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A-GPS Dienst für IoT Geräte mit LPWAN

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Zusammenfassung

Das Projekt realisiert eine Mioty LPWAN Prototyp Applikation, für das Beziehen, Prozessieren, Übertragen und Verwenden von A-GPS Daten und Koordinationsbestimmung mit Hilfe von A-GPS Daten im IoT Umfeld.

Schlüsselbegriffe

  • LPWAN
  • Mioty
  • A-GPS (Assisted GPS)
  • u-blox Thingstream
  • MQTT
  • Arduino (Embedded, C/C++)
  • Raspberry Pi
  • Node-RED (Javascript)
  • UART
  • Ubuntu
  • Zielsetzung

    Diese Projekt dient als Proof of Concept und soll untersuchen, ob und wie Mioty im A-GPS Kontext sinnvoll eingesetzt werden kann. Als Resultat dieser Arbeit soll ein System entwickelt werden, dass es erlaubt, A-GPS Daten von einem A-GPS Dienst zu beziehen und an ein Gerät zu übermitteln. Das Geräte bestimmt mit den zugestellten A-GPS Daten seinen Standort rasch und energieeffizient. Diese Arbeit bildet die Grundlage für eine zukünftig Mioty fähige Architektur und soll aufzeigen, wie ein solcher Dienst im Mioty Umfeld implementiert werden kann. Zusätzlich zeigt diese Arbeit auf, wo die Vorteile, Nachteile und Grenzen so eines Systems liegen. Zusätzlich sollen der Energieverbrauch untersucht wer-den und Schlüsse daraus, in Bezug auf die Verwendung von Mioty, gezogen werden. Für die Swissphone Wireless AG wird dadurch eine Entscheidungsgrundlage geschaffen, um abzuwägen, ob zukünftig Mioty im A-GPS Umfeld eingesetzt werden kann.

    Ausgangslage

    Die Kundenfirma Swissphone Wireless AG entwickelt Kommunikations- und Alarmierungslösungen, stellt diese her und vertreibt sie. Die Kernkompetenz liegt dabei bei Critical-Messaging-Lösungen. Bei der Alarmierungslösungen geht es um darum, stromsparend eine Ortung eines Geräts zu ermöglichen und den Standort weiterzuleiten und darauf zu reagieren. Bereits heute sind diese Geräte GPS, z.T. auch GNSS fähig, um eine rasche Standortermittlung zu ermöglichen. Die Swissphone Wireless AG betreibt dabei seit längerem einen eigenen A-GPS Server. Dieser bezieht A-GPS Daten über das Internet und bereitet diese auf. Die A-GPS Daten werden dann über Mobilfunk oder ein Pager Netzwerk an die Geräte versendet. Die Technologie ist seit 20 Jahren etabliert und entspricht nicht mehr dem State of the Art. Der A-GPS Service ist ebenfalls veraltet und verwendet obsolete Technologien.

    Ergebnisse

    In diesem Projekt wurde ein voll funktionierender Protoype eines Systems entwickelt, welches auf der Mioty LPWAN Technologie basiert. Dabei wurde ein Backend entwickelt, welches A-GPS Daten bei einer A-GPS Platform bezieht. Durch geschicktes Pre-Processing werden die Daten aufbereitet und den Terminals zur Verfügung gestellt. Terminals können diese Daten per Mioty über die Base-Station anfragen. Die Base-Station sendet die A-GPS Daten, welche sie beim Backend bezieht, per Mioty zurück. Das Terminal empfängt die Daten und schickt sie automatisch an seinen GPS Modul. Der Standort kann in wenigen Sekunden bestimmt werden.

    Projektdaten

    Informatikprojekt 5
    Projektdauer: September 2021 - Januar 2022
    Aufwand: 360 Stunden
    Teamgrösse: 2 Personen

    Auftraggeber

    Swissphone Wireless AG
    Fälmisstrasse 21
    CH-8833 Samstagern

    Website: www.swissphone.com
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    Projektteam

    Tobias Kunz
    Marc Bugmann

    Kontakt

    Thomas Amberg, thomas.amberg@fhnw.ch

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