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!

Технологии идут вперед – планшеты совершенствуются с каждым днем все сильнее и сильнее. В какую сторону не глянь – увидишь планшет или телефон, размером с планшет. Такая уж тенденция в нашем мире и это правильная тенденция, я считаю.

Лет так 10 назад в нашем распоряжении оказывался ноутбук. На то время ноуты серьезно уступали стационарным компьютерам. Однако с большинством задач справлялись они достойно. Но нам стало этого мало и человечество стало пичкать разными новшествами мобильные телефоны. В году 2006 мы уже могли хвастаться своими «умными» телефонами, умеющими принимать и передавать данные, дающие возможность проверить почту и даже скачать мелодию и проиграть видео. Но и этого оказалось недостаточно. На сегодняшний день чего только нет у нас, остается только выбрать.

Планшеты стали некой «золотой серединой» между всеми устройствами. Их функционал и мощность все растут. Теперь имея планшет, не обязательно иметь ноутбук, а имея крутой смартфон, не обязательно иметь планшет.

Многим известно, что планшет с GPS модулем может стать довольно хорошим заменителем специализированного GPS-навигатора. Это действительно так, но ключевое слово «довольно» должно было вас слегка насторожить. Дело в том, что производители планшетов хоть и «всовывают» в них совсем крохотные модули GPS, но это совсем не значит, что они кропотливо работают над тем, чтобы этот GPS модуль функционировал идеально. В итоге получается, что модуль «Джипиес» есть, но связи со спутниками совсем нет. Но не стоит делать сразу же плохих выводов. Хоть мы и теряем в качестве, но вместо этого получаем очень много в мощности и в возможностях.

Вывод таков – нужен чисто навигатор – бери обычнейший навик без лишних наворотов, которые совсем не клеятся к функциям показа дороги водителю (радио, 3G, Wi-Fi, видео, Android система и прочее). Однако если тебе нужно устройство, способное дорогу показать, фильм дать посмотреть и в «одноклассниках» почитать новостную ленту, тогда планшет нужно брать.

В данной статье у нас лимит на деньги в 10 тысяч. Как для планшета — это вполне нормальная, я бы сказал, средняя цена. Поэтому опустим мы сегодня все эти китайские штучки, не внушающие доверия.

Я выбрал следующие ТОП 3 планшета: ASUS Nexus 7 16Gb, Prestigio MultiPad 4 PMP7480D 3G, Acer Iconia Tab A100 8Gb.

Бренды сами по себе весьма известны на наших просторах, поэтому не вижу смысла говорить о самих компаниях и их разнообразии выпускаемой продукции.

Асус Нексус 7

Пусть первым на очереди будет ASUS Nexus 7, уж очень он мне приглянулся. В интернет магазинах стоимость его как раз в районе 10к, + 200-300 рублей. В фирменных магазинах Асуса он стоит 9900.
Что же у него «под капотом»? Имеет он Android 4.3 версии. Оснащен 4-х ядерным процессором, Qualcomm Snapdragon (APQ8064 1500 МГц) – весьма массивный и злой зверь, я бы так назвал данный процессор. Да еще и видеопроцессор Adreno 320. 2 гига оперативной памяти, да мой старый ПК и то меньше имеет. Встроенной памяти 16 Гиг, тоже вполне достаточно.

ПС: Все 3 модели имеют 7-8-ми дюймовые экраны, так как 10” использовать в авто как навик будет крайне затруднительно.

Нехилое разрешение в 1920×1200 для такого экрана очень много, пикселей глазом человека не увидеть. Матрица IPS. Есть Wi-Fi и есть Bluetooth, куда же без них в наше время то. Кстати версия «Блютуза» — 4.0. Задняя камера на 5, передняя на 1.2 пикселей. Фото выходят достойными. Два динамика, то бишь мы имеем стереозвук. Конечно GPS имеется, да еще и с поддержкой A-GPS. Присутствует ГЛОНАСС. Аккумулятор на 3950 мАч.

Acer Iconia Tab A100

Следующий черед выпал на Acer Iconia Tab A100. Раньше всегда Асер и Асус путал, даже когда ноут покупал, не мог определится между моделью той и другой компании.

Стоимость сего агрегата колеблется в районе 9 тысяч рублей. Имеет 4-й Андроид, однако это такое дело, сегодня 4, а завтра обновишься и до 4,3… Проц на 2 ядра, однако Nvidia Tegra 2 (1000 МГц), процессоры Nvidia Tegra являются самыми лучшими в своем роде и не только по-моему мнению. Оперативки мы имеем 1 Гб, более чем достаточно на сегодняшний день. Встроенной памяти 8 Гб, но не забываем про флешки. Разрешение экрана несколько меньше, 1024×600, но диагональ та же. IPS отсутствует, если он очень кому важен, лично мне – не особо. Видеопроцессор также от NVIDIA. Вай-Фай, Блютуз (2.1 EDR) – все на месте. Тыловая фотокамера на 5 млн пикс., фронтальная имеет 2. GPS, A-GPS конечно же имеются, иначе не было бы этого девайса у нас в списке. Порт micro HDMI. Аккумулятор емкостью 1530 мАч (вот тут действительно маловато).

Престижио Мультипад 4


И напоследок Prestigio MultiPad 4. Стоимость его около 9 000. Стандартно стоит 4,2 Андроид. Имеет 4 ядра, MediaTek MT8389 (1200 МГц). ОЗУ в количестве 1 Гб. Встроенной памяти 16. А вот экран несколько больше, 8” на 1024×768, IPS. Видеопроц. PowerVR SGX544. По мимо Wi-Fi и Bluetooth оснащен 3G модулем — приятное дополнение. Тыловая камера на 8 млн пикс, однако стоит знать, что количество пикселей не в полном ответе за качество, фронтальная на 2 млн. GPS также с приставкой А. Аккумулятор имеет емкость в 4850 мАч. + чехольчик, Престижио любит дарить чехлы.

«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.

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.

В статье рассмотрим вопрос — приемник спутниковых сигналов GPS, это необходимая вещь или ненужное украшение?

Здесь двух мнений быть не может – GPS/ГЛОНАСС приемник не только желателен, но, по моему мнению, даже обязателен в видеорегистраторе. Для тех, кто впервые приобретает автомобильный видеорегистратор, необходимо уяснить разницу между GPS приемником, встроенным в авторегистратор и GPS-навигатором. Оба они работают по одинаковому принципу – фиксируют сигналы с космических спутников и на основании этих радиосигналов математически вычисляют свои координаты.

Разница между GPS-навигатором и GPS приемником:

  • GPS-навигатор получив координаты может связать их со специальными картами для навигации и указать на графическом дисплее ваше местоположение на этой карте. Ну а дальше все зависит лишь от типа карт, установленных на вашем навигаторе. Можно посмотреть визуально в каком городе, и на какой улице Вы находитесь, рассчитать дальнейший маршрут и многое другое.
  • GPS приемник в автомобильном видеорегистраторе играет совсем другую роль. Он также вычисляет свои координаты с помощью спутников, но дальше все происходит совсем по-другому. Полученные данные (а приемник получает их практически ежесекундно) пишутся в специальный файл, который синхронизируется с видеофайлом (эти GPS-данные могут быть интегрированы прямо в видеофайл), оба этих файла пишутся на карту памяти.

Кроме координат GPS приемник может вычислять скорость автомобиля, пройденное расстояние, высоту над уровнем моря и даже точное время (получает со спутника). В зависимости от модели автомобильного видеорегистратора, все данные, или только координаты как раз и фиксируются в этом специальном файле.

Видеорегистратор должен быть снабжен специальной программой для отображения маршрута вашего автомобиля на картах Google

Что же происходит дальше? В простейшем случае, координаты и скорость автомобиля можно вывести на дисплей и записать вместе с изображением. При просмотре видеозаписи можно увидеть поверх видео титры с координатами и скоростью автомобиля. Но лучшим вариантом будет наличие специального программного обеспечения, которое при просмотре видео на компьютере будет отображать маршрут вашего автомобиля на навигационной карте.

Кроме самого видео, программа отображает положение автомобиля на карте Google, также в нижнем правом углу видны скорость автомобиля и даже направление движения в виде компаса.

На этом скриншоте все ещё красивее – видео синхронизировано с картой, которая переключена в режим спутник

Как видите, очень удобно. Если средства позволяют, обязательно приобретайте автомобильный видеорегистратор со встроенным GPS-приемником – не пожалеете.

Два примечания для будущих владельцев автомобильных видеорегистраторов с приемником GPS на заметку:

  1. Если захотите позже докупить внешний GPS-приемник, то нужно знать – ваш видеорегистратор должен поддерживать подключение внешних датчиков и конкретно GPS-приемника. Если он не оснащен подобной функцией, подключить внешний GPS-приемник будет невозможно.
  2. Нередко продавцы автомобильных видеорегистраторов заявляют, что наличие встроенного GPS-приемника превращают обычную видеозапись в полноценное доказательство (например, в случае ДТП), которое можно использовать юридически законно в судебном разбирательстве. Это не так. Возможно, существуют такие видеорегистраторы, но они должны быть сертифицированы госорганами и опечатаны, чтобы исключить внешнее воздействие. Такие регистраторы наверно могут применяться, например, на полицейской машине или скорой помощи. Вашу же видео запись, с GPS-данными или без, могут принять как доказательство при судебном разбирательстве только по решению судьи – все зависит от него!