Etude du Système de Gestion de Flotte de Véhicules par réseaux GPS et GSM --- GenLoc 31e ---

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1 Etude du Système de Gestion de Flotte de Véhicules par réseaux GPS et GSM --- GenLoc 31e --- S.A. Erco & Gener Z.I. S.Lambert des Levées SAUMUR Cedex

2 A- Liste des documents techniques fabricant associés à cette étude: page 3 B- Liste des éléments du système contenus dans le colis réceptionné: page 4 C- Fonctionnalités générales de ce système: page 6 D- Analyse synoptique inter-sous-systèmes: page 6 D1- Diagramme sagittal inter-sous- systèmes: page 6 D2- Signification des relations du diagramme sagittal: page 7 E-Analyse synoptique d un sous-système: page 8 E1- Diagrammesagittal d un sous-système: page 8 E2- Signification des relations du diagramme sagittal: page 8 F- La fixation mécanique du modem: page 10 G- La connectique du modem: page 10 H- Les connecteurs et témoins lumineux: page 11 I- L alimentation du modem dans un soussystème de bord: page 12 J- La communication entre le module GPS page 13 et l ordinateur: J1- Le programme HyperTerminal: page 13 J2- Les commandes HAYES ou AT: page 13 J3- Les trames NMEA: page 13 K- Les logiciels associés à cette étude: K1- Le logiciel GPS_display: page 15 K2- Lee logiciel GSM_display: page 15 K3- Le logiciel U-center: page 15 K4: Le logiciel Google_Earth_converter: page

3 A- Liste des documents techniques fabricant associés à cette étude: Première partie: - Fiche commerciale recto/verso du Modem GenLoc31e; - Feuille recto d avertissement sur les versions matérielles et logicielles; - Fiche technique recto Alimentation; - Fiche technique recto Antenne GPS; - Fiche technique recto Antenne GSM; - Fiche technique recto Cordon série DATA et Audio; - Fiche technique recto Convertisseur USB2.0/RS232; - Fiche commerciale recto/verso Adaptateur Bluetooth GenBlue10e. Deuxième partie: - Guide de l utilisateur du Modem GenLoc31e. Troisième partie: - Guide de l utilisateur du GenBlue10e. Quatrième partie: - Application embarquée WS0008 permettant la gestion autonome des fonctionnalités GPS; - Application d actualisation LLC pour l accès aux commandes AT GPS. Cinquième partie: - Guide de l utilisateur du logiciel U Blox

4 B- Liste des éléments du système contenus dans le colis réceptionné: Le colis réceptionné est identifié STARTER-KIT GenLoc 31e, Réf: (1); 4 Il comporte: - un emballage carton Réf: GenLoc 31e (2) contenant le modem et ses accessoires,dont la description est en page suivante; - une antenne GSM micromagnétique à contacteur SMA-M (3); - un emballage carton GPS ANTENNA contenant une antenne GPS à galet magnétique, Réf ANN-MS-1-005, à contacteur SMB-F (4); - un cordon série DATA et AUDIO en Y (5) avec: -1 connecteur SUB-HD 15 points M (HD15M), - 1 connecteur SUB-D 9 points F (DB9F), - 1 connecteur RJ09 4 points M; -un combiné téléphonique (6) à connecteur RJ09 4 points F; -un emballage carton contenant un bloc d alimentation externe 12Vdc -1,3A -15W, Réf: SAL115A-1213G-6 (7); -un CD de documentations (8) avec le logiciel de géolocalisation U-Center

5 L emballage carton (1) envelopant le modem comporte les éléments suivants: - le modem (2) proprement dit, - deux pattes defixation (3), - un cordons 4 fils (4) rouge/noir/orange/vert dénudés aux extrémités, avec fusible, - un cordon 2 fils (5) bleu/jaune dénudés aux extrémités, - un feuillet technique (6) Instructions sheet. 1 3 Une étiquette d emballage est collée sur la couvertur de la boite d emballage; elle cmprend: - le logo Erco & Gener, - la référence commerciale du produit: GenLoc 31e, - e marquage CE, - le code barre IMEI à 15 chifres. Il ya deux étiquettes sur le boitier du modem, à l arrière; la première d entre-elles indique: - le marquage CE, - le marquage poubelle barrée (norme DEEE), - le marquage courant continu (VDC), - le code barre du numéro IMEI à 15 chiffres; la seconde comporte les marquages: -ROHS (2002/95/CE) et E (E24 10R

6 C- Fonctionnalités générales de ce dispositif: Ce système permet de gérer une flotte de véhicules en déplacement: - suivi du déplacement, - prévision de l horaire d arrivée, - prévision et organisation de la course suivante..., là où est installé le sous-système sédentaire (au siège de l entreprise), en recueillant via un réseau terrestre de téléphonie mobile GSM, les informations relatives au positionnement géographique de chaque véhicule équipé d un sous-système de bord. Chaque sous-système de bord permet la géo-localisation du véhicule sur lequel il est embarqué, en utilisant le système de positionnement global GPS. D- Analyse synoptique inter-soussystèmes: D1- Diagramme sagittal inter-sous-systèmes: - 6 -

7 D2- Signification des relations du diagramme sagittal: Le Système de Positonnement Global par Satellites (GPS): Système composé d un ensemble de satellites polaires et de stations terrestres de contrôle permettant de définir, par triangulation, latitude, longitude et altitude d une position géographique. L1-x: signaux électromagnétiques envoyés par chacun des satellites du système de positionnement global GPS en direction des antennes adaptées des soussystèmes GenLoc 31e. Ces signaux seront analysés par le module GPS de chaque sous-système GenLoc 31e pour définir la position de chaque véhicule. Les Sous-systèmes GenLoc 31e: Chacun de ces sous-systèmes sera détaillé ultérieurement dans cette étude; les relations les liant au système GPS et réseau GSM font appel chacune à des modules internes spécifiques. L1-x: signaux électromagnétiques reçus des satellites du système de positionnement global GPS. Ces signaux sont analysés par le module GPS de chaque sous-système GenLoc 31e pour définir la position de chaque véhicule. L2-x: signaux électromagnétiques échangés entre le réseau de téléphonie mobile et les antennes GSM des téléphones et des GenLoc31e, supportant soit de la voix, soit des données (SMS). L3: - informations relatives aux positions des véhicules, à destination du gestionnaire, issues du traitement par l ordinateur des données reçues via le réseau GSM, d une part; - informations (voix) reçues ou à transmettre sur le réseau GSM, d autre part. L4-x: informations (voix) reçues ou à transmettre sur le réseau GSM. L5: informations (données) reçues ou à transmettre sur le réseau GSM. Le Gestionnaire: L3: - informations relatives aux positions des véhicules, affichées sur l écran du moniteur, issues du traitement par l ordinateur des données reçues via le réseau GSM, d une part; - informations (voix) émises sur, ou reçues du, réseau GSM. Les Chauffeurs des véhicules: L4-x: informations (voix) émises sur, ou reçues du, réseau GSM. Le Chef d entreprise en déplacement: L5: informations (données) émises sur, ou reçues du, réseau GSM

8 E- Analyse synoptique d un soussystème: E1- Diagramme sagittal d un sous-système: E2- Signification des relations du diagramme sagittal: L alimentation du boitier: L-alim: tension continue de valeur nominale 12 V, fournie: - soit par un bloc d alimentation-secteur externe 230 Vac / 12Vdc-1.25A, dans le cas du sous-système sédentaire, - soit par la batterie d accumulateurs du véhicule, dans le cas des soussystèmes de bord. L antenne GPS: L1-x: signaux électromagnétiques reçus des satellites du système de positionnement global GPS; - 8 -

9 L 1: signaux électriques images des signaux électromagnétiques reçus des satellites du système de positionnement global GPS. L antenne GSM: L2-x: signaux électromagnétiques échangés entre le réseau de télephonie mobile et les antennes GSM des téléphones et des GenLoc31e, supportant soit de la voix, soit des données (SMS). L 2: - signaux électriques images des signaux électromagnétiques reçus par l antenne GSM, lorsque le sous-système reçoit des données ou de la voix; - signaux électriques envoyés par le sous-système à l antenne GSM, lorsque le sous-système émet des données ou de la voix. L ordinateur individuel: L3-a-: - actions de paramétrage et commande des sous-systèmes de bord par le gestionnaire, - informations visuelles relatives aux positions des sous-systèmes de bord: positions GPS, cartes de localisation des véhicules de la flotte de l entreprise. L3 -a-: - signaux électriques de paramétrage et de commande par le gestionnaire des sous-systèmes à bord des véhicules; - signaux électriques correspondant aux trames NMEA reçues des sous-systèmes à bord des véhicules. Cet ordinateur doit être équipé: - du logiciel Microsoft Hyper Terminal pour le paramétrage des sous-systèmes et l affichage des trames NMEA reçues des sous-systèmes à bord, - des commandes AT Hayes pour la commande des sous-systèmes, - du logiciel Bayo CartoExploreur ou du logiciel U-Blox U-Center pour l affichage des cartes de localisation des véhicules. La carte SIM (Subscriver Identity Module): L 3/L 4: Le combiné téléphonique: L 3-b/L 4: L3-b/L4: données stockées en mémoire et permettant au modem GSM du soussystème GenLoc 31e d être identifié et de communiquer sur le réseau téléphonique mobile. signaux électriques images de la voix ou des données échangées entre les sous-systèmes à bord et le sous-système sédentaire, et/ou entre le gestionnaire et les chauffeurs des véhicules. voix ou données échangées entre les sous-systèmes à bord et le soussystème sédentaire, et/ou entre le gestionnaire et les chauffeurs des véhicules

10 F- La fixation mécanique du modem: Deux brides de fixation permettent de positionner de façon mécaniquement fiable le modem (boitier électronique compact) soit dans une gaine technique d un bâtiment à proximité de l ordinateur individuel du gestionnaire de la flotte de véhicules, soit à l intérieur de chaque véhicule. G- La connectique du modem: Sur le côté gauche du modem: Sur le côté droit du modem:

11 H- Les connecteurs et témoins lumineux; utilisation et/ou brochages: Sur le côté gauche du modem: Le connecteur Micro-Fit 4 broches est utilisé pour connecter l alimentation et deux broches sont réservées aux GPIOs (entrée et sortie). Le connecteur Micro-Fit 2 broches est réservés aux GPIOs (entrées). Le connecteur SUB-HD 15 broches est utilisé pour assuré la liaison avec un ordinateur individuel. Sur le côté droit du modem: Le connecteur d antenne SMA est utilisé our connecter l antenne GSM. Le connecteur d antenne SMB est utilisé pour connecter l antenne GPS. Les diodes électroluminescentes LED GPS et LED GSM témoignent d une activité des modules respectifs

12 I- L alimentation du modem dans un sous-système de bord: Le câblage du circuit d alimentation doit être réalisé conformément au schéma cicontre. L énergie éléctrique est fournie par la batterie d accumulateurs. Le circuit d alimentation est interrompu par deux interrupteurs; l un placé à l extérieur du véhicule et dénommé disjoncteur (circuit breaker); l autre commandé par la clef de contact et dénommé contacteur-démarrage (photo ci-contre). La masse (borne négative d alimentation) du modem doit impérativement être reliée à la masse (carrosserie) du véhicule, et non à la borne négative de la batterie d accumulateurs. Un fusible de calibre 2,5 A doit être placé en série sur l alimentation (borne positive) du modem. Dans le cas du sous-système de bord, le modem doit être relié au circuit électrique du véhicule àl aide d un câble Micro-Fit (livré avec le modem)

13 J- La communication entre le module GPS et l ordinateur: J1- Le programme HyperTerminal et l application embarquée: Ce programme permet de connecter deux ordinateurs entre-eux; dans ce cas, il faut entendre par ordinateur: - d une part l ordinateur individuel sur lequel est installé ce programme (sous Windows depuis Windows 2.0); ce programme est accessible par le menu Démarrer, puis Tous les programmes, puis Communications, puis HyperTerminal. - d autre part le micro-processeur interne au module GenLoc, capable de communiquer avec le micro-processeur de l ordinateur individuel, à condition qu il dispose d un système d exploitation/ logiciel permettant la communication et l interprétation des commandes HAYES/AT; cette appliation devra être installée avant toute programmation du modem. J2- Les commandes HAYES ou AT: Les commandes Hayes ou AT, ont été développées par la firme Hayes, fabricant de modems, comme protocole pour la commande d un modem externe à partir d un ordinateur. Ces commandes, saisies sous l environnement graphique de HyperTerminal, permettent la gestion générale du modem à partir de l ordinateur. Elles permettent notamment de commander la production des trames NMEA relatives au positionnement, et de commander la transmission d information (sms) via le réseau de téléphonie mobile. J3- Les trames NMEA (National Marine Electronic Association): Le protocole NMEA-0183 est un langage employé par le récepteur GPS pour discuter avec un autre dispositif de son environnment (autre GPS, ordinateur, traceur de route,...) via une liaison série. Chaque trame NMEA se compose d une séquence de lettres et de chiffres: - un préfixe (un symbole, le $ en principe), - un en-tête de longueur fixe (5 lettres) qui indique au récepteur (un microprocesseur par exemple) le sens des informations qui le suivent, - un terminateur, le caractère Retour Chariot

14 Dans l exemple ci-dessous, on constate que la partie de la trame portant les i,nformations de positionnement commence par l entête $GPRMC: $GPBOD,,T,,M,,*47 $GPRTE,1,1,c,0*07 $GPRMC,154354,A, ,N, ,E,000.0,211.1,191097,002.6,W*6F $GPRMB,A,,,,,,,,,,,,V*71 $GPGGA,154354, ,N, ,E,1,03,2.9,37.3,M,47.6,M,,*72 $GPGSA,A,3,02,,,,,,26,27,,,,,2.9,2.9,1.0*30 $GPGSV,2,1,08,02,56,112,50,09,14,244,00,10,39,186,00,17,17,296,00*73 $GPGSV,2,2,08,19,06,066,00,23,08,322,00,26,54,296,49,27,45,064,47*75 $PGRME,68.3,M,150.0,M,164.8,M*1C $GPGLL, ,N, ,E,154354,A*20 $PGRMZ,122,f,3*1A $PGRMM,WGS 84*06 $GPBOD,,T,,M,,*47 $GPRTE,1,1,c,0*07 $GPRMC,154356,A, ,N, ,E,000.0,211.1,191097,002.6,W*6A $GPRMB,A,,,,,,,,,,,,V*71 $GPGGA,154356, ,N, ,E,1,03,2.9,37.3,M,47.6,M,,*76 $GPGSA,A,3,02,,,,,,26,27,,,,,2.9,2.9,1.0*30 La dernière transmission d informations de positionnement commençant par l entête $GPRMC s analyse comme suit: $GPRMC,154356,A, ,N, ,E,000.0,211.1,191097,002.6,W*6A => $GPRMC en-tête protocole RMC => heure de réception (unité UTC) : heure - minutes - secondes => A donnée valide (sinon V : donnée non valide) => ,N minutes 188 millièmes de secondes, N déclinaison North => ,E minutes 603 millièmes de secondes, E longitude East => date : ici 19 octobre 1997 La latitude fait toujours 8 caractères + la lettre : la latitude varie de 0 (niveau équateur) à 90 (niveau des pôles Nord ou Sud). La longitude fait toujours 9 caractères + la lettre : la longitude comporte 3 chiffres de 0 à 180 East ou West

15 K- Les logiciels associés à cette étude: K1- Le logiciel GPS_display: Ce logiciel permet d afficher la position d un sous-système qui émet des trames NMEA sur une liaison série. Il est utilisé lorsque le technicien procède à la configuration des modems, afin de s assurer du bon fonctionnement du module GPS. Selon les formats de trames NMEA émises, tous les types d informations n apparaissent pas forcément à l écran. K2- Le logiciel GSM_display: Ce logiciel permet d afficher les réseaux mobiles disponibles et leur niveau de réception. Il est utilisé lorsque le technicien procède à la configuration des modems, afin de s assurer du bon fonctionnement du module téléphonique. K3- Le logiciel U-center: Ce logiciel permet de localiser sur une carte la position envoyée par le module GPS. Il est utilisable pour traduire en position cartographiée les coordonnées géographiques reçues. K4- Le logiciel Google_Earth_converter: Ce logiciel permet de localiser sur une carte les positions envoyées par le module GPS. Il est utilisable pour traduire en position cartographiée les coordonnées géographiques reçues successivement, et de définirainsi le parcours suivi