技適なbluetooth gnss/gpsレシーバーをraspberrypiで作りたい2
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技適なBluetooth GNSS/GPSレシーバーをRaspberryPiで作り
たい2
KenichiroMATOHARA(matoken)<[email protected]>
鹿児島Linux 勉強会 -第08回- 20141220(土)
Kenichiro MATOHARA
● @matoken● http://matoken.org/● 興味
● Linux● FLOSS● OpenSteetMap● 電子工作● ：
© OpenStreetMapへの協力者
関東時代
● 主に小江戸らぐに参加(東京エリアDebian勉強会/YLUG…)
http://koedolug.org/● 主にLinux関連の勉強会に参加
鹿児島に帰ってきて
● あちこちの勉強会に参加● Linux関連の勉強会が見当たらない…
「鹿児島らぐ(Kagoshima Linux User Group)」を立ち上げ
http://kagolug.org/
（大阪に引っ越した小江戸らぐ参加者が東海道らぐを作ったりしてたし）
鹿児島らぐ
● 今のところ鹿児島Linux勉強会を月1回開催● 今回第08回で0回目から数えて9回目の開催
● 鹿児島Linux勉強会● Linux読書会● Linux関連の発表● その他…
● これからの予定● オープンソースカンファレンス2015大分出展http://www.ospn.jp/osc2015-oita/
● OSMもそろそろやりたい
2015年頭に入門向けイベントを…
最近参加したイベント
● オープンソースカンファレンス2014福岡● 鹿児島らぐ展示<
● オープンソールアンカンファレンス鹿児島(鹿児島Linux勉強会 -第07回-)
● OSC忘年会● State of the Map Japan 2014 in Tokyo | D
ecember 13th
これからのイベント
● 鹿児島Linux勉強会 -第09回-● 1/23(金)あたり?
● オープンソースカンファレンス2015大分● 2/7(土)
精度の高いGPSモジュールを利用して位置測定をしたい
● OpenStreetMap Foundation Japanのmiurahrさんの小江戸らぐ9月のオフな集まり発表資料を見る
● "技適な Bluetooth GNSS/GPS レシーバーの作成と活用”
● 面白そう!● BluethoothSPPモジュールは持ってないけれど
RaspberryPiやUSB Bluethoothモジュールはあるのでこれで真似したい(技適通ってるし!)
● ついでに単体でログ取りとかもするようにしたい
準天頂測量衛星システムとかが使えたら街中でも安定
するかも…
用意したもの
● RaspberryPi B+(A/B/A+でもok)● USB Bluethoothドングル
● 5種類くらい持っていてこれまでに使えなかった物はないが，購入前に型番で検索して利用できるか確認したほうが無難
● 国内で売られているものは技適通っているはず● OSはRaspberryPi標準のRasbianを利用(DebianWheezyベース)
● TTLが出てるGPSモジュール(GT-723F 秋月電子で\2,800)● GNSS非対応だがとりあえず手持ちのもので検証
● Android端末にSPP接続が出来るBluetooth Terminalを導入(デバッグ用)
● Android端末にBluetoothGPS を使えるようにするBluetooth GPSを導入
RasbianへのBluetooth関連ソフトウェアの導入
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ sudo apt-get install bluetooth bluez
デーモンが起動しているのを確認
$ /etc/init.d/bluetooth status
bluetooth is running.
Bluetooth デバイスの確認
$ hcitool devDevices: hci0 E0:91:53:77:E8:99$ hciconfig -ahci0: Type: BR/EDR Bus: USB BD Address: E0:91:53:77:E8:99 ACL MTU: 310:10 SCO MTU: 64:8 UP RUNNING PSCAN RX bytes:10030 acl:8 sco:0 events:191 errors:0 TX bytes:1702 acl:8 sco:0 commands:111 errors:0 Features: 0xff 0xff 0x8f 0xfe 0x9b 0xbf 0x59 0x87 Packet type: DM1 DM3 DM5 DH1 DH3 DH5 HV1 HV2 HV3 Link policy: RSWITCH HOLD SNIFF PARK Link mode: SLAVE ACCEPT Name: 'raspberrypi-0' Class: 0x420100 Service Classes: Networking, Telephony Device Class: Computer, Uncategorized HCI Version: 3.0 (0x5) Revision: 0x1aa1 LMP Version: 3.0 (0x5) Subversion: 0x1aa1 Manufacturer: Cambridge Silicon Radio (10)
周りのデバイス検索
$ hcitool scan
Scanning ...
78:DD:08:B0:1F:37 x201s-0
98:91:20:21:55:78 Bluetooth Keyboard
● ※周りのデバイスは検索可能にしておく
ペアリングが可能なようにモードを変更してペアリング
● ペアリング可能なようにモード変更
$ sudo hciconfig hci0 piscan● ペアリング(ペアリングのキーはこの場合4835)
$ sudo bluetooth-agent 4835
Confirmation request of 396777 for device /org/bluez/2150/hci0/dev_70_F9_27_71_74_5B
※ペア先のデバイスは検出可能にしておく● 周りから見えないようにモードを戻しておく
$ sudo hciconfig hci0 noscan
プロトコル確認
● SPPが利用できるのを確認する
$ sdptool browse local● SPPが登録されていなかったら以下のようにして
登録する
$ sdptool add --channel=22 SP
SPPで接続して通信を試みる
$ sudo rfcomm listen /dev/rfcomm0 22
Waiting for connection on channel 22
Connection from 70:F9:27:71:74:5B to /dev/rfcomm0
Press CTRL-C for hangup
● これで /dev/rfcomm0 を通してSPP通信が出来る
実際に通信してみる
● 受信したり$ cat /dev/rfcomm0
test
hello
hello pi● 送信したり
$ echo "hello android" > /dev/rfcomm0
GPSモジュールを利用できるようにする
● RaspberryPiのGPIOのシリアルはシステムコンソールに割り当てられているのでこれを解除
● GPSモジュールとRaspberryPiの接続● GPSモジュールから送られてきた情報を取得
RaspberryPiのシステムコンソール割り当て解除
● /boot/cmdline.txt を以下のように編集（ここは要らないかも?）
編集前
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
編集後
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
● /etc/inittab の以下の行をコメントアウト若しくは削除
T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
ついでにグループ追加して再起動して反映
● pi ユーザでGPSモジュールが利用できるようにdialout GROUP に pi USER を追加
●
$ sudo addgroup pi dialout
The user `pi' is already a member of `dialout'.
$ id
uid=1000(pi) gid=1000(pi) groups=1000(pi),20(dialout)
$ sudo reboot
GPSモジュールとRaspberryPiの接続
● GPSモジュールの配線
RaspberryPiの配線
●配線
GT-723F P1(GND) <---> Pi P1-06(GND)GT-723F P2(PWR) <---> Pi P1-01(3.3V)GT-723F P5(TTL-In) <---> Pi P14(TX)GT-723F P6(TTL-Out) <---> Pi P1-15(RX)
VCC/GND辺りの接続間違えると大抵即壊れるので注意orz
GPSモジュールから送られてきた情報を取得
● GPIOのRX/TXはRaspberryPi上では/dev/ttyAMA0に割り当てられている
● gpscatコマンド(python-gps pkg)で内容を取得する
$ sudo apt-get install python-gps$ gpscat -s 9600 /dev/ttyAMA0
$GPRMC,120834.000,V,0000.0000,N,00000.0000,E,000.0,000.0,280606,,,N*70
$GPGGA,120834.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*61
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,0.0,0.0,0.0*30
$GPGSV,2,1,07,02,63,062,,26,59,190,,05,55,342,,10,30,043,*7B
$GPGSV,2,2,07,29,24,314,,15,23,212,,12,07,232,*46
:
GPSモジュールの情報をBluetoothでAndroidに送ってみる
● AndroidとRaspberryPiがペアリング出来ている状態で
$ gpscat /dev/ttyAMA0 > /dev/rfcomm0
● Andorid側はBluetooth Terminalを利用
AndroidでGPS情報として表示
● Bluetooth GPSを利用https://play.google.com/store/apps/details?id=googoo.android.btgps
● 「Enabke Mock GPS Provider」にチェックを付けることで他のAndroidアプリでもGPS情報が利用可能に
内蔵GPSをoffにしてももちろん動く
Androidのアプリを幾つか試す
● OSMAnd+ OK● GoogleMapOK● OSMTracker for Android NG● MyTrack NG(データ変換で行ける?)● Ingress NG
OSMAnd+
● GPS利用OK● ログ取りもOK● GPSステータスの処理はでき
ていない?
NG
いけるかも?
● My Tracks● GPSデータを変化すればいける
かも?● Polarとか書いてあるから心拍計と
かのヘルスセンサ用かも?
これから
● Bluethooth自動接続● DiskのRO化(電源断に対処するため)● GNSS GPS利用
● MSAS(MTSAT-1R_ひまわり6号/MTSAT-2_ひまわり7号)/QZSS(QZS-1_みちびき)対応が欲しい
● GPSコマンド利用● RTK(Real Time Kinematic)
http://www.rtklib.com/● cm単位の精度に!
参考URL
● "技適な Bluetooth GNSS/GPS レシーバーの作成と活用" https://dl.dropboxusercontent.com/u/90779460/Bluetooth_GNSS_receiver_201409.pdf
● "Article 37573 at 14/11/24 23:54:47 From: "Hiroshi Miura(@ACM)" Subject: [KoedoLUG:37573] Re: 前々回の発表資料「GNSSレシーバの制作」" http://hatochan.dyndns.org/koedolug/ml/201411.month/37573.html
● "ja/BluetoothUser - Debian Wiki" https://wiki.debian.org/ja/BluetoothUser
● "Gentoo Linux ドキュメント -- Gentoo Linux Bluetoothガイド" https://www.gentoo.org/doc/ja/bluetooth-guide.xml