difficoltà simili.

Saldatore e altri accessori

- infatti non serve un saldatore particolarmente potente, bastano 30 W, servono stagno e colofonia per garantire la resistenza dei giunti di saldatura.

3 LED infrarossi 3V

- venduto nei negozi di ricambi radio
Aggiunto: In linea di principio è sufficiente un LED situato al centro della visiera del berretto, in questo caso il programma trasmetterà i dati sul movimento di un solo punto, come il cursore del mouse. IN in questo caso Verranno prese in considerazione solo le coordinate X e Y, vale a dire È impossibile inclinare la testa, così come avvicinarla in questo caso, secondo me non è necessario, ma cercheremo di realizzare un modello il più realistico possibile.

Batteria (tablet) 3V

- tutto viene venduto negli stessi negozi di ricambi radio, è possibile acquistare la batteria stessa separatamente oppure in una custodia con due gambe “più” e “meno” per una comoda saldatura. Non è consigliabile saldare nulla al corpo della batteria stessa: potrebbe gonfiarsi ed esplodere.

Resistenza da 50 ohm

-Per collegare correttamente il LED anche nei locali più caso semplice, è necessario (leggi auspicabile) collegarlo tramite un resistore limitatore di corrente.

Lunghezza del filo

-Ho usato un pezzo attorcigliato Coppie UTP 5e (2 nuclei Colore diverso da un cavo Internet), né spesso né sottile, giusto

Pulsante di blocco

- qui, come si suol dire, il gusto e il colore dei pennarelli sono diversi, puoi farlo senza pulsante, ma così le batterie non dureranno molto

Fotocamera Web adatta

- Una webcam con cui non ti dispiacerà armeggiare, perché dovrai rimuovere il filtro a infrarossi. In fondo alla pagina c'è un elenco delle fotocamere compatibili, più semplice, in cui il filtro può essere facilmente rimosso ed è possibile disattivare l'esposizione automatica, perché influisce sull'FPS della fotocamera, che a sua volta influisce sulla scorrevolezza della testa movimento (30 FPS richiesti)

Informazioni sulla webcam

La cosa più importante è poter rimuovere il filtro a infrarossi dalla webcam e disattivare l'esposizione automatica per aumentare gli FPS: tutto qui.
L'elenco delle fotocamere compatibili può essere letto sul sito web dello sviluppatore del programma free-track -
Ho usato a4tech pk336e
Per rimuovere il filtro della luce, è necessario smontare l'alloggiamento e svitare l'albero con la lente, alla base dell'albero davanti alla lente c'è un piccolo pezzo di vetro incollato: questo è il filtro della luce, dopo aver armeggiato un coltello ho dovuto romperlo e ripulirlo dai frammenti, ma con attenzione per non danneggiare la lente sottostante. Dopodiché è tutto da rimontare. Guardando al futuro, dirò che tutto funziona - Webcam dovrebbe percepire solo tre punti bianchi dai LED e niente di più; per questo deve essere ulteriormente oscurato con un pezzettino della superficie magnetica di un vecchio floppy disk o con la pellicola di una videocassetta VHS.
con foto, stessa azienda, ma modello di fotocamera diverso.
Ora abbiamo una webcam che cattura la luce infrarossa e puoi usarla per verificare se il tuo progetto funziona.
Di conseguenza, sull'immagine dovrebbero apparire tre caratteristici punti bianchi, letti dai sensori di movimento, che trasmetteranno le informazioni al programma Freetrack per l'elaborazione. Ma ne parleremo più avanti nella prossima sezione.
Aggiungerò che l'abilità robotica della fotocamera rimane intatta quando il filtro viene rimosso.

Smontiamo la webcam A4Tech PK336E

Configurazione di FreeTrack

Il primo passo è stabilire il modello di localizzazione.

3 - vai alla sezione CAM
4 - Selezionare una telecamera dall'elenco
5 - Fare clic su Avvia
Bene, sullo schermo nero dovrebbero apparire tre punti bianchi e, quando si muovono, il modello 3D a sinistra dovrebbe ruotare di conseguenza.

Diversi anni fa ho avuto l'idea di sviluppare un dispositivo per tracciare la posizione di un oggetto utilizzando i sistemi GPS e GSM, ho iniziato ad acquistare i moduli necessari, ma il progetto non è mai stato realizzato. E poi qualche mese fa mi sono ricordato di nuovo di questa idea e mi sono messo al lavoro. Nella mia mente sono emerse le seguenti idee: il dispositivo dovrebbe essere autonomo e il più economico possibile; il controllo e la trasmissione dei dati vengono effettuati tramite reti mobili Comunicazioni GSM; determinazione delle coordinate utilizzando il sistema posizionamento globale GPS.

Per fare rete comunicazioni mobili Vengono utilizzati moduli GSM che consumano molta energia; se il modulo è costantemente acceso, la carica delle batterie o degli accumulatori non sarà sufficiente per il funzionamento a lungo termine del dispositivo. Pertanto, ho deciso di utilizzare la modalità operativa programmata, il dispositivo ha un orologio in tempo reale, all'ora impostata il dispositivo si sveglia e si accende Modulo GSM attendere una chiamata o Messaggi SMS. Dopo aver completato tutte le attività, il dispositivo “si addormenta”. Ciò si traduce in un notevole risparmio energetico.

L'immagine seguente mostra uno schema di un localizzatore GPS-GSM su un microcontrollore PIC16F690:

Il dispositivo utilizza . Il chip DD1 (PCF8583) è un chip con funzione di allarme. Riattivazione del microcontrollore DD2 dalla modalità di sospensione a tempo specificato avviene tramite un'interruzione generata sulla linea INT del chip DD1. Modificando la capacità del condensatore C2* è possibile regolare la frequenza del clock.

Utilizzato per determinare le coordinate. La scheda del modulo è stata modificata per poter accendere e spegnere il modulo in base a un segnale proveniente dal microcontrollore. Inizialmente, il modulo si accendeva immediatamente dopo aver collegato l'alimentazione, il che non era adatto a me. Uno stabilizzatore di tensione da 3,3 V è installato sulla scheda del modulo in un pacchetto SOT-23, che ha un terminale che controlla lo stabilizzatore, ma è collegato direttamente alla linea di alimentazione. Ho tagliato le tracce e ho liberato il pin di controllo per il microcontrollore. Su una copia non sono riuscito a salvare lo stabilizzatore di tensione (il terminale si è rotto), quindi ho installato un altro stabilizzatore, per una tensione di 3 V, nello stesso caso (DA1' - LP2981-30DBVR). In Cina è possibile acquistare due tipi di modulo: con scheda blu e antenna grande e con scheda rossa e antenna piccola.

Il microcontrollore “comunica” con entrambi i moduli tramite il protocollo UART e per il modulo GSM viene utilizzato l'UART hardware integrato nel microcontrollore. Modulo GPSÈ implementato un UART software, la velocità di trasferimento dati è di 9600 bps, i moduli devono prima essere configurati per questa velocità.

I LED HL1, HL2 sono indicatori luminosi; quando il microcontrollore è in modalità operativa, il LED HL1 si accende; quando il microcontrollore entra in modalità sospensione, il LED si spegne. Il LED HL2 si accende se si verificano errori durante il funzionamento del dispositivo. Il LED HL3 visualizza lo stato del modulo GSM.

Esistono due modalità operative principali: modalità standby e modalità beacon. In modalità sospensione, il dispositivo si riattiva secondo la pianificazione specificata e attende chiamata in arrivo, quando viene rilevata una chiamata, il dispositivo ripristina la chiamata al secondo "beep" e continua a reimpostare per altri 20 secondi, quindi determina le coordinate e le invia come messaggio SMS all'abbonato da cui proviene la chiamata. È possibile configurare il tempo di attesa per una chiamata in arrivo. In modalità beacon, il dispositivo si riattiva periodicamente intervallo specificato tempo, determina le coordinate e le invia all'abbonato.

Dopo la prima accensione, di default è attiva la modalità standby; per abilitare la modalità beacon è necessario inviare al dispositivo un messaggio SMS con il testo GPS-STARThhmm, dove hh-ore, mm-minuti che impostano il periodo per l'invio delle coordinate. Ad esempio, se hai bisogno di ricevere le coordinate ogni ora e mezza, il messaggio sarà simile a: GPS-START0130. In questa modalità, le coordinate vengono inviate all'abbonato da cui è stato ricevuto il messaggio. Per spegnere il localizzatore e passare alla modalità standby, è necessario inviare un messaggio con il testo GPS-STOP, il dispositivo continuerà a funzionare come previsto.

Il dispositivo legge i messaggi SMS sulla carta SIM durante ogni sessione di sveglia; la lettura viene eseguita dopo aver determinato e inviato le coordinate all'abbonato, o dopo che la chiamata in arrivo è scaduta in modalità standby (se la chiamata non è stata ricevuta).

Quando si inviano messaggi, è necessario tenere conto di alcune sfumature, il fatto è che se si invia un messaggio quando il dispositivo è in "sonno" (il modulo GSM è spento), alla successiva accensione il messaggio potrebbe non arrivare immediatamente al modulo; il ritardo può variare da alcuni minuti a diverse ore, a seconda delle caratteristiche operatore di telefonia mobile. Per fare ciò, il dispositivo dispone di una pausa in attesa dei messaggi SMS; il conto alla rovescia della pausa inizia dopo aver determinato e inviato le coordinate all'abbonato (la durata della pausa può essere regolata). Si consiglia quindi di inviare messaggi al dispositivo durante la pausa di attesa degli SMS o durante l'attesa chiamata in arrivo.

Esistono due opzioni per abilitare la modalità beacon: al successivo risveglio del dispositivo, effettuare una chiamata, dopo aver ricevuto un messaggio con le coordinate (durante la pausa di attesa SMS), inviare un messaggio SMS GPS-STARThhmm. Successivamente, il dispositivo passerà alla modalità beacon e la prossima volta si riattiverà dopo il periodo di tempo specificato nel messaggio. La seconda opzione, senza effettuare una chiamata, invia un messaggio SMS GPS-STARThhmm (mentre aspetti una chiamata in arrivo), dopo aver letto il messaggio, il dispositivo determinerà le coordinate e le invierà all'abbonato, dopodiché passerà al beacon modalità e addormentarsi, in questo caso la pausa di attesa dei messaggi SMS non verrà eseguita.

Nel processo di determinazione delle coordinate, il valore dell'orologio in tempo reale viene aggiornato per compensare la deriva dell'orologio dovuta all'imprecisione. Il valore temporale esatto viene estratto dai dati ricevuti dal modulo GPS. Inoltre viene misurata la tensione di alimentazione del dispositivo, il cui valore viene trasmesso in un messaggio SMS con le coordinate. Il testo del messaggio con le coordinate è simile al seguente: “5511.21316,N,06117.54100,E 4.07V”. Se le coordinate non vengono ricevute entro un certo periodo di tempo, all'abbonato viene inviato un messaggio del tipo: "NO KOORD 4.10V". È possibile configurare il tempo di attesa per le coordinate dal modulo GPS.

L'orario di riattivazione del dispositivo (programmazione) e altri parametri possono essere impostati in due modi: pre-scrivere la memoria del microcontrollore su EEPROM durante la programmazione o utilizzando invio di SMS messaggi al dispositivo.

Consideriamo la prima modalità di impostazione dei parametri; la tabella seguente riporta le impostazioni base del localizzatore GPS-GSM ed i corrispondenti indirizzi nella memoria EEPROM:

Indirizzo della memoria EEPROM	Parametro	Descrizione	Valore di default
0x00	Orologio	Il valore temporale scritto nell'orologio in tempo reale quando il dispositivo viene acceso per la prima volta (tek_time)	00 in punto
0x01	minuti		00 minuti
0x02	Tgsm	Tempo di attesa della chiamata in entrata, 2 minuti ≤ Tgsm ≤ 30 minuti	10 minuti
0x03	Tgps	Tempo di attesa per le coordinate dal modulo GPS, 2 min ≤ Tgps ≤ 20 min	7 minuti
0x04	Tsms	Tempo di attesa del messaggio SMS, 2 minuti ≤ Tsms ≤ 20 minuti	5 minuti
0x05	UTC	Fuso orario 00:00 UTC ≤ 23:00	00h
0x06	Orologio	Orario di riattivazione del dispositivo (Allarme 1)	00 in punto
0x07	minuti
–	–	–
0x7E	Orologio	Orario di riattivazione del dispositivo, (Allarme 61)
0x7F	minuti
0x80	Codice	Informazioni sull'errore, (Errore 1)	–
0x81	Mese
0x82	Giorno
0x83	Orologio
0x84	minuti
0xF3-0xF7	–	Informazioni sull'errore, (Errore 24)	–
0xF8-0xFC	–	Informazioni sull'errore, (Errore 25)	–

L'ora per gli allarmi deve essere impostata in sequenza in ordine crescente a partire dalle 00:00 h (punto di riferimento), il valore del primo allarme non deve essere uguale a 00:00 h, l'ora dell'ultima sveglia nella EEPROM la memoria non deve superare le 23:59 h.Le rimanenti celle di memoria EEPROM non utilizzate devono avere un valore maggiore di 23, (24 o più); quando si programma il microcontrollore, il valore della cella è solitamente impostato su 0xFF (255).

Il periodo di tempo specificato nel messaggio SMS per la modalità beacon non deve superare le 23:59 (1439 minuti) e non deve essere inferiore alle 00:05 (5 minuti). Altrimenti il ​​periodo predefinito sarà 1 ora.

Il modulo GPS riceve l'ora nel meridiano di Greenwich, quindi è necessario impostare il fuso orario in base alla propria regione.
In totale, nella memoria EEPROM è possibile impostare 61 valori orari per la sveglia nell'intervallo 00:00-23:59. Se i parametri vengono specificati in modo errato, o non specificati affatto, o se vengono superati i limiti specificati nella tabella, verranno utilizzati i valori predefiniti.

Consideriamo il secondo metodo di impostazione dei parametri con tramite SMS messaggi. Alla prima accensione il dispositivo legge i messaggi SMS presenti sulla SIM per 5 minuti; durante questo periodo è necessario inviare il messaggio riportato di seguito oppure preregistrarlo sulla SIM prima di accenderlo:

NAST– – – – –[Allarme 1] –[ Allarme 2]–…–[ Allarme 11]

Esempio: NAST0850–10–07–05–05–0900–1200–1500–1800–2100–2300

In questa opzione è possibile impostare un massimo di 11 allarmi, la cui sequenza dovrebbe iniziare dal punto di inizio (00:00 h), come menzionato sopra. Dopo aver letto il messaggio, tutti i parametri vengono riscritti nella memoria EEPROM del microcontrollore, se l'operazione è andata a buon fine, i LED HL1, HL2 lampeggiano tre volte, dopodiché il dispositivo va in modalità sleep. In futuro le impostazioni del localizzatore potranno essere modificate velocemente inviando un messaggio SMS con i nuovi parametri al risveglio del dispositivo (durante la pausa di attesa SMS o mentre si attende una chiamata in arrivo). Il parametro non verrà preso in considerazione (è utilizzato solo alla prima accensione del localizzatore), ma non può essere saltato.

Eseguo il lancio iniziale del tracker come segue: ad esempio, prendiamo l'orario (12.00–15.00–18.00–21.00), imposto il parametro su 11.50, quindi, dopo aver accettato con successo i parametri, il tracker si sveglierà tra 10 minuti. Successivamente, lo chiamo e ricevo le coordinate, mentre l'ora del tracker viene aggiornata in base Dati GPS, quindi il tracker si attiverà secondo il programma.

Tutti i messaggi SMS presenti sulla SIM card vengono cancellati dopo ogni operazione di lettura per liberare spazio per i messaggi successivi.

Se alla prima accensione il microcontrollore non è in grado di inizializzare il modulo GSM o l'orologio in tempo reale non risponde ai comandi, l'esecuzione del programma si interromperà ( errore critico) e il LED "Errore" HL2 lampeggerà costantemente.

In futuro, se si verificano errori, il programma verrà eseguito ulteriormente, saltando l'area problematica, e si accenderà il LED “Errore” HL2, che rimane acceso dopo che il dispositivo va in modalità di sospensione e si spegne al successivo risveglio. Inoltre, il microcontrollore invia un codice di errore in tempo reale tramite la linea UART. Per monitorare gli errori utilizzando un computer (così come i comandi inviati al modulo GSM), è possibile collegare un convertitore USB-UART al dispositivo nel punto TX nello schema. Gli errori vengono segnalati al terminale sotto forma di messaggio ERRxx, dove xx è il codice di errore. Al punto RX' è possibile monitorare i messaggi provenienti dal modulo al microcontrollore.

Oltre all'indicazione, le informazioni sull'errore vengono memorizzate nella memoria EEPROM del microcontrollore. Ogni errore occupa 5 byte in memoria (vedere la tabella sopra): il primo byte contiene il codice dell'errore (numero), il secondo e il terzo byte la data in cui si è verificato l'errore (mese, giorno), il quarto e il quinto byte l'ora dell'errore (ore e minuti). Sono allocati 128 byte per gli errori nella memoria EEPROM a partire dall'indirizzo 0x80 (128), quindi il microcontrollore può memorizzare gli ultimi 25 errori.

Per ridurre il consumo energetico Indicazione LEDè possibile disabilitare gli errori; per fare ciò è necessario collegare il terminale sinistro della resistenza R4 nello schema al filo comune. Viene fornito un elenco di tutti gli errori file di testo, che può essere scaricato alla fine dell'articolo.

Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato a doppia faccia di 49 x 62 mm, sulla scheda sono installati principalmente elementi SMD. Per la nutrizione ne uso tre batterie AA. Tutte le parti del dispositivo sono alloggiate all'interno di una custodia impermeabile di dimensioni 85x58x33 mm (acquistata in Cina). In modalità di sospensione, il dispositivo consuma 90-104 µA, in modalità di avviso di chiamata 5,5 mA, mentre determina le coordinate 60 mA. Una delle copie del tracker funziona per me da circa 2 mesi, mentre si sveglia 5 volte al giorno secondo il programma, il tempo di attesa per una chiamata in arrivo è di 10 minuti. La tensione di alimentazione durante questo periodo è diminuita di circa 0,3 V.

Il firmware fornito a fine articolo ha una limitazione: le coordinate possono essere richieste solo 10 volte, dopo l'invio del 10° messaggio SMS con le coordinate, il localizzatore si addormenterà e non si risveglierà. Firmware con restrizioni revocate pagato rivolgersi ai contatti indicati nella pagina “ ”, inoltre su ordinazione posso montare un localizzatore.

Un localizzatore GPS è un dispositivo che consente di tracciare il movimento di un veicolo rubato o evacuato e ne velocizza la ricerca. Inoltre, è possibile utilizzare dispositivi in ​​miniatura per monitorare la posizione di persone o merci. I beacon sono spesso chiamati tracker, ma questo nome è errato poiché i dispositivi svolgono funzioni diverse.

[Nascondere]

Principio di funzionamento e ambito di applicazione

Il localizzatore è in modalità sospensione e si accende secondo un ciclo programmato. Quando attivato, i parametri vengono scambiati con il satellite o le stazioni comunicazioni cellulari Norma GSM, quindi il dispositivo entra in modalità sospensione. A causa della natura del suo funzionamento, le informazioni provenienti dal faro sono simili singoli punti, che possono essere collegati da una linea spezzata.

In un programma standard, il beacon comunica fino a quattro volte al giorno. Se necessario, la modalità operativa del dispositivo può essere modificata tramite il sistema di comunicazione cellulare e la frequenza di commutazione può essere aumentata fino a una volta ogni 5-10 minuti. Lo scambio costante di informazioni accelererà la ricerca di un'auto o di una persona, ma può esaurirsi rapidamente batteria dispositivo faro. Nella modalità di invio del segnale una volta al giorno, il faro può funzionare con una batteria per tre o quattro anni. Il passaggio del dispositivo alla modalità allarme riduce il tempo di funzionamento a 12-15 giorni.

Un lampeggiante è un ottimo mezzo per proteggere passivamente un'auto dai furti. Le dimensioni ridotte consentono l'installazione del dispositivo sotto la pelle dell'auto e la modalità di funzionamento periodico garantisce resistenza agli scanner o. I beacon vengono utilizzati per tracciare il percorso di consegna del carico posizionando il dispositivo in un contenitore o pacco. Se il carico scompare, è possibile rintracciare la posizione del container e provare a mettersi sulle tracce dei ladri. Spesso tali dispositivi vengono utilizzati per monitorare la posizione di bambini o anziani.

Varietà

Esistono vari beacon GPS:

1. Con la possibilità di connettersi all'interruttore di accensione dell'auto. Ciò consente al dispositivo di passare automaticamente alla modalità di scambio frequente di coordinate con le stazioni quando viene effettuato un tentativo non autorizzato di avviare il motore.
2. Esistono progetti di fari con microfoni incorporati che consentono di ascoltare a distanza l'interno dell'auto.
3. Esistono modelli di beacon con un pulsante separato per l'attivazione della modalità di allarme. I dispositivi vengono trasportati in tasca o montati veicolo. Il pulsante viene premuto quando si tenta di derubare o rubare. Il dispositivo è diventato popolare per segnalare aiuto a un bambino. Quando si preme un tasto telefono cellulare i genitori ricevono le coordinate della posizione dell'allarme.
4. Sotto forma di orologio. Uno dei campioni di dispositivi per il monitoraggio del movimento umano sono orologio intelligente Guarda A19, che può tracciare la tua posizione in tempo reale e salvare la cronologia dei movimenti. È possibile limitare l'area di movimento del proprietario. Quando si superano i limiti, il telefono dei genitori riceve messaggio testuale oppure chiama.
5. I beacon vengono prodotti sotto forma di portachiavi che consentono ai genitori di effettuare una comunicazione bidirezionale con i propri figli. Il faro con le sue dimensioni e peso ridotti può essere facilmente messo in tasca. Inoltre, il dispositivo ha un alloggiamento sigillato, che prolunga la durata del prodotto.

Orologio Orologio intelligente A19 Faro a forma di portachiavi

L'uso di dispositivi di fabbrica non richiede installazione speciale e connessioni. È sufficiente posizionarlo in un altro oggetto protetto e stabilire una connessione con un telefono cellulare o uno smartphone.

Tranne singoli dispositivi, è possibile tracciare un bambino o un carico utilizzando i segnali dello smartphone. Gli operatori cellulari hanno offerte speciali piani tariffari, all'interno del quale è possibile visualizzare l'ubicazione del secondo abbonato, ad esempio la tariffa MTS “Bambino sotto supervisione”.

Istruzioni

Se vuoi risparmiare, il proprietario dell'auto può realizzare un faro con le proprie mani.

I dispositivi fatti in casa possono essere realizzati:

• basato su smartphone;
• in base al solito cellulare;
• basato su un dispositivo autoassemblato (senza l'utilizzo del telefono).

Recensione del beacon Starline M17 fornita dal canale AutoAudioTsentr.

Di cosa avrai bisogno?

Quando crei un faro sotto forma di smartphone avrai bisogno di:

• due smartphone, di cui uno sarà installato a bordo dell'auto;
• due SIM card con accesso a Internet;
• installato e registrato Software.

Per assemblare un beacon da un telefono avrai bisogno di:

• cellulare;
• Ricevitore del segnale GPS;
• Modulo trasmissione dati GPRS;
• Caricabatterie;
• strumenti e materiali: saldatore, lega per saldatura, flusso, coltello spelafili.

Gli utenti esperti possono provare a creare da soli un faro in base alle parti e ai materiali dell'elenco:

• Modulo di ricezione e trasmissione SIM808;
• antenna per ricevere segnali GPS;
• Controller di controllo ATmega8;
• transistor per un amplificatore di segnale;
• raddrizzatore di tensione;
• materiali per la fabbricazione di circuiti stampati;
• materiali per la saldatura.

Passi passo dopo passo

Il processo di lavoro varierà a seconda su cosa si basa il dispositivo.

Basato su smartphone

Quando si utilizza uno smartphone per creare un beacon, la procedura è la seguente:

1. Installa uno smartphone in macchina. Si consiglia di pensare in anticipo al luogo di installazione. Il dispositivo deve avere un facile accesso per sostituire o ricaricare la batteria.
2. Installa il software su entrambi i dispositivi.
3. Connettiti alla rete e vai al sito Web ufficiale dello sviluppatore del software.
4. Registra i dispositivi. Dopo la procedura di registrazione, le impostazioni dell'applicazione diventeranno disponibili.
5. Inserisci i dati dello smartphone che funge da beacon (numero IMEI) nel dispositivo di localizzazione.
6. Verificare che le impostazioni del fuso orario sul ricevitore e sul trasmettitore corrispondano.
7. Avviare il software e testare il corretto funzionamento.
8. Impostare la modalità di funzionamento dello smartphone installato in cabina su periodica (beacon).

Va tenuto presente che quando si lavora in modalità beacon, la batteria dello smartphone verrà scaricata in 2-3 giorni. Pertanto puoi connetterti cibo extra dalla batteria standard dell'auto. Il cablaggio deve essere eseguito con discrezione e avere alta qualità produzione e difesa fusibile potere adeguato. L'installazione non qualificata dei cavi rappresenta un rischio corto circuito e l'accensione dell'auto.

Basato sul telefono

Per produrre un dispositivo beacon basato su un telefono cellulare, è necessario seguire i passaggi:

1. Pensa allo schema di installazione del dispositivo.
2. Tagliare il filo da caricabatterie dal lato del trasformatore. La lunghezza del cavo viene selezionata in base alla disposizione del lampeggiante.
3. Spelare le estremità del filo e saldarle alle uscite del modulo GPRS (secondo le istruzioni del prodotto).
4. Installare la spina del cablaggio nella presa del telefono cellulare.
5. Collegare il ricevitore del segnale e sincronizzare il funzionamento del ricevitore e del trasmettitore.

Dispositivo completamente fatto in casa

A autoproduzione e installando il beacon è necessario eseguire i seguenti passaggi:

1. Installare sul modulo SIM808 antenna remota per ricevere e trasmettere un segnale beacon.
2. Realizza il tuo circuito stampato fronte-retro per posizionare i componenti. È possibile creare una tavola a lato singolo, ma avrà grandi dimensioni.
3. Installa gli elementi sulla scheda e salda i contatti.
4. Lampeggia il modulo di controllo.
5. Avvia il beacon e testane il funzionamento.
6. Installa il dispositivo in un luogo conveniente e collegalo a una presa standard o propria batteria. L'ulteriore configurazione viene eseguita utilizzando simile agli smartphone e schema telefonico.

Uno degli schemi fatti in casa Segnale GPS presentato utilizzando il dispositivo Starline come esempio

Sviluppo circuiti stampati, la fabbricazione e l'installazione di un faro richiedono una buona conoscenza dell'ingegneria elettrica. Pertanto, i fari completamente fatti in casa sono rari.

Vantaggi e svantaggi

A aspetti positivi i beacon fatti in casa includono:

• produzione rapida di dispositivi di localizzazione;
• basso costo del prodotto;
• la funzionalità di un faro fatto in casa non è inferiore ai dispositivi di fabbrica;
• Possibilità di configurare il dispositivo.

• le dimensioni di un faro fatto in casa sono maggiori di quelle dei progetti di fabbrica;
• rischio di spegnimento dovuto all'utilizzo di più componenti collegati tramite fili nel circuito;
• breve durata della batteria.

L'ultimo inconveniente può essere compensato installando una batteria più capiente, ma ciò aumenterà le dimensioni e il costo della struttura. Inoltre, il diagramma includerà fili aggiuntivi e connettori che possono ossidarsi o scollegarsi dalle vibrazioni durante la guida.

Dopo diversi esperimenti con Arduino, ho deciso di realizzare un localizzatore GPS semplice e poco costoso con coordinate inviate tramite GPRS al server.
Usato Arduino Mega 2560 (ArduinoUno), SIM900 - Modulo GSM/GPRS (per l'invio di informazioni al server), Ricevitore GPS GPS SKM53.

Il tutto è stato acquistato su ebay.com, per un totale di circa 1500 rubli (circa 500 rubli per l'arduino, un po' meno per il modulo GSM, un po' di più per il GPS).

Ricevitore GPS

Per prima cosa devi capire come lavorare con il GPS. Il modulo selezionato è uno dei più economici e semplici. Tuttavia, il produttore promette una batteria per salvare i dati satellitari. Secondo la scheda tecnica, partenza a freddo dovrebbero volerci 36 secondi, tuttavia, nelle mie condizioni (10° piano dal davanzale della finestra, nessun edificio nelle vicinanze) ci sono voluti fino a 20 minuti. Il prossimo avvio, tuttavia, è già di 2 minuti.

Un parametro importante dei dispositivi collegati ad Arduino è il consumo energetico. Se sovraccarichi il convertitore Arduino, potrebbe bruciarsi. Per il ricevitore utilizzato il consumo massimo è di 45 mA @ 3,3 V. Perché le specifiche dovrebbero indicare l'intensità di corrente ad una tensione diversa da quella richiesta (5 V) è per me un mistero. Tuttavia, il convertitore Arduino resisterà a 45 mA.

Connessione

Il GPS non è controllato, sebbene abbia un pin RX. Per quale scopo non è noto. La cosa principale che puoi fare con questo ricevitore è leggere i dati tramite il protocollo NMEA dal pin TX. Livelli: 5 V, solo per Arduino, velocità: 9600 baud. Collego VIN a VCC dell'arduino, GND a GND, TX a RX della seriale corrispondente. Ho letto i dati prima manualmente, poi utilizzando la libreria TinyGPS. Sorprendentemente, tutto è leggibile. Dopo essere passato a Uno, ho dovuto utilizzare SoftwareSerial e poi sono iniziati i problemi: alcuni caratteri del messaggio sono andati persi. Questo non è molto critico, poiché TinyGPS elimina i messaggi non validi, ma è piuttosto spiacevole: puoi dimenticarti della frequenza di 1Hz.

Una breve nota su SoftwareSerial: non ci sono porte hardware sullo Uno (oltre a quella collegata a USB Serial), quindi devi utilizzare il software. Quindi può ricevere dati solo su un pin su cui la scheda supporta gli interrupt. Nel caso di Uno, questi sono 2 e 3. Inoltre, solo una di queste porte alla volta può ricevere dati.

Ecco come appare il "banco di prova".

Ricevitore/trasmettitore GSM

Ora arriva la parte più interessante. Modulo GSM - SIM900. Supporta GSM e GPRS. Non sono supportati né EDGE, né soprattutto 3G. Per la trasmissione dei dati delle coordinate, questo probabilmente è positivo: non ci saranno ritardi o problemi nel passaggio da una modalità all'altra, inoltre il GPRS è ora disponibile quasi ovunque. Tuttavia, per alcune applicazioni più complesse, ciò potrebbe non essere sufficiente.

Connessione

Il modulo è anche controllato da porta seriale, con lo stesso livello - 5V. E qui avremo bisogno sia di RX che di TX. Il modulo è scudo, cioè è installato su Arduino. Inoltre, è compatibile sia con mega che con uno. La velocità predefinita è 115200.

Lo assembliamo su Mega, e qui ci aspetta la prima spiacevole sorpresa: il pin TX del modulo cade sul 7° pin di Mega. Sul 7° pin del mega non sono disponibili interruzioni, il che significa che il 7° pin dovrà essere collegato, ad esempio, al 6° pin, sul quale sono possibili interruzioni. Quindi sprecheremo un pin di Arduino. Bene, per un mega non è molto spaventoso, dopotutto ci sono abbastanza spilli. Ma per Uno questo è già più complicato (ti ricordo che ci sono solo 2 pin che supportano gli interrupt: 2 e 3). Per risolvere questo problema possiamo suggerire di non installare il modulo su Arduino, ma di collegarlo tramite fili. Quindi puoi usare Serial1.

Dopo la connessione, proviamo a “parlare” con il modulo (non dimenticare di accenderlo). Selezioniamo la velocità della porta: 115200, ed è positivo se tutte le porte seriali integrate (4 su mega, 1 su uno) e tutte le porte software funzionano alla stessa velocità. In questo modo puoi ottenere un trasferimento dati più stabile. Non so perché, anche se posso indovinarlo.

Quindi, scriviamo il codice primitivo per l'inoltro dei dati tra porte seriali, invia Atz, silenzio in risposta. Che è successo? Ah, distinzione tra maiuscole e minuscole. ATZ, andiamo bene. Evviva, il modulo può sentirci. Vuoi chiamarci per curiosità? ATD +7499... Il telefono fisso squilla, dall'arduino esce fumo, il portatile si spegne. Il convertitore Arduino è bruciato. È stata una cattiva idea alimentarlo a 19 volt, anche se è scritto che può funzionare da 6 a 20 V, si consiglia 7-12 V. La scheda tecnica del modulo GSM non dice da nessuna parte il consumo energetico sotto carico. Bene, Mega va al magazzino dei pezzi di ricambio. Con il fiato sospeso, accendo il portatile, che ha ricevuto +19 V tramite la linea +5 V dall'USB. Funziona e anche l'USB non si è bruciato. Grazie Lenovo per averci protetto.

Dopo che il convertitore si è bruciato, ho cercato il consumo di corrente. Quindi, picco - 2 A, tipico - 0,5 A. Questo va chiaramente oltre le capacità del convertitore Arduino. Richiede cibo separato.

Programmazione

Il modulo fornisce ampie funzionalità di trasferimento dati. A partire da chiamate vocali e SMS per finire, appunto, con il GPRS. Inoltre, per quest'ultimo è possibile esibirsi Richiesta HTTP utilizzando i comandi AT. Dovrai inviarne diversi, ma ne vale la pena: non vuoi davvero creare una richiesta manualmente. Ci sono un paio di sfumature nell'apertura di un canale di trasmissione dati tramite GPRS: ricordate il classico AT+CGDCONT=1, “IP”, “apn”? Quindi, qui è necessaria la stessa cosa, ma un po 'più astuta.

Per ottenere la pagina URL specificoè necessario inviare i seguenti comandi:
AT+SAPBR=1,1 //Operatore aperto (Operatore) AT+SAPBR=3,1,"CONTYPE","GPRS" //tipo di connessione - GPRS AT+SAPBR=3,1,"APN","internet" //APN, per Megafon - internet AT+HTTPINIT //Inizializza HTTP AT+HTTPPARA="CID",1 //ID operatore da utilizzare. AT+HTTPPARA="URL","http://www.example.com/GpsTracking/record.php?Lat=%ld&Lng=%ld" //L'URL effettivo, dopo sprintf con le coordinate AT+HTTPACTION=0 // Richiedi dati utilizzando il metodo GET //attendi la risposta AT+HTTPTERM //interrompi HTTP

Di conseguenza, se c'è una connessione, riceveremo una risposta dal server. Cioè, infatti, sappiamo già come inviare i dati delle coordinate se il server li riceve tramite GET.

Nutrizione

Dato che il modulo GSM è alimentato dal convertitore Arduino, come ho scoperto, cattiva idea, si è deciso di acquistare un convertitore 12v->5v, 3A sullo stesso ebay. Tuttavia, al modulo non piace l'alimentazione a 5 V. Facciamo un trucco: collega 5V al pin da cui provengono 5V dall'arduino. Quindi il convertitore integrato nel modulo (molto più potente del convertitore Arduino, MIC 29302WU) produrrà da 5 V ciò di cui il modulo ha bisogno.

server

Il server ne ha scritto uno primitivo: memorizzando le coordinate e disegnando su Yandex.maps. In futuro sarà possibile aggiungere diverse funzionalità, tra cui il supporto per più utenti, lo stato “armato/disarmato”, lo stato dei sistemi del veicolo (accensione, fari, ecc.) ed eventualmente anche il controllo dei sistemi del veicolo. Naturalmente, con il supporto appropriato per il localizzatore, che si trasforma senza problemi in un vero e proprio sistema di allarme.

Prove sul campo

Ecco come appare il dispositivo assemblato, senza custodia:

Dopo aver installato il convertitore di alimentazione e averlo inserito nella custodia da un modem DSL guasto, il sistema si presenta così:

Ho saldato i fili e rimosso diversi contatti dai blocchi Arduino. Sembrano così:

Ho collegato la corrente a 12 V in macchina, ho girato per Mosca e ho preso la pista:


I punti traccia sono piuttosto distanti tra loro. Il motivo è che l'invio dei dati tramite GPRS richiede un tempo relativamente lungo e durante questo tempo le coordinate non vengono lette. Si tratta chiaramente di un errore di programmazione. Viene trattato, in primo luogo, inviando immediatamente un pacchetto di coordinate nel tempo e, in secondo luogo, lavoro asincrono con modulo GPRS.

Il tempo di ricerca dei satelliti sul sedile del passeggero di un'auto è di un paio di minuti.

conclusioni

Creazione localizzatore GPS usare Arduino con le proprie mani è possibile, anche se non è un compito banale. Domanda principale ora - come nascondere un dispositivo in un'auto in modo che non sia esposto a fattori dannosi (acqua, temperatura), non sia coperto di metallo (GPS e GPRS saranno schermati) e non sia particolarmente evidente. Per ora sta semplicemente nell'abitacolo e si collega alla presa dell'accendisigari.

Bene, dobbiamo anche correggere il codice per una traccia più fluida, sebbene il tracker svolga già il compito principale.

Dispositivi usati

• Arduino Mega2560
• ArduinoUno
• GPS SkyLab SKM53
• Schermatura GSM/GPRS basata su SIM900
• Convertitore DC-DC 12v->5v 3A