Koncept n´ızkon´ akladov´ eho sledovac´ıho zaˇ r´ızen´ı pro osobn´ı automobily
Bakal´ aˇ rsk´ a pr´ ace
Studijn´ı program: B2646 – Informaˇcn´ı technologie Studijn´ı obor: 1802R007 – Informaˇcn´ı technologie Autor pr´ace: Tom´aˇs Moravec
Vedouc´ı pr´ace: Ing. Lenka Koskov´a Tˇr´ıskov´a
The concept of a low cost tracking device for personal cars
Bachelor thesis
Study programme: B2646 – Information Technology Study branch: 1802R007 – Information Technology
Author: Tom´aˇs Moravec
Supervisor: Ing. Lenka Koskov´a Tˇr´ıskov´a
Prohl´ aˇ sen´ı
Byl jsem sezn´amen s t´ım, ˇze na mou bakal´aˇrskou pr´aci se plnˇe vztahuje z´akon ˇc. 121/2000 Sb., o pr´avu autorsk´em, zejm´ena § 60 – ˇskoln´ı d´ılo.
Beru na vˇedom´ı, ˇze Technick´a univerzita v Liberci (TUL) neza- sahuje do m´ych autorsk´ych pr´av uˇzit´ım m´e bakal´aˇrsk´e pr´ace pro vnitˇrn´ı potˇrebu TUL.
Uˇziji-li bakal´aˇrskou pr´aci nebo poskytnu-li licenci k jej´ımu vyuˇzit´ı, jsem si vˇedom povinnosti informovat o t´eto skuteˇcnosti TUL;
v tomto pˇr´ıpadˇe m´a TUL pr´avo ode mne poˇzadovat ´uhradu n´aklad˚u, kter´e vynaloˇzila na vytvoˇren´ı d´ıla, aˇz do jejich skuteˇcn´e v´yˇse.
Bakal´aˇrskou pr´aci jsem vypracoval samostatnˇe s pouˇzit´ım uveden´e literatury a na z´akladˇe konzultac´ı s vedouc´ım m´e bakal´aˇrsk´e pr´ace a konzultantem.
Souˇcasnˇe ˇcestnˇe prohlaˇsuji, ˇze tiˇstˇen´a verze pr´ace se shoduje s elek- tronickou verz´ı, vloˇzenou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
16. 5. 2016
Podˇ ekov´ an´ı
Dˇekuji vedouc´ı pr´ace pan´ı Ing. Lence Koskov´e Tˇr´ıskov´e za odborn´e veden´ı a poskytnut´e informace pˇri zpracov´an´ı z´avˇereˇcn´e bakal´aˇrsk´e pr´ace. M´e podˇekov´an´ı patˇr´ı t´eˇz Tom´aˇsi Str´ansk´emu za sd´ılen´ı prak- tick´ych zkuˇsenost´ı s pouˇzit´ymi komponenty.
Abstrakt
Pr´ace se zab´yv´a problematikou sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı pro osobn´ı automobily. V ´uvodu je definov´an pojem sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı a poˇzadovan´ych vlastnost´ı. N´asleduje reˇserˇse aktu´aln´ı situace na trhu a srovn´an´ı uˇzit´ych koncept˚u pro realizaci sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı. Na z´akladˇe reˇserˇse je navrˇzen koncept sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı pro osobn´ı automobily s c´ılem vytvoˇrit levn´e a spolehliv´e zaˇr´ızen´ı pro stˇredn´ı a niˇzˇs´ı tˇr´ıdu voz˚u. V´ystupem pr´ace je prototyp c´ılov´eho zaˇr´ızen´ı, kter´y demonstruje zvolen´e hardwarov´e i softwarov´e ˇreˇsen´ı.
Abstract
Thesis deals with tracking devices for cars. The introduction defi- nes the concept of surveillance equipment and required attributes.
Followed by a research of the current market situation and compa- rison of the concepts used for implementing surveillance equipment.
Based on the research is designed concept of tracking devices for cars in order to create a cheap and reliable device for middle and lower class cars. The outcome of this work is the prototype of the target device, which demonstrates the chosen hardware and soft- ware solution.
Obsah
Seznam zkratek . . . 9
1 Uvod´ 10 2 Sledovac´ı zaˇr´ızen´ı 11 2.1 Historie . . . 11
2.2 Pˇr´ıtomnost . . . 11
2.3 Poˇzadovan´e vlastnosti . . . 12
2.3.1 Cena . . . 12
2.3.2 Spolehlivost . . . 12
2.3.3 Bezpeˇcnost . . . 13
2.3.4 Nen´aroˇcnost . . . 13
2.3.5 V´ıcejazyˇcnost . . . 13
2.3.6 Nastavitelnost . . . 14
2.3.7 Pˇr´ıvˇetivost . . . 14
2.4 Normy . . . 14
3 Situace na trhu 15 3.1 Kategorie . . . 15
3.1.1 N´ızkon´akladov´a zaˇr´ızen´ı (do 2 000 Kˇc) . . . 15
3.1.2 Stˇredn´ı tˇr´ıda (2 000 aˇz 8 000 Kˇc) . . . 15
3.1.3 Profesion´aln´ı ˇreˇsen´ı (8 000 aˇz 20 000 Kˇc) . . . 16
3.1.4 Specializovan´a zaˇr´ızen´ı (od 20 000 Kˇc) . . . 17
3.2 Tabulka vlastnost´ı kategori´ı . . . 17
3.3 Ide´aln´ı n´ızkon´akladov´e sledovac´ı zaˇr´ızen´ı . . . 18
3.4 Srovn´an´ı nˇekter´ych dostupn´ych model˚u . . . 19
3.4.1 TK-102 (SHX Trading s. r. o.) . . . 19
3.4.2 ECONOMY (SHX Trading s. r. o.) . . . 20
3.4.3 Helmer LK 506 (Alza.cz a.s.) . . . 20
3.4.4 Helmer LK 509 (Alza.cz a.s.) . . . 21
3.4.5 RF-V10 (GMcentrum s.r.o.) . . . 21
3.4.6 RF-V8S (GMcentrum s.r.o.) . . . 22
3.4.7 CU-07A (JABLOTRON ALARMS a.s.) . . . 22
3.4.8 CU-08 (JABLOTRON ALARMS a.s.) . . . 23
3.5 V´ysledky srovn´an´ı . . . 23
4 Koncept 25 4.1 R´ıd´ıc´ı jednotka . . . 25ˇ
4.2 Komunikaˇcn´ı rozhran´ı . . . 25
4.3 Senzor pohybu . . . 25
4.4 Nap´ajen´ı . . . 26
4.5 Blokov´e sch´ema . . . 26
5 Prototyp 28 5.1 V´yvojov´a deska Arduino . . . 28
5.2 Komunikaˇcn´ı modul GPS/GPRS/GSM . . . 29
5.3 Akcelerometr . . . 29
5.4 N´aklady na prototyp . . . 30
6 Softwarov´y n´avrh 31 6.1 Programovac´ı jazyk . . . 31
6.2 V´yvojov´e prostˇred´ı Arduino . . . 31
6.3 Hlaviˇcka programu . . . 32
6.4 Hlavn´ı funkce programu . . . 32
6.4.1 Inicializace (setup) . . . 32
6.4.2 Hlavn´ı smyˇcka (loop) . . . 33
6.4.3 Rozpozn´an´ı chyb (recognizeERROR) . . . 33
6.4.4 Odeˇsli pˇr´ıkaz do modulu (sendCommand) . . . 33
6.4.5 Odeˇsli zpr´avu o stavu do PC (sendReport) . . . 34
6.4.6 Zmˇeˇn reˇzim modulu (changeMode) . . . 34
6.5 Funkce v reˇzimu GSM . . . 34
6.5.1 Rozpozn´an´ı nov´e SMS (recognizeSmsNew) . . . 34
6.5.2 Rozpozn´an´ı hlaviˇcky SMS (recognizeSmsHeader) . . . 35
6.5.3 Rozpozn´an´ı obsahu SMS (recognizeSmsContent) . . . 35
6.5.4 Vykon´an´ı obsahu SMS (executeSmsContent) . . . 35
6.5.5 Odesl´an´ı SMS (sendSMS) . . . 35
6.6 Funkce v reˇzimu GPS . . . 36
6.6.1 Obsluˇz pˇreruˇsen´ı (serialEvent) . . . 36
6.6.2 Vyˇcti ´udaje o poloze z dat (parseCoordinates) . . . 36
6.6.3 Oprava souˇradnice (gpsCorrection) . . . 36
6.6.4 Poˇc´ıtej validn´ı GPS (countValidGpsCoordinates) . . . 37
6.7 Uk´azka komunikace . . . 37
7 Spotˇreba a v´ydrˇz na autobaterii 38
8 Bodov´e hodnocen´ı vlastn´ıho ˇreˇsen´ı 39
9 Z´avˇer 41
Literatura 41
A Obsah pˇriloˇzen´eho CD 45
Seznam zkratek
SMS Short message service, sluˇzba pro pˇrenost kr´atk´ych textov´ych zpr´av GPS Global Positioning System, druˇzicov´y polohovac´ı syst´em
GSM Groupe Sp´ecial Mobile, glob´aln´ı syst´em pro mobiln´ı komunikaci GPRS General Packet Radio Service, sluˇzba pro pˇrenos dat v mobiln´ı s´ıti GLONASS Globalnaja navigacionnaja sputnikovaja sistˇema, glob´aln´ı navigaˇcn´ı
satelitn´ı syst´em
IDE Integrated development environment, integrovan´e v´yvojov´e prostˇred´ı LED Light-Emitting Diode, dioda emituj´ıc´ı svˇetlo
ASCII American Standard Code for Information Interchange, americk´y standardn´ı k´od pro v´ymˇenu informac´ı
1 Uvod ´
Podnˇetem pro vytvoˇren´ı t´eto pr´ace mi byl m˚uj vlastn´ı z´ajem o sledovac´ı zaˇr´ızen´ı do vozidla, kdy jsem p´atral po levn´em, kvalitn´ım a jednoduˇse ovladateln´em zaˇr´ızen´ı, jeˇz napln´ı m´e poˇzadavky. Nejdˇr´ıve jsem provedl pr˚uzkum ˇcesk´eho trhu, kde jsem zjistil, ˇze zaˇr´ızen´ı, kter´a splˇnuj´ı m´e poˇzadavky, jsou cenovˇe ohodnocena kolem 8 000 Kˇc, nebot’ vˇseobecnˇe plat´ı, ˇze zaˇr´ızen´ı z dovozu jsou nˇekdy i o polovinu levnˇejˇs´ı. Z tohoto d˚uvodu jsem se rozhodl pro n´akup z ˇC´ıny. Prvn´ı zaˇr´ızen´ı za 500 Kˇc, kter´e i pˇres ofici´aln´ı informace o funkˇcnosti po cel´em svˇetˇe, nebylo v ˇCesk´e republice funkˇcn´ı, nebot’ mapov´e podklady na Evropu nebyly pˇripraveny a odpovˇedi SMS chodily v ˇc´ınsk´em jazyce. Z´aroveˇn nebylo moˇzn´e jej pˇrepnout a i manu´al byl pouze ˇc´ınsky.
Dalˇs´ı pokus byl se zaˇr´ızen´ım za 1 000 Kˇc, kdy mapov´e podklady byly tentokr´at pˇres mapy Google, a byly tedy funkˇcn´ı. Zaˇr´ızen´ı ale v SMS odpov´ıdalo ˇspatnˇe srozu- miteln´ymi textov´ymi ˇretˇezci, pˇresnost na stovky metr˚u byla nedostateˇcn´a a poloha byla tedy urˇcena vˇzdy o nˇekolik ulic vedle. St´ale jsem hledal vhodn´e ˇreˇsen´ı dan´e situace, a proto jsem se rozhodl pro v´yrobu vlastn´ıho sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı, kter´e by bylo moˇzn´e poˇr´ıdit v co nejniˇzˇs´ı cenov´e hladinˇe, ale s vlastnostmi n´aroˇcnˇejˇs´ıch mo- del˚u, jeˇz jsou v podstatnˇe vyˇsˇs´ı cenov´e relaci. Sv´ym v´yzkumem jsem zjistil, ˇze toto lze realizovat. K lepˇs´ı motivaci k dokonˇcen´ı sv´eho v´yzkumu, jsem se rozhodl, ˇze v r´amci sv´e bakal´aˇrsk´e pr´ace provedu prvn´ı etapu, tedy vytvoˇren´ı funkˇcn´ıho prototypu a n´avrhu programov´e ˇc´asti.
2 Sledovac´ı zaˇ r´ızen´ı
Sledovac´ı zaˇr´ızen´ı je pˇr´ıstroj, ud´avaj´ıc´ı svou vlastn´ı polohu na planetˇe Zemi, po- moc´ı zemˇepisn´e ˇs´ıˇrky a d´elky. Poloha se urˇcuje vzhledem k syst´emu druˇzic GPS, kter´e ob´ıhaj´ı rovnomˇernˇe rozprostˇreny na obˇeˇzn´e dr´aze zemˇe. Typicky slouˇz´ı ke sle- dov´an´ı osob, vozidel, ˇci n´akladu a jeho vyuˇzit´ı najdou jak bˇeˇzn´ı dom´ac´ı uˇzivatel´e a bezpeˇcnostn´ı agentury, usiluj´ıc´ı o bezpeˇcnost vozidel, podniky monitoruj´ıc´ı po- hyb sv´eho vozov´eho parku (Fleet management), tak i velk´e logistick´e spoleˇcnosti, sleduj´ıc´ı pohyby z´asilek nebo kontejner˚u. Pˇresnost polohy je pro uˇzivatelsk´y sektor des´ıtky metr˚u, zat´ımco autorizovan´ı uˇzivatel´e (americk´a arm´ada a vybran´e spoje- neck´e arm´ady) maj´ı k dispozici pˇresnost v jednotk´ach metr˚u. Vyˇsˇs´ı pˇresnosti se dosa- huje zp˚usoby, jako jsou napˇr´ıklad mobiln´ı s´ıtˇe, jin´e navigaˇcn´ı syst´emy, matematick´e v´ypoˇcty atd. Za ide´aln´ıch podm´ınek lze pˇresnost zv´yˇsit i na jednotky centimetr˚u.
Pˇresnost vertik´aln´ı je zpravidla 2x aˇz 3x tak horˇs´ı neˇz zmiˇnovan´a horizont´aln´ı [10].
2.1 Historie
Polohovac´ı syst´em GPS je vojensk´y glob´aln´ı druˇzicov´y syst´em [26], provozovan´y Ministerstvem obrany Spojen´ych st´at˚u americk´ych. Projekt navazuje na pˇredchoz´ı NAVSTAR GPS a od roku 1978 bylo do dneˇsn´ıho dne vypuˇstˇeno celkem 32 druˇzic.
Druˇzice nebyly vypouˇstˇeny pouze za ´uˇcelem urˇcov´an´ı polohy pro nav´adˇen´ı raket a dalˇs´ıch zaˇr´ızen´ı, ale tak´e aby detekovaly vypuˇstˇen´ı balistick´ych raket a v´ybuchy jadern´ych bomb. Vˇsechny satelity byly tak´e vybaveny pˇresn´ymi atomov´ymi hodi- nami, kter´e dnes dod´avaj´ı pˇresn´y ˇcas po cel´e zemi. P˚uvodnˇe vojensk´y projekt se stal dostupn´ym i pro neautorizovan´e uˇzivatele z finanˇcn´ıch d˚uvod˚u, aby nemusel b´yt zruˇsen. V roce 1990 bˇehem v´alky v Z´alivu byla doˇcasnˇe deaktivov´ana dostupnost pro neautorizovan´e uˇzivatele a zapojena byla opˇet v roce 1991 [1].
2.2 Pˇ r´ıtomnost
Satelitn´ı syst´em GPS se stal synonymem pro sledovac´ı zaˇr´ızen´ı a urˇcov´an´ı polohy a je celosvˇetovˇe vyuˇz´ıv´an ve vˇsech lidsk´ych odvˇetv´ıch. Nicm´enˇe dnes nen´ı jedin´ym pro- jektem poskytuj´ıc´ım zemˇepisnou polohu. Od roku 2011 je k dispozici rusk´y arm´adn´ı polohov´y syst´em GLONASS, kter´y se vyznaˇcuje stejnou pˇresnost´ı jako syst´em GPS [16]. Pomalu, ale jistˇe se dost´av´a do povˇedom´ı a vˇetˇsina nejnovˇejˇs´ıch mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı um´ı komunikovat nejenom s GPS, ale tak´e s GLONASS. Z´ısk´av´an´ım dat z
v´ıce neˇz jednoho syst´emu satelit˚u, poskytuje v´yrazn´e zv´yˇsen´ı pˇresnosti polohy. Po- sledn´ım, zat´ım nedokonˇcen´ym, je evropsk´y navigaˇcn´ı syst´em Galileo, kter´y m´a od roku 2012 nov´e s´ıdlo v Praze. ˇC´asteˇcnˇe mˇel b´yt funkˇcn´ı v roce 2015 (18 satelit˚u) a plnˇe dokonˇcen roku 2019/20 (30 satelit˚u). V roce 2014 vˇsak pˇriˇsel syst´em o dvˇe nov´e druˇzice, kter´e mˇel vyn´est rusk´y nosiˇc. Bohuˇzel mu selhal posledn´ı stupeˇn rakety a obˇe byly vyneseny na ˇspatnou obˇeˇznou dr´ahu, na kter´e jsou dodnes. Pozdˇeji roku 2014 byla vypuˇstˇena prvn´ı druˇzice na spr´avnou obˇeˇznou dr´ahu, ale pˇresto byl pot´e projekt pozastaven do doby, neˇz se vyˇreˇs´ı, jak do syst´emu zapojit druˇzice na ˇspatn´e obˇeˇzn´e dr´aze [25].
2.3 Poˇ zadovan´ e vlastnosti
V honu za kvalitn´ım, ale levn´ym sledovac´ım zaˇr´ızen´ım, je nutn´e nal´ezt kompromis mezi n´ızkou cenou a pohodl´ım z´akazn´ıka. K zajiˇstˇen´ı tohoto c´ıle je tˇreba vyzdvih- nout vlastnosti, kter´e neovlivn´ı cenu, ale v´yraznˇe pos´ıl´ı funkˇcnost a t´ım i konkuren- ceschopnost zaˇr´ızen´ı. N´asleduj´ıc´ı vlastnosti pro mne budou hr´at d˚uleˇzitou roli pˇri v´ybˇeru hardwarov´ych souˇc´astek, stejnˇe tak mi pomohou se zamˇeˇrit na ˇc´asti k´odu, kter´e potˇrebuj´ı b´yt optimalizov´any nejl´epe.
2.3.1 Cena
Koncept bude prim´arnˇe zamˇeˇren na minimalizaci pˇr´ıpadn´e v´yrobn´ı ceny s ohledem na zachov´an´ı vˇsech funkc´ı, oˇcek´avan´ych od sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı. Aby byl produkt atraktivn´ı, ale levn´y, je d˚uleˇzit´e kvalitn´ı zpracov´an´ı ˇc´ast´ı, kter´e neovlivn´ı koneˇcnou cenu zaˇr´ızen´ı. Jedn´a se o programovou ˇc´ast, jeˇz je slab´ym ˇcl´ankem vˇetˇsiny do- stupn´ych model˚u, v kategorii n´ızkon´akladov´ych sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı. Dostupn´ym modelem je v t´eto pr´aci myˇsleno sledovac´ı zaˇr´ızen´ı, bˇeˇznˇe dostupn´e v ˇcesk´ych ka- men´ych, nebo internetov´ych obchodech. Velkou ´usporu penˇez bude m´ıt pˇripojen´ı na autobaterii, kde levn´e modely touto moˇznost´ı neopl´yvaj´ı a jsou cenovˇe zat´ıˇzeny drah´ymi bateriemi, kter´e jsou mnohdy tou nejdraˇzˇs´ı ˇc´ast´ı sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı. V z´avˇereˇcn´e f´azi se budu pokouˇset odstranit pˇrebyteˇcn´e funkce, zbyteˇcnˇe komplikuj´ıc´ı provoz a pˇrisp´ıvaj´ıc´ı k vyˇsˇs´ı cenˇe.
2.3.2 Spolehlivost
Zaˇr´ızen´ı mus´ı b´yt spolehliv´e a poskytovat poˇzadovan´e informace za jak´ychkoliv podm´ınek a to i pˇri n´ızk´e cenˇe vybaven´ı. V pˇr´ıpadˇe poruchovosti u bˇeˇznˇe dostupn´ych model˚u, kdyˇz vynech´ame faktory, kter´e nelze ovlivnit, napˇr´ıklad nedostupn´y sign´al GPS nebo GSM s´ıtˇe, je na vinˇe bud’ ztr´ata sign´alu ˇspatn´ym um´ıstˇen´ım ve vozidle (o spr´avn´em um´ıstˇen´ı je nutn´e z´akazn´ıka informovat), vybit´ı baterie, softwarov´a chyba kter´a zp˚usob´ı zacyklen´ı, nebo pˇri prov´adˇen´ı r˚uzn´ych operac´ı ignoruje pˇr´ıchoz´ı SMS.
Proto je nutn´e ˇc´ıst a obslouˇzit vˇsechny doruˇcen´e SMS a informovat uˇzivatele o vˇsech skuteˇcnostech, napˇr´ıklad o v´ypadku sign´alu, pˇri ˇz´adosti o z´ısk´an´ı polohy.
2.3.3 Bezpeˇ cnost
ˇZ´adn´y z dostupn´ych model˚u, v kategorii n´ızkon´akladov´ych zaˇr´ızen´ı, nem´a moˇznost nastaven´ı ˇr´ıd´ıc´ıch ˇc´ısel, nebo hesla pro obnoven´ı, pˇri jeho ztr´atˇe. Kdyby pˇr´ıpadn´y zlodˇej zjistil telefonn´ı ˇc´ıslo, at’ uˇz odposlechem pobl´ıˇz vozidla, nebo z telefonu ma- jitele, je schopn´y deaktivovat zaˇr´ızen´ı na d´alku a odcizit vozidlo bez sebemenˇs´ıho podezˇren´ı majitele. Proto je nutn´e myslet na bezpeˇcnost jak pˇri pokusu o vypnut´ı z ciz´ıho ˇc´ısla, tak pˇri pˇr´ıpadn´em odpojen´ı od zdroje nap´ajen´ı, kter´e by ve fin´aln´ı verzi jistila integrovan´a baterie o mal´e kapacitˇe, a zajistila by pouze odesl´an´ı va- rovn´e SMS. Je pravdˇepodobn´e, ˇze pˇri odpojen´ı od baterie by bylo sledovac´ı zaˇr´ızen´ı odstranˇeno z vozidla a delˇs´ı v´ydrˇz by byla zbyteˇcn´a. D´ıky tomu se d´a uˇsetˇrit na cenˇe, kter´a je z velk´e ˇc´asti tvoˇrena potˇrebou velk´ych bateri´ı.
2.3.4 Nen´ aroˇ cnost
Zaˇr´ızen´ı mus´ı b´yt nen´aroˇcn´e na ´udrˇzbu, to znamen´a napˇr´ıklad v´ymˇenu, nebo dob´ıjen´ı bateri´ı. Baterie by mˇela b´yt v ide´aln´ım pˇr´ıpadˇe pˇripojena k autobaterii, kter´a dod´av´a energii i kdyˇz je motor vozidla vypnut´y. Na druhou stranu, jeho spotˇreba nesm´ı ovlivnit chod vozu, napˇr´ıklad vybit´ım autobaterie. Takov´a situace m˚uˇze pˇri d´ele vy- pnut´em motoru nastat velice snadno, protoˇze spotˇreba pˇri pˇripojen´ı do s´ıtˇe GPS je extr´emnˇe vysok´a. ˇReˇsen´ım by mˇelo b´yt pˇripojen´ı pouze do telefonn´ı s´ıtˇe GSM, kde se bude ˇcekat na pˇr´ıkazy z autorizovan´eho telefonn´ıho ˇc´ısla. V pˇr´ıpadˇe neopr´avnˇen´eho pohybu vozidla, nelze sledovat pohyb vozu pomoc´ı GPS, protoˇze spotˇreba by byla pˇr´ıliˇs vysok´a. Je nutn´e naj´ıt alternativn´ı ˇreˇsen´ı v podobˇe jednoho z dostupn´ych sen- zor˚u. Bˇeˇznˇe vyuˇz´ıvan´e jsou vibraˇcn´ı senzory, nebo senzor zrychlen´ı, tedy akcelero- metr. Ty zajist´ı pˇripojen´ı do s´ıtˇe GPS, pouze v pˇr´ıpadˇe pohybu a tedy i minimalizuj´ı spotˇrebu.
2.3.5 V´ıcejazyˇ cnost
Z hlediska ˇcesk´eho trhu, je nev´yhodou vˇsech n´ızkon´akladov´ych a vˇetˇsiny sledo- vac´ıch zaˇr´ızen´ı stˇredn´ı tˇr´ıdy, orientace na pouze jedin´y jazyk a to anglick´y. Ja- zyka neznal´y uˇzivatel m˚uˇze b´yt zmaten´y a v nestandardn´ıch situac´ıch odk´azan´y pouze na manu´al, kter´e nˇekter´e modely ani nemaj´ı. Vˇetˇsina dostupn´ych model˚u je pˇreprodejem ˇc´ınsk´ych zaˇr´ızen´ı a zˇr´ıdkakdy jsou k nim dod´av´any manu´aly v ang- lick´em jazyce. Je tedy vˇec´ı pˇreprodejce, zda vytvoˇr´ı ˇcesk´y manu´al. Nen´ı to probl´em pouze ˇCesk´e republiky a vzhledem k tomu, ˇze se jedn´a o jednoduchou softwarovou implementaci, z´akladn´ı komunikaˇcn´ı rozhran´ı bude v ˇcesk´em jazyce s moˇznost´ı jed- noduch´eho pˇrepnut´ı na poˇzadovanou jazykovou lokalizaci. Do fin´aln´ıho produktu bude pouze staˇcit nahr´at dostateˇcn´e mnoˇzstv´ı jazykov´ych variant, kter´e vzhledem k n´ızk´emu poˇctu textov´ych ˇretˇezc˚u a nen´aroˇcnosti jejich uloˇzen´ı v pamˇeti, nebude m´ıt ˇz´adn´y vliv na pˇr´ıpadnou cenu, kter´a by jinak mohla b´yt zp˚usobena nutnost´ı nav´yˇsen´ı pamˇeti pro data.
2.3.6 Nastavitelnost
Dalˇs´ı z nev´yhod dostupn´ych produkt˚u je nemoˇznost jak´ehokoliv vlastn´ıho nastaven´ı ˇci personalizace. At’ uˇz se jedn´a o citlivost senzor˚u, poˇcet potˇrebn´ych satelit˚u pro urˇcen´ı polohy (ˇc´ım m´enˇe satelit˚u, t´ım menˇs´ı pˇresnost, ale vˇetˇs´ı ˇsance na z´ısk´an´ı polohy pˇri ˇspatn´em sign´alu), nebo nastaven´ı jednotliv´ych textov´ych ˇretˇezc˚u. Vˇzdy je dobr´e, aby mˇel z´akazn´ık moˇznost si sv´e zaˇr´ızen´ı pˇrizp˚usobit dle libosti. Tuto moˇznost mu zaˇr´ızen´ı bude nab´ızet a vzhledem k tomu, ˇze implementace je ˇcistˇe softwarov´a z´aleˇzitost, nebude t´ım ovlivnˇena fin´aln´ı cena.
2.3.7 Pˇ r´ıvˇ etivost
SMS s ˇr´ıd´ıc´ımi pˇr´ıkazy mus´ı b´yt jednoduch´e, uˇzivatelsky pˇr´ıvˇetiv´e a snadno zapama- tovateln´e, aby bylo pro z´akazn´ıka ovl´ad´an´ı intuitivn´ı a srozumiteln´e. Nejpˇr´ıvˇetivˇejˇs´ı a nejjednoduˇsˇs´ı je to, co je pro uˇzivatele nejpˇrirozenˇejˇs´ı, tedy bˇeˇzn´a slova a vˇety, stejnˇe tak sledovac´ı zaˇr´ızen´ı by ve stejn´e formˇe mˇelo i odpov´ıdat. Tedy komunikace mezi uˇzivatelem a sledovac´ım zaˇr´ızen´ım by mˇela b´yt formou konverzace. Napˇr´ıklad
”Kde jsi?“, odpovˇed’:
”Prob´ıh´a lokalizace, poloha bude zasl´ana bˇehem nˇekolika mi- nut“, pozdˇeji:
”Nach´az´ım se na souˇradnic´ıch xxx“. Stejnˇe tak instalace zaˇr´ızen´ı mus´ı b´yt jednoduch´a a nesm´ı j´ı prov´azet komplikovan´e nastavov´an´ı. Vˇse by mˇelo fungovat pˇri prvn´ım spuˇstˇen´ı automaticky.
2.4 Normy
S pomoc´ı vedouc´ı pr´ace jsem prostudoval st´avaj´ıc´ı normy, za ´uˇcel pˇripravenosti na pˇr´ıpadn´e re´aln´e pouˇzit´ı. Prvn´ım byla Ergonomie softwaru pro multimedi´aln´ı uˇzivatelsk´a rozhran´ı - ˇC´ast 2: Multimedi´aln´ı navigace a ovl´ad´an´ı, jej´ıˇz obsah ale neodpov´ıd´a m´e pr´aci, d´ale pak obecn´e normy pro elektrick´a zaˇr´ızen´ı do vozidel a z´akon o podm´ınk´ach provozu vozidel, kter´y se zab´yv´a zejm´ena homologac´ı. Jejich studi´ı bylo zjiˇstˇeno, ˇze m´e sledovac´ı zaˇr´ızen´ı ˇz´adnou z norem neporuˇsuje a tato tvrzen´ı bylo ovˇeˇrena i po dokonˇcen´ı pr´ace. Prostudovan´e normy jsou zm´ınˇeny n´ıˇze.
Seznam zkouman´ych norem:
• ˇCSN EN ISO 14915-2 (833581)
• ˇCSN 30 4002 (304002)
• ˇCSN 30 4003 (304003)
• ˇCSN ISO 6722-3 (304004)
• ˇCSN 30 4011 (304011)
• ˇCSN EN 1648-1 (304020)
• ˇCSN EN 1648-2 (304020)
3 Situace na trhu
Na ˇcesk´em ani ˇz´adn´em sousedn´ım trhu nejsou k dispozici evropsk´e v´yrobky v kate- gorii n´ızkon´akladov´ych sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı, kter´a by byla veˇrejnˇe dostupn´a. Veˇsker´e zboˇz´ı je dov´aˇzeno od ˇc´ınsk´ych dodavatel˚u, takˇze ˇz´adn´y z pˇr´ıstroj˚u nem˚uˇze reflek- tovat poˇzadavky evropsk´ych z´akazn´ık˚u. Dom´ac´ı v´yrobky existuj´ı aˇz od kategorie drah´ych sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı, kter´e jsou vˇsak pro bˇeˇzn´eho z´akazn´ıka nedostupn´e, nebo jsou zat´ıˇzeny mˇes´ıˇcn´ımi poplatky za vyuˇz´ıv´an´ı sluˇzeb od jejich poskytovatele.
V n´asleduj´ıc´ım textu rozdˇel´ım ˇcesk´y trh na kategorie a n´aslednˇe se budu vˇenovat pouze dvˇema nejlevnˇejˇs´ım z nich, protoˇze drah´e a specializovan´e syst´emy nejsou pˇredmˇetem t´eto pr´ace.
3.1 Kategorie
Vzhledem k tomu, ˇze se mi nepodaˇrilo dohledat ˇz´adn´e dˇelen´ı, roztˇr´ıd´ım zaˇr´ızen´ı na trhu dle vlastn´ıch cenov´ych hladin, pro kter´e jsou spoleˇcn´e specifick´e vlastnosti a funkce.
3.1.1 N´ızkon´ akladov´ a zaˇ r´ızen´ı (do 2 000 Kˇ c)
Kategorie tˇech nejlevnˇejˇs´ıch sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı se mnohdy neoznaˇcuj´ı ani jako sle- dovac´ı zaˇr´ızen´ı pro automobily. Vˇetˇsinou jsou urˇceny pro vhozen´ı do braˇsny, noˇsen´ı na ruce, nebo pˇrivˇeˇsen´ı na kl´ıˇcenku, kde se sesb´ıran´a data o poloze ukl´adaj´ı na malou pamˇet’ovou kartu, ze kter´e jsou pozdˇeji vyˇcteny do poˇc´ıtaˇce. Jen zˇr´ıdka maj´ı zaˇr´ızen´ı v t´eto kategorii moˇznost odes´ıl´an´ı SMS pˇres s´ıt’ GSM. Vˇzdy maj´ı integrovanou bate- rii, kter´a pˇri bˇeˇzn´em pouˇz´ıv´an´ı vydrˇz´ı v r´amci jednotek dn˚u, pot´e je nutn´e zaˇr´ızen´ı dob´ıt. Vyznaˇcuj´ı se nemoˇznost´ı napojen´ı na autobaterii nebo jak´ekoliv nastaven´ı.
Specifick´e vlastnosti t´eto kategorie:
• baterie (v´ydrˇz jednotky dn˚u)
• ukl´ad´an´ı polohy na pamˇet’ovou kartu
3.1.2 Stˇ redn´ı tˇ r´ıda (2 000 aˇ z 8 000 Kˇ c)
Stˇredn´ı tˇr´ıda je jiˇz plnohodnotnou kategori´ı sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı do automobil˚u, cena zaˇr´ızen´ı se ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚u pohybuje kolem 6 000 Kˇc, nicm´enˇe vlastnosti
t´eto kategorie se objevuj´ı ihned za hranic´ı 2 000 Kˇc. Nejlevnˇejˇs´ı z t´eto kategorie maj´ı vˇetˇsinou pouze notifikaˇcn´ı SMS a baterii s v´ydrˇz´ı nˇekolika dn˚u, ale ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚u draˇzˇs´ıch stroj˚u, obsahuj´ı silnˇejˇs´ı baterii, kter´a je schopna vydrˇzet des´ıtky dn˚u. Z´aroveˇn obsahuj´ı levn´e senzory pohybu, kter´e bohuˇzel nemaj´ı nastavitelnou pˇresnost a ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚u je zde moˇznost mˇes´ıˇcn´ıch poplatk˚u za sluˇzby webov´e nebo mobiln´ı aplikace, ve kter´e je moˇzn´e nejenom sledovat polohu vozu, ale tak´e nastavit funkci takzvanˇe geofence, tedy kruhov´e oblasti kolem zvolen´e polohy, kter´a kdyˇz je pˇrekroˇcena (napˇr´ıklad kdyˇz vozidlo opust´ı mˇesto), z´akazn´ık je informov´an. V krajn´ıch pˇr´ıpadech maj´ı moˇznost pˇripojen´ı na autobaterii a tedy uloˇzen´ı do motoru vozidla. V jin´em pˇr´ıpadˇe maj´ı siln´e magnety, umoˇzˇnuj´ıc´ı pˇrichycen´ı, napˇr´ıklad na podvozku vozidla. Pˇres SMS pˇr´ıkazy lze nastavit autorizovan´a telefonn´ı ˇc´ısla.
Specifick´e vlastnosti t´eto kategorie:
• baterie (v´ydrˇz des´ıtky dn˚u)
• SMS notifikace
• moˇznost pˇripojen´ı na autobaterii
• mobiln´ı/webov´a aplikace pro sledov´an´ı polohy za mˇes´ıˇcn´ı poplatek
• moˇznost nastaven´ı autorizovan´ych ˇc´ısel
• magnetick´e ´uchytky
3.1.3 Profesion´ aln´ı ˇ reˇ sen´ı (8 000 aˇ z 20 000 Kˇ c)
Profesion´aln´ı ˇreˇsen´ı jsou t´emˇeˇr vˇzdy napojena na autobaterii a na sbˇernici vozidla.
Jejich d´alkov´ym ˇr´ızen´ım pomoc´ı webov´eho rozhran´ı lze napˇr´ıklad sledovat pˇr´ıvod pa- liva, stav n´adrˇze, dalˇs´ıch kapalin a efektivnˇe m´ıt pod kontrolou celou s´ıt’ firemn´ıch vozidel, monitorovat a optimalizovat trasy. Jsou vybaveny siln´ymi bateriemi a odoln´e proti poˇskozen´ı. Umoˇznuj´ı napˇr´ıklad pˇripojen´ı kamerov´ych syst´em˚u, nebo pˇripojen´ı mikrofonu do kabiny ˇridiˇce pro pˇr´ıpadn´e urychlen´e jedn´an´ı s pojiˇst’ovnou. Bohuˇzel jeho provoz a instalace je finanˇcnˇe velice n´aroˇcn´a a proto se vyplat´ı pouze pro spoleˇcnosti s velk´ym vozov´ym parkem. Vyuˇzit´ı najde i na moˇri v lodn´ı i kontejnerov´e dopravˇe. Tento typ ˇreˇsen´ı v ˇCesk´e republice poskytuje napˇr´ıklad spoleˇcnost Jablot- ron, nebo ˇSkoda. Obˇe spoleˇcnosti jsem kontaktoval, ale v r´amci utajen´ı v´yzkumu odm´ıtly sd´ılet informace. Nepokouˇsel jsem se o jejich dalˇs´ı zjiˇstˇen´ı, nebot’ profe- sion´aln´ı zaˇr´ızen´ı nejsou c´ılem t´eto pr´ace.
Specifick´e vlastnosti t´eto kategorie:
• bezdr´atov´e ˇr´ızen´ı a monitoring
• pˇripojen´ı na autobaterii
• pˇripojen´ı na komunikaˇcn´ı sbˇernici vozu
• baterie (v´ydrˇz des´ıtky dn˚u)
• pˇripojen´ı kamerov´ych zaˇr´ızen´ı vˇcetnˇe mikrofonu
• vyˇzaduje odbornou mont´aˇz a ´udrˇzbu
3.1.4 Specializovan´ a zaˇ r´ızen´ı (od 20 000 Kˇ c)
Specializovan´a sledovac´ı zaˇr´ızen´ı jsou raritou, urˇcenou pˇredevˇs´ım pro kategorie lu- xusn´ıch voz˚u tˇr´ıdy A. Dle telefonick´e konzultace u spoleˇcnosti SHERLOG, se vyplat´ı mont´aˇz tˇechto zaˇr´ızen´ı aˇz do vozidel s cenou pˇrevyˇsuj´ıc´ı 3 000 000 Kˇc. Zaˇr´ızen´ı jsou sofistikovanˇe ukryta na sloˇzitˇe dostupn´ych m´ıstech, ve vˇetˇsin´e pˇr´ıpad˚u jsou rozdˇelena na v´ıce ˇc´ast´ı po cel´em voze, aby nebylo jednoduch´e je vyˇradit. Jsou jiˇstˇena proti odstranˇen´ı a v pˇr´ıpadˇe kr´adeˇze vozu umoˇzˇnuj´ı okamˇzit´e odpojen´ı a pˇrevzet´ı speci- fick´ych ˇc´ast´ı vozu, napˇr´ıklad plynul´e zastaven´ı vozidla. Monitoring prob´ıh´a neust´ale a bezpeˇcnostn´ı agentura m´a vˇzdy pˇripraven´e vlastn´ı vozy, kter´e zabezpeˇc´ı vozidlo i zlodˇeje. Tyto sluˇzby v ˇCesk´e republice poskytuje napˇr´ıklad firma SHERLOG, kter´a jako ostatn´ı spoleˇcnosti nezveˇrejˇnuje ceny, ani technick´e parametry. Nepokouˇsel jsem se o jejich zjiˇstˇen´ı, nebot’ specializovan´a zaˇr´ızen´ı nejsou c´ılem t´eto pr´ace.
Specifick´e vlastnosti t´eto kategorie:
• nepˇretrˇzit´e sledov´an´ı
• pˇrevzet´ı kontroly vozidla
• zajiˇstˇen´ı vozu v pˇr´ıpadˇe kr´adeˇze
• velice obt´ıˇzn´e odpojen´ı, nebo poˇskozen´ı jednotky
3.2 Tabulka vlastnost´ı kategori´ı
N´asleduj´ıc´ı tabuka shrnuje vˇsechny zjiˇstˇen´e vlastnosti do jedn´e ucelen´e tabulky, ze kter´e jsou l´epe patrn´e rozd´ıly mezi jednotliv´ymi kategoriemi. Symbolem
”x“ je oznaˇcena vlastnost, kter´a je pro kategorii standardn´ı a pr´azdn´ym pol´ıˇckem, ne- obsahuj´ıc´ı symbol
”x“, oznaˇcuje tu vlastnost, kter´a nen´ı pro kategorii standardn´ı.
Standardn´ı je myˇslena ta vlastnost, kterou maj´ı spoleˇcnou vˇsechna zaˇr´ızen´ı v dan´e kategorii, naopak nestandardn´ı je myˇslena ta vlastnost, kterou nemaj´ı vˇsechny, nebo vˇetˇsina zaˇr´ızen´ıch v dan´e kategorii spoleˇcnou.
Vlastnost N´ızkon´akladov´a Stˇredn´ı Profesion´aln´ı Specializovan´a
Baterie x x x x
Poloha do pamˇeti x x x x
Notifikace SMS x x x
Pˇripojen´ı na autobaterii x x x
Ovl´ad´an´ı pˇres internet x x x
Magnetick´e ´uchytky x x x
Nastaven´ı x x x
Pˇripojen´ı na sbˇernici x x
Kamera x x
Mikrofon x x
Nepˇretrˇzit´e sledov´an´ı x
Pomoc agentury x
Pˇrevzet´ı kontroly x
Bezpeˇcn´e uloˇzen´ı x
Tabulka 3.1: Porovn´an´ı vlastnost´ı jednotliv´ych kategori´ı
3.3 Ide´ aln´ı n´ızkon´ akladov´ e sledovac´ı zaˇ r´ızen´ı
Pro porovn´an´ı vybran´ych, existuj´ıc´ıch sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı, jsem vytvoˇril bodov´e ohodnocen´ı (0 - 100 bod˚u), na z´akladˇe poˇzadovan´ych vlastnost´ı a kaˇzd´e katego- rii jsem pˇriˇradil maxim´aln´ı poˇcet bod˚u, kter´y dle m´eho n´azoru odpov´ıd´a jejich d˚uleˇzitosti pˇri v´ybˇeru z´akazn´ıkem, mezi dostupn´ymi produkty na ˇcesk´em trhu. Ide´aln´ımu sledovac´ımu zaˇr´ızen´ı, bude udˇelen maxim´aln´ı poˇcet bod˚u, tedy sto.
Maxim´aln´ı bodov´e rozdˇelen´ı pro ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (max. 20 bod˚u)
• spolehlivost (max. 15 bod˚u)
• bezpeˇcnost (max. 15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (max. 15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (max. 15 bod˚u)
• nastavitelnost (max. 10 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (max. 10 bod˚u)
3.4 Srovn´ an´ı nˇ ekter´ ych dostupn´ ych model˚ u
Navazuj´ıc na poˇzadovan´e vlastnosti, by ide´aln´ı sledovac´ı zaˇr´ızen´ı mˇelo m´ıt n´ızkou cenu, ide´alnˇe do dvou tis´ıc korun ˇcesk´ych. Mˇelo by b´yt spolehliv´e a ´udaje o poloze, ˇci kr´adeˇzi vozidla zaslat za jak´ekoliv situace. Nemˇelo by b´yt jednoduˇse odhaliteln´e, napˇr´ıklad v zapalov´an´ı vozu, zlodˇej by nemˇel m´ıt moˇznost ovl´adnout zaˇr´ızen´ı z neau- torizovan´eho mobiln´ıho pˇr´ıstroje. Nemˇelo by vyˇzadovat ˇcastou asistenci uˇzivatele, napˇr´ıklad v´ymˇenou baterie, nebo nutn´ymi restarty zaˇr´ızen´ı, stejnˇe tak v´ydrˇz by mˇela b´yt maxim´aln´ı. Ide´aln´ı je tedy pˇripojen´ı na autobaterii s v´ydrˇz´ı minim´alnˇe je- den mˇes´ıc bez dob´ıjen´ı, tedy j´ızdy s vozidlem. Komunikace by mˇela b´yt minim´anˇe v ˇcesk´em jazyce s moˇznost´ı nastaven´ı napˇr´ıklad zmˇeny jazyka, citlivosti senzor˚u, nebo autorizovan´eho ˇc´ısla. Ovl´ad´an´ı by mˇelo b´yt intuitivn´ı a jednoduˇse zapamatovateln´e.
Vzhledem k tomu, ˇze pr´ace pˇren´aˇs´ı vlastnosti ze stˇredn´ı tˇr´ıdy sledovac´ıch zaˇr´ızen´ı do kategorie n´ızkon´akladov´ych zaˇr´ızen´ı, budou v n´asleduj´ıc´ım srovn´an´ı hodnoceny zaˇr´ızen´ı z obou cenov´ych hladin. D´ale n´asleduje struˇcn´y popis nˇekter´ych dostupn´ych, nalezen´ych model˚u, vˇcetnˇe jejich bodov´eho ohodnocen´ı v z´avork´ach. Do porovn´an´ı jsem volil pˇr´ıstroje s nejlepˇs´ımi vlastnostmi.
3.4.1 TK-102 (SHX Trading s. r. o.)
Zˇrejmˇe nejpopul´arnˇejˇs´ı sledovac´ı zaˇr´ızen´ı na ˇcesk´em trhu, kter´e se nach´az´ı v kategorii n´ızkon´akladov´ych zaˇr´ızen´ı s cenou do 2 000 Kˇc (20). Kv˚uli kompaktn´ım rozmˇer˚um je zde ˇspatn´y pˇr´ıjem sign´alu (5) ale na druhou stranu je jednoduˇse ukryteln´y, ˇspatnˇe vystopovateln´y a obsahuje moˇznost autorizovan´eho kontaktu (15). Baterie m´a v´ydrˇz dva aˇz tˇri dny (1), komunikace ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚u neprob´ıh´a formou pˇrirozen´eho textu (0), ale pˇreddefinovanou kombinac´ı znak˚u a ˇc´ıslic, ˇc´ımˇz je ovl´ad´an´ı velice neintuitivn´ı (0). V´yhodou je mnoˇzstv´ı nastaven´ı, kter´e je nadstandardn´ı i ve stˇredn´ı tˇr´ıdˇe (9). (Celkem 50 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (20 bod˚u)
• spolehlivost (5 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (1 bod)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (9 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (0 bod˚u)
3.4.2 ECONOMY (SHX Trading s. r. o.)
GPS lok´ator cenovˇe se pohybuj´ıc´ı do 3 000 Kˇc, nicm´enˇe pro plnou funkˇcnost je nutn´e platit poplatek sedmset pades´at korun roˇcnˇe (12). Spolehlivost je d´ıky kva- litn´ımu proveden´ı dobr´a (10) a bezpeˇcn´e um´ıstˇen´ı pod kapotu motoru (15) zajiˇst’uje nen´aroˇcnost na ´udrˇzbu, kter´a je zajiˇstˇena tak´e vibraˇcn´ım senzorem (15). Komunikace v anglick´em jazyce (0) je obousmˇern´a, ovl´ad´an´ı tedy prob´ıh´a pˇr´ıkazy ve tvaru slov (5). Moˇznosti nastaven´ı jsou standardn´ı (2), ale nemoˇznost nastaven´ı pˇresnosti sen- zor˚u, m˚uˇze vyvol´avat faleˇsn´e poplachy bez moˇznosti n´apravy, nav´ıc zaˇr´ızen´ı vyˇzaduje odbornou mont´aˇz. (Celkem 59 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (12 bod˚u)
• spolehlivost (10 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (5 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (2 body)
3.4.3 Helmer LK 506 (Alza.cz a.s.)
Lok´ator se prod´av´a do 4 000 Kˇc, ale jako u pˇredchoz´ıho modelu, je pro plnou funkˇcnost nutn´e platit poplatek sedmset pades´at korun roˇcnˇe (8). Kvalitn´ı zpra- cov´an´ı zajist´ı dobrou spolehlivost (13) a bezpeˇcn´e um´ıstˇen´ı pod kapotu motoru (15) zajiˇst’uje nen´aroˇcnost na ´udrˇzbu a n´ızkou spotˇrebu zajiˇst’uje vibraˇcn´ı senzor (15).
Komunikace v anglick´em jazyce (0) je obousmˇern´a, ovl´ad´an´ı tedy prob´ıh´a slovn´ımi pˇr´ıkazy, ale absence mezer dˇel´a komunikaci velice nepˇr´ıvˇetivou (3). Moˇznosti nasta- ven´ı jsou minim´aln´ı (2). (Celkem 56 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (8 bod˚u)
• spolehlivost (13 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (3 body)
• pˇr´ıvˇetivost (2 body)
3.4.4 Helmer LK 509 (Alza.cz a.s.)
Draˇzˇs´ı model, s cenou do 4 000 Kˇc (10). Zpracov´an´ım pr˚umˇern´y model (10), kter´y je bezpeˇcnˇe um´ıstiteln´y pomoc´ı magnet˚u, napˇr´ıklad na podvozek vozidla (15), v´ydrˇz na baterii dosahuje aˇz 90 dn˚u, kde n´ızkou spotˇrebu zajiˇst’uje vibraˇcn´ı senzor (10).
Komunikace v anglick´em jazyce (0) je obousmˇern´a, ovl´ad´an´ı tedy prob´ıh´a slovn´ımi pˇr´ıkazy, stejnˇe jako u pˇredchoz´ıho, absence mezer dˇel´a komunikaci velice nepˇr´ıvˇetivou (3). Moˇznosti nastaven´ı jsou standardn´ı (5). (Celkem 53 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (10 bod˚u)
• spolehlivost (10 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (10 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (3 body)
• pˇr´ıvˇetivost (5 bod˚u)
3.4.5 RF-V10 (GMcentrum s.r.o.)
Draˇzˇs´ı model s cenou do 3 000 Kˇc (15). Zpracov´an´ım pr˚umˇern´y model (10), kter´y je bezpeˇcnˇe um´ıstiteln´y pomoc´ı magnet˚u, napˇr´ıklad na podvozek vozidla (15), v´ydrˇz na baterii dosahuje aˇz 90 dn˚u, kde n´ızkou spotˇrebu zajiˇst’uje vibraˇcn´ı senzor (10).
Komunikace v anglick´em jazyce (0) je obousmˇern´a, ovl´ad´an´ı tedy prob´ıh´a slovn´ımi pˇr´ıkazy, stejnˇe jako u pˇredchoz´ıho, absence mezer dˇel´a komunikaci velice nepˇr´ıvˇetivou (3). Moˇznosti nastaven´ı jsou standardn´ı (5). (Celkem 58 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (15 bod˚u)
• spolehlivost (10 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (10 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (3 body)
• pˇr´ıvˇetivost (5 bod˚u)
3.4.6 RF-V8S (GMcentrum s.r.o.)
Model s pˇrijatelnou cenou do 2 000 Kˇc (20). Pr˚umˇernˇe kvalitn´ı zpracov´an´ı (10), jed- noduˇse ukryteln´y k autobaterii (15), coˇz poskytuje dlouhou v´ydrˇz (15). Jednosmˇern´a komunikace v anglick´em jazyce (0), kdy ovl´ad´an´ı prob´ıh´a k´odov´ymi pˇr´ıkazy, kter´e jsou zkratkami a kombinacemi slov z anglick´eho jazyka (0). Nastavitelnost je nadpr˚umˇern´a, ale komplikovan´a a nav´ıc zaˇr´ızen´ı vyˇzaduje odbornou mont´aˇz (3). (Celkem 63 bod˚u) Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (20 bod˚u)
• spolehlivost (10 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (0 bod˚u)
• nastavitelnost (0 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (3 body)
3.4.7 CU-07A (JABLOTRON ALARMS a.s.)
Cesk´ˇ e sledovac´ı zaˇr´ızen´ı od firmy Jablotron, s cenou do 5 000 Kˇc (6), se vyznaˇcuje pˇredevˇs´ım dvˇemi komunikaˇcn´ımi jednotkami, jedna pro GSM, druh´a pro GPS, t´ım dosahuje na pomysln´y vrchol spolehlivosti (15), protoˇze jsou s´ıtˇe oddˇeleny a lze komunikovat kaˇzdou zvl´aˇst’. Nap´ajen´ı je zajiˇstˇeno z palubn´ı 12 V z´asuvky, t´ım sice odpad´a nutnost dob´ıjen´ı, nebo v´ymˇena bateri´ı (15), ale z bezpeˇcnostn´ıho hlediska tato moˇznost naprosto propad´a (0). Jednotka je v´ıcejazyˇcn´a (15) a pˇr´ıkazy jsou v rozumn´e formˇe (8). Nastavitelnost zaˇr´ızen´ı je nadpr˚umˇern´a (8). (Celkem 67 bod˚u) Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (6 bod˚u)
• spolehlivost (15 bod˚u)
• bezpeˇcnost (0 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (15 bod˚u)
• nastavitelnost (8 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (8 bod˚u)
3.4.8 CU-08 (JABLOTRON ALARMS a.s.)
Dalˇs´ı ˇcesk´e zaˇr´ızen´ı od firmy Jablotron, s cenou sahaj´ıc´ı k 6 000 Kˇc (4). Diky kva- litn´ımu zpracov´an´ı dosahuje na maxim´aln´ı poˇcet bod˚u spolehlivosti (15) a stejnˇe tak d´ıky um´ıstˇen´ı u autobaterie (15), jsem mu udˇelil pln´y poˇcet bod˚u z bezpeˇcnosti (15).
Podporuje ˇcesk´y a anglick´y jazyk (10) a komunikace pomoc´ı pˇr´ıkaz˚u je stejn´a, jako v pˇredchoz´ım pˇr´ıpadˇe (8). Nastavitelnost zaˇr´ızen´ı je takt´eˇz nadpr˚umˇern´a, nicm´enˇe vyˇzaduje odbornou mont´aˇz, kter´a je ze vˇsech zaˇr´ızen´ı nejn´aroˇcnˇejˇs´ı (5). (Celkem 72 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı zaˇr´ızen´ı:
• cena (4 bod˚u)
• spolehlivost (15 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (10 bod˚u)
• nastavitelnost (8 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (5 bod˚u)
3.5 V´ ysledky srovn´ an´ı
Tabulka n´ıˇze ukazuje v´ysledky bodov´eho hodnocen´ı ve formˇe tabulky. Pod textem se nach´az´ı seznam zkratek, pouˇzit´ych v tabulce. N´asleduje graf, pro lepˇs´ı porovn´an´ı celkov´eho poˇctu bod˚u s rozdˇelen´ım na jednotliv´e kategorie
Seznam zkratek tabulky bodov´eho hodnocen´ı:
• CE - cena
• SP - spolehlivost
• BE - bezpeˇcnost
• NE - nen´aroˇcnost
• JA - v´ıcejazyˇcnost
• NA - nastavitelnost
• P ˇR - pˇr´ıvˇetivost
N´azev sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı CE SP BE NE JA NA P ˇR Celkem
TK-102 20 5 15 1 0 9 0 50
ECONOMY 12 10 15 15 0 5 2 59
Helmer LK 506 8 13 15 15 0 3 2 56
Helmer LK 509 10 10 15 10 0 3 5 53
RF-V10 15 10 15 10 0 3 5 58
RF-V8S 20 10 15 15 0 0 3 63
CU-07A 6 15 0 15 15 8 8 67
CU-08 4 15 15 15 10 8 5 72
Tabulka 3.2: V´ysledky bodov´eho hodnocen´ı dostupn´ych model˚u
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
TK-102 ECONOMY Helmer LK
506 Helmer LK
509 RF-V10 RF-V8S CU-07A CU-08
Cena Spolehlivost Bezpečnost Nenáročnost Vícejazyčnost Nastavitelnost Přívětivost
Obr´azek 3.1: Grafick´e zn´azornˇen´ı bodov´eho hodnocen´ı dostupn´ych model˚u
4 Koncept
Pˇri tvorbˇe konceptu jsem se zamˇeˇril na v´ybˇer obecn´ych souˇc´astek, nespecifikuji tedy konkr´etn´ı v´yrobky, ale pouze jejich typ, d´ıky ˇcemuˇz nen´ı koncept sv´az´an s urˇcit´ym v´yrobkem a kusy lze nahradit jin´ymi, kter´e budou fungovat stejn´ym zp˚usobem. D´ale jsem zvolil, jak budou souˇc´astky propojeny, cestu, kterou budou komunikovat a ˇc´ım budou nap´ajeny.
4.1 R´ıd´ıc´ı jednotka ˇ
Z´akladem cel´eho sledovac´ıho zaˇr´ızen´ı je ˇr´ıd´ıc´ı jednotka, kter´a ovl´ad´a veˇsker´e dˇen´ı, pˇrij´ım´a a zpracov´av´a data, kter´a n´aslednˇe vyhodnocuje. Na z´akladˇe poˇzadovan´ych vlastnost´ı jsem se rozhodl pro mikrokontrol´er, kter´y je integrovan´ym obvodem, tedy v z´akladn´ı struktuˇre obsahuje procesor, operaˇcn´ı pamˇet’, pamˇet’ pro program, os- cil´ator, vstupn´ı a v´ystupn´ı rozhran´ı (porty). Volbu jsem uˇcinil zejm´ena z hlediska n´ızk´e ceny a dostaˇcuj´ıc´ıch parametr˚u. Mikrokontrol´ery se vyznaˇcuj´ı velmi vyso- kou spolehlivost´ı, kompaktnostn´ı a n´ızkou cenou, kter´a je m´ym c´ılem. ˇCasto jsou vyuˇz´ıv´any pro jedno´uˇcelov´e aplikace ˇr´ızen´ı, nebo regulace.
4.2 Komunikaˇ cn´ı rozhran´ı
Komunikaˇcn´ı rozhran´ı je zaˇr´ızen´ı, kter´e poskytuje pˇr´ıstup do s´ıt´ı GSM, GPS a popˇr´ıpadˇe GPRS. Rozran´ı m˚uˇze obsahovat v´ıce komunikaˇcn´ıch ˇcip˚u, napˇr´ıklad jeden pro GPS, druh´y pro GSM a t´ım umoˇzn´ı komunikaci v obou s´ıt´ıch z´aroveˇn. Nebo pomoc´ı jednoho ˇcipu, kter´y kombinuje vˇsechny s´ıtˇe do jednoho zaˇr´ızen´ı, ale nen´ı moˇzn´a komunikace ve v´ıce s´ıt´ıch z´aroveˇn, je tedy nutn´e mezi nimi pˇrep´ınat. Roz- ran´ı mus´ı poskytovat jednoduch´e pˇr´ıkazy, kter´e umoˇzn´ı komunikovat pˇres zm´ınˇen´e s´ıtˇe, bez potˇrebn´e znalosti jejich intern´ı struktury. Bude tedy moˇzn´e pomoc´ı jedno- duch´eho pˇr´ıkazu odeslat zpr´avu SMS, nebo bude poskytovat data z GPS ve speci- fick´em form´atu, kter´y bude moˇzn´e zpracovat a vyhodnotit.
4.3 Senzor pohybu
Pro notifikaci zmˇeny pohybu a maxim´aln´ı ´usporu elektrick´e energie je nutn´e sledo- vac´ı zaˇr´ızen´ı opatˇrit senzorem pohybu. Jedn´a se o ˇcidlo, kter´e zaznamen´av´a zmˇenu
sv´e vlastn´ı polohy, nejedn´a se tedy o detektor pohybu, kter´y zaznamen´av´a po- hyb okol´ı. Pro koncept je moˇzn´e vyuˇz´ıt vibraˇcn´ı senzor, je levn´y (des´ıtky korun), nepˇresn´y (nelze nastavit pˇresnost) a pouˇz´ıv´a jej vˇetˇsina dostupn´ych model˚u. Vibraˇcn´ı senzor m´a nulovou spotˇrebu, protoˇze se jedn´a o dr´atek uvnitˇr pruˇzinky, kter´a se ho v pˇr´ıpadˇe pohybu dotkne a uzavˇre se elektrick´y okruh. D´ale je moˇzn´e pouˇz´ıt akcelero- metr, kter´y z porovn´avan´ych model˚u maj´ı pouze modely od firmy Jablotron. Senzor je draˇzˇs´ı (stovky korun) ale na druhou stranu je pˇresn´y (lze nastavit pˇresnost), spotˇreba je u vˇetˇsiny model˚u 10 mA. Moˇzn´ym ˇreˇsen´ım by byla detekce pohybu po- moc´ı zmˇeny polohy GPS, nicm´enˇe spotˇreba pˇri pˇripojen´ı do s´ıtˇe GPS se pohybuje kolem 200 mA, proto toto ˇreˇsen´ı oznaˇcuji jako nevhodn´e, vzhledem k jeho n´arok˚um na energii.
4.4 Nap´ ajen´ı
Jako nap´ajen´ı m˚uˇze b´yt pouˇzita autobaterie, nebo jak´ykoliv jin´y zdroj energie o minim´aln´ım napˇet´ı 12 V a minim´aln´ım v´ystupn´ım proudem 1 A. Vstupn´ı napˇet´ı 12 V je minim´aln´ı potˇrebn´e nap´ajec´ı napˇet´ı, kter´e vyˇzaduje komunikaˇcn´ı modul.
Maxim´aln´ı velikost vstupn´ıho napˇet´ı bude d´ana pouˇzit´ym regul´atorem napˇet´ı, kter´y sn´ıˇz´ı vyˇsˇs´ı napˇet´ı na poˇzadovan´e. Proudov´y odbˇer 1 A je maxim´aln´ı moˇzn´y odbˇer, kter´y bude zaˇr´ızen´ı schopno vyvinout. Pˇri pouˇzit´ı zdroje nap´ajen´ı s niˇzˇs´ım ma- xim´aln´ım proudem, neˇz 1 A, m˚uˇze doj´ıt k poklesu napˇet´ı, nebo nen´avratn´emu poˇskozen´ı zdroje nap´ajen´ı (baterie), pokud je proud, kter´e zaˇr´ızen´ı zrovna potˇrebuje vyˇsˇs´ı, neˇz proud kter´y je zdroj nap´ajen´ı schopen dodat. Poˇskozen´ım je myˇsleno roz- taven´ı a v nˇekter´ych pˇr´ıpadech i explozi (dle typu baterie). Mezi sledovac´ı zaˇr´ızen´ı a zdroj nap´ajen´ı, bude um´ıstˇena vratn´a pojistka (PolySwitch), kter´a ochr´an´ı sledovac´ı zaˇr´ızen´ı pˇred nadproudem ˇci zkratem.
4.5 Blokov´ e sch´ ema
Blokov´e sch´ema ukazuje propojen´ı jednotliv´ych ˇc´ast´ı do funkˇcn´ıho celku. Zdroj nap´ajen´ı je pˇres vratnou pojistku napojen na ˇr´ıd´ıc´ı jednotku, kter´a d´ale rozdˇeluje energii mezi dalˇs´ı souˇc´astky, dle jejich potˇreb (12 V, 5 V, 3 V). ˇR´ıd´ıc´ı jednotka m´a na sebe napojen senzor pohybu, kter´y indikuje zmˇeny pohybu a v pˇr´ıpadˇe zmˇeny, ˇr´ıd´ıc´ı jednotku probud´ı ze sp´anku. Na ˇr´ıd´ıc´ı jednotku je tak´e napojeno komunikaˇcn´ı rozhran´ı, kter´e pouze vykon´av´a pˇr´ıkazy ˇr´ıd´ıc´ı jednotky, popˇr´ıpadˇe j´ı zas´ıl´a pˇr´ıchoz´ı data. Dle typu komunikaˇcn´ıho rozhran´ı je napojen na s´ıt’ GPS, GSM, popˇr´ıpadˇe GPRS.
Řídící jednotka Komunikační rozhraní
GPS
GSM
Senzor pohybu GPRS Napájení
Vratná pojistka
Obr´azek 4.1: Blokov´e sch´ema zapojen´ı
5 Prototyp
Pˇred tvorbou prototypu jsem se s vedouc´ı pr´ace dohodl na vyuˇzit´ı hotov´ych d´ıl˚u, kter´e poskl´ad´am dohromady a naprogramuji. C´ılem t´eto pr´ace nen´ı vytvoˇren´ı sledo- vac´ıho zaˇr´ızen´ı, pˇripraven´eho do s´eriov´e v´yroby, ale vytvoˇren´ı prototypu na kter´em uk´aˇzi zvolen´e hardwarov´e a softwarov´e ˇreˇsen´ı.
5.1 V´ yvojov´ a deska Arduino
Jako ˇr´ıd´ıc´ı jednotku jsem si zvolil v´yvojovou desku Arduino UNO [5] od spoleˇcnosti Arduino, kter´a obsahuje ˇcip ATmega328 [8]. Moˇznosti ˇcipu i desky mnohon´asobnˇe pˇresahuj´ı poˇzadavky na v´ykon i periferie, nicm´enˇe d´ıky jednoduch´emu programov´an´ı desky [20], bude moˇzn´y rychl´y v´yvoj ˇr´ıd´ıc´ıho softwaru. V pˇr´ıpadˇe fin´aln´ı v´yroby nav´ıc poˇc´ıt´am s pouze jednoduˇsˇs´ı variantou ˇcipu ATmega, takˇze fin´aln´ı k´od by z˚ustal stejn´y. ATmega i jin´a ˇreˇsen´ı jsou programov´ana v jazyce C, tedy nen´ı probl´em s v´ymˇenou ˇcipu za jin´e ˇreˇsen´ı, pouze by bylo nutn´e upravit nˇekter´e pˇr´ıkazy pro urˇcit´y ˇcip. ˇCip ˇrady ATmega pouˇz´ıv´a jazyk C s v´yvojovou platformou Wiring.
Obr´azek 5.1: V´yvojov´a deska Arduino UNO
5.2 Komunikaˇ cn´ı modul GPS/GPRS/GSM
Komunikaˇcn´ı modul jsem volil tak, aby byl kompatibiln´ı s Arduinem, d´ıky ˇcemuˇz se zjednoduˇs´ı propojen´ı a umoˇzn´ı komunikaˇcn´ım modulem pˇr´ımo rozˇs´ıˇrit v´yvojovou desku Arduino. To nastane jednoduch´ym nasazen´ım na desku, kdy jsou noˇziˇcky (piny) obou zaˇr´ızen´ı propojeny. Zvolil jsem ˇreˇsen´ı GPS/GPRS/GSM Module V3.0 [12] od firmy DFROBOT, kter´e obsahuje moˇznost jednoduch´eho pˇripojen´ı vˇsech moˇzn´ych periferi´ı (mikrofon, reproduktor, sim karta atd.), ˇc´ımˇz je skvˇel´ym modulem pro testov´an´ı a v´yvoj. Hlavn´ı ˇc´ast´ı je komunikaˇcn´ı ˇcip SIM908 [22], kter´y um´ı ko- munikovat pˇres GPS, GSM i GPRS a nav´ıc je jednoduˇse ovladateln´y [21]. ˇCipy ˇrady SIM900 jsou vyuˇz´ıv´any ve vˇsech nalezen´ych sledovac´ıch zaˇr´ızen´ıch, jedn´a se o jedno z m´ala dostupn´ych ˇreˇsen´ı, kter´e je levn´e a v pˇr´ıpadˇe budouc´ı v´yroby pˇredpokl´ad´am jeho pouˇzit´ı, proto bude software postaven na komunikaci s t´ımto ˇcipem.
Obr´azek 5.2: Komunikaˇcn´ı modul GPS/GPRS/GSM Module V3.0
5.3 Akcelerometr
Senzorem pohybu jsem zvolil desku GY-521 s ˇcipem MPU-6050, kter´y obsahuje ak- celerometr a gyroskop v jednom. Pro tento akcelerometr jsem se rozhodl, protoˇze je plnˇe podporov´an a otestov´an pro desku Arduino [15], nav´ıc existuje velk´e mnoˇzstv´ı ofici´aln´ıch ˇcl´ank˚u a knihoven [13] pro jeho ovl´ad´an´ı. ˇCip komunikuje pˇres sbˇernici I2C, kter´a d´ıky modelu master/slave umoˇzˇnuje pˇripojit v´ıce r˚uzn´ych i stejn´ych zaˇr´ızen´ı. Velkou v´yhodou je tak´e programovateln´y ˇcip, kter´y m˚uˇze v pˇr´ıpadˇe potˇreby desku Arduino probudit ze sp´anku, nebo prov´adˇet jak´ekoliv v´ypoˇcty.
Obr´azek 5.3: Akcelerometr GY-521 s ˇcipem MPU-6050
5.4 N´ aklady na prototyp
Pro ´uplnost informac´ı o prototypu, pˇrikl´ad´am tabulku s informacemi, odkud byla souˇc´astka zakoupena, kdy byla obdrˇzena a za jakou cenu. Oproti vyjmenovan´ym souˇc´astk´am v´yˇse, je nav´ıc v seznamu tak´e vratn´a pojistka PolySwitch, kter´a byla zm´ınˇena v blokov´em zapojen´ı, d´ale nap´ajec´ı adapt´er pro ´uˇcely v´yvoje mimo vozidlo a k nˇemu pˇr´ısluˇsn´y nap´ajec´ı kabel, kter´y nen´ı standardn´ı souˇc´ast´ı adapt´eru. Vˇsechny souˇc´astky byly objedn´any dne 11. 1. 2016 z internetu a vyzvednuty na poboˇck´ach.
Poloˇzka Obchod Obdrˇzen´ı Cena s DPH
Arduino UNO R3 GME 13.1.2016 665 Kˇc
GPS/GPRS/GSM Shield V3 GME 14.1.2016 2 270 Kˇc
Vratn´a pojistka PolySwitch 3A GME 13.1.2016 15 Kˇc Nap´ajec´ı s´ıt’ov´y adapt´er 12V/3A GME 13.1.2016 330 Kˇc Nap´ajec´ı s´ıt’ov´y kabel GME 13.1.2016 42 Kˇc Akcelerometr GY-521 Arduino-Shop 16.1.2016 150 Kˇc
Doprava celkem 245 Kˇc
Cena celkem 3 717 Kˇc
Tabulka 5.1: N´aklady na stavbu prototypu
6 Softwarov´ y n´ avrh
V programov´e ˇc´asti se nejdˇr´ıve zamˇeˇr´ım na popis programovac´ıho jazyka, v´yvojov´e prostˇred´ı, ve kter´em bude software tvoˇren a d´ale na postupy pˇri tvorbˇe jednotliv´ych ˇc´ast´ı, probl´emy se kter´ymi jsem se u nich setkal a jak´ym zp˚usobem jsem je vyˇreˇsil.
6.1 Programovac´ı jazyk
V´yvoj softwaru bude prob´ıhat v programovac´ım jazyce C s nadstavbou v´yvojov´e platformy Wiring (knihovna Wire)[15], kter´a jazyk rozˇsiˇruje o nov´e pˇr´ıkazy, pro pˇr´ım´e ˇr´ızen´ı hardwarov´ych souˇc´astek, vˇse zastˇreˇseno sadou knihoven [3] (od tv˚urc˚u desky Arduino), kter´e pˇrid´avaj´ı nov´e funkce, aby potencion´aln´ı v´yvoj´aˇr nepotˇreboval hlubˇs´ı znalosti programov´an´ı a hardwaru. Tento kompletn´ı bal´ık pˇr´ıkaz˚u [4] je nˇekdy tak´e naz´yv´an programovac´ım jazykem Arduino [2].
6.2 V´ yvojov´ e prostˇ red´ı Arduino
Pro v´yvoj softwaru budu pouˇz´ıvat ofici´aln´ı v´yvojov´e prostˇred´ı, od tv˚urc˚u desky Ar- duino s identick´ym n´azvem Arduino [6]. Jedn´a se o poˇc´ıtaˇcov´y software s otevˇren´ym zdrojov´ym k´odem (open-source) [7], urˇcen´y k jednoduch´emu psan´ı a nahr´av´an´ı zdro- jov´ych k´od˚u na desku. Prostˇred´ı lze nainstalovat na operaˇcn´ı syst´em Windows, MAC a Linux. Z vlastn´ı zkuˇsenosti vyjmenuji v´yhody, mezi kter´e patˇr´ı zv´yraznˇen´ı a ba- revn´e rozliˇsen´ı jednotliv´ych pˇr´ıkaz˚u, pln´a podpora v´yvojov´e platformy Wiring, pod- pora vˇsech ofici´aln´ıch i neofici´aln´ıch desek Arduino, zabudovan´y klient pro komu- nikaci na s´eriov´e lince a dalˇs´ıch funkce. Nev´yhodou je absence pˇredv´ıd´an´ı a do- konˇcov´an´ı k´odu (predikce), n´apovˇeda pˇri vol´an´ı ˇc´ast´ı programu (funkc´ı, knihoven atd.), nemoˇznost krokov´an´ı programu a velice obecn´e chybov´e hl´aˇsky, kv˚uli kter´ym je n´aroˇcn´e odhalit pˇr´ıpadn´e chyby.
Obr´azek 6.1: Uk´azka z v´yvojov´eho prostˇred´ı Arduino
6.3 Hlaviˇ cka programu
V hlaviˇcce jsou definov´any vˇsechny glob´aln´ı promˇenn´e, kter´e jsou urˇceny prim´arnˇe ke zmˇen´am pomoc´ı pˇr´ıkaz˚u SMS. Pˇredevˇs´ım se ale v t´eto ˇc´asti nach´az´ı textov´e ˇretˇezce, kter´e jsou na jednom ucelen´em m´ıstˇe, urˇcen´e napˇr´ıklad k jednoduch´emu rozˇs´ıˇren´ı do jin´eho jazyka, nebo k ´uprav´am jiˇz st´avaj´ıc´ıch testov´ych ˇretˇezc˚u.
6.4 Hlavn´ı funkce programu
Pod hlaviˇckou programu se nach´az´ı zdrojov´e k´ody, kter´e tvoˇr´ı j´adro cel´eho programu, hlavn´ımi ˇc´astmi jsou inicializace (setup), kter´a slouˇz´ı pro uveden´ı do v´ychoz´ıho stavu a smyˇcka (loop), kter´a dle situace vol´a ostatn´ı podprogramy (funkce). N´ıˇze detailnˇe pop´ıˇsi vˇsechny funkce hlavn´ıho programu, jak´y je jejich ´uˇcel, jak´e maj´ı vstupn´ı parametry a co je jejich v´ystupem.
6.4.1 Inicializace (setup)
Inicializace slouˇz´ı k uveden´ı zaˇr´ızen´ı do v´ychoz´ıho stavu a naˇcten´ı nastaven´ı a dat z pamˇeti. Jako prvn´ı se nastav´ı vˇsechny piny, kter´e se budou pouˇz´ıvat jako v´ystupn´ı, d´ale se vˇsechny piny, pouˇz´ıvan´e pro signalizace diodamy LED, nastav´ı do logick´e nuly. Je zah´ajen komunikaˇcn´ı r´amec seriov´e linky, pro komunikaci s modu- lem GPS/GSM/GPRS, popˇr´ıpadˇe s poˇc´ıtaˇcem, kter´y slouˇz´ı pro monitorov´an´ı stavu.
N´asleduje pˇrepnut´ı ˇr´ıd´ıc´ıch pin˚u do logick´e jedna, kter´e znamenaj´ı, aby se modul pˇripojil do s´ıtˇe. Nakonec je zaˇr´ızen´ı pˇrepnuto do reˇzimu GSM, zavol´an´ım funkce changeMode, s textov´ym parametrem GSM. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.4.2 Hlavn´ı smyˇ cka (loop)
Hlavn´ı smyˇcka je j´adrem, kter´e spojuje vˇsechny funkce do jednoho celku, zastˇreˇsuje jejich funkˇcnost a zajiˇstuje vz´ajemnou prov´azanost. K´od je rozdˇelen na ˇc´asti podle reˇzimu modulu, pokud je v reˇzimu GSM, ˇcek´a na pˇr´ıchoz´ı komunikaci. Pokud j´ı obdrˇz´ı, naˇcte kompletnˇe jeden komunikaˇcn´ı r´amec a pot´e ovˇeˇr´ı, zda se jedn´a o SMS, pokud ano, jsou vol´any postupnˇe dalˇs´ı funkce, kter´e naˇctou hlaviˇcku, obsah a na- konec poˇzadavek v obsahu tˇela SMS vykonaj´ı. Druh´a ˇc´ast je ˇc´ast´ı GPS, kdy se ˇcek´a pouze na plnˇe naˇcten´a data z pˇreruˇsen´ı. Pokud jsou data kompletn´ı, zaˇcne zpracov´an´ı a v´ypoˇcet validn´ıch dat GPS, pokud jich je dostatek a je ovˇeˇrena jejich validita, je modul pˇrepnut do reˇzimu GSM a pˇred´a mu informace o poloze. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.4.3 Rozpozn´ an´ı chyb (recognizeERROR)
Funkce byla navrˇzena po zjiˇstˇen´ı pˇr´ıˇciny n´ahodn´ych p´ad˚u a zamrznut´ı modulu. Mo- dul se n´ahodnˇe vyp´ınal, pˇrestal komunikovat, nebo jednoduˇse ztratil spojen´ı. Po d˚ukladn´em pr˚uzkumu dokumentace [11] jsem odhalil, ˇze pˇr´ıˇcinou m˚uˇze b´yt nˇekolik vˇec´ı, v ˇcele s nestabiln´ım nap´ajen´ım. Pokud takov´ato situace nastane, modul vyˇsle pˇr´ıznak oznaˇcen´y jako NORMAL POWER DOWN a pˇrestane odpov´ıdat. V do- kumentaci je ˇreˇceno, ˇze jedin´y zp˚usob jak vzpamatovat zaˇr´ızen´ı z chyby, je ruˇcn´ı restart Arduina i modulu samotn´eho. Restart modulu, ani Arduina, nelze prov´est standardn´ı cestou. Existuj´ı dvˇe moˇznosti, z nichˇz jedna m´enˇe elegantn´ı, je propo- jen´ı vybran´eho pinu s pinem reset, pˇri sepnut´ı se cel´e zaˇr´ızen´ı restartuje. Druh´e elegantnˇejˇs´ı ˇreˇsen´ı, kter´e jsem zvolil, je extern´ı knihovna pro softwarov´y restart.
Z ofici´aln´ıch str´anek Arduino, jsem nalezl jsem knihovnu SoftReset [23] s volnˇe ˇs´ıˇr´ıteln´ym zdrojov´ym k´odem, kterou jsem vnoˇril do sv´eho k´odu. Nyn´ı, kdyˇz do- raz´ı pˇr´ıznak NORMAL POWER DOWN, jsou uloˇzena st´avaj´ıc´ı data a zaˇr´ızen´ı re- startov´ana. Pot´e pokraˇcuj´ı tam, kde naposledy skonˇcila. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.4.4 Odeˇ sli pˇ r´ıkaz do modulu (sendCommand)
Jednoˇr´adkov´a funkce, slouˇz´ıc´ı k odesl´an´ı pˇr´ıkazu do modulu. Slouˇz´ı pouze k jedno- duch´e zmˇenˇe n´azvu s´eriov´eho portu pro komunikaci se zaˇr´ızen´ım. Pokud by byl v cel´em k´odu pouˇz´ıv´an pˇr´ıkaz osamocenˇe, bylo by pˇri zmˇenˇe n´azvu portu nutn´e ruˇcn´ı pˇreps´an´ı vˇsech v´yskyt˚u v k´odu. Jednoduch´ym vnoˇren´ım do t´eto funkce, staˇc´ı n´azev zaˇr´ızen´ı zmˇenit pouze zde a neovlivn´ı to zbytek programu. Obdrˇzen´y textov´y ˇretˇezec funkce poˇsle pˇres s´eriovou linku k pˇredem definovan´emu zaˇr´ızen´ı.
Vstupn´ı parametr funkce:
• textov´y ˇretˇezec String s kompletn´ım pˇr´ıkazem pro modul.
6.4.5 Odeˇ sli zpr´ avu o stavu do PC (sendReport)
Jednoduch´a funkce, v pˇr´ıpadˇe reˇzimu ladˇen´ı (lze zapnout v hlaviˇcce), odes´ıl´a infor- mace o veˇsker´em dˇen´ı do pˇripojen´eho poˇc´ıtaˇce. Na vstupu obdrˇz´ı textov´y ˇretˇezec, kter´y pouze po seriov´e lince poˇsle do pˇredem definovan´eho zaˇr´ızen´ı. Funkce je vol´ana z ˇc´ast´ı k´odu, kde je prov´adˇena jak´akoliv v´yznamn´a operace a jedn´a se o jedin´y moˇzn´y zp˚usob ladˇen´ı. Funkce nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
Vstupn´ı parametr funkce:
• textov´y ˇretˇezec String se zpr´avou o tom, co program vykon´av´a v tuto chv´ıli.
6.4.6 Zmˇ eˇ n reˇ zim modulu (changeMode)
Funkce slouˇz´ı k pˇrep´ın´an´ı reˇzim˚u modulu a celkovˇe pr´ace kterou prov´ad´ı ˇr´ıd´ıc´ı jed- notka. Aktu´alnˇe podporuje pouze pˇrep´ın´an´ı mezi reˇzimy GSM a GPS, je ale jed- noduˇse rozˇs´ıˇriteln´a o dalˇs´ı reˇzimy, kter´e nemus´ı b´yt pouze z´aleˇzitost´ı modulu, ale i vnitˇrn´ıch pochod˚u. Po rozpozn´an´ı vstupn´ıho parametru se provedou procedury, potˇrebn´e k pˇrepnut´ı do druh´eho reˇzimu, ty jsou definov´any v softwarov´e dokumen- taci komunikaˇcn´ıho ˇcipu [21], osazen´em na modulu. Funkce pracuje s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
Vstupn´ı parametr funkce:
• textov´y ˇretˇezec String s reˇzimem, do kter´eho m´a b´yt modul pˇrepnut.
6.5 Funkce v reˇ zimu GSM
N´ıˇze detailnˇe pop´ıˇsi vˇsechny funkce reˇzimu GSM, jak´y je jejich ´uˇcel, jak´e maj´ı vstupn´ı parametry a jak´a je jejich n´avratov´a hodnota.
6.5.1 Rozpozn´ an´ı nov´ e SMS (recognizeSmsNew)
Funkce obstar´av´a zjiˇstˇen´ı, zda v reˇzimu GSM dorazila nov´a SMS, to d´av´a mo- dul navˇedom´ı textov´ym ˇretˇezcem +CMTI, viz softwarov´a dokumentace [21]. Po registrov´an´ı nov´e SMS je modulu zasl´ana ˇz´adost AT+CMG=1 [21], kter´a slouˇz´ı k vyˇz´ad´an´ı hlaviˇcky a tˇela textov´e zpr´avy. Funkce pracuje s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.5.2 Rozpozn´ an´ı hlaviˇ cky SMS (recognizeSmsHeader)
Pokud byla obdrˇzena nov´a SMS, oˇcek´av´a se pˇrijet´ı, jej´ı hlaviˇcky. Pokud tak nastane, je z hlaviˇcky vyˇcteno telefonn´ı ˇc´ıslo odes´ılatele, na kter´e bude pozdˇeji odesl´ana od- povˇed’ SMS. ˇC´ıslo je uloˇzeno do glob´aln´ı promˇenn´e a je nastaven pˇr´ıznak ˇcten´ı SMS, tedy znaˇc´ı, ˇze je program pˇripraven ˇc´ıst obsah. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.5.3 Rozpozn´ an´ı obsahu SMS (recognizeSmsContent)
Po rozpozn´an´ı hlaviˇcky SMS a nastaven´ı pˇr´ıznaku ˇcten´ı, je oˇcek´av´an obsah zpr´avy.
Modul pos´ıl´a zpr´avu ihned po hlaviˇcce, ale v pˇr´ıpadˇe, ˇze by se tak nestalo, probˇehne ovˇeˇren´ı, zda se opravdu jedn´a o zpr´avu SMS zkontrolov´an´ım obsahu zpr´avy, zda nen´ı pr´azdn´y (znak nov´eho ˇr´adku vˇzdy chod´ı pˇred pˇr´ıkazem) a zda je nastaven pˇr´ıznak ˇcten´ı. Pot´e jsou pˇr´ıchoz´ı data vyˇctena a oznaˇcena za tˇelo zpr´avy SMS. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.5.4 Vykon´ an´ı obsahu SMS (executeSmsContent)
V pˇr´ıpadˇe, ˇze je zpr´ava kompletn´ı, je zavol´ana funkce pro vykon´an´ı obsahu SMS.
Zde je textov´y ˇretˇezec ve zpr´avˇe SMS, dle jazyka, porovn´av´an s textov´ymi ˇretˇezci v glob´aln´ıch promˇenn´ych, kde se ovˇeˇruj´ı pouze znaky, nez´aleˇz´ı tedy zda jsou p´ısmenka mal´a, nebo velk´a. Pokud obsah sed´ı do jednoho z definovan´ych text˚u, je vykon´an poˇzadavek. Napˇr´ıklad pokud bude pˇrijata zpr´ava
”Kde jsi?“, bude obratem odesl´ana odpovˇed’:
”Prob´ıh´a lokalizace, poloha bude zasl´ana bˇehem nˇekolika minut“, odesl´an´ım textu do funkce sendSMS(), n´aslednˇe je modul pˇrepnut do reˇzimu GPS a t´ım ukonˇcena ˇcinnost t´eto ˇc´asti k´odu. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.5.5 Odesl´ an´ı SMS (sendSMS)
Funkce pˇrepne modul do textov´eho reˇzimu, bude tedy oˇcek´avat odesl´an´ı textov´eho ˇretˇezce, d´ale odeˇsleme informaci pro odesl´an´ı SMS na telefonn´ı ˇc´ıslo, uveden´em v pˇr´ıkazu. ˇCek´ame na odpovˇed’, kdyˇz doraz´ı, je modul v reˇzimu pˇrij´ım´an´ı textu a jeho ukonˇcen´ı je moˇzn´e pouze kombinac´ı kl´aves CTRL+C, tato kl´avesov´a zkratka m´a naˇstˇest´ı svou hodnotu v tabulce ASCII, tedy hodnotu 42. Funkce odeˇsle vˇsechen text, kter´y obdrˇzela na vstupu v textov´em ˇretˇezci, pot´e je odesl´an ukonˇcovac´ı pˇr´ıznak CTRL+C. T´ım je SMS zpr´ava ´uspˇeˇsnˇe odesl´ana do modulu, kter´y jiˇz d´ale pˇrevezme reˇzii, separovanˇe od ´uloh ˇr´ıd´ıc´ı jednotky. Mezi kaˇzd´ym krokem jsou nastaveny ˇcasov´e intervaly, definovan´e v hlaviˇcce, kter´e slouˇz´ı jako doba, kterou m´a modul na odpovˇed’
naˇseho poˇzadavku. Funkce nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
Vstupn´ı parametr funkce:
• textov´y ˇretˇezec String se zpr´avou SMS.
6.6 Funkce v reˇ zimu GPS
N´ıˇze detailnˇe pop´ıˇsi vˇsechny funkce reˇzimu GPS, jak´y je jejich ´uˇcel, jak´e maj´ı vstupn´ı parametry a jak´a je jejich n´avratov´a hodnota.
6.6.1 Obsluˇ z pˇ reruˇ sen´ı (serialEvent)
V reˇzimu GPS nen´ı moˇzn´e vyˇc´ıtat data ze sbˇernice dle libosti, pamˇet’, do kter´e se ukl´adaj´ı data, m´a sv´e limity a pˇri zahlcen´ı se zaˇcnou data pˇremaz´avat, jedin´ym ˇreˇsen´ım je vˇcasn´e ˇcten´ı dat, ˇc´ımˇz se z pamˇeti smaˇzou a uvoln´ı sv´e m´ısto. V reˇzimu GPS pˇrijde jeden bal´ık dat za m´enˇe neˇz 1 s, proto jsou data vyˇc´ıt´ana pˇreruˇsen´ım, aby se nemuselo ˇcekat na obslouˇzen´ı dalˇs´ıch ˇc´ast´ı k´odu. Pokud existuj´ı pˇr´ıchoz´ı data, je vyvol´ano hardwarov´e pˇreruˇsen´ı, kter´e aktivuje funkci serialEvent(), ta dokud jsou data v pamˇeti, vyˇc´ıt´a do jednoho textov´eho ˇretˇezce a po vypr´azdnˇen´ı pamˇeti odeˇsle data ke zpracov´an´ı, vztyˇcen´ım pˇr´ıznaku stringComplete. Funkce pracuje s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.6.2 Vyˇ cti ´ udaje o poloze z dat (parseCoordinates)
Pˇr´ıchoz´ı data mus´ı b´yt zpracov´ana a vyˇcteny z nich pouze d˚uleˇzit´e informace. Data jsou ve form´atu NMEA specifikovan´e v p˚uvodn´ı dokumentaci od spoleˇcnosti SIFT TECHNOLOGY [18], nebo v novˇejˇs´ı verzi od spoleˇcnosti CSR PLC [17], kter´a p˚uvodn´ı spoleˇcnost odkoupila. Informace jsem ˇcerpal z obou ofici´aln´ıch dokumen- tac´ı. Z jednoho komunikaˇcn´ıho r´amce jsou vyjmuty hodnoty zemˇepisn´e ˇs´ıˇrky a d´elky, kter´a jsou n´aslednˇe odesl´ana k pˇrevodu na pˇresn´e souˇradnice. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.6.3 Oprava souˇ radnice (gpsCorrection)
Dlouh´e t´ydny jsem se zab´yval probl´emem, ˇze zjiˇstˇen´a poloha nebyla nikdy pˇresn´a.
Pˇresnˇeji se od skuteˇcn´e liˇsila od 100 do 1 000 m. V ofici´aln´ı dokumentaci ani v podkladech nic takov´eho ps´ano nebylo, ale naˇsel jsem diskusi na internetov´em f´oru [19], kde se probl´em podaˇril dvou uˇzivatel˚um vyˇreˇsit. Na z´akladˇe jejich poznatk˚u a algoritm˚u jsem jejich postup implementoval do sv´eho zdrojov´eho k´odu. Po aplikov´an´ı algoritmu se pˇresnost zpˇresnila na jednotky metr˚u.
Vstupn´ı parametr funkce:
• float s hodnotou polohy N´avratov´a hodnota funkce:
• float s opravenou hodnotou polohy
6.6.4 Poˇ c´ıtej validn´ı GPS (countValidGpsCoordinates)
Pro zjiˇstˇen´ı, zda je pozice validn´ı, jsem pouˇzil vˇsebecnˇe dostupn´e infomace o polo- hov´an´ı na planetˇe Zemi [9], podle kter´ych jsem vymezil hodnot´am urˇcit´e hranice, kter´ych mohou nab´yvat. Pokud jsou souˇradnice v poˇr´adku, jsou pˇripoˇcteny do va- lidn´ıch dat, kter´ych, pokud je urˇcit´y poˇcet, definovan´y v hlaviˇcce, jsou pak oznaˇcena jako validn´ı poloha a ta je pˇripravena k dalˇs´ımu zpracov´an´ı, napˇr´ıklad odesl´an´ı. Je nutn´e zm´ınit, ˇze pokud jsou pˇr´ıchoz´ı data z modulu poˇskozen´a nebo nevalidn´ı, jsou pˇri pˇrevodu z form´atu String (textov´y ˇretˇezec) do form´atu Float (ˇc´ıslo s desetinou ˇc´arkou) oznaˇcena jako nevalidn´ı a funkce .toFloat() vrac´ı hodnotu nula, tedy pokud jsou souˇradnice nulov´e, nen´ı poloha platn´a. Nulov´e souˇradnice ale existuj´ı, nach´az´ı se na jihoz´apad od Afriky, nicm´enˇe nepˇredpol´ad´am ˇze by se sledovac´ı zaˇr´ızen´ı do tohoto m´ısta dostalo. Pokud ano, nebude se jistˇe zdrˇzovat pˇresnˇe na poloze o souˇradnic´ıch [0;0]. Tento nedostatek bude pˇri potencion´aln´ım budouc´ım v´yvoji odstranˇen. Funkce pracuje pouze s glob´aln´ımi promˇenn´ymi a nevrac´ı ˇz´adn´y v´ystup.
6.7 Uk´ azka komunikace
Obr´azek n´ıˇze zobrazuje, jak m˚uˇze vypadat komunikace mezi uˇzivatelem, kter´y zjiˇst’uje, kde se sledovac´ı zaˇr´ızen´ı nach´az´ı a samotn´ym zaˇr´ızen´ım, kter´e na ˇz´adost odpov´ıd´a.
N´aslednˇe zas´ıl´a v´yslednou polohu, ve formˇe odkazu s mapy Google. Cel´a komuni- kace prob´ıh´a formou psan´eho slova, pˇr´ıkazy jsou tedy pro uˇzivatele pˇr´ıvˇetivˇejˇs´ı a l´epe zapamatovateln´e.
Obr´azek 6.2: Pˇr´ıklad komunikace se sledovac´ım zaˇr´ızen´ım
7 Spotˇ reba a v´ ydrˇ z na autobaterii
Hotov´y prototyp jsem po otestov´an´ı podrobil mˇeˇren´ı spotˇreby, ve vˇsech moˇzn´ych reˇzimech. Mˇeˇren´ı prob´ıhalo pˇri pokojov´e teplotˇe 22 ◦C, v´ysledky jsou zobrazeny v tabulce n´ıˇze. Z namˇeˇren´ych veliˇcin jsem vypoˇcetl teoretickou v´ydrˇz v hodin´ach, podle vzoreˇcku n´ıˇze, v´ysledky zanesl do tabulky a n´aslednˇe je pˇrevedl na v´ydrˇz ve dnech, pro lepˇs´ı pˇredstavu. Hodnoty jsem tak´e zanesl do tabulky. Pˇri v´ypoˇctech poˇc´ıt´am se slabˇs´ı autobateri´ı o kapacitˇe 50 Ah, nicm´enˇe se bˇeˇznˇe pouˇz´ıvaj´ı silnˇejˇs´ı. Dny jsou zaokrouhlov´any vˇzdy dol˚u, na cel´y jeden den. Z vypoˇcten´ych hodnot vypl´yv´a, ˇze zaˇr´ızen´ı teorieticky vydrˇz´ı na nedob´ıjenou autobaterii pˇribliˇznˇe 30 dn˚u a pˇri spr´avn´e implementaci zdrojov´ych k´od˚u akcelerometru, do zdrojov´ych k´od˚u ˇr´ıd´ıc´ı jednotky, kter´e jsem jiˇz zhotovil, je moˇzn´e dos´ahnout teoretick´e vypoˇcten´e v´ydrˇze aˇz 200 dn´ı.
V pˇr´ıpadˇe vybit´e baterie, by bylo vhodn´e notifikovat o tomto stavu majitele zaˇr´ızen´ı.
Pouˇz´ıt´e mˇeˇr´ıc´ı pˇr´ıstroje:
• stabilizovan´y zdroj napˇet´ı Tesla-BS 525
• osciloskop HUNG CHANG 3502 20 MHz
• digit´aln´ı multimetr DT9205A V´ypoˇcet v´ydrˇze z namˇeˇren´e spotˇreby:
vydrz[hodin] = 1
spotreba[mA]
1000
× autobaterie[Ah]
Reˇzim Namˇeˇren´a spotˇreba V´ydrˇz [hodiny] V´ydrˇz [dny]
GSM 150 mA 333 13
GPS 200 mA 250 10
Arduino 60 mA 833 33
Akcelerometr 10 mA 5000 200
Tabulka 7.1: Namˇeˇren´a spotˇreba a vypoˇcten´a v´ydrˇz v hodin´ach a dnech
8 Bodov´ e hodnocen´ı vlastn´ıho ˇ reˇ sen´ı
Stejnou metodikou jako u konkurenˇcn´ıch v´yrobk˚u, jsem zhodnotil vlastnosti sv´eho vlastn´ıho zaˇr´ızen´ı, kter´e bylo stavˇeno tak, aby dos´ahlo maxim´aln´ıho poˇctu bod˚u ve vˇsech kategori´ıch. C´ılov´e zaˇr´ızen´ı bylo postaveno ze souˇc´astek, d´ıky nimˇz bude moˇzn´e cenu udrˇzet do hodnoty 1 000 Kˇc vˇcetnˇe teoretick´e v´yroby a zb´yv´a tedy velk´y prostor pro zisk a cenovˇe se st´ale drˇz´ı v kategorii n´ızkon´akladov´ych zaˇr´ızen´ı (20).
Reˇsen´ı je kvalitnˇˇ e softwarovˇe i hardwarovˇe zpracov´ano, nicm´enˇe chyb´ı druh´y komu- nikaˇcn´ı ˇcip, kter´y by zajistil 100% dostupnost v obou s´ıt´ıch z´aroveˇn (10). Um´ıstˇen´ım u autobaterie, kter´a zaˇr´ızen´ım v t´eto kategorii chyb´ı, se zaˇr´ızen´ı st´av´a ˇspatnˇe odha- liteln´ym (15) a mal´a v´ydrˇz zajiˇst’uje minim´aln´ı n´aroky na energii autobaterie (15).
Jazykov´e moˇznosti jsou neomezen´e, nicm´enˇe zat´ım chyb´ı pˇreklad textov´ych ˇretˇezc˚u (12). Moˇznosti nastaven´ı jsou obrovsk´e a snadno rozˇs´ıˇriteln´e (10) a komunikace prob´ıh´a v bˇeˇzn´e ˇreˇci, zaˇr´ızen´ı je tedy jednoduˇse ovladateln´e a uˇzivatelsky pˇr´ıvˇetiv´e (10). (Celkem 92 bod˚u)
Bodov´e ohodnocen´ı vlastn´ıho ˇreˇsen´ı:
• cena (20 bod˚u)
• spolehlivost (10 bod˚u)
• bezpeˇcnost (15 bod˚u)
• nen´aroˇcnost (15 bod˚u)
• v´ıcejazyˇcnost (12 bod˚u)
• nastavitelnost (10 bod˚u)
• pˇr´ıvˇetivost (10 bod˚u)