Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator

1. Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator Projektarbeit 1 Telekommunikation und Informatik 5. Semester 2004/2005 Partnerfirma: IPKT Chur Dozent: Dr. Bruno Studer

2. Übersicht • Weg zum Ziel • GPS-basierter Kinderlokator • Fragen

3. Weg zum Ziel • Aufgabenstellung • Situationsanalyse • Zielformulierung • Lösungssuche • Auswahl

4. Aufgabenstellung • Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator • Demo von Anbieter in den USA • http://www.wherifywireless.com/demo.htm

5. Situationsanalyse GAP HiPer

6. Zielformulierung

7. N N O W S Internet Lösungssuche Positionierungs-System Web-Applikations-Station Zentrale Übertragungs- System   Lokalisierungsgerät Anfragegerät

8. Auswahl • Kriterien in Matrizen • Durch Gewichtung zur Entscheidung GPS versus GSM Cell-ID

9. Übersicht • Weg zum Ziel • GPS-basierter Kinderlokator • Fragen

10. GPS-basierter Kinderlokator • Systemaufbau • Demo

11. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

12. F1: Web-Applikations-Station • Funktionen: • Aktivierung und Deaktivierung des Lokalisierungs-dienstes • Ortungs-Anfragen und Anzeige der Position auf einem Kartenausschnitt • Zoom-Faktor-Einstellung des Kartenausschnittes • Eingabe und Administration benutzerspezifischer Angaben • Registrierung von neuen Benutzern • Hilfefunktionen Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

13. F2: Zentrale Funktionen: • Management zwischen den verschiedenen System-Komponenten • Sicherstellen der Zugriffsberechtigung auf das System • Taxierungs- und Verwaltungs-Funktionen • Systemwartung • Informations-Schnittstelle zwischen dem System und den Benutzern Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

14. F3.1: Anfragegerät (Handy) • Vorteil: • Schon vorhandene Endgeräte können verwendet werden • Mobiler Dienstzugang möglich • Funktionen: • Aktivierung und Deaktivierung des Lokalisierungs-dienstes • Ortungs-Anfragen tätigen mittels SMS oder WAP • Anzeige der Position auf einem Kartenausschnitt • Benachrichtigung beim Verlassen der definierten Schutzzone durch den Lokalisierten Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

15. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS • F3.2: Anfragegerät (PDA) • Vorteil gegenüber Handy: • Bessere Visualisierungsmöglichkeiten durch die grösseren Displays • Realisierung zusätzlicher Funktionen (Web-Applikations-Funktionen) • Nachteil gegenüber Handy: • Höhere Anschaffungskosten F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

16. F4.1: GSM-Netz • Schnittstelle zwischen Anfragegerät und Dienstzentrale und Lokali-sierungsgerät und Dienstzentrale. • Vorteile: • Bereits vorhandene Infrastruktur • Hohe Netzabdeckung Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

17. F4.2: Internet • Schnittstelle zwischen der Web-Applikations-Station und der Dienstzentrale. • Vorteile: • Grosse Verbreitung des Internets • Immer höhere Bitraten zur Verfügung • Ermöglicht quasi-mobiler Zugang für die Dienstbenutzer Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

18. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) • F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) • Voraussetzungen: • Möglichkeit, eine GPS-Maus „aufzustecken“ • GPRS-fähig • Applikation für das Aufbauen einer GPRS-Verbindung und für das Weitersenden der Positionsdaten F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

19. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank • F6: Positionierungs-System • Vorteil: • Hohe Lokalisierungsgenauigkeit • Nachteil: • Nichtverfügbarkeit in Gebäuden und an Orten ohne Sichtkontakt zu den Satelliten •  Lösung durch GPS-Lokalisierungsgeräte mit erhöhter Empfindlichkeit (SiRFloc) und mittels Einsatz eines Location-Servers.  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

20. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  • F7.1: GIS-Datenbank • Merkmale: • Bereitstellen von Daten für die visuelle Darstellung • Externe System-Komponente von Novasys (www.novasys.ch) F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

21. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken • F7.2: Benutzer-Datenbank • Zu verwaltende Daten: • Adresse der Benutzer • Telefonnummer der Anfrage- und Lokalisierungsgeräte • Benutzername und Passwort • Form der Ortungs-Anfragen und -Benachrichtigung • Definition der Schutzzone • Form der Benachrichtigung beim Verlassen der Schutzzone durch den Lokalisierten • Aktualisierungs-Zeiten der Ortungen Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

22. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken • F7.3: Location-Server • Funktion: • Speichert die letzten GPS-Koordinaten der Lokalisierungsgeräte • Möglichkeit, auf den letzten Aufenthaltsort von nicht mehr zu lokalisierende Endgeräte zurück-zugreifen Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

23. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS DEMO F7.1: GIS-Datenbank  WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) F2: Zentrale

24. Positionierungs-System Übertragungs-System Benutzer Dienstbetreiber Datenbanken Netzinfrastruktur Positionsdaten  F6: GPS Satelliten GPRS F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus) SMS F7.1: GIS-Datenbank  076 338 56 57, Track 076 338 56 57, Start WAP (GPRS), SMS GPRS, SMS WAP (GPRS), SMS, MMS GPRS, SMS, MMS F3.1: Anfragegerät (Handy) F4.1: GSM-Netz F7.2: Benutzer-Datenbank  WAP (GPRS), SMS WAP (GPRS), SMS, MMS F3.2: Anfragegerät (PDA) HTML, XML HTML, XML F4.2: Internet F7.3: Location-Server HTML, XML HTML, XML F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät (Web-Applikation) Dienst-Status F2: Zentrale

25. Verwendete Quellen • www.heise.de/ct • www.wherifywireless.com • www.sintrade.ch • www.mobi-click.com • www.maponair.com • Expedition ins Datenreich, B.S. Neuer, c't (2000) Heft 4, Seite 288-299, ISSN 0724-8679 • Systems Engineering - kurz und bündig, Rainer Züst, Verlag Industrielle Organisation,1999, ISBN 3-85743-999-8

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27. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit