Hallo,
als Moderator dieser neuen Rubrik möchte ich zum Einstieg mit einem ( thematisch mit Sicherheit unvollständigen ) Beitrag zum Thema starten. Ich halte das Thema für sehr zukunftsträchtig und hoffe, dass meine Begeisterung für diesen ( auch in enger Beziehung zur Pocketnavigaton stehendem ) GPS-Teilbereich auch von anderen Forumsteilnehmern geteilt werden wird.
Über viel Resonanz in Form von Anregungen, Ideen, Informationen und auch Kritiken würde ich mich freuen.
GPS-Tracking
Durch Fernauswertung funkübertragener GPS-Daten werden eine Fülle wichtiger Einsatzmöglichkeiten erschlossen. Dazu gehört z.B. die Fernortung von Personen, Fahrzeugen oder Sachen. Im englischen Sprachgebrauch ist dafür der Begriff "GPS-Tracking" gebräuchlich. Typische Einsatzgebiete ergeben sich z.B. im Transport- und Sicherheitsgewerbe oder bei der Standortüberwachung von hilflosen Personen oder Kindern. Durch zunehmende Geräteminiaturisierung ist sogar eine Ortung vom Kleintieren realisierbar.
Private Funknetze
----------------------------
Zur Übertragung der GPS-Navigationsdaten kommen grundsätzlich private oder öffentliche Funknetze infrage. Die Nutzung privater Funknetze setzt eine entsprechende Betriebsgenehmigung voraus. Für Betriebsfunknetze steht diese allerdings nur bestimmten Nutzerkreisen zur Verfügung. Dienste wie LPD und PMR446 dürfen aufgrund ihrer Allgemeinzulassung dagegen von Jedermann betrieben werden. Das Problem bei LPD ist allerdings die aufgrund der geringen zulässigen 10mW-Senderleistung doch sehr begrenzte Funkreichweite. Wesentlich erfolgversprechender liessen sich dagegen die PMR446-Geräte mit 500mW-Sendeleistung einsetzen. Obwohl technisch einfach realisierbar, stehen dem Einsatz allerdings die eine Datenübertragung verbietenden Betriebsvorschriften entgegen.
In den USA werden bereits GPS-Jedermannfunk-Kombigeräte angeboten. Sie arbeiten im Rahmen des FRS ( Family-Radio-Service ) und erlauben z.B. beim Wandern eine Displaydarstellung von Eigenstandort und den Standorten der Mitwanderer. Da die Gerätezulassung nur für die USA gilt, lassen sich diese Geräte in Europa allerdings nicht ( legal ) einsetzen. Auf den benutzten Frequenzen könnte es zur Störung wichtiger anderer Dienste kommen.
( siehe auch: http://www.kh-gps.de/pmr.htm ).
Um die genannten Restriktionen müssen sich die lizensierten Funkamature dagegen kaum kümmern. Ihnen stehen zur Datenübertragung ausreichend Frequenzen und auch leistungsfähige Geräte zur Verfügung. Etabliert hat sich hier das APRS-Verfahren. Es gestattet die Verwendung handelsüblicher VHF/UHF-Funkgeräte und zur Auswertung übertragener Positionsdaten ist eine Fülle komfortabler Software wie z.B. UI-VIEW verfügbar. Das Besondere dabei ist, dass sich die Standorte einer Vielzahl empfangener Stationen parallel auf Karten am PC oder auch PDA darstellen lassen. Zur Übertragung bedient man sich hier des Packet-Radio-Verfahrens ( nicht zu verwechseln mit GPRS ) und zur Quellidentifikation werden die in den Packet-Headern übertragenen Absenderrufzeichen benutzt.
( siehe auch: http://www.kh-gps.de/aprs.htm ).
Öffentliche Funknetze
-------------------------------
Als Resümee aus dem Geschriebenen muss gesagt werden, dass eine GPS-Navigationsdatenübertragung mithilfe eigener Funknetze für die meisten Anwender auch schon aus Reichweitengründen nicht infrage kommen dürfte. Somit bleibt nur der Einsatz öffentlicher Netze wie GSM oder in Sonderfällen auch von satellitengestützten Systemem wie Iridium oder Thuraya.
GSM-Datenfunk
-----------------------
Bei Nutzung von GSM-Netzen kann die Übertragung der gewünschten GPS-Daten entweder über einen speziellen Datenkanal oder als Short-Message ( SMS ) erfolgen. Die Teilnahme am Datendienst setzt die Zuteilung einer speziellen Rufnummer voraus. Sie ist über den jeweiligen Netzprovider erhältlich und in der Regel mit einer laufenden Zusatzgebühr verbunden.
Zur technischen Realisation ist auf der Datenerfassungsseite neben einem GPS-Empfänger auch ein GSM-Modem erforderlich. Beide Einheiten sind ggf. über ein geeignetes Interface miteinander zu verbinden. GSM-Modems gibt es entweder als separate Einheiten oder integriert in das Handy. Die meisten Geräte der namhaften Hersteller sind bereits seit Jahren entsprechend ausgestattet ( Ich bin übrigens ein Freund der besonders unkompliziert nutzbaren Siemens-Geräte ). Die Modem-Steuerung erfolgt dabei in der Regel über AT-Befehle.
Zur Fernabfrage erfasster GPS-Daten ist eine Verbindung zum dortigen GSM-Modem herzustellen. Im einfachsten Falle kann dazu ein am PC angeschlossenes Leitungsmodem verwendet werden. Mithilfe eines einfachen Terminalprogrammes ( z.B. des zu Windows gehörenden Programmes: HyperTerminal ) lässt sich die Verbindung zum GSM-Teilnehmer aufbauen. Daraufhin eintreffende Daten ( hier: NMEA-Protokolle ) sind als ASCII-Strings am Bildschirm zu verfolgen.
Üblicherweise soll aber auch eine Karten-Visualisierung empfangener Standortdaten am PC-Schirm oder PDA-Display erfolgen. Da Standard-Kartenprogramme aber in der Regel keinen eigenen Wählzuzsatz besitzen, ergibt sich das Problem, dass Terminalprogramm und Map-Software gleichzeitig auf die Modemschnittstelle zugreifen müssten. Zur Umgehung dieser Schwierigkeit verwendet ein realisiertes Projekt stattdessen einen externen Wählzuzsatz ( KH-DIAL ), Er wird anstelle des Terminalprogrammes zum Verbindungsaufbau eingesetzt und dazu zwischen Modem und auswerten PC oder PDA eingefügt. ( siehe auch: http://www.kh-gps.de/s25.htm ).
Im professionellen Bereich gibt es allerdings auch Map-Software mit integriertem Wählzusatz. Im Vergleich zu den einfachen Programmen sind sie allerdings in einer anderen Preiskategorie angesiedelt.
SMS
--------
Neben einer Übertragung im Datenkanal, besteht bei GSM-Netzen auch die Möglichkeit der Nutzung des Short-Message-Services ( SMS ). Hierfür sind keine besonden Zugangsvoraussetzungen zu erfüllen und es fallen auch nur die üblichen SMS-Verbindungsgebühren an. Besonders für Gelegenheitsnutzer mit nur geringem Datenaufkommen dürfte dieser Dienst eine interessante Alternative darstellen.
Der Aufbau der mobilen Einheiten unterscheidet sich hardwaremässig kaum von der den GSM-Datenkanal nutzenden Variante ( siehe dazu auch: http://www.kh-gps.de/sms_trk.htm ). Interessant ist in diesem Zusammenhang allerdings, dass es auf dem Markt bereits Handys mit integriertem GPS-Empfangsteil gibt und diese direkt zur SMS-Ausgabe erfasster Standortdaten benutzt werden können. Auf diese Weise kommt man zu sehr kompakten Einheiten, die auch mühelos von Personen ( oder gar den oben bereits genannten Tieren ) mitgeführt werden können. Entsprechende Geräte bieten beispielsweise die Firmen Benefon und Garmin ( NavTalk ) an. Neben der Verwendung als "normales Handy" bzw. als Standard-GPS-Empfänger erlauben diese Geräte eine Übermittlung aktueller Standortdaten entweder auf Tastendruck ( Notruf ) oder durch Fernabfage. Letztgenannte Funktion kann bei Bedarf auch ohne ein Zutun des Geräteträgers erfolgen.
Die übermittelten Standortdaten sind ohne weitere Zusätze auf dem Display des abrufenden Handys sichtbar und können mit ein wenig Übung direkt als Längen- und Breitengradwerte interpretiert werden.
Zur Zeit arbeite ich an der Entwicklung eines kleinen Decoders. Er soll die Navigationsdaten beinhaltenden SMS auslesen, convertiern und im NMEA-Format wieder ausgeben. Damit wird eine Weiterverarbeitung und Kartenvisualisierung am PC oder PDA mithilfe von Standard-Map-Software möglich.
Navigation auch ohne GPS
----------------------------------------
Eine zugegebenermassen etwas grobere Positionsortung kommt ganz ohne GPS aus. Im O2-Netz ( vormals VIAG ) eingebuchte Handys stellen nach entsprechender Konfigurierung einen zwölfstelligen Zahlencode entsprechend des Standortes ihrer aktuellen Basisstation zur Verfügung. Die hiermit erreichbare Ortungsgenauigkeit wird verständlicherweise durch die jeweilige Feststationsdichte bestimmt. Während diese innerhalb vieler Städte bei einigen Hundert Metern liegen dürfte, können es in ländlichen Gebieten auch einige Kilometer sein. Im Vergleich zu GPS sieht das zwar nicht sehr gut aus; dem stehen aber der wesentlich geringere Geräteaufwand und die in vielen Fällen mögliche innerräumliche Nutzung gegenüber. Interessant ist diese Lösung für Anwender, die auch ohne GPS-Genauigkeit auskommen. Das gilt z.B. für grossräumig operierende Speditionen, Servicedienste usw. O2/Genion bietet dazu über seine Internet-Seite einen Handyfinder genannten Service an. Er ermöglicht die Online-Standortermittlung freigegebener O2-Handys.
Die Standortdaten sollten auf den Displays aller im O2-Netz betriebenen Handys dargestellt werden können ( auch solchen mit Looop-Karte ). Dazu ist im Gerätemenü der Broadcast-Kanal 221 zu wählen. Bei Darstellung des 12 stelligen Standortcodes handelt es sich um eine vereinfachte Darstellung im sog. Gauss-Krüger-Format. Mithilfe einschlägiger ( PDA- ) Software können daraus auch die geographischen Längen- und Breitengrade ermittelt werden. Was zum komfortablen Handling noch fehlt, ist ein kleines PDA-Tool, das diese Daten über die serielle Datenschnittstelle einliest, in das NMEA-Format convertiert und z.B. einem virtuellen Com-Port zuführt. Von hier aus könnte dann eines der bekannten Map-Programme ( wie z.B. TomTom-Navigator ) auf sie zugreifen.
Um auch ohne Internet-Anbindung auszukommen, habe ich einen kleinen Baustein realisiert, der angeschlossen an ein Handy, die O2-Daten abfragt und als SMS versendet. Würde das im vorherigen Absatz erwähnte Tool auch ankommende SMS verarbeiten können, so hätten wir damit ein sehr einfaches bundesweit einsetzbares Ortungssystem ( siehe auch: http://www.kh-gps.de/o2.htm ; http://www.kh-gps.de/viagsms.htm ).
GPSKlaus