HaaS Python实现GNSS车辆定位系统的实现

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kaiyan.xky
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注册时间: 2022年 6月 14日 20:45

HaaS Python实现GNSS车辆定位系统的实现

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1.简介
近年来,全球掀起了一股自动驾驶热潮,无论是传统车企,还是科技企业,甚至很多初创公司都竞相加入这一行业赛道。进入2021年,自动驾驶热度不减,且“吸金”不断,据不完全统计,从今年年初至今,自动驾驶行业投融资事件超过50起,投融资金额近1000亿元,已超过2018年,达到历年最高值。
HaaS Python介绍HaaS Python是阿里云IoT团队最新研发的一套低代码编程框架,兼容MicroPython编程规范,依托HaaS平台软硬件积木提供AI、支付、蓝牙配网、云连接、UI等物联网场景常用的能力,从而解决了物联网应用开发难的问题。有了Python轻应用框架,物联网编程不再局限于专业软件开发人员,一般的技术员也可以快速实现复杂的物联网需求。 更多HaaS Python介绍和开发资料见HaaS Python官网,创意案例硬件积木

1.1 背景知识       定位系统是以确定空间位置为目标而构成的相互关联的一个集合体或装置(部件)。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到至少4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。
  目前主流定位系有除美国的GPS,中国的北斗卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统、俄罗斯全球导航卫星系统等。GPS  GPS是美国第二代卫星导航系统。按目前的方案,GPS的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。24颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在6个轨道面上(每轨道面4颗),轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。  北斗卫星导航系统  中国北斗卫星导航系统(英文名称:BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。  北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并且具备短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。  全球范围内已经有137个国家与北斗卫星导航系统签下了合作协议。随着全球组网的成功,北斗卫星导航系统未来的国际应用空间将会不断扩展。
1.2 准备完成本案例需要准备如下硬件:HaaS EDU K1开发板 1台
GNSS定位模块 - HT2828Z3G5L 1个
杜邦线若干具体连线图见https://haas.iot.aliyun.com/solution/de ... 1EB1E3CF04
 2.物联网平台开发整个过程包含以下3个步骤:创建产品(设备模型)
定义产品功能(物模型)
创建设备及获取三元组
对于具体的物联网开发步骤,见https://haas.iot.aliyun.com/solution/de ... 1EB1E3CF04
3.设备端开发
在进行下一步之前请确保HaaS EDU K1开发环境已经搭建完毕。详情请参考HaaS EDU K1开发环境的说明。创建解决方案,在代码段main.py中,填写WIFI名称及密码

代码: 全选

# wifi连接的的ssid和pwd定义
wifiSsid = "请填写您的路由器名称"
wifiPassword = "请填写您的路由器密码"
修改设备端三元组。填写创建的设备三元组信息。关于设备三元组的获取,请参考获取设备三元组中的步骤

代码: 全选

# 三元组信息
productKey = "产品key"
deviceName = "设备名称"
deviceSecret = "设备密钥"
4.运行结果
推送此脚本到HaaS EDU K1之后,串口会输出获取到的定位信息,同时按照脚本中的逻辑,当定位信息发生变化时,会将更新的定位信息上报至物联网平台。如下面这段串口日志所示。

代码: 全选

物联网平台连接成功
sleep for 2s
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
bytearray(b'$GNGGA,,,,,,0,00,25.5,,,,,,*64\r\n$GNGLL,,,,,,V,M*79\r\n$GNGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,25.5,25.5,25.5,1*01\r\n$GNG')
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
bytearray(b'SA,A,1,,,,,,,,,,,,,25.5,25.5,25.5,4*04\r\n$GPGSV,1,1,00,0*65\r\n$BDGSV,1,1,00,0*74\r\n$GNRMC,,V,,,,,,,,,,M')
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
bytearray(b',V*34\r\n$GNVTG,,,,,,,,,M*2D\r\n$GNZDA,,,,,,*56\r\n$GPTXT,01,01,01,ANTENNA OPEN*25\r\n\r\n$GNRMC,,V,,,,,,,,,,M')
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
bytearray(b',V*34\r\n$GNVTG,,,,,,,,,M*2D\r\n$GNZDA,,,,,,*56\r\n$GPTXT,01,01,01,ANTENNA OPEN*25\r\n$GNGGA,,,,,,0,00,25.5,')
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
[0.0, 'W'] [0.0, 'N'] 0.0
出现此段日志时,说明定位信息上报成功,读者此时可以前往物联网平台查看设备的实时定位数据。当设备启动成功并第一次连接到物联网平台之后,物联网平台上对应的设备状态会从”未激活状态“变为”上线“。点击“物模型数据”标签页,能够看到设备上报到物联网平台的属性值。此时,如果设备上报新的地理位置信息,则物联网平台上能够实时显示。至此,定位数据上云完成。这样我们就完成了一个车辆实时定位系统从设备端定位信息获取、物联网云平台开发的开发。如果想要学习车辆定位系统案例更详细的操作步骤,请参考“车辆定位系统详解”中的说明。
 

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