Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị định vị chính xác kết hợp truyền thông vô tuyến phục vụ các mục đính giám sá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Chuyên ngành : Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : T.S Hà Duyên Trung Hà Nội – Tháng Năm 2014 Formatted: Line spacing: 1.5 lines LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn TS Hà Duyên Trung Các kết tham khảo từ nguồn tài liệu nhƣ công trình nghiên cứu khoa học khác đƣợc trích dẫn đầy đủ Nếu có vấn đề sai phạm quyền, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng Hà Nội, tháng năm 2014 Học viên Hoàng Văn Dũng NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Formatted: Font: Bold, Font color: Auto MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU Chƣơng - TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU[1] .8 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU GSM[2] .9 1.3 DỊCH VỤ VÔ TUYẾN GÓI CHUNG GPRS (GENERAL PACKET RADIO SERVICE) [3] 10 1.4 CƠ SỞ HẠ TẦNG VIỄN THÔNG Ở VIỆT NAM 11 1.5 TỔNG QUAN ĐỊNH VỊ PHƢƠNG TIỆN 12 Chƣơng - THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI 15 2.1 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ THU 15 2.1.1 Phân tích khối nguồn 16 2.1.2 Phân tích khối vi điều khiển 16 2.1.3 Khối chip thu tích hợp GPS/GSM 17 2.1.4 Phân tích thiết bị, linh kiện khác 18 2.1.5 Sơ đồ thiết kế chi tiết mạch thu 19 2.2 GIẢI PHÁP KHI LAYOUT MẠCH IN THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI 25 2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRUNG TÂM 28 2.3.1 Chƣơng trình xử lý SMS 28 2.3.2 Phƣơng pháp xử lý tin nhắn SMS 29 2.3.3 Chƣơng trình xử lý liệu GPRS 31 2.4 XÂY DỰNG HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 32 2.4.1 Các bảng sở liệu 32 2.4.2 Sơ đồ thực thể liên kết 33 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT 2.5 XÂY DỰNG WEBSITE QUẢN LÝ VÀ HIỂN THỊ DỮ LIỆU LÊN BẢN ĐỒ SỐ 34 2.5.1 Giới thiệu chung 34 2.5.2 Sơ đồ khối 35 Chƣơng - CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT VÀ KẾT QUẢ 36 3.1 GIẢI PHÁP TRÊN SERVER 36 3.1.1 Giải pháp tối ƣu liệu[4] 36 3.1.2 Kết đánh giá 40 3.2 GIẢI PHÁP TRÊN BẢN ĐỒ SỐ GOOGLE MAPS 41 3.2.1 Các vấn đề thƣờng gặp hiển thị liệu đồ Google maps 41 3.2.2 Mô hình ánh xạ liệu đồ số 43 Chƣơng - KẾT QUẢ 58 4.1 KẾT QUẢ THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI 58 4.1.1 Thực mạch layout 58 4.1.2 Các tính đặc tính kĩ thuật 59 4.1.3 Kết đo đạc thử nghiệm đánh giá sai số 60 4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ SERVER TRUNG TÂM 65 4.2.1 Kết hoạt động thử nghiệm server với 200 thiết bị 65 4.2.2 Tổ chức lƣu trữ liệu file 68 4.2.3 Một vài kịch thử nghiệm triển khai thiết bị 70 4.2.3.1 Thử nghiệm xe máy 70 4.2.3.2 Thử nghiệm ô tô 72 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 83 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT MỤC LỤC Formatted: Heading 1, Space After: pt, Line spacing: single DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt BSC BSS BTS CDMA Tên đầy đủ Base Station Controller Base Station Subsystem Base Tranceiver Station Code Division Multiple Access DGPS GPRS Differential Global Positioning System Global Navigation Satellite System General Packet Radio Service GPS Global Positioning System GSM IP MCS Global System for Mobile Communication Internet Protocol Master Control Station MCU MS SD SGSN SIM Microprocessor Control Unit Mobile Station Security Digital Serving GPRS Support Node Subcriber Indentity Module SMS TCP Short Message Services Transmission Control Protocol UDP User Datagram Protocol GNSS Hoàng Văn Dũng-CB120666 Chú thích Bộ điều khiển trạm gốc Phân hệ trạm gốc Trạm thu phát gốc Đa truy cập phân chia theo mã Hệ thống định vị toàn cầu vi sai Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu Dịch vụ vô tuyến gói chung Hệ thống định vị toàn cầu Hệ thống thông tin di động toàn cầu Giao thức liên mạng Trạm điều khiển trung tâm Vi điều khiển Trạm di động Thẻ nhớ Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS Mô-đun nhận dạng thuê bao Dịch vụ tin nhắn ngắn Giao thức điều khiển truyền vận Giao thức truyền vận không tin cậy Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Giá cƣớc dịch vụ số nhà khai thác mạng Việt Nam 12 Bảng 2.1 Cấu hình cổng COM 29 Bảng 2.2 Chuỗi lệnh nhận tin nhắn tức thời 29 Bảng 4.1 Tính kỹ thuật sản phẩm market GPS đạt đƣợc 59 Bảng 4.2 Hai mƣơi mẫu liệu thu đƣợc đặt thiết bị điểm mốc GPS1 độ sai lệch vị trí 62 Bảng 4.3 Thời gian hoạt động liên tục thiết bị với khoảng thời gian gửi tin khác 79 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống 12 Hình 2.1 Sơ đồ khối thiết kế thu 15 Hình 2.2 Bố trí chân thẻ nhớ SD card 18 Hình 2.3 Hình Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 19 Hình 2.4 Hình Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển 21 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý khối chíp thu dùng SIM548C MT3329 21 Hình 2.6 Sơ đồ kết nối qua UART 22 Hình 2.7 Sơ đồ mạch ngắt 23 Hình 2.8 Sơ đồ mạch chi tiết thu định vị 24 Hình 2.9 Giải pháp layout với khối anten 25 Hình 2.10 Vị trí tụ lọc cuộn cảm khối nguồn 26 Hình 2.11 Chi tiết layout phần mạch nguồn module GSM 27 Hình 2.12 Layout mạch 27 Hình 2.13 Cấu tạo server trung tâm 28 Hình 2.14 Sơ đồ thuật toán truyền nhận số liệu qua cổng COM 30 Hình 2.15 Sơ đồ giải thuật lắng nghe kết nối khởi tạo tuyến 32 Hình 2.16 Sơ đồ thực thể liên kết 34 Hình 2.17 Sơ đồ chức Website 35 Hình 3.1 Ví dụ tối ƣu hóa liệu 37 Hình 3.2 Dữ liệu đƣợc tối ƣu (phase phase 2) so với liệu gốc (original) 40 Hình 3.3 Dữ liệu định vị hiển thị đồ trƣớc sau tối ƣu 41 Hình 3.4 Dữ liệu hiển thị đồ bị lệch khỏi đƣờng 42 Hình 3.5 Hình ảnh kết hiển thị đồ tín hiệu 43 Hình 3.6 Mô hình ánh xạ liệu vị trí lên đồ 43 Hình 3.7 Dữ liệu đầu vào thuật toán map-matching 45 Hình 3.8 Các bƣớc để truy vấn liệu định vị 45 Hình 3.9 Dữ liệu sau đƣợc select có dạng 46 Hình 3.10 Bảng dự liệu nhận đƣợc 46 Hình 3.11 So sánh request không có sử dụng waypoint 48 Hình 3.12 Kết có lỗi request 49 Hình 3.13 So sánh lộ trình trƣớc sau khớp đồ 51 Hình 3.14 Lƣu đồ bƣớc lƣu liệu đƣợc khớp vào sở liệu 52 Hình 3.15 Dữ liệu lấy tƣ Google Map sau map-matching 53 Hình 3.16 So sánh kết liệu trƣớc sau xử lý 54 Hình 3.17 Kết kinh độ vĩ độ trƣớc sau Map-Matching 55 Hình 3.18 Trƣớc sau map-matching 56 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hình 3.19 Kết hỗ trợ nội suy lộ trình đồ 57 Hình 4.1 Mạch in 58 Hình 4.2 Sản phẩm thu sử dụng an ten GSM GPS bên 59 Hình 4.3 Sản phẩm thu sử dụng anten GSM GPS tích hợp 59 Hình 4.4 Thiết bị đƣợc đặt điểm mốc GPS1 62 Hình 4.5 Hình ảnh marker điểm thu đƣợc 64 Hình 4.6 Giao diện phần mềm server trung tâm thu thập vả xử lý liệu 65 Hình 4.8 Số lƣợng thiết bị gửi tới tốc độ 2s/bản tin 67 Hình 4.9 Server hoạt động với 200 thiết bị khả tiêu thụ tài nguyên hệ thống 67 Hình 4.10 Dữ liệu đƣợc lƣu trữ theo ngày, tháng, năm trung tâm 68 Hình 4.11 Định dạng liệu đƣợc lƣu trữ theo ngày, tháng, năm log file trung tâm liệu 69 Hình 4.12 Xác định vị trí lắp đặt thiết bị thu 70 Hình 4.13 Vị trí lắp đặt thiết bị thu thân xe 70 Hình 4.14 Vị trí lắp đặt thiết bị thu đầu xe 71 Hình 4.15 Xem lại lịch trình di chuyển xe máy quãng đƣờng: Tây Hồ - Bách Khoa – Bộ Công an 71 Hình 4.16 Bố trí thiết bị hộp ngụy trang 72 Hình 4.17 Lắp đặt hộp thiết bị đầu xe ô tô 73 Hình 4.18 Lộ trình 100 km từ Bách Khoa- Đại lộ Thăng Long- Sơn Tây- QL32-Bách Khoa 74 Hình 4.19 Lắp đặt hộp thiết bị cốp xe ô tô 74 Hình 4.20 Lộ trình 100 km từ Bách Khoa- Đại lộ Thăng Long- Sơn Tây- QL32-Bách Khoa 75 Hình 4.21 Lắp đặt hộp thiết bị gầm xe ô tô 75 Hình 4.22 Lộ trình xe với thiết bị đƣợc gắn gầm xe 76 Hình 4.23 Hệ thống giám sát, quản lý nhiều thiết bị khu vực khác lúc hình riêng 78 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT LỜI NÓI ĐẦU Với ba mƣơi triệu xe máy gần hai triệu ô tô có Việt Nam, vấn đề quản lý giám sát phƣơng tiện này, đặc biệt phƣơng tiện cá nhân vận tải đƣợc đặt từ cách nhiều năm ứng dụng giám sát hành trình từ mà trở nên ngày phổ biến Tuy nhiên, nhiều nguyên khác nhau, doanh nghiệp nƣớc phần lớn chƣa tự chủ đƣợc công nghệ từ phần cứng tới phần mềm quản lý phải chủ yếu nhập từ nƣớc Ngoài triển khai ứng dụng yêu cầu độ xác cao, thiết bị thƣờng không đáp ứng đƣợc phụ thuộc vào độ xác module định vị đƣợc tích hợp sẵn mà không trọng tới việc xử lý lại liệu định vị phần mềm trung tâm nhƣ đồ số Xuất phát từ yêu cầu thực tế từ thực tế trên, định xây dựng hệ thống định vị giám sát phƣơng tiện hoàn chỉnh với tính phần cứng phần mềm đáp ứng đƣợc nhu cầu giám sát quản lý phƣơng tiện Bên cạnh đó, nghiên cứu giải pháp kỹ thuật phần cứng lẫn phần mềm xử lý để tăng độ xác ổn định cho ứng dụng định vị sử dụng module tích hợp sẵn Tôi tin tƣởng nghiên cứu hoàn toàn có khả áp dụng vào thực tế góp phần tích cực vào việc nghiên cứu phổ biến rộng rãi ứng dụng định vị có độ xác cao Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Tiến sĩ Hà Duyên Trung, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tôi, Trung tâm NAVIS ĐHBKHN, nơi làm việc, tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng năm 2014 Học Viên Hoàng Văn Dũng Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hoàng Văn DũngChƣơng - –TỔNG QUAN 1.1 Formatted: Font: Not Bold, Font color: Auto, English (U.S.) Formatted: Heading 2, None, Line spacing: single, No bullets or numbering 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU[1] GPS hệ thống dẫn đƣờng sóng vô tuyến đặt không gian (Space Based Radionavigation system) thành công phổ biến Khoảng cách từ vệ tinh tới máy thu đƣợc đo thời gian tới tín hiệu vệ tinh Toạ độ ba chiều, vận tốc thời gian đƣợc đo nhờ GPS Hệ thống sử dụng đƣợc điều kiện thời tiết, toàn cầu vào thời điểm Hệ thống định vị toàn cầu GPS bao gồm ba phận chùm vệ tinh, hệ thống điều khiển mặt đất phận ngƣời sử dụng Chùm vệ tinh: Chùm vệ tinh hệ GPS có tất 31 vệ tinh làm việc dự phòng Các vệ tinh đƣợc xếp sáu mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 55 độ so với mặt phẳng xích đạo Quỹ đạo chùm vệ tinh GPS gần tròn với cao độ 20.200 km Chu kỳ quỹ đạo nửa ngày thiên văn hay 11 tiếng 58 phút Mỗi vệ tinh phát hai tần số vô tuyến phục vụ mục đích định vị, L1 tần số 1.575,42 MHz phục vụ cho dân L2 tần số 1.227,6 MHz phục vụ cho quân Các tần số sóng mang đƣợc điều chế tín hiệu giả ngẫu nhiên C/A, P tin dẫn đƣờng Các tần số sóng mang tín hiệu điều chế đƣợc điều khiển đồng hồ nguyên tử đặt vệ tinh Phân đoạn điều khiển vận hành: Phân hệ có nhiệm vụ trì vệ tinh hoạt động xác chúng: bao gồm bốn trạm giám sát đặt Diego Garreia, đảo Ascension, đảo Kwajalein đảo Hawai; trạm điều khiển trung tâm điều hành không gian Colorado- Hoa Kỳ; địa điểm đƣợc chọn để tối đa hóa vùng bao phủ vệ tinh Mục đích hệ thống điều khiển điều khiển hoạt động vệ tinh, xác định quỹ đạo, xử lý đồng hồ nguyên tử, truyền tin theo dõi thu thập mã C/A mã P, Y từ vệ tinh truyền liệu tới trạm điều khiển trung tâm MCS, trạm giám sát liên tục theo dõi vệ tinh đƣờng Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT 4.2.3 Một vài kịch thử nghiệm triển khai thiết bị 4.2.3.1 Thử nghiệm xe máy Khu vực lắp đặt thu Formatted: Font: No underline, Font color: Auto Hình 4.12 Xác định vị trí lắp đặt thiết bị thu Formatted: Font: No underline Formatted: Font: No underline, Font color: Auto Hình 4.13 Hình - 10Vị trí lắp đặt thiết bị thu thân xe Formatted: Font: No underline Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 70 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Formatted: Font: No underline, Font color: Auto Hình 4.14Hình - 12 Vị trí lắp đặt thiết bị thu đầu xe Formatted: Font: No underline, Font color: Auto Kết thử nghiệm xe máy: Formatted: Font: No underline, Font color: Auto Formatted: Font: No underline Formatted: Font color: Auto Formatted: Centered Hình 4.15 Hình - 20Xem lại lịch trình di chuyển xe máy quãng đƣờng: Tây Hồ - Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto Bách Khoa – Bộ Công an Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 71 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Nhận xét: Kết thử nghiệm xe máy cho thấy thiết bị hoàn toàn có khả hoạt động ổn định với nguồn acquy cung cấp từ xe mà không gây ảnh hƣởng tới hoạt động chung độ an toàn xe Ngoài ra, thiết kế hoàn toàn có khả chịu đƣợc rung, xóc va đập điều kiện thực tế Formatted 4.2.3.2 Thử nghiệm ô tô Chuẩn bị: Hình 4.16 Bố trí thiết bị hộp ngụy trang Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 72 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT - Kịch 1: Lắp đặt thiết bị Tại đầu xe Hình 4.17 Lắp đặt hộp thiết bị đầu xe ô tô Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 73 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hình 4.18 Lộ trình 100 km từ Bách Khoa- Đại lộ Thăng Long- Sơn Tây- QL32-Bách Khoa - Kịch 2: Lắp đặt thiết bị cốp xe Hình 4.19 Lắp đặt hộp thiết bị cốp xe ô tô Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 74 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hình 4.20 Lộ trình 100 km từ Bách Khoa- Đại lộ Thăng Long- Sơn Tây- QL32-Bách Khoa - Kịch 3: Lắp đặt thiết bị gầm xe Hình 4.21 Lắp đặt hộp thiết bị gầm xe ô tô Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 75 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hình 4.22 Lộ trình xe với thiết bị đƣợc gắn gầm xe Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 76 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Lƣu ý: Khi triển khai thiết bị cốp xe gầm xe, ta nên để thiết bị vùng không gian thoáng, không bị che khuất để thiết bị thu tốt bám tín hiệu vệ tinh thời gian từ đến phút Sau đèn báo GPS sáng liên tục báo hiệu thiết bị thu đƣợc đầy đủ tín hiệu vệ tinh, ta triển khai thiết bị cách bình thƣờng Nhận xét: Kết thu đƣợc lắp thiết bị đầu xe cốp xe ô tô nhiều khác biệt, nhiên thiết bị cốp xe có sảy tƣợng bị mất tín hiệu GPS trình thử nghiệm thiết bị đầu xe liên tục nhận đƣợc tín hiệu vệ tinh (khu vòng tròn màu xanh) Nhƣ kết luận, triển khai thiết bị vị trí bị che khuất nhƣ gầm xe cốp xe, thiết bị có khả thu xử lý tín hiệu từ vệ tinh GPS Sự liên tục liệu định vị chuyển trung tâm giám sát đƣợc đảm bảo Tuy nhiên, thiết bị bị che khuất nên chất lƣợng tín hiệu bị ảnh hƣởng Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 77 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hình 4.23 Hình - 22Hệ thống giám sát, quản lý nhiều thiết bị khu vực khác Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto lúc hình riêng Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto Formatted: Font: Not Bold, No underline, Font color: Auto Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 78 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT 4.3.2.3 Đo đạc thời gian hoạt động liên tục thiết bị Formatted: Font: Bold Thời gian hoạt động thiết bị định vị phụ thuộc vào chế độ hoạt động module mạch nhƣ module GSM, GPS, MCU Trong đó: Khối GSM: Công suất tiêu thụ nguồn khối GSM chế độ Normal 210mW với anten chủ động 180mW với anten thụ động Khối GPS: Công suất tiêu thụ nguồn khối GPS chế độ tracking (bắt đủ số vệ tinh) 37mA chế độ dò vệ tinh 48mA Khối vi điều khiển: với đầu vào 4.2 V, thạch anh 8MHz, chế độ active 15mA, chế độ nghỉ 6mA Để đánh giá thời gian hoạt động liên tục thiết bị điều kiện thƣờng, tiến hành thử nghiệm với khoảng thời gian gửi liệu khác với nguồn Pin dung lƣợng 3000mAh thu đƣợc kết nhƣ sau: Bảng 4.3 Thời gian hoạt động liên tục thiết bị với khoảng thời gian gửi tin khác Thời gian gửi Chế độ nghỉ tin (không gửi tin) Thời gian hoạt 30 động thiết 2s 5s 10s 15s 12 14 giờ giờ bị Nhận xét: Qua bảng ta thấy: thời gian hoạt động thiết bị tỉ lệ thuận với khoảng thời gian hai lần gửi tin Nếu quãng thời gian cách xa thời gian hoạt động thiết bị dài Tuy nhiên, với mục đích giám sát thông thƣờng, khoảng thời gian gửi liệu tối ƣu từ 10s tới 15s Với thời gian gửi nhƣ ta vừa đảm bảo đƣợc tính liên tục vị trí phƣơng tiện hiển thị đồ vừa kéo dài đƣợc thời gian hoạt động thiết bị Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 79 Formatted: Caption, Left, Indent: First line: 0.3", Line spacing: single NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Formatted: Font: Times New Roman, No underline, Font color: Auto Formatted: Heading 1, Centered, Space Before: 48 pt, Line spacing: single KẾT LUẬN Formatted: Font: Not Bold Thực tế Việt Nam, nhiều công ty thực hệ thống có tính Formatted: Left giống với hệ thống đƣợc trình bày luận văn nhƣng không nhiều đơn vị số tự chủ đƣợc tất thành phần hệ thống đồng thời bỏ qua số bƣớc việc xử lý tối ƣu lại liệu định vị gửi từ thiết bị đầu cuối Nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn khái quát trình nghiên cứu, thiết kế triển khai hệ thống giám sát phƣơng tiện với chức tƣơng đối hoàn thiện từ phần cứng tới phần mềm giao diện hiển thị đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời sử dụng giám sát quản lý đƣợc phƣơng tiện Ngoài ra, nghiên cứu đƣa vài cải tiến kỹ thuật nhằm tăng cƣờng độ ổn định chất lƣợng tín hiệu thiết bị đầu cuối Hơn nữa, thuật toán mô hình nghiên cứu dựa tình có thật hay xảy triển khai hệ thống giám sát thực tế, việc tín hiệu GPS GSM, việc ánh xạ liệu định vị lên đồ bị sai lệch, việc truy xuất liệu chiếm nhiều thời gian Chính việc dựa hoàn cảnh cụ thể nhƣ vậy, tin tƣởng thuật toán mô hình đƣợc trình bày luận văn mang tính thực tiễn khả áp dụng cao Ngoài ra, công bố kết nghiên cứu vài hội nghị quốc tế đƣợc tổ chức nƣớc Những phản hồi tích cực từ nhà khoa học hàng đầu lĩnh vực định vị phần giúp có định hƣớng rõ ràng hệ thống nhƣ phƣơng pháp khác để tối ƣu Tuy nhiên, nhiều yếu tố khách quan chủ quan nhƣ khả hiểu biết thân giới hạn, luận văn vài điểm chƣa giải thấu đáo Đó chƣa triển khai đƣợc phƣơng pháp hỗ trợ định vị có phổ biến giới nhƣ A-GPS, hay định vị tín hiệu GPS nhƣ phƣơng pháp CellID Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 80 Formatted: Justified, Indent: First line: 0.3", Space After: pt, Line spacing: 1.5 lines NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT DANH MỤC CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC Pham Tien Hung, Ha Duyen Trung, Hoang Van Dung, Tran Minh Hoat, and Nguyen Thanh Tuan, "Solutions to Data Optimization and Security for Web Services in GNSS Applications based on Android Smartphone," In Proc of the Third World Congress on Information and Communication Technologies (IEEE WICT 2013), Hanoi, Vietnam Hoang Van Dung Ha Duyen Trung, Do Trong Tuan, Phuong Xuan Quang, Pham Tien Hung, and Ta Hai Tung, "A Vehicle Monitoring and Navigation System Design based on Android Smartphone," In Proc of Proceedings of IEICE International Conference on Space, Aeronautical and Navigational Electronics (ICSANE 2013), Hanoi, Dec 2-3, 2013,pp.185-191 Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 81 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Formatted: Font: No underline, Font color: Auto TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Trọng Tuấn, Hán Trọng Thanh, Hà Duyên Trung, Phƣơng Xuân Quang, Phạm Văn Tuân (2012), Kỹ thuật Radar định vị vệ tinh, NXB Bách Khoa [2][3].Phạm Công Hùng, Nguyễn Hoàng Hải, Tạ Vũ Hằng, Vũ Thị Minh Tú, Đỗ Trọng Tuấn, Vũ Đức Thọ, Nguyễn Văn Đức (2007), Giáo trình thông tin di động, NXB Khoa học kỹ thuật [4] Pham Tien Hung, Ha Duyen Trung, Hoang Van Dung, Tran Minh Hoat, and Nguyen Thanh Tuan, "Solutions to Data Optimization and Security for Web Services in GNSS Applications based on Android Smartphone," In Proc of the Third World Congress on Information and Communication Technologies (IEEE WICT 2013), Hanoi, Vietnam [5] Atmel Corporation (2011), Atmega128, USA [6] MEDIATEK (2012), MEDIATEK-3329 datasheet, Taiwan [7] SIMCom (2008), Hardware Design SIM548C_HD_V1.01, China [8] SIMCom (2011), SIM908_SIM548C_ATC_Comparison_V1.00, China Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 82 Formatted: Justified NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT PHỤ LỤC Phiếu kiểm định độ xác thiết bị định vị thực Viện Đo lƣờng Việt Nam Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 83 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Hoàng Văn Dũng-CB120666 Trang 84 ... Trang 19 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Mạch đƣợc thiết kế chế tạo với khối nguồn trên, nguồn đầu vào đƣợc... numbering NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT GSM cung cấp số tính nhƣ thoại, thông tin số liệu tốc độ cao, fax dịch vụ. .. 12 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC KẾT HỢP TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN PHỤC VỤ CÁC MỤC ĐÍCH GIÁM SÁT Cấu trúc hệ thống: Hệ thống quản lý giám sát đối tƣợng loại hình dịch vụ