技適なBluetooth GNSS/GPSレシーバーをRaspberryPiで作りたい
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"東海道らぐ 秋の大阪LT大会 in KOF - 東海道らぐ | Doorkeeper" http://tokaidolug.doorkeeper.jp/events/16667 での発表予定スライド
技適なBluetooth GNSS/GPSレシーバーをRaspberryPiで作りたい
- 1. 技適なBluetooth GNSS/GPSレ シーバーをRaspberryPiで作り たい KenichiroMATOHARA(matoken) <matoken@kagolug.org> 東海道らぐ 秋の大阪LT大会 in KOF 2014-11-08(Sat)
- 2. Kenichiro MATOHARA ● @matoken ● http://matoken.org/ ● 興味 – Linux – FLOSS – OpenSteetMap – 電子工作 – ： © OpenStreetMapへの協力者
- 3. 「鹿児島らぐ(Kagoshima Linux User Group)」を立ち上げました http://kagolug.org/ 鹿児島のお友達に教えてあげてね
- 4. 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6回で0回目から数えて7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 – 来月オープンソースカンファレンス2014福岡出展 http://www.ospn.jp/osc2014-fukuoka/ – オープンソースアンカンファレンス鹿児島開催 – OSMもそろそろやりたい
- 5. 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 ● ついでに単体でログ取りとかもするようにしたい
- 7. 用意したもの ● RaspberryPi B+(A/B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 ● 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) ● 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
- 8. 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
- 9. デーモンが起動しているのを確認 $ /etc/init.d/bluetooth status bluetooth is running.
- 10. Bluetooth デバイスの確認 $ hcitool dev Devices: hci0 E0:91:53:77:E8:99 $ hciconfig -a hci0: 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)
- 11. 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
- 12. 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
- 13. 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
- 14. 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
- 15. 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
- 16. 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
- 17. 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
- 18. 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
- 20. ● RaspberryPiの配線
- 21. ● 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)
- 23. 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,,000 0*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 :
- 24. 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
- 25. 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
- 28. Androidのアプリを幾つか試す ● OSMAnd+ OK ● GoogleMap OK ● OSMTracker for Android NG ● MyTrack NG(データ変換で行ける?) ● Ingress NG
- 29. 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?
- 30. NG
- 31. いけるかも? ● GPSデータを変化すればいける かも? ● ヘルスセンサ用かも?
- 32. これから ● Bluethooth自動接続 ● DiskのRO化(電源断に対処するため) ● GPSのデータをローカルに保存するようにする(領域を分けて保存できるようにする) ● 持ち運びやすくする ● 性能のいいGNSS GPS利用(SBU3333T MTK3333 TTLレベル 中国GPS北斗対 応) ● iOS対応 ● GPSコマンド利用 ● その他 – BUN/PAN等のプロトコルも試してみたい(Bluethoothモバイルルータ化)
- 33. 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/9077946 0/Bluetooth_GNSS_receiver_201409.pdf ● "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