Spis treści:
Wraz z rozwojem nawigacji zmieniły się stosowane metody orientacji. Nawigacja gwiezdna i korzystanie z busoli zostały zastąpione zaawansowanymi systemami, takimi jak GPS (Global Positioning System) i GLONASS (Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema). Obie z nich opierają się na technologii satelitarnej, elektronice oraz algorytmach korekcyjnych. W porównaniu do tradycyjnych metod są dokładniejsze oraz niezawodne w określaniu pozycji. Dzięki temu są powszechnie stosowane nie tylko w profesjonalnych celach, ale również w codziennym życiu. Znajdziemy je m.in. w smartfonach, zegarkach oraz nawigacjach samochodowych.
Oprócz tego wyróżniamy moduły GPS, które są kompatybilne z Arduino. Pozwalają one na zintegrowanie zaawansowanych funkcji nawigacyjnych z własnymi projektami. To z kolei zapewnia zupełnie nowe możliwości, jeśli chodzi o lokalizowanie, śledzenie, czy automatyzację.
Arduino GPS - zastosowanie
Łatwa integracja obu elementów sprawia, że początkujący i zaawansowani elektronicy mogą tworzyć złożone systemy nawigacyjne, a następnie wykorzystywać je do różnych celów. Przykładowo mogą to być zarówno proste aplikacje śledzące położenie, jak i zaawansowane projekty robotyczne, czy innowacyjne rozwiązania w dziedzinie geolokalizacji i geoinformatyki. Arduino GPS otwiera zupełnie nowe możliwości wykorzystania technologii na wiele kreatywnych sposobów. Nie ograniczają się one tylko do wspomnianej geolokalizacji. Możliwe jest też rozszerzenie projektów np. o synchronizację czasu.
Podstawowe funkcje Arduino GPS
GPS i GLONASS mają za zadanie dostarczać współrzędne geograficzne. Dzięki temu można w precyzyjny sposób określić położenie urządzenia na powierzchni naszej planety. Z uwagi na globalny zasięg satelitarny, dostępność lokalizacji jest ogromna, choć w niektórych warunkach odbiór sygnału może zostać zakłócony. Arduino GPS oferuje sporo nowych możliwości w zakresie projektowania inteligentnych systemów. Te niewielkie urządzenia pozwalają na realizowanie projektów wymagających np. zaawansowanej nawigacji lub monitorowania, czy śledzenia w czasie rzeczywistym.
Sygnały GPS mogą zostać też wykorzystane do wspomnianej już synchronizacji czasu. Dostęp do precyzyjnych zegarów atomowych znajdujących się na satelitach sprawia, że moduły umożliwiają utrzymanie dokładnego czasu w urządzeniach. Jest to ważne w przypadku wielu aplikacji, począwszy od systemów bezpieczeństwa, aż po sieci sensorów w inteligentnych miastach.
Jeśli chodzi o funkcję śledzenia, Arduino GPS pozwala na tworzenie zaawansowanych systemów nawigacyjnych, dzięki którym można w automatyczny sposób kierować nie tylko pojazdami, ale również dronami, czy robotami mobilnymi. Śledzenie ruchu tych obiektów jest możliwe w czasie rzeczywistym. To z kolei otwiera zupełnie nowe możliwości w systemach bezpieczeństwa, zarządzaniu flotą, czy w logistyce, pozwalając na monitorowanie cennych ładunków, pojazdów i osób.
Do czego jeszcze może być wykorzystane Arduino GPS?
Kolejnym pomysłem na wykorzystanie Arduino GPS jest geotagging. Polega on na przypisywaniu geograficznych metadanych do różnych typów informacji. Mogą to być zarówno zdjęcia, jak i pomiary środowiskowe. W efekcie możliwe jest stworzenie systemów geoinformatycznych o dużym stopniu zaawansowania. Pozwalają one na analizowanie i wizualizowanie danych, przy uwzględnieniu ich lokalizacji. To z kolei znajduje zastosowanie w planowaniu przestrzennym, zarządzaniu zasobami naturalnymi i w badaniach naukowych.
Arduino GPS to też ważne narzędzie pozwalające na tworzenie inteligentnych urządzeń komunikujących swoją lokalizację. Takie urządzenia mogą reagować na to, co dzieje się w ich otoczeniu, a nawet w automatyczny sposób dostosowywać działanie do geografii. Przykładem są inteligentne zegarki, systemy nawadniania rolniczego, czy inteligentne systemy transportowe.
Jak wygląda integracja modułów GPS z Arduino?
Integracja modułów GPS z platformą Arduino w dużym stopniu rozszerza zakres potencjalnych zastosowań platformy. Sam proces integracji jest dość prosty, dzięki czemu nawet osoby, które dopiero zaczynają interesować się elektroniką, mogą zacząć wykorzystywać te urządzenia w swoich projektach. Warto jednak wcześniej zapoznać się z przewodnikami użytkownika oraz z przykładowymi programami pokazującymi, jakie są podstawowe sposoby użycia modułów. Są one często udostępniane przez producentów modułów GPS i w dużym stopniu ułatwiają początkowe kroki.
Podczas integracji Arduino GPS konieczne jest korzystanie z dokumentacji oraz przykładowych kodów dostarczanych przez twórców. Dzięki temu możliwe będzie zrozumienie sposobu działania samych modułów GPS oraz tego, jak należy je połączyć z Arduino. Bardzo ważną kwestią jest zasilanie. Moduły GPS wymagają zazwyczaj zasilania w zakresie od 3 V do 5 V. Trzeba to uwzględnić na samym początku projektowania układu. Jeśli chodzi o komunikację, większość modułów łączy się z Arduino za pomocą interfejsu szeregowego (UART). To z kolei wiąże się z koniecznością odpowiedniego połączenia pinów TX i RX modułu GPS z właściwymi pinami znajdującymi się na płytce Arduino.
Gotowe funkcje do odczytu danych GPS (np. TinyGPS lub TinyGPS++) można znaleźć w bibliotekach Arduino. W dużym stopniu ułatwiają one pracę z modułami, a korzystanie z nich jest sposobem na przyspieszenie rozwoju projektu.
Arduino GPS - jakie możliwości zapewnia integracja?
Jedna z kluczowych możliwości dotyczy lokalizacji i śledzenia. Dzięki modułom GPS użytkownik może stworzyć urządzenie, które jest w stanie samodzielnie określić swoją pozycję oraz śledzić trasę, po której się porusza. Jest to przydatna funkcja w wielu aplikacjach, np. w systemach nawigacyjnych, czy urządzeniach do monitorowania.
Kolejną możliwością Arduino GPS jest tworzenie systemów nawigacyjnych, które będą w stanie nakierować użytkownika lub pojazd do konkretnego celu. Poza tym moduły mogą zostać wykorzystane do synchronizacji czasu. Dzięki temu możliwe będzie utrzymanie precyzyjnego czasu w urządzeniu, co bywa przydatne w wielu systemach. Jak widać, Arduino GPS otwiera przed użytkownikami nowe horyzonty w zakresie tworzenia innowacyjnych projektów elektronicznych.
