CC BY
28COMPUTER SCIENCE
АНАЛ1З ТЕХНОЛОГИ ВЗАСМОДП GPS-ТРЕКЕРА З СЕРВЕРОМ НА ПРИКЛАД1 ПРОТОКОЛУ ТК-102
Втюк Альона Свгенивна Втюк Алта Свгенивна
Украта, м. Кшв
Нацюнальний техтчний Ушверситет Укрални "Кшвський полтехшчний 1нститут"
Abstract. This article is devoted to complex research technology interaction GPS-tracker server for example TK-102 protocol to address the problem of tracking moving objects in real time. It is shown that the data about the current state of the object not only allow the user to obtain complete information tracking, but also respond quickly to unforeseen circumstances to ensure the safety of the track and its preservation. This underlines the relevance and application of the analysis in various sectors such as transport control department of transport logistics in transportation management systems, automated fleet management system to control the current route vehicles, personal control and family members, etc.
The principles of GPS-trackers were investigated: GPS-receiver determines your location by measuring the time the signal from GPS satellites and send them in a modified form by using the data channel to the server, where they undergo further processing. Once the data has been received and the provision was calculated according to the data transmitted NMEA standards.
It is shown that the data sent by GPS-receiver include a lot of information, including coordinates (latitude and longitude), altitude, speed, time, etc. Standard NMEA sending data packet defined in the proposal. A separate statement is an independent unit of data. There are standard types of sentences for particular data types and for different categories of devices.
Principles of TK-102 protocol. In particular, studied the message format and algorithms for information exchange between the terminal and the server data.
The author demonstrates the possibilities of the global positioning system monitoring developments example of moving objects with the technology of interaction with the server for GPS-selected protocol.
Keywords: tracker, GPS, NMEA, server, navigation, monitoring.
Сучасш cynyramoBi системи мошторингу будуються на 0CH0Bi використання систем супутниково! нав^ацп, обладнання i технологш стшьникового або радюзв'язку, обчислювально! техшки та цифрових карт.
GPS-мошторинг об'екпв - технолопя, що знайшла широке застосування у рiзних галузях, таких як: диспетчерсью служби на транспорт^ транспортна лопстика в системах керування перевезеннями, автоматизоваш системи управлшня автопарком для контролю поточних маршрупв транспортних заcoбiв, персональний контроль члешв им'1 i т.д.[1].
Постановка проблеми. Робота системи онлайн мониторингу об'екпв з використанням GPS-технологш базуеться на передачi даних вiдcтеження (таких як координати, висота, швидюсть руху) вiд пристрою вщслщковування на сервер, де вiдбyваетьcя обробка даних, проводиться !х аналiз та за потреби приймаються рiшення щодо yправлiння об'ектом вiдcтеження.
Трекер - пристрш, що встановлюеться на об'ект вiдcтеження з метою вiдcлiдкoвyвання його подальшого перемiщення i контролю його мюцеположення. Трекер визначае свое мюцеположення, приймаючи сигнали ГЛОНАСС/GPS i надсилаючи !х за допомогою мoбiльнoгo 1нтернет-каналу GPRS на сервер в 1нтернет1 Далi oбрoбленi данi надсилаються на кшентський iнтерфейc (зокрема веб-клiент), на якому користувач cпocтерiгае перемiщення об'екта.
Отриманi данi передаються на центральний сервер системи в режимi реального часу по каналам стшьникового зв'язку. Мошторинг включае вщслщковування поточних координат, напрямку та швидкосп руху об'екта в режимi реального часу [2].
В загальному випадку, система онлайн мошторингу перемщення об'екта складаеться з ктента, сервера та трекера. Загальна архтектура системи представлена на рисунку 1.
Рис.1
Сервер розмщуеться на хостингу, його ресурси дшяться мiж багатьма raiernaM^ а захищений доступ до даних вiдбувaeться через веб-сторшку з будь-якого комп'ютера, пiдключеного до мереж 1нтернет. Оскiльки один сервер здатен працювати одночасно з тисячами трекерiв, знижуеться вaртiсть впровадження i обслуговування системи. Також одночасно тдвищуеться нaдiйнiсть зберiгaння i доступнiсть даних, оскшьки компани-оператори здaтнi утримувати багатократно резервоване яюсне серверне обладнання i штат спещатспв для його обслуговування.
Крiм того, можливий вaрiaнт побудови ситеми з единим розподшеним центром монiторингу. Тобто дaнi з трекерiв збираються одним або кшькома комунiкaцiйними серверами, стiкaються на один основний сервер бази даних i поширюються мiж пiдключеними промiжними серверами, яю вже забезпечують взaeмодiю з користувачами (веб-мошторинг) i фоновi задача При тaкiй побудовi системи користувaчi з рiзних куточкiв свiту працюватимуть з найближче розташованим регiонaльним веб-сервером з мшмальним пiнгом до нього.
Розглянемо принцип роботи GPS-приймача та його взаемодда з сервером. GPS-приймач отримуе пакет даних з супутника. На його основi розраховуеться власне положення трекера шляхом обчислення вщсташ вiд видимих супутникiв за методом трiaнгуляцiï.
Пiсля того, як даш були отримaнi i положення було розраховано, даш транслюються вiдповiдно до стандарт, створених NMEA (National Marine Electronics Association) i послщовно передаються зi швидкiстю передaчi даних 4800 бгт.
Нaцiонaльнa aсоцiaцiя морсько1 електротки (NMEA) розробила стандарти, що описують взaeмодiю мiж рiзним електронним обладнанням морського призначення. Стандарти дозволяють електронним пристроям передавати iнформaцiю на комп'ютери та iншi морсью пристроï.
GPS-приймaчi також працюють за цими стандартами NMEA. Бшьшють комп'ютерних програм i пристроïв, якi визначають положення (i спорщнену iнформaцiю) очiкують дaнi в формат NMEA.
Дaнi, нaдiслaнi GPS-приймачем включають в себе багато шформаци, зокрема координати (широта i довгота), висота, швидюсть руху, час i т.д. Стандартом NMEA визначена вщправка пакету даних в реченш. Окреме речення е незалежною одиницею даних. 1снують стaндaртнi типи речень для конкретних типiв даних, а також для рiзних кaтегорiй пристроïв.
Вс стaндaртнi пристро1' мають двобуквений префшс, який визначае тип пристрою для якого вш використовуеться, для GPS-приймaчiв префiксом е "GP". Пiсля префшсу слiдують три букви, якi визначають вмют речення. Формати речень рiзних виробникiв приймaчiв, що дозволенi NMEA, завжди починаються з символу "P", за яким слiдують три символи послщовносп, яка визначае iдентифiкaцiйний код виробника i додaтковi символи для визначення типу речення. Наприклад, Garmin речення буде починатися з PGRM i Sony буде починатися з PSNY.
Як приклад окремого випадку застосування стандарту NMEA передaчi речень розглянемо протокол ТК-102.
Кожне речення починаеться зi знака '$', мае близько 80 символiв i заюнчуегься символом повернення каретки / переведення рядка. Речення в мають формат рядка i мютять елементи даних, роздшеш комами.
Отримaнi дaнi являють собою текст ASCII. Речення заюнчуеться контрольною сумою, яка складаеться з символу "*" i двох шютнадцяткових цифр. [3]
NMEA стандарт мае тип речення для вмюту GPS-PVT^ra. Position, Velicity, Time) -представлення даних "позицiя, швидкiсть, час". Вш мае назву RMC (англ. Recommended Minimum Sentence C), що мае вигляд:
WORLD SCIENCE
№ 7(11), Vol.1, July 2016
21
$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A
де : RMC - рекомендоване мiнiмальне речення С
123519 - час у формат 12:35:19 UTC
A - статус (A - автономний, V - невизначений)
4807.038,N - широта 48 град 07.038' N
01131.000,E - довгота 11 град 31.000' E
022.4 - швидюсть вщносно Землi у вузлах
084.4 - кут вщхилення в градусах
230394 - дата (23 березня 1994)
003.1,W - магштне вiдхилення
*6A - контрольна сума [4]
Формат речення протоколу TK-102 заснований на формат речення GPRMC, але мае доповнюючi блоки: "авторизований номер + GPRMC UTC час + статус + широта + шдикатор N/S + довгота + шдикатор W / E + швидюсть + пеленгащя + дата + магштне вщхилення + варiацiя прийому + режим + контрольна сума + сигнал + команда + IMEI номер + CRC16 контрольне число".
Висновки. На сьогодшшнш день юнуе багато об'ектв, яю потребують онлайн мошторингу для оптимiзащl процесiв управлiння ними. Це i транспортнi засоби, i обладнання на виробницга, i вантажi, i персонал. Iснуючi технологи передачi даних про поточний стан об'екта дозволяють користувачевi не лише отримувати цiлiсну шформащю вiдстеження, а i оперативно реагувати на непередбачуваш обставини для забезпечення безпеки об'екта вiдстеження та його збереженост.
Таким чином, розглянутi принципи побудови моделi обмiну iнформацiею мiж iнформацiйним центром i об'ектом вщстеження можуть знайти широке застосування не лише в транспортному господарств^ а й на виробнищга та у повсякденному життi користувачiв.
Л1ТЕРАТУРА
1. О. И. Яковлев, А. Г. Павельев, С. С. Матюгов "Спутниковый мониторинг Земли. Радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы", 2010.
2. GPS-мошторинг транспорту www.inteh-plus.com.ua.
3. GPS Engine Board. User's Guide. Holux Technology Inc. www.holux.com.
4. NMEA data www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm.
