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Assisted GPS (A-GPS)クライアントの実装

April 02, 2024 22:39

GPS関係の処理をRubyから使えるようにしたgps_pvt gemは色々なストリームやファイル、シリアルポート(GPSデバイス直結)から情報を読み込めるようにしてあります。このたびv0.10で初期測位を早めるためのAssisted GPS (A-GPS)に対応しました。単独測位をするのであればgemをインストール後に以下のコマンドで例えばAndroidなどて使われているGoogleのサーバから情報を取得してA-GPSを利用できます。

$ gps_pvt supl://supl.google.com/ (Ntrip等のリアルタイムストリームを指定)

生データに近い物が見たければ、以下のコマンドでJSON形式でエフェメリス等が得られます。

$ gps_get supl://supl.google.com/

エフェメリス(軌道情報)を読み込む程度なので実装は簡単かなと思って始めたのですが、結果的に色々調べる必要がありました。羅列ですが、調べたものを残しておこうと思います。

SUPL: Secure user plane location。A-GPSの事実上の標準実装(という理解)。プロトコル名としてはUserPlane Location Protocol(ULP)。表面を覆っているのがULPで、中身のペイロードにはLPPやRRLPといった別のプロトコルが使われる。実装例が少ない中、tajuma/suplやgoogle/supl-clientが参考になった。
LPP (TS 37.355): LTE Positioning Protocol。エフェメリスなどの定義がある。GPS以外の定義もしっかりされている。
RRLP (TS 44.031): Radio Resource Location service Protocol。LPP同様エフェメリスなどの定義があるが古めの規格。プロトコルとしてはGPS以外も使えそうに見えるが、GoogleのSUPLサーバに問い合わせてもGPSのエフェメリスしかくれない模様。
ASN.1 (X.680): Abstract Syntax Notation One。ULP, LPP, RRLPなどの文法は全てこれで書かれている。Rubyにも主にSSL証明書をパースする目的でOpenSSL::ASN1の実装があるが、機能が限定的で今回は使わなかった。代わりにRubyの構文解析ツールであるRaccを使う前提で文法asn1.yを定義し、asn.1形式の文法ファイルをパースできるようにした。asn.1をasn1.y(から作ったRubyコード)で事前にJSONに変換(upl.json.gz)して本番では利用している(rake upl.json)。Samayou Oharikuiの和文解説やGusztáv ADAMISさん(ERICSSON)のスライド(PDF)がとても参考になった。OSS NokalvaやObjective Systemsも参考にした。
PER (X.691): Packed Encoding Rules。SUPLではバイナリで情報がやり取りされるが、その時のエンコーディングルールにBasic Unaligned PERが指定されている。前述の参考資料にも解説あり。RSpecで(asn.1から変換した)JSONとPER間のテストを書いて検証した。

最後におまけとなりますが、SUPLサーバに対しては携帯のようにIMEIを渡すわけではなく、問い合わせホストのGlobal IPを渡すようにしてみています。

夏休みの工作: ソースコード公開

August 10, 2018 23:44

先日のタッチでLEDが光る工作ですが、大したことしていませんがgithubにソース等置いておきました。

水面下ではこそこそ工夫をしています。例えば、スリープにこまめに入れて、電池の延命をはかってあります。また実運用に移る前にDEBUGを定義してコンパイルすると、UART経由で静電容量のデジタル値を読めるようにしてあります。閾値を決めるのに役に立ちます。

そしてソース公開にあたって一番気合を入れたのが、上記(実体)回路図だったりします(笑)。

夏休みの工作: タッチセンサ

August 06, 2018 23:58

全然更新をしていませんが、生存しています。最近、夏休みの工作で、触れると反応するスイッチを試していました。使っているマイコンは(毎度お馴染みの)Silicon Laboratories C8051F996です。

こんなバラック配線で実験をしていました。

そして、これを、こうじゃ、ということでミニカーに組み込んでみました。なかなか好評です。CR2032電池で動いています。

詳細は次回に書こうと思います。→書きました。

GPD Pocketに増設したストレージの速度

February 12, 2018 23:24

前回の記事でGPD PocketにUSBハブ、MicroSDリーダ、MicroSDを改造で仕込んでみたことを書きましたが、速度を確認してみました。USB 2.0接続なので、遅いだろうなー、と予期していたのですが、やはり遅かった、という結果です。

計測条件ですが、MicroSDはSandisk SDSQUAR-128G-GN6MA (128GB Class 10 UHS-1)です。またCrystal Disk Mark 6.0.0 x64を使って、速度を測りました。

まずは内蔵の状態で。少し悲しい速度てす。

念のため、MicroSDに非がないことを確かめました。USB 3.0接続でのカードリーダ(Elecom MR3-K005)を使って測っみた結果です。早いです。

ということで、USB 2.0のHigh speed(480Mbps)がどうやらネックになっている気がします。USB 3.0 Super speed(5Gbps)がある現在だと、やはり見劣りしてしまいますね。

参考に内蔵のディスクも測ってみました。早いです。

さらにおまけでUSB 2.0接続のUSBフラッシュ Sandisk SDCZ33-064G-J57 (64GB)があったので、それも測ってみました。内蔵したMicroSDと同程度の(遅い)速度です。

さらにおまけで、テスト時のデバイスマネージャです。ディスクがたくさん。

ということで、増設した内蔵ストレージは速度を要求しないもの(実験データ等?)を保存する用途に使おうと思います。

GPD Pocketにストレージ増設

February 04, 2018 23:59

あまりにも最近更新ができなくてすいません。生存報告がてら、軽めの話題を。GPD Pocketに内蔵するUSBハブの製作について書いてましたが、GPD Pocketのストレージ増設のため、MicroSD (SDHC,SDXCにも対応)リーダを内蔵してみました。

内蔵したのはKingston FCR-MRG2です。ハブ自体がUSB 2.0の4線式なので、そこまで新しいリーダである必要はなく、また余分な部品を削ったりすることなく内蔵できる、厚さの『薄い』カードリーダを探していたところ、この製品にいきつきました。

UEW(ポリウレタン被膜線)で接続します。

内蔵するとこんな感じ。リーダ自体は両面テープで本体に固定してあります。

ストレージが増えて快適に使えています。

※その後、速度を測ってみました。USB 2.0接続なりの速度です。

Fenrir's BLog

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