Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator

© HTW Chur 2005, M. Kunz, T. Jufer 1

S

OW

N

Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator

Projektarbeit 1

Telekommunikation und Informatik

5. Semester 2004/2005

Partnerfirma: IPKT Chur Dozent: Dr. Bruno Studer

© HTW Chur 2005, M. Kunz, T. Jufer

2

S

OW

N

Übersicht

Weg zum Ziel

GPS-basierter Kinderlokator

Fragen


3

S

OW

N

Weg zum Ziel

Aufgabenstellung

Situationsanalyse

Zielformulierung

Lösungssuche

Auswahl


4

S

OW

N

Aufgabenstellung

Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator

Demo von Anbieter in den USA– http://www.wherifywireless.com/demo.htm


5

S

OW

N

Situationsanalyse

GAP HiPer


S

OW

N

Zielklassen Zieleigenschaften Zielausmass Zielpriorität

Ökonomische Ziele

Realisierungskosten

Dienstkosten

Endgerät: SFr. 300.-Anzeige SW: max. SFr. 300.-Einmalige Einrichtgebühr: SFr. 50.-

Preis/Ortung: SFr. 1.- bis 2.-(inkl. SFr. -.80 für GIS-Abfrage bei Novasys)Updates des Kartenmaterials: SFr. 50.-

WunschzielMusszielWunschziel

Mussziel

Wunschziel

Anwendungsziele Einfache Handhabung

Schutzzonen-Funktion

Bedienbar für Eltern die nicht Technisch orientiert sind, Bedienung des Endgerätes durch Kind möglichDie Web-Applikations-Station muss über eine Schutzzonen-Funktion verfügen, mit welcher ein erlaubtes Aufenthaltsgebiet für den zu Lokalisierenden bestimmt werden kann.

Wunschziel

Mussziel

Sicherheitsziele DatenschutzMissbrauch

Muss gewährleistet werdenEindämmung

SollzielSollziel

Leistungsziele Schweizweite AnwendungVerfügbarkeitGenau lokalisierbar

Jeder begehbare Punkt im Freien30 Minuten Ausfall/Jahr5 bis 20m

MusszielWunschzielSollziel

Zielformulierung


S

OW

N

Zentrale

Web-Applikations-

Station

Anfragegerät

Übertragungs-System

Lokalisierungsgerät

InternetS

OW

N

Positionierungs-System

Lösungssuche


8

S

OW

N

Auswahl

Kriterien in Matrizen

Durch Gewichtung zur Entscheidung

GPS versus GSM Cell-ID


9

S

OW

N

Übersicht

Weg zum Ziel


Fragen


10

S

OW

N


Systemaufbau

Demo


S

OW

N

F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät

(Web-Applikation)

F5: Lokalisierungsgerät

(Handy mit GPS-Maus)

F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten

F3.1: Anfragegerät (Handy)

F3.2: Anfragegerät (PDA)

Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System

Dienstbetreiber Datenbanken

F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur

WAP (GPRS), SMS, MMS

WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS

F7.2: Benutzer-Datenbank

F7.3:Location-Server


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS




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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS




Vorteil gegenüber Handy:

Bessere Visualisierungsmöglichkeiten durch die grösseren Displays

Realisierung zusätzlicher Funktionen (Web-Applikations-Funktionen)

Nachteil gegenüber Handy:

Höhere Anschaffungskosten


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



F4.1: GSM-Netz

Schnittstelle zwischen Anfragegerät und Dienstzentrale und Lokali-sierungsgerät und Dienstzentrale.

Vorteile:

Bereits vorhandene Infrastruktur

Hohe Netzabdeckung


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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.


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



F7.1: GIS-Datenbank

Merkmale:

Bereitstellen von Daten für die visuelle Darstellung

Externe System-Komponente von Novasys (www.novasys.ch)


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS




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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



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


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



DEMO


S

OW

N


(Web-Applikation)



F4.1: GSM-Netz

F2: Zentrale

F6: GPS Satelliten





F4.2: Internet

F7.1: GIS-Datenbank

Positionsdaten

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

HTML, XML

WAP (GPRS), SMS

Netzinfrastruktur


WAP (GPRS), SMS


GPRS

SMS

GPRS, SMS

GPRS, SMS, MMS



Dienst-Status

076 338 56 57, Start076 338 56 57, Track


25

S

OW

N

Verwendete Quellen

www.heise.de/ctwww.wherifywireless.comwww.sintrade.chwww.mobi-click.comwww.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


S

OW

N

? ??


S

OW

N

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Documents

Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator