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In Electronics

Localizador GPS/GSM: la estación base por

Boris Landoni

Estación base fija

Satélites GPS Módem GSM

PC

Red GSM

Estación base móvil

Unidad remota GPS/GSM

Palmar Celular

La Estación Remota de localización GPS/GSM descrita en el Artículo del Mes correspondiente a Junio pasado incluía una Unidad Base Móvil formada por un teléfono celular, un PC palmar y los programas necesarios. Este mes publicamos la Unidad Base Fija prometida, que se combina con un PC de sobremesa. Cargando el software del sistema, el de gestión cartográfica y los mapas digitales deseados, se visualiza en tiempo real la posición de la Unidad Remota, descargar los datos del recorrido, programar todas las funciones, visualizar los datos históricos, escuchar lo que se habla a bordo, etc. del Mes correspondiente a Junio pasado E sel Artículo dedicó a un nuevo sistema de localización

GPS/GSM cuya Estación Remota se comunica mediante el módulo GSM Sony Ericsson GM47; se complementa con una Estación Base portátil constituida por un PC palmar conectado a un teléfono móvil de mercado. Esta solución permite controlar en tiempo real la posición de la Unidad Remota, que se visualiza en un mapa detallado en la pantalla del PC palmar. Y ... ¡todo el equipo cabe en un bolsillo! 1

Pasado el largo bache del verano, este mes de Septiembre describimos una Estación Base más "clásica", en el sentido de que se utiliza un ordenador personal de sobremesa (todo el mundo tiene uno de éstos) y, por tanto, podría llamarse "Estación Base Fija". Como no se necesita un ordenador de última generación, esta puede ser una estupenda ocasión para "resucitar" un PC ya "jubilado" pero que todavía funcione correctamente, por ejemplo: un Pentium II sería ideal, si dispone de suficiente memoria RAM y de un disco duro con capa- > n.03 - In Electronics

cidad adecuada. Este PC, completado por un módem GSM, el software FuturaTech para mando del sistema, el de gestión cartográfica y los mapas digitales comprendiendo las zonas necesarias, constituye la base ideal de control de vehiculos, ya sea como antirrobo o para lo que se denomina "control de flotas", que no significa necesariamente "vigilar": en logística moderna, a veces se necesita conocer con la mayor precisión la posición de cada vehículo para optimizar las rutas ajustándolas a la demanda de último minuto. En realidad, el presente artículo se centrará en la descripción del software REM FuturaTech específico para la gestión del sistema, ya que el hardware es de extrema sencillez. Es indispensable que el módem sea GSM, ya que los módems analógicos no discriminan automáticamente las comunicaciones de datos y fonía y obligan a utilizar en la unidad remota una tarjeta SIM especialmente habilitada para datos/fax con tres números, uno para datos, otro para fonía y el tercero para fax. Además, la conexión fijo-móvil resulta más cara que la móvil-móvil. En principio, puede utilizarse cualquier módem GSM que soporte comandos AT normalizados, siempre que puedan adaptarse los niveles de tensión: en la fase de diseño se probaron teléfonos móviles Siemens de la serie 35 y 45, un módem GSM Sony Ericcson GM29 y un GM47 (GR47). El módem se conecta a la puerta serie del PC, en el cual se ha instalado el programa de gestión cartográfica Fugawi y los mapas digitales correspondientes, además del programa REM de FuturaTech, diseñado ex profeso para gestionar la unidad remota desde la unidad base. Este programa se ha redactado en Delphi y ofrece numerosas opciones, entre las que señalamos la posibilidad de descargar el reco- > n.03 - In Electronics

Figura 1

Figura 6

Figura 2

Figura 7

Figura 3

Figura 8

Figura 4

Figura 9

Figura 5

Figura 10 2

Figura 11

Figura 13

Figura 12 Figura 14

Figura 15 El presente cuadro reúne los principales ajustes del programa de gestión cartográfica Fugawi 3, que es el que se utilizó para el diseño de la Estación Base, combinado con el programa REM de Futuratech. Se recuerda que deberán adquirirse los mapas de las zonas que interesen.

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Figura 16

rrido memorizado por las diferentes unidades remotas, localizar el vehículo en tiempo real, consultar y modificar el umbral de alarma de carga de la batería, modificar la cadencia de toma de posición geográfica, entre otras. La instalación es muy tradicional y sencilla: se arranca el "Setup.exe" y se van aceptando las propuestas del programa clicando "Next". El programa propone una carpeta de instalación llamada REM, que el usuario puede reubicar y renombrar a su gusto. Una vez terminada la instalación, para arrancar el programa bastará con ejecutar el archivo que se encuentra en el interior de la carpeta. En pantalla se presenta una interfaz gráfica muy sencilla y "amigable" que se divide en cuatro zonas: la primera es la parte superior, que muestra seis solapas para otras tantas opciones: Collegamento (Conexión), Richieste (Consultas), Settaggio (Ajustes), Utility (Utilidades), GPS y Sensore (Sensor): ver figuras 1 a 6. El cuadro central izquierda de la pantalla permite otras elecciones en función de la opción deseada; al lado derecho se dispone de una ventana textual donde se visualizan algunas informaciones generales y, finalmente, la parte inferior de la pantalla muestra los datos actuales de consulta y localización en tiempo real, así como la información sobre la conexión. El acceso a las diferentes opciones está supeditado a la introducción de un par de palabras clave, una relativa al software y otra a la unidad remota: la primera permite acceder a algunas opciones reservadas. Sólo quien conozca esta palabra clave podrá visualizar y modificar los datos de base de cada unidad remota, como los números telefónicos a marcar para establecer la conexión o la password (que está contenida en la unidad remota: si se introduce erróneamente no se puede acceder al dispositivo). Esta > n.03 - In Electronics

contraseña (que por defecto es "12345") protege el sistema de actuaciones erróneas o no autorizadas que podrían desajustar la configuración, y puede modificarse al gusto del consumidor. Cada solapa presenta diversos botones virtuales ilustrados con iconos de fácil interpretación. El primer paso, una vez arrancado el programa, es configurar la puerta serie: para ello, elegir el último botón de la solapa Settagio. En la nueva pantalla (Fig. 7) puede elegirse la puerta COM donde está conectado el módem, así como la velocidad de comunicación: para el módem GM29 se elegirá 9,600 bpd y para los móviles Siemens 35 ó 45 deberá elegirse 19.200 bps. Seguramente, otros dispositivos exigirán otras velocidades. Acto seguido se pulsará el botón de conexión manual (icono de un PC), con lo que se confirmarán los ajustes y se abrirá la puerta serie. Ahora puede irse a la solapa Collegamento para instaurar una conexión: aquí se encuentran cuatro botones, el primero de los cuales permite abrir/cerrar la puerta serie. El segundo sirve para definir la unidad remota; introduciendo la palabra clave podrán crearse o modificarse los datos (Figs. 1 y 9). Para iniciar la conexión puede pulsarse el tercer botón o clicar dos veces sobre el nombre de la unidad remota, una vez creada. En unos diez segundos, la orden pasará al módem y una barra de progresión En.03 - In Electronics

irá indicando el desarrollo de la operación. El cuarto botón "cuelga", es decir, interrumpe la conexión. Instaurada la conexión podrá accederse a todas las funciones del programa solapa a solapa; Richieste ofrece 7 botones: el primero de la izquierda muestra en cada momento el número de puntos memorizados por la unidad remota y muestra este valor en la zona baja de la pantalla, como Punti Memorizzati (Puntos memorizados); el segundo botón informa sobre el intervalo de toma de posición geográfica, es decir, cada cuántos segundos se memoriza un punto definido por latitud, longitud, fecha y hora; el tercer botón permite interrogar sobre su estado de carga a la batería del vehículo donde está instalada la Disponibilidad del

unidad remota en cuestión; el cuarto muestra el nivel de tensión de alimentación por debajo del cual el sistema enviará un SMS de alarma al número de teléfono definido en el sexto botón; el quinto sirve para preguntar el tiempo de inhibición del sensor, es decir, por cuánto tiempo tras la detección de movimiento queda suspendido el envío del SMS una vez enviado el primero, lo que evitará recibir un SMS cada vez que el sensor perciba un movimiento y, finalmente, el séptimo y último botón es el que permite modificar la password de la unidad remota. En la solapa Settagio, 7 botones permiten modificar todos los ajustes de la unidad remota; de todas formas, los tres más importantes son los correspondientes a la elección de la puerta serie, a la inserción de la pasword y a la modificación de ésta. Más intere- > santes son los botones que contiene la solapa Utility, que se refieren a las funciones principales: el primero es el que permite la localización del vehículo en tiempo real: su accionamiento ordena a la unidad remota que envíe continuamente las coordenadas obtenidas por el receptor GPS. Como puede apreciarse en

M ATERIAL

La unidad remota con escucha ambiental está disponible en kit para montar (Cód. FT521K) al precio de Eur 480,00. El kit comprende el circuito impreso taladrado y serigrafiado, el microcontrolador y el módulo GSM programados, la antena GSM, el receptor GPS910 con antena integrada, el micrófono preamplificado y todos los componentes necesarios. El paquete para realizar la Estación Base Fija (Cód. REM2004, a Eur 460,00) comprende el programa FuturTech, el software cartográfico Fugawi, los mapas de España, Portugal y otros 4 países y el módem Sony Ericcson GM29 completo (excepto PC y tarjeta SIM para el GSM). Se dispone del software de gestión cartográfica Fugawi (Eur 175,00) y de los mapas digitales de Fugawi EURSTR2 (Italia, Suiza y Austria) y EURSTR3 (Francia, España, Portugal, Bélgica, Holanda y Luxemburgo) a Eur 80,00. El cód. EURSET contiene el total de mapas de los países citados y está disponible a sólo Eur 158,00.Todos los precios incluyen el IVA. Solicitudes a: IberFutura, S.L. Passatge Gomis, 5, 08023 BARCELONA Tel: 934 188 971 ~ Fax: 934 187 975 ~ http://www.iberfutura.es

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El módem celular G M 2 9

En la Estación Base Fija que se describe este mes se ha utilizado para la comunicación el extraordinario dispositivo telefónico Sony Ericcson GM29: se trata de un modem GSM/GPRS bibanda de notable flexibilidad que puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones de telemetría y telemática con transmisión de voz, datos, fax y SMS. Dispone de interfaz RS232 para comunicación serie y de una interfaz de audio a la que puede acoplarse un micrófono y un altavoz. Mediante comandos AT pueden efectuarse llamadas vocales o transferencia de datos, enviar mensajes SMS, gestionar el

audio, la opción y obtener información sobre el producto y sus ajustes. Cuestión aparte es el conector RJ11, del cual depende el encendido, el apagado y el reset del módulo. La alimentación puede estar entre 5 y 32 V, y su simple aplicación no basta para arrancar el módem: para ello debe ponerse la señal de control TO_IN a nivel alto durante 0,2 segundos, por lo menos, o bien conectar el cable de conexión serie y abrir el canal de comunicación. En cualquiera de estos casos hay que esperar unos diez segundos para dejar al módem entrar en línea, antes de empezar a enviar los datos. Para apagar es suficiente con poner a nivel alto más de 3,5 segundos la línea HR_IN o enviar por la línea serie el comando AT+CFUN=0. Para interpretar el estado del módem en cada momento es de gran ayuda el led de la parte superior: si se mantiene apagado algunos segundos después de la conexión del circuito a la alimentación significa que el módem no está activo; si se enciende permanentemente en verde significa que está encendido pero que, por cualquier motivo (p.ej., no se ha insertado una tarjeta SIM válida) no se ha conectado a la red GSM y, finalmente, si parpadea a intervalos regulares es que está bien conectado a la red.

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la Fig. 8, los datos pasan a inscribirse en serie en la ventana Log (Registro) y uno a uno en la parte inferior de la pantalla, indicando latitud, longitud, número de satélites recibidos (cuantos más, mayor precisión: si son menos de tres probablemente la posición indicada no vale para nada), velocidad, fecha y hora. Ahora deben representarse estos datos superpuestos al mapa digital: de esto se encarga el software Fugawi pero, antes de abrirlo, debe prestarse la máxima atención para evitar conflictos en la puerta serie: ambos programas utilizan la misma puerta serie para comunicarse con la unidad remota. Antes de pasar de un programa al otro, debe cerrarse con el botón adecuado la puerta serie o el programa REM de FuturaTech. Tras ello, puede arrancarse el software cartográfico. En realidad, puede utilizarse cualquiera de los programas disponible en el mercado que trabaje a una velocidad de 9.600 o 19.200 bps y acepte datos en formato NMEA0183; sin embargo, el que preferimos es el Fugawi, pero se trata de una elección personal y, por tanto, subjetiva. Para poder visualizar la posición, también aquí deben ajustarse los parámetros de comunicación serie: una vez arrancado, en el menú Forms seleccionar la opción GPS y en la ventana que se abrirá (Fig. 11) elegir la solapa Settings, pulsar el botón Change Port y elegir la velocidad y la puerta serie (Fig. 13). Ir luego a la opción Open del menú File (Fig. 14) para seleccionar el mapa deseado. Sobre el mapa aparecerán el vehículo y su recorrido. Si se desea interrumpir el proceso para volver al programa FuturaTech, cerrar el programa de gestión, y con él la puerta serie, reabrir REM y con él la puerta serie (no, no es un error). Vamos a la descripción de los botones de la solapa Utility: el segundo de ellos (icono del extre- > n.03 - In Electronics

Un m ó d e m G S M con el módulo Sony Ericsson G M 4 7 La Estación Base Fija se resuelve con un módulo GSM Sony Ericcson GM47 (GR47), componente ya muy conocido en el mercado español. Para transformar este módulo en un módem GSM basta con seguir las indicaciones adjuntas. El circuito incluye muy pocos componentes adicionales, básicamente un convertidor de niveles MAX3232 y un regulador de tensión MIC2941A que entrega los 3,6 V estabilizados que necesita el circuito, obtenidos de la alimentación general de 12 V. Las patillas RTS (Request to Send) y CTS (Clear to Send) no se utilizan en esta aplicación, de modo que si se utiliza un programa del tipo Hyper Terminal debe seleccionarse la velocidad de 9.600 bps, sin control de flujo. Los dos leds (verde y rojo) informan puntualmente del estado de funcionamiento del módem: el verde hace saber si el GSM está conectado a la red (parpadea) o si está en fase de inicialización (luz fija), mientras que el rojo se enciende en el momento de alimentar el circuito (breve parpadeo) o cuando la Estación Base recibe o establece una llamada. LISTA DE COMPONENTES R1: 200 KOhm 1% R2: 100 KOhm 1% R3,R7: 4,7 KOhm R4,R6: 1 KOhm R5,R8: 330 Ohm

C1,C3: 100 nF multicapa C2: 1000 µF 16 VL electrolítico C4: 1000 µF 16VL electrolítico C5: 1 µF 100VL electrolítico C6,C8: 100 nF multicapa C7: 1 µF 100VL electrolítico C9: 1 µF 100VL electrolítico C10, C11, C12: 1 µF 100VL electrolítico D1: 1N4007 LD1: led 3 mm rojo LD2: led 3 mm verde U1: MIC2941A U2: MAX3232 GSM1: Sony Ericcson GM47 (GR47) T1: BC547 Varios: - coaxial de alimentación - conector DB9 hembra - zócalo 8 + 8 patillas - portaSIM tipo libro - conector 60 polos SMD - distanciador 2 MA 5 mm (4 ud.) - tornillo 2 MA 10 mm (4 ud.) - tuerca 2 MA (4 ud.) - disipador ML26 - tornillo 3 MA 10 mm - tuerca 3 MA - circuito impreso.

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mo de un lápiz provisto de goma de borrar) se utiliza para resetar la memoria de la unidad remota cancelando todos los puntos memorizados; el cuarto es el que activa la descarga de los puntos mientras haya conexión unidad base-unidad remota; el quinto hace lo mismo pero a una hora preestablecida, incluso aunque no haya conexión: de hecho, aunque esté realizando otras tareas es el propio programa el que hará la llamada a la hora prevista, para terminarla en cuanto acabe la transferencia de datos. La programación se efectúa manualmente: pulsando el botón correspondiente aparece en la parte izquierda de la pantalla una ventana en la que se seleccionará la opción Scarico Automatico (Descarga automática) y la frecuencia diaria (Frequenza) o la hora (Orario) deseada, el número de intentos de llamada permisibles (Tentativi) y el teléfono de la unidad remota implicada, indicando, además, si se desea que la memoria

remota se borre una vez terminada la descarga (Fig. 10). Pulsar el botón Salva Settagio (Guardar ajustes). Una vez descargados los datos en un archivo de texto, el software Fugawi permitirá visualizar el recorrido del vehículo sobre el mapa digital: abrir el programa y el mapa deseado, pasar al menú Form y desde allí seleccionar Track Library (Fig. 15); el primer botón de la derecha permitirá localizar el archivo que contiene los puntos descargados. Para facilitar la búsqueda, elegir el formato de archivo ".txt" (archivo de texto). Antes de importar el archivo, el software preguntará qué datos debe considerar (en este caso, latitud, longitud, fecha y hora), que podrán seleccionarse con un doble click (Fig. 16). Desde este instante, efectuando un click con el botón derecho del mouse sobre el nombre del archivo recién importado y seleccionando la opción Show aparecerá el trayecto sobre el mapa. Clicando dos veces sobre el nombre del recorrido

se abre una ventana que contiene el detalle de los puntos. Volvamos al programa FuturaTech, en la solapa Utility: el tercer botón permite desactivar/activar la alarma correspondiente a la tensión de alimentación y el cuarto actúa de forma similar con el sensor de alarma de movimiento. La solapa denominada GPS presenta dos botones, uno para la consulta y otro para el ajuste del intervalo entre el fin de la fase de registro y el apagado del GPS. Esta función reduce sensiblemente el consumo del circuito, encendiendo el GPS solamente cuando es necesario (conexión en tiempo real o vehiculo en movimiento). Y, si se desea, puede ordenarse que el GPS quede encendido permanentemente pulsando el botón non spegnere mai (no apagar nunca). Finalmente, para el sensor de movimiento puede establecerse durante cuánto tiempo el sistema debe registrar las coordinadas a partir de una señal de alarma emanada del sensor.

La estación base móvil En el Artículo del Mes precedente se presentaba una Estación Base portátil realizada con un PC palmar y un teléfono móvil normal y corriente. En el palmar se carga un programa específico para Pocket PC, el Tom Tom Navigator 2. Con este sistema puede establecerse conexión en tiempo real con la Unidad Remota y seguir su posición en los mapas digitales hasta un nivel de detalle francamente espectacular.

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