Praktick é zkušenosti s MGIT

1. Praktické zkušenosti s MGIT jan.stankovic@vsb.cz

2. Mobilní Geoinformační Technologie • MGIT lze charakterizovatjako IT určené pro zpracování prostorových dat, které aktivně využívajíbezdrátové komunikační prostředkyk přenosu dat mezi mobilními klienty a řídícím centrem. Mobilní GIT využívají znalost aktuální polohy klientů při řešení problémů. • Hlavními technologiemi využívanými pro výstavbu MGIT jsou: • Geografické Informační Systémy • Mobilní počítače (mini notebooky, PDA, “smart telefony”) • Bezdrátové komunikace • Polohové systémy (globální, lokální) • Geodata • Další komponenty v závislosti na konkrétní oblasti nasazení

3. Mobilnízařízení • Malé rozměry • Nízká hmotnost • Poměrně vysoký výkon • Rozšiřitelnost Příkladem Compaq iPAQ 38xx:32 MB ROM 64 RAM ( + CF, SD, 1 GB Microdrive) 206 Mhz Strong ARM CPU320/240 display zvuková karta + vstup Bluetooth a SIR/FIR, USB, ComHmotnost 190 g Rozšiřitelnost pomocí modulů *Pictures from Compaq website.

4. Rozšiřitelnost - konektivita • Lokalizacepolohy GPS přijímače, z WiFi nebo GSM sítí • Komunikace WLAN (802.11) GSM (GPRS)Bluetooth • Rozšíření pamětiCF kartySD karty IBM Microdrive – 1GB • MultimediaDigitalTV • Další rozšiřující moduly *Pictures from Compaq website.

5. Praktické zkušenosti s iPAQy Kladné vlastnosti • Zařízení je opravdu „Mobilní“ – kapesní, lehké • Výpočetní výkon je dostačující. Takt CPU je 266 MHz nebo nověji 400 MHz • Paměťové karty jsou spolehlivé CF + IBM M, SM – MMC, …. a cenově dostupné i pro větší kapacity. • Komunikace s GPS je bez problémů (Compact Flash nebo RS232) • Baterie s připojenou GPS až 2 hodiny práce u nových modelů – možnost mít GPS v dual PCMCIA s baterií nebo další externí baterie • Integrována technologie BT, možnost rozšíření…

6. Praktické zkušenosti s iPAQy Problémy • Stabilita OS (WinCE) - ---> LINUX • Problémy při práci s většími objemy dat – ortofoto • Z toho vyplývající nutnost častého resetu – naštěstí rychle • Citlivé ovládání – vyžaduje cvik • Malá klávesnice – obtížný vstup atributů • Počasí a práce v terénu – v zimě a dešti nepracuje • Komunikace s telefony – vypadává Blue a pak GPRS • Nelze připojit CF GPS a CF síťový adaptér s anténou • Baterie nelze měnit (řada 5x už ano) • Při úplném vybití baterie se smažou všechna data a programy • Drahý mobilní GIS sw – komerce. • Dostupnost „military zařízení“ – cena iPAQu * 10…. :-(

7. Bezdrátové komunikace • Nejčastěji používanými bezdrátovými technologiemi současnosti jsou: • Technologie postavené na GSM sítích • GSM generace 2 • GSM generace 2.5 – HSCSD, GPRS • GSM generace 3 – UMTS (stále nepříliš rozšířené) • Technologie založené na GSM mají výhodu až globálního dosahu, ale podléhají licencování a jsou závislé na konkrétních poskytovatelích • Technologie postavené na “otevřených standaradech” • 802.11(Wi-Fi) (celá skupina standardů) • Bluetooth • Další • Nejsou nutné licence pro provoz – z toho vyplývají nižší náklady a možnost provozu vlastních soukromých sítí. • Přenosy pomocí družicPro běžné použití nedostupné – kromě vytváření základen pro hasiče a pod…

8. GSM sítě 2G a 2.5G (EUROTEL) • Reálná rychlost přenosu dat s využitím GPRS je podstatně nižší než možné maximum 43,2 kbps – spíše se blíží rozmezí 15 – 20 kbps. • Poměrně často dochází k výpadkům spojení • Postačující ke získání menších objemů dat – vektorové mapy apod. • Obtížně využitelné k online práci s částmi podrobných map za pohybu (ve vozidle)

9. GSM sítě 2G a 2.5G • Cenová nabídka operátorů je podobná • 9600 bps – jako hovor dle sazby (paušálu) Platí se za čas připojení • GPRS 0.5 nebo 0.03 Kč za kB (paušál 199 Kč) Platí se za přenesená data • Soubor velikosti 1000 kB • GSM data (3 Kč/min) 40,- Kč čas přenosu 14 minut - teoreticky • GPRS bez paušálu 500,- Kč čas přenosu nad 3 minuty • GPRS s paušálem 30,- Kč + pau • GPRS DATA NONSTOP – 1000 Kč měsíčně bez omezení. • HSCSD 6,- Kč + pau čas přenosu 3 minuty • Výhoda GPRS je v neustálém připojení – přenosy malých objemů dat

10. Bluetooth - zkušenosti • Zařízení se musí před použitím spárovat – ne vždy se to povede a i když tak to ne vždy funguje na 100 % • Pro iPAQ 3870 + Ericsson T68i • Uváděný dosah 10 m je přehnaný - max. 3 metry • Pro iPAQ 3660 + Blue kartu 3Com + T68iProblémy s komunikací už od 0.5 m • Při datovém spojení iPAQ Blue + Mobil Blue + Mobil GPRS – Internet většinou vypadne i GPRS pokud se přeruší Blue – problém třeba při komunikaci s ArcIMS serverem !!!

11. WiFi - zkušenosti • Velmi rychlé přenosy dat na již prakticky použitelné vzdálenosti – srovnatelné s LAN • Bezproblémová konfigurace zařízení • Není pravidlem, že se zařízení (karta a přístupový bod) shodnou a fungují opravdu dobře • Poslouchat MP3 z bezdrátově připojeného disku je fajn  - v praxi lze použít pro hlasovou navigaci nebo informace o místě na kterém se klient nachází.

12. GPS + iPAQ – praktické zkušenosti • CF GPS firmy Pretec 12 kanálový přijímač • Bez problémů pracuje s iPAQy nebo notebooky (redukce na PCMCIA) • Pracuje i v prostředí Linux OS • Přesnost měření se pohybuje pod hranicí 2 metrů • Při pohybu (pomalém – chůze) i kolem 0.5 metru při dobré konstelaci • Budujeme DGPS na střeše školy – on line přenos korekcí zpřesnění • Nepracuje při nízkých teplotách – pouze v autě + anténa • Cena CF GPS Pretec cca 9000,- Kč

14. Software pro mobilní klienty • Komerční softwarová řešení pro mobilní GIS • ESRI ArcPAD + ArcIMS server • Autodesk On Site • Open source softwarová řešení pro mobilní GIS • BabyGRASS – vývoj • GPSDRIVE – spíše pro navigaci ale využívá mnoho technologií

15. ESRI ArcPAD • ESRI ArcPad je u nás nejznámější a nejrozšířenější řešení pro mobilní GIS • Poslední verze 6.0.1 (pro WinCE - iPAQ i Win32 - notebook) • ArcPAD umožňuje zobrazení rastrových a vektorových vrstev, vytváření a editaci bodových, liniových a plošných prvků, popis atributů, přípravu formulářů. • K atributovým datům lze připojovat digitální fotografie, textové soubory nebo videosekvence • Obsahuje moduly pro vstup a zpracování dat z GPS

16. ESRI ArcPAD – zkušenosti

18. ESRI ArcPAD – zkušenosti • Instalace SW je bezproblémová • Konfigurace GPS (CF) není obtížná • Data je potřeba převést do použitelného formátunejlépe wgs84 • Stahování vrstev z ArcIMS map serveru pracuje spolehlivě i s využitím bezdrátových přenosů (pomaleji ) • Nelze přenést naměřená data zpět na ArcIMS – nutnost složitého programování a využití ArcSDE Application Builder nepomohl • Problémy při práci s většími datovými sadami – spíše problém OS

19. Linux na handheldech Proč Linux na Handheldech? • Současné handheldy jsou poměrně výkonné • Od digitálního diáře až po server ! • Podpora pro komunikaci včetně bezdrátové – Linux je navrhován jako síťový OS • Výkon, modularita, bezpečnost, spolehlivost • Free OS– je zdarama, včetně vývojových nástrojů – naprostá nezávislost na proprietárních řešeních a formátech • Možnost portovánínepřeberného množstvífree programůa kódu >> >> GRASS GIS na IPAQu

20. GRASS GIS na Pocket PC • Odlehčená verze GRASS 5.0 – základ pro další funkce (moduly) • Zkompilováno pro procesory SA1110 (iPAQ). • Rastr • Vektor • ID body • Identifikace objektů • Měření vzdáleností • Zoom, Pan • Podpora GPS GRASS shell na iPAQu

21. Závěr • Levná, běžně dostupná zařízení nejsou vhodná pro profesionální nasazení, spíš se hodí jen pro ověření principů, zpracování metodik apod. Omezujícími jejich praktické použití, jsou především: • nízká odolnost proti povětrnostním vlivům • krátká doba životnosti baterií • malá světelnost displejů • nutnost transformace podkladových materiálů do WGS-84 a naměřených dat do S-JTSK. • Přesnost určování polohy je za dobrých podmínek příjmu signálů GPS dobrá, nicméně vždy je nezbytné pamatovat na ověřování přesnosti měření.

22. WWW odkazy • http://www.esri.com – ESRI home page • http://grass.itc.it/grasshandheld.html - HandheldGRASS GIS stránkaOdkazy na iPAQ/Linux binaries aa .ipk balíčky (experimentálně) • http://www.handhelds.org – Linux na handheldech • http://www.handhelds.org/Compaq/iPAQH3600/index.html - iPAQ specifikace HW • http://www.handhelds.org/projects/toolchain/index.html - Jak postavit Toolchain • http://www.handhelds.org/projects/skiffcluster.html- Skiff Cluster • http://www.pocketpcpassion.com/default.htm - Mnoho informací o handheldech • http://www.wilmaproject.org/ - Wilma project • http://gpsdrive.kraftvoll.at/ - GPSDRIVE

23. Literatura • Stankovic J., M. Neteler, R. Flor 2002 Experimental Mobile GRASS based GIS for Handheld computers running GNU/Linux. Sborník Open Source Free Software GIS - GRASS users conference 2002. WWW dokument, http://www.ing.unitn.it/~grass/proceedings/home.html • WILMA 2002 Wireless Internet and Location Management Architecture project. WWW dokument, http://www.wilmaproject.org • Wolisz A. 2000 Wireless Internet Architectures: Selected Issues. In Wozniak J, Konorski J (eds) Personal Wireless Communications. Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London • GRASS 2002, Geographic Resources Analysis Support System. WWW dokument, http://grass.itc.it • GSM General Packet Radio Service (GPRS): Popis služby, GSM 03.60, 1998 • Handhelds.org 2002 WWW dokument, http://www.handhelds.org • IEEE802 ISO/IEC 8802-11:1999(E) ANSI/IEEE Std 802.11, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications • Djuknic G M, Richton R E 2001 Geolocation and Assisted GPS. IEEE Computer Society 34(2), 123-125 • Brunato M and Kiss Kalló C 2002 Transparent Location Fingerprinting for Wireless Services. Technical Report DIT-02-071, Informatica e Telecomunicazioni, Università degli Studi di Trento. • Brunato M 2002 How location management works. WWW dokument, http://www.wilmaproject.org/tutorial.html • Computing and Communications in the Extreme 1996 Computing and Communications in the Extreme - Research for Crisis Management and Other Applications. Workshop Series on High Performance Computing and Communications National Academy Press, Washington DC. WWW dokument, http://stills.nap.edu/html/extreme/ • Di Penta M, Neteler M, Antoniol G and Merlo E 2002 Knowledge based library refactoring for an Open Source project. In WCRE 2002, IEEE Working Conference on Reverse Engineering, , Oct. 28-Nov. 1, Richmond, Virginia, USA