ラズパイに接続したGPSから位置情報を取得する (5)

• 小型で低コストなSDR環境を作る！ラズパイ4でUSRP B200miniを動かす(1)
• 小型で低コストなSDR環境を作る！ラズパイ4でUSRP B200miniを動かす(2) ディスクベンチマーク編
• ラズパイとUSRPでどの程度の消費電力があるのか？バッテリーベンチマークをする
• ラズパイやUSRPと一緒に使用するGPSの選定(4)

• ラズパイに接続したGPSから位置情報を取得する (5)

• ラズパイを電源オンしたら自動的にGPSログを記録する (6)

• ラズパイでロギングしたGPS情報をGoogle Mapにマッピングする方法 (7)

• ラズパイでRSSI計測しながら位置情報を記録する (8)

こんにちはドルフィンシステム福島です。
少し時間が空いてしまいましたが｢ラズパイでモバイルセンシング端末を作る｣の続きです｡

前回は、ラズパイやUSRPと一緒に使用するGPSの選定(4)でした。

具体的なステップ

1. ラズパイ4にUSRP B200miniを接続する
2. 電源は市販のモバイルバッテリーを使用することでコストを抑える
3. 特定周波数のRSSIを計測しながら
4. 接続したGPSの位置情報を取り込みロギングする
5. ロギングしたRSSIと位置情報からマップを作成する

5段階の今日は4番のGPSログ取得を行います｡
(3番が後先になってしまいましたが､先にGPSに取りかかったので先にGPSをやっつけます)

ついでにラズパイ4の無線LAN設定をする

この節は福島のメモです｡

以前ラズパイをセットアップした際に､無線LANの設定をしていませんでしたが､GPS電波が受信できる場所にラズパイを持って行っても社内LANに接続できるように無線LANを設定します｡

$ sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
network:
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true
            optional: true
    wifis:
        wlan0:
            dhcp4: true
            access-points:
                "アクセスポイント名":
                    password: "アクセスポイントのパスワード"
    version: 2
$ sudo netplan apply

固定IPにする場合は､

$ sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
~中略~
    wifis:
        wlan0:
            dhcp4: false
            addresses:
                    [192.168.0.30/24]
            gateway4: 192.168.0.1
            nameservers:
                    addresses: [192.168.0.1]
~中略~

とする｡

Error in network definition: expected mapping (check indentation)

というエラーメッセージが表示されたら､インデント(行頭のスペースの数など)が間違っているので正しく直します｡

GPSを接続して認識を確認する

まず前回購入したGPSをUSBポートに挿入しlsusbコマンドを実行して認識していることを確認します｡

以下の｢~PL2303 Serial Port｣がGPSです｡

次にGPSがどのttyに割り当てられたか確認します｡

一度GPSをUSBから抜き差ししてdmesgコマンドを実行すると､割当先が表示されます｡
下図ではttyUSB0に割り当てられたようです｡

$ dmesg

次にGPSから文字列を受信してみます｡以下のコマンドを実行します｡
すると表示されますね｡

$ cat /dev/ttyUSB0

以下のように文字が化けたらGPSのボーレートがおかしいようです｡
この場合は､

1. Windows PCにu-centerをインストール｡
2. Windows PCにGPSを挿入｡
3. u-centerを起動して､Receiver→Action→Revert Config

を行ってGPS設定値をデフォルトに戻しましょう｡デフォルトボーレートは9600baudです｡

GPSデーモンをインストールする

pythonを使ってSerialで受信したGPSのNMEAをパースしても良いのですが､シリアル受信やパースなどの手間を省いてくれるインテリジェントなgpsdをインストールして使用します｡

自作でシリアルポートを開くプログラムを作成した場合､同時に他のプログラムがGPSを開くことは出来ませんが､gpsdは複数のアプリにgps情報を共有する機能があるのでネットワーク経由でgps情報を配信可能です｡

$ sudo apt-get install gpsd gpsd-clients
$ sudo killall gpsd

インストールが完了したら､GPS情報を受信してみます｡
下図のようにちゃんと見えてますね｡

$ sudo gpsmon /dev/ttyUSB0

次にgpsdをGPSサーバとして動かして､その情報をgpsmonクライアントで取得してみます｡

$ sudo gpsd /dev/ttyUSB0 -F /var/run/gpsd.sock
$ gpsmon

ちゃんと見えてますね｡

まとめ

• USBシリアルタイプのGPSなら接続すれば認識する
• 認識したデバイス名はdmesgコマンドで調べる
• catコマンドでGPS NMEAを確認することが出来る
• gpsdを使用すればシリアルポート受信やNMEA文字列パースも行ってくれる
• gpsdなら複数アプリでGPS情報を見ることが出来る

GPS情報の取得まで行おうと思ったのですが､意外と分量があったので､ログ取得は次回にします｡

以上です｡