Zpracování dat o provozu automobilů pro projekt Metrocar. Roman Kubů

ii

ˇ e vysoké uˇcen´ı technické v Praze Cesk´ Fakulta elektrotechnická Katedra poˇc´ıtaˇc˚ u

Bakaláˇrská práce

Zpracov´ an´ı dat o provozu automobil˚ u pro projekt Metrocar Roman Kub˚ u

Vedouc´ı práce: Ing. Martin Komárek

Studijn´ı program: Softwarové technologie a management, Bakaláˇrsk´ y Obor: Softwarové inˇzen´ yrstv´ı 21. kvˇetna 2013

iv

v

Prohl´ aˇ sen´ı Prohlaˇsuji, ˇze jsem pr´ aci vypracoval samostatnˇe a pouˇzil jsem pouze podklady uvedené v pˇriloˇzeném seznamu. Nemám z´ avaˇzn´ y d˚ uvod proti uˇzit´ı tohoto ˇskoln´ıho d´ıla ve smyslu §60 Zákona ˇc. 121/2000 Sb., o pr´ avu autorském, o pr´ avech souvisej´ıc´ıch s právem autorsk´ ym a o zmˇenˇe nˇekter´ ych zákon˚ u (autorsk´ y z´ akon).

V Praze dne 20. 5. 2013

.............................................................

vi

Abstract This work is about development of car unit moduls for supporting of the car-sharing project Metrocar. Moduls provide getting data from OBD2 standard, getting GPS coordinates, sending captured records on server Metrocar, getting reservation from server Metrocar and car imobilization.

Abstrakt Práce se zab´ yv´ a v´ yvojem modul˚ u palubn´ı jednotky pro podporu sd´ılen´ı automobil˚ u v projektu Metrocar. Moduly zajiˇst’uj´ı z´ıskáván´ı dat z OBD2 standardu osobn´ıho automobilu, z´ıskáv´ an´ı GPS souˇradnic automobilu, odes´ılán´ı z´ıskan´ ych dat na server Metrocar, z´ıskáv´ an´ı rezervac´ı ze serveru Metrocar, imobilizaci automobilu.

vii

viii

Obsah ´ 1 Uvod 1.1 Historie projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 2

2 Popis probl´ emu, specifikace c´ıle 2.1 Modul pro z´ısk´ an´ı dat od jednotky podporuj´ıc´ı ODB2 protokol 2.2 Modul pro z´ısk´ an´ı polohy automobilu . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Modul pro odesl´ an´ı z´ıskan´ ych dat . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Modul pro z´ısk´ an´ı rezervac´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Imobilizace automobilu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Knihovna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7 Existuj´ıc´ı ˇreˇsen´ı a podobné projekty . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . .

3 3 3 3 4 4 4 4

. . . . . . . . . . . . . .

7 7 7 8 8 8 8 9 9 10 10 12 12 13 14

. . . . . .

15 16 17 17 17 20 21

3 Anal´ yza ˇ reˇ sen´ı 3.1 Funkˇcn´ı poˇzadavky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Nefunkˇcn´ı poˇzadavky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Anal´ yza OBD2 jednotky a jej´ı komunikace s palubn´ı jednotkou 3.3.1 Protokoly jednotek motoru . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2 Co je to OBD2 jednotka . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.3 Pˇr´ıkazy OBD2 standardu . . . . . . . . . . . . . . . . . ˇ ıd´ıc´ı pˇr´ıkazy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.4 R´ 3.3.5 Informaˇcn´ı pˇr´ıkazy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.6 Chybové odpovˇedi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.7 Uk´ azka komunikace s OBD2 jednotkou . . . . . . . . . . 3.4 Anal´ yza komunikace se serverem Metrocar . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Z´ısk´ an´ı rezervac´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych informac´ı . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Anal´ yza imobilizace automobilu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 N´ avrh a implementace 4.1 Palubn´ı jednotka . . . . . . . . . . 4.1.1 V´ ybˇer v´ yvojového prostˇred´ı 4.1.2 OBD2 modul . . . . . . . . 4.1.2.1 ObdMessages . . . 4.1.2.2 Sekvenˇcn´ı diagram 4.1.3 Spr´ ava Handleru . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PidMessage . . . . . . .

ix

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

x

OBSAH

4.2

4.1.4 Z´ısk´ av´ an´ı polohy automobilu . 4.1.5 Rezervace . . . . . . . . . . . . 4.1.6 Odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych u ´daj˚ u . . . 4.1.7 Imobilizace automobilu . . . . 4.1.8 Autorizace uˇzivatele . . . . . . 4.1.9 Datab´ aze . . . . . . . . . . . . 4.1.10 Automatické spuˇstˇen´ı po startu 4.1.11 Potˇrebn´ a opr´ avnˇen´ı . . . . . . 4.1.12 Hlavn´ı modul . . . . . . . . . . Imobilizaˇcn´ı jednotka . . . . . . . . . . 4.2.1 V´ ybˇer v´ yvojového prostˇred´ı . . 4.2.2 Bluetooth modul . . . . . . . . 4.2.3 Arduino . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

5 Testov´ an´ı 5.1 Zaˇr´ızen´ı pouˇzit´ a pˇri testov´ an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Testov´ an´ı oproti OBDSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Testov´ an´ı oproti re´ alnému automobilu . . . . . . . . . . . 5.3.1 Nemoˇznost opˇetovného pˇripojen´ı k jednotce . . . . 5.3.2 Rychlost dotazu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.3 V´ıcen´ asobné vkl´ ad´ an´ı z´ aznam˚ u na server Metrocar 5.3.4 Zobrazen´ı cesty automobilu na serveru Metrocar . 5.4 Jednotkové testov´ an´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

21 21 21 23 23 23 24 24 25 26 27 27 27

. . . . . . . .

29 29 30 30 30 31 31 32 34

6 Z´ avˇ er

35

7 Seznam pouˇ zit´ ych zkratek

41

8 Instalaˇ cn´ı pˇ r´ıruˇ cka 43 8.1 Hardwarové poˇzadavky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 8.2 Instalaˇcn´ı pˇr´ıruˇcka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 9 Uˇ zivatelsk´ a pˇ r´ıruˇ cka 9.1 Základn´ı nastaven´ı aplikace . 9.2 Nastaven´ı Imobilizace . . . . 9.3 Zobrazen´ı u ´daj˚ u . . . . . . . 9.4 Nahrán´ı nastaven´ı ze souboru 9.5 Spuˇstˇen´ı aplikace . . . . . . . 10 Obsah pˇ riloˇ zen´ eho CD

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

45 45 45 46 47 49 51

Seznam obr´ azk˚ u 2.1 2.2

Infrastruktura ˇreˇsen´ı od firmy Convadis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Palubn´ı jednotka firmy Convadis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 5

3.1

Uk´ azka komunikace s OBD2 jednotkou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Hardwarov´ a konfigurace . . . . . . . Package Diagram . . . . . . . . . . . Sekvenˇcn´ı diagram pro OBD2 modul Struktura zpr´ av pro OBD2 . . . . . Sekvenˇcn´ı diagram PidMessage . . . Sekvenˇcn´ı diagram Rezervace . . . . Datab´ aze . . . . . . . . . . . . . . . Imobilizaˇcn´ı jednotka . . . . . . . . .

. . . . . . . .

15 16 18 19 20 22 23 26

5.1 5.2 5.3

Zkuˇsebn´ı j´ızda 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zkuˇsebn´ı j´ızda 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jednotkov´ y test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33 33 34

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

Hlavn´ı Obrazovka . . . . . . . . . Nastaven´ı imobilizaˇcn´ıho zaˇr´ızen´ı Nastaven´ı ze souboru txt . . . . . Kontrola Nastaven´ı . . . . . . . . ˇ an´ı na autorizaci uˇzivatele . . Cek´ Autorizovan´ y uˇzivatel . . . . . .

45 46 47 49 50 50

. . . . . .

. . . . . .

xi

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

xii

´ U ˚ SEZNAM OBRAZK

Seznam tabulek 5.1

Rychlost dotaz˚ u. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xiii

31

xiv

SEZNAM TABULEK

Kapitola 1

´ Uvod Naˇse mˇesta jsou pˇreplnˇena automobily, které vˇetˇsinu doby parkuj´ı kde je to moˇzné, ’ at uˇz se jedn´ a o vyhrazené parkovac´ı m´ısto, tak i na chodn´ıc´ıch. Vˇetˇsina z tˇechto automobil˚ u je pouˇz´ıvan´ a pouze hodinu ze dne a zbytek dne neˇcinnˇe stoj´ı. Z tˇechto základn´ıch myˇslenek vznikl Car-sharing[1], neboli myˇslenka, ˇze kdyˇz auto nepotˇrebuji, tak by si ho mohl p˚ ujˇcit nˇekdo jin´ y. Car-sharingov´ a firma je vlastnˇe nˇeco jako autop˚ ujˇcovna s jedn´ım zásadn´ım rozd´ılem a t´ım je cena. Zat´ımco u autop˚ ujˇcovny mus´ıte zaplatit vysokou ˇcástku za to, ˇze si v˚ ubec auto p˚ ujˇcujete, u Car-sharingu plat´ıte pouze reálnou cenu za ujet´ y kilometr. Reálnou cenou za kilometr se mysl´ı nejen cena za projet´ y benz´ın, ale také cena za uˇzit´ı automobilu, takˇze napˇr´ıklad pojiˇstˇen´ı, u ´drˇzba atd. Car-sharing má ˇradu v´ yhod jak pro uˇzivatele, kter´ y nemus´ı vlastnit automobil, tak i pro naˇse mˇesta, která by nemusela b´ yt tak pˇreplnˇena automobily, tak i pro ˇzivotn´ı prostˇred´ı. Aˇckoli na svˇetˇe existuje jiˇz celá ˇrada Car-sharingov´ ych spoleˇcnost´ı, napˇr´ıklad Zipcar[49] ˇ a Car2go[9], v Ceské republice funguje pouze jedna vˇetˇs´ı spoleˇcnost a tou je Autonap˚ ul[6]. V dneˇsn´ı poˇc´ıtaˇcové dobˇe vˇsak jeˇstˇe vˇetˇsinu práce jako v´ ypoˇcty ujet´ ych kilometr˚ u a dalˇs´ı u ´kony dˇelaj´ı pomoc´ı tuˇzky a pap´ıru. Z tohoto d˚ uvodu vznikl projekt Metrocar, kter´ y m´ a za c´ıl vytvoˇrit ucelen´ y softwarov´ y a hardwarov´ y celek pouˇziteln´ y pro sd´ılen´ı, p˚ ujˇcován´ı a rezervaci aut mezi v´ıce uˇzivateli neboli vytvoˇren´ı komplexn´ıho ˇreˇsen´ı pro car-sharingovou firmu.

1

´ KAPITOLA 1. UVOD

2

1.1

Historie projektu

ˇ Pár slov k historii projektu. Projekt Metrocar vznikl na CVUT v zimn´ım semestru 2008/2009[? ]. Na zaˇc´ atku byl projekt Metrocar rozdˇelen na dvˇe základn´ı d´ılˇc´ı ˇcásti ke zpracován´ı palubn´ı jednotky a serverové ˇcásti. V u ´vodu bylo rozhodnuto, ˇze serverová ˇcást bude programov´ ana v PHP[43] s CMS Drupal[13] a palubn´ı jednotka bude zaloˇzena na platformˇe Java[27], kter´ a bude nasazena na modulu Siemens XT75[48], osazeném na ˇcipové sadˇe M2M Motherboard[30]. Ovˇsem dalˇs´ı skupina, pracuj´ıc´ı na tomto projektu v zimn´ım semestru 2009/2010, se rozhodla zmˇenit v´ yvojovou platformu pro serverovou ˇcást na Python[44] s Django[12] viz z´ avˇereˇcn´ a zpr´ ava[32]. Dalˇs´ı skupina pracovala na projektu v letn´ım semestru 2009/2010 a v zimn´ım semestru 2010/2011, tato skupina se zamˇeˇrila na refaktoring kódu a odst´ınˇen´ı z´ avislosti implementace na hardwarovˇe specifick´ ych ˇcástech u palubn´ı jednotky, viz závˇereˇcn´ a zpr´ ava[31]. V letn´ım semestru 2010/2011 se t´ ym rozdˇelil na dvˇe ˇcásti na palubn´ı jednotku a na serverovou ˇca´st. T´ ym pracuj´ıc´ı na palubn´ı jednotce se zamˇeˇril na práci s RFID (Radio Frequency Identification) ˇcteˇckou, která v pˇredchoz´ıch projektech nebyla zpracov´ ana viz z´ avˇereˇcn´ a zpr´ ava[33]. V zimn´ım semestru 2011/2012[34] bylo z d˚ uvodu vysoké ceny rozhodnuto, ˇze palubn´ı jednotka zmˇen´ı hardwarovou specifikaci na mobiln´ı zaˇr´ızen´ı na platformˇe Android[2]. Byla provedena anal´ yza poˇzadavk˚ u a jejich u ´prava. Jako zásadn´ı byl pˇridán poˇzadavek na z´ıskáván´ı základn´ıch informac´ı od jednotky motoru pomoc´ı jednotky komunikuj´ıc´ı pomoc´ı protokolu OBD2[37], dále zmiˇ nov´ ano jako OBD2 jednotka, ale také byl upraven poˇzadavek na otev´ırán´ı automobilu, kde jiˇz nad´ ale nebyla poˇzadovaná RFID karta, ovˇsem k implementaci kódu nedoˇslo. Skupina v zimn´ım semestru 2012/2013[35], které jsem se z´ uˇcastnil jako vedouc´ı projektu, pokraˇcovala v pr´ aci na serverové ˇcásti projektu a ˇcásteˇcnˇe i na komunikaci Androidn´ıho zaˇr´ızen´ı s OBD2 jednotkou pro palubn´ı jednotku. V tomto st´ adiu projektu jiˇz byla serverová ˇcást nasazena na serveru Autonapul.cz[5] a byla pˇripraven´ a na pˇrij´ım´ an´ı informac´ı od palubn´ı jednotky a poskytován´ı informace o vytvoˇren´ ych rezervac´ıch. Také bylo vytvoˇreno základn´ı zobrazen´ı pohybu automobil˚ u a následné zpracov´ an´ı z´ıskan´ ych informac´ı. Ovˇsem palubn´ı jednotka nebyla zpracována v˚ ubec.

Kapitola 2

Popis probl´ emu, specifikace c´ıle Jak jsem jiˇz dˇr´ıve zm´ınil, serverová ˇcást projektu byla jiˇz zˇcásti zpracována, avˇsak ˇc´ ast palubn´ı jednotky nebyla zpracována v˚ ubec. Proto jsem se rozhodl pro zpracován´ı palubn´ı jednotky, kter´ a by se skl´ adala z nˇekolika modul˚ u. Modul pro z´ıskáván´ı dat z OBD2 standardu osobn´ıch automobil˚ u, modul pro z´ıskáván´ı polohy automobilu, modul pro odes´ılán´ı z´ıskan´ ych dat na server Metrocar[5], ale také vytvoˇren´ı modulu pro z´ıskáván´ı vytvoˇren´ ych rezervac´ı na serveru a moˇzn´ y n´ avrh ˇreˇsen´ı pro imobilizaci automobilu. Tyto moduly spojit do knihovny, která by splˇ novala vˇsechny vytyˇcené poˇzadavky.

2.1

Modul pro z´ısk´ an´ı dat od jednotky podporuj´ıc´ı ODB2 protokol

Knihovna by mˇela obsahovat modul, umoˇzn ˇuj´ıc´ı pˇripojen´ı k jednotce podporuj´ıc´ı protokol OBD2[37] k z´ısk´ an´ı dat poˇzadovan´ ych serverem Metrocar. Existuje pˇres 100 moˇzn´ ych u ´daj˚ u, které lze z´ıskat od automobilu pomoc´ı jednotky podporuj´ıc´ı OBD2 protokol, napˇr´ıklad rychlost automobilu, teplota motoru, otáˇcky motoru atd. Z tohoto d˚ uvodu by mˇel modul umoˇzn ˇovat jednoduché rozˇs´ıˇren´ı o dalˇs´ı z´ıskávané u ´daje. Toto z´ıskáván´ı u ´daj˚ u by mˇelo probˇehnou v co nejkratˇs´ım moˇzném ˇcase.

2.2

Modul pro z´ısk´ an´ı polohy automobilu

Modul pro z´ısk´ an´ı polohy automobilu by tyto u ´daje mˇel z´ıskávat z co nejvˇetˇs´ıho poˇctu zdroj˚ u a n´ aslednˇe vybrat u ´daj, kter´ y udává polohu automobilu s nejvˇetˇs´ı pˇresnost´ı.

2.3

Modul pro odesl´ an´ı z´ıskan´ ych dat

Modul pro odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych dat na server Metrocar.

3

´ KAPITOLA 2. POPIS PROBLEMU, SPECIFIKACE CÍLE

4

2.4

Modul pro z´ısk´ an´ı rezervac´ı

Modul pro z´ısk´ av´ an´ı rezervac´ı by si v nastaveném ˇcasovém intervalu mˇel z´ıskávat informace o rezervac´ıch a n´ aslednˇe je ukl´ adat. S t´ımto je také spojená kontrola uˇzivatele, kter´ y by po zadán´ı jména a hesla mˇel b´ yt jednotkou autorizován na základˇe u ´daj˚ u z uloˇzené rezervace. Pˇri autorizaci se m´ a br´ at v u ´vahu i ˇcas zaˇcátku a konce rezervace a pˇr´ıpadnˇe nastavené pˇredsazen´ı zaˇc´ atku a konce rezervace pro autorizaci.

2.5

Imobilizace automobilu

Anal´ yza moˇznosti imobilizace a opˇetovného zprovoznˇen´ı automobilu pomoc´ı mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı na platformˇe Android.

2.6

Knihovna

Vˇsechny v´ yˇse zm´ınˇené moduly by mˇely b´ yt implementovány do jedné knihovny, která by umoˇzn ˇovala co nejjednoduˇsˇs´ı vyuˇzit´ı v´ yˇse zm´ınˇen´ ych modul˚ u.

2.7

Existuj´ıc´ı ˇ reˇ sen´ı a podobn´ e projekty

V dneˇsn´ı dobˇe jiˇz funguje nˇekolik spoleˇcnost´ı, které nab´ızej´ı komplexn´ı ˇreˇsen´ı jak hardware, tak i software pro car-sharingovou firmu. Jelikoˇz nen´ı v naˇsich technick´ ych ani technologick´ ych sil´ ach vytvoˇrit palubn´ı jednotku na stejné u ´rovni jako jiné spoleˇcnosti, rozhodli jsme se pokusit z´ıskat interface mezi serverem palubn´ıch jednotek a rezervaˇcn´ım serverem. Tato infrastruktura, jakou m´ a firma Convadis[10], je vidˇet na obrázku 2.1, podobnou infrastrukturu m´ a vˇetˇsina ˇreˇsen´ı pro car-sharingovou firmu, od kter´ ych jsem tuto informaci obdrˇzel. Snahou bylo z´ıskat interface od co nejvˇetˇs´ıho portfolia firem, poskytuj´ıc´ıch palubn´ı jednotky, aby si pˇr´ıpadn´ y z´ ajemce o server Metrocar mohl vybrat palubn´ı jednotku, která nejv´ıce vyhovuje jeho potˇreb´ am. V rámci pokusu o z´ısk´ an´ı interface pro propojen´ı Metrocar rezervaˇcn´ıho serveru se serverem palubn´ıch jednotek od r˚ uzn´ ych spoleˇcnost´ı jsem oslovil tyto spoleˇcnsosti: F&B Company [19], C2G Logic [7], Eileo [15], Invers [23], Opencar Network [41], Convadis [10], Patriot [42]. Z tˇechto spoleˇcnost´ı jsem vyˇradil spoleˇcnost Patriot, jelikoˇz jejich produkt nesplˇ noval základn´ı poˇzadavky na palubn´ı jednotku pro car-sharingovou firmu. Ze zbyl´ ych spoleˇcnost´ı jsem obdrˇzel odpovˇed’ od spoleˇcnost´ı Convadis, C2G-Logic, Invers. Ze spoleˇcnosti Convadis jsem komunikoval s panem Reinerem Langendorfem, kter´ y dodal veˇskeré materi´ aly ohlednˇe jejich produktu. Cena jedné jejich palubn´ı jednotky se pohybovala okolo 900 Euro za kus. Rozvrˇzen´ı infrastruktury ˇreˇsen´ı od spoleˇcnosti Convadis je vidˇet na obrázku 2.1. Samotn´ a palubn´ı jednotka firmy Convadis je na obrázku 2.2. Tato palubn´ı jednotka podporuje ˇcteˇcky na karty pro otevˇren´ı automobilu, kartu na palivo pro placen´ı paliva, GPS k lokalizaci pˇresné polohy automobilu. Jednotka nepodporuje ˇcesk´ y jazyk, ale v pˇr´ıpadˇe zájmu o koupi tˇechto jednotek by se vytvoˇren´ı ˇceského jazyka pro tuto jednotku dalo dojednat. Tato jednotka také m˚ uˇze slouˇzit k vytvoˇren´ı rezervace, prodlouˇzen´ı ˇci jej´ı

ˇ SEN ˇ Í A PODOBNE ´ PROJEKTY 2.7. EXISTUJÍCÍ RE

5

Obr´ azek 2.1: Infrastruktura ˇreˇsen´ı od firmy Convadis

Obr´ azek 2.2: Palubn´ı jednotka firmy Convadis

zruˇsen´ı pˇr´ımo v autˇe. Také podporuje Hands Free technologii pro jednoduchou a rychlou komunikaci s call centerem spoleˇcnosti. Tato jednotka je pˇres GSM pˇripojena k CCom serveru, kter´ y ji ovl´ ad´ a a pracuje s n´ı. Vˇetˇsina ostatn´ıch spoleˇcnost´ı nab´ızela podobné jednotky se stejn´ ymi vlastnostmi. Z komunikace se spoleˇcnostmi jsem vyvodil, ˇze vˇetˇsina spoleˇcnost´ı dává pˇrednost telefonn´ım hovor˚ um, pˇr´ıpadnˇe osobn´ımu setkán´ı pˇred komunikac´ı pˇres email. V pˇr´ıpadˇe, ˇze neprojev´ıte z´ ajem o koupi jednotek, ˇzádná firma vám neposkytne technickou specifikaci jejich propojen´ı mezi rezervaˇcn´ım serverem a serverem palubn´ıch jednotek. V pˇr´ıpadˇe opˇetovného pokusu o z´ısk´ an´ı tˇechto interface s pˇr´ıpadn´ ym kupcem tˇechto jednotek, bych doporuˇcoval kontaktovat firmy Convadis, C2G-Logic. Tyto firmy spolupracovaly a v pˇr´ıpadˇe koupˇe jednotek nab´ızely pomoc jejich specialist˚ u pˇri propojován´ı serveru palubn´ıch jednotek a se serverem Metrocar.

6

´ KAPITOLA 2. POPIS PROBLEMU, SPECIFIKACE CÍLE

Kapitola 3

Anal´ yza ˇ reˇ sen´ı Vzhledem k nov´ ym poˇzadavk˚ um na palubn´ı jednotku ze strany serveru Metrocar byla provedena celkov´ a anal´ yza, ze které vznikly následuj´ıc´ı poˇzadavky.

3.1

Funkˇ cn´ı poˇ zadavky

REQ1 Systém bude umoˇzn ˇovat pˇripojen´ı k jednotce s protokolem OBD2. REQ2 Systém bude z´ısk´ avat informace o rychlosti automobilu. REQ3 Systém bude z´ısk´ avat informace o pozici akcelerátoru automobilu. REQ4 Systém bude z´ısk´ avat informace o teplotˇe motoru automobilu. REQ5 Systém bude z´ısk´ avat informace o otáˇckách motoru automobilu. REQ6 Systém bude z´ısk´ avat v daném ˇcasovém intervalu rezervace dané palubn´ı jednotky ze serveru Metrocar. REQ7 Systém bude umoˇzn ˇovat autorizaci uˇzivatele v dobˇe platné registrace. REQ8 Systém bude z´ısk´ avat informace o GPS souˇradnic´ıch. REQ9 Systém bude odes´ılat z´ıskané informace na server Metrocar.

3.2

Nefunkˇ cn´ı poˇ zadavky

REQSYS1 Systém bude implementov´ an na platformˇe Android.

7

´ ˇ SEN ˇ Í KAPITOLA 3. ANALYZA RE

8

3.3

Anal´ yza OBD2 jednotky a jej´ı komunikace s palubn´ı jednotkou

V roce 2001 rozhodl evropsk´ y parlament, ˇze vˇsechna auta prodaná v Evropské unii mus´ı m´ıt EOBD[18] dle smˇernice 98/69/EC[11], coˇz je ekvivalent OBD2. Neboli toto znamená, ˇze kaˇzdé auto prodané v Evropské unii, mus´ı m´ıt jednotku motoru, která zaznamenává informace ohlednˇe automobilu, vˇcetnˇe chybov´ ych hláˇsen´ı a také emis´ı automobilu. Fyzick´ ym v´ ystupem této ˇr´ıd´ıc´ı jednotky motoru je vˇetˇsinou konektor RS232[45], na kter´ y následnˇe m˚ uˇze b´ yt pˇripojena jednotka OBD2 podporuj´ıc´ı protokol motoru.

3.3.1

Protokoly jednotek motoru

Nejˇcastˇeji pouˇz´ıvané protokoly jednotek motoru jsou vypsány n´ıˇze. • KWP2000[24] - Tento protokol m´ a stejnou fyzickou vrstvu jako protokol ISO 9141-2 a byl standardizov´ an jako ISO 14230. • ISO 9141-2[26] - Prim´ arnˇe pouˇz´ıvan´ y protokol u evropsk´ ych a asijsk´ ych automobil˚ u. • SAE J1850 PWM[46] - Standardem pro spoleˇcnost Ford Motor Company. • SAE J1850 VPW[46] - Standardem pro General Motors. • ISO 15765 CAN[8] - Povinn´ y protokol pro vozidla vyrobená ve Spojen´ ych státech americk´ ych od roku 2008.

3.3.2

Co je to OBD2 jednotka

ˇ ıd´ıc´ı jednotky motoru jsou do automobil˚ R´ u dodávány jiˇz delˇs´ı dobu. Na zaˇcátku toto fungovalo jednoduˇse tak, ˇze kdyˇz se objevila chyba motoru, na palubn´ı desce se rozsv´ıtila pˇr´ısluˇsná kontrolka. Toto se ovˇsem uk´ azalo jako velice nedostateˇcné. Nové ˇr´ıd´ıc´ı jednotky jiˇz poskytuj´ı informace o tom, co se pˇresnˇe rozbilo, ale také velice d˚ uleˇzité informace o fungován´ı motoru, které n´ aslednˇe mohou b´ yt pouˇzity k diagnostice automobilu. K pˇripojen´ı k ˇr´ıd´ıc´ı jednotce motoru slouˇz´ı OBD2 jednotka. Tato OBD2 jednotka komunikuje s jednotkou motoru podle protokolu jednotky motoru a následnˇe dále pˇredává tyto informace pomoc´ı protokolu OBD2. V projektu jsme se rozhodli k pouˇzit´ı jednotky ELM 327 v1.5[16] vzhledem k jej´ı n´ızké cenˇe okolo 300 Kˇc, ale také pokr´ yvá vˇetˇsinu protokol˚ u jednotek motoru. Jednou z v´ yhod také je, ˇze komunikace mezi OBD2 jednotkou a palubn´ı jednotkou prob´ıh´ a pˇres Bluetooth, ˇc´ımˇz odpadává pouˇzit´ı propojovac´ıch kabel˚ u.

3.3.3

Pˇ r´ıkazy OBD2 standardu

Veˇskeré pˇr´ıkazy na jednotku OBD2 se daj´ı rozdˇelit na dvˇe základn´ı skupiny, a to na pˇr´ıkazy na ˇr´ızen´ı jednotky a na pˇr´ıkazy z´ıskávaj´ıc´ı informace od ECU (Engine control unit - jednotky motoru). Mezery v pˇr´ıkazech nehraj´ı ˇzádnou roli, jelikoˇz jednotka je odstran´ı a aˇz poté s pˇrijatou zpr´ avou d´ ale pracuje. Kaˇzdá odeslaná zpráva mus´ı b´ yt ukonˇcena znakem ’\r’ a zprávy pˇrij´ımané jsou ukonˇceny znakem ’>’.

´ 3.3. ANALYZA OBD2 JEDNOTKY A JEJÍ KOMUNIKACE S PALUBNÍ JEDNOTKOU9

3.3.4

ˇ ıd´ıc´ı pˇ R´ r´ıkazy

Kaˇzd´ y ˇr´ıd´ıc´ı pˇr´ıkaz zaˇc´ın´ a p´ısemnou kombinac´ı AT a dále následuj´ı znaky dle specifikace uvedené v datasheetu ELM327DS[17]. Jelikoˇz OBD2 standard má pˇres 100 ˇr´ıd´ıc´ıch pˇr´ıkaz˚ u, uvedu zde jen nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ı pˇr´ıkazy pouˇzité v modulu: ATZ Tento pˇr´ıkaz slouˇz´ı ke kompletn´ımu restartu jednotky. Vrát´ı veˇskerá nastaven´ı na tov´ arn´ı nastaven´ı. Odpovˇed´ı na tento pˇr´ıkaz je popis OBD2 jednotky, napˇr´ıklad ELM327 ” v1.3“ ATE0 Pˇr´ıkaz slouˇz´ıc´ı k vypnut´ı ozvˇeny. Jednotka má defaultnˇe nastavenou ozvˇenu. Pˇr´ıkaz, kter´ y odeˇsleme na jednotku, se nám ve stejné podobˇe i vrát´ı. Ozvˇena se pouˇz´ıv´ a k ovˇeˇren´ı spr´ avného nastaven´ı baud rate. Odpovˇed´ı na tento pˇr´ıkaz má b´ yt odpovˇed’ OK“. ” ATSP0 Nastav´ı protokol pˇripojen´ı na automat. Kdyˇz pˇrijde dotaz na automobil, jednotka vyzkouˇs´ı veˇskeré moˇzné protokoly pro pˇripojen´ı a v pˇr´ıpadˇe, ˇze najde protokol, kter´ y odpov´ıd´ a, tak ho nastav´ı. Odpovˇed´ı je opˇet OK“. ” ATDP Vr´ at´ı n´ azev protokolu, takˇze napˇr´ıklad: ISO9141-2“. Tento a pˇr´ıkaz ATDPN mus´ı ” b´ yt provedeny aˇz po prvn´ım dotazu na jednotku, protoˇze do té doby nen´ı komunikace s jednotkou inicializovan´ a a návratová hodnota tˇechto dotaz˚ u je defaultn´ı. ATDPN Vr´ at´ı protokol popsan´ y ˇc´ıslem. Odpov´ıdaj´ıc´ı protokol ˇc´ıslu najdeme opˇet v datasheetu ELM327DS. V pˇr´ıpadˇe, ˇze je v´ ybˇer protokolu nastaven na automat, tak je návratov´ a hodnota nejen ˇc´ıslo, ale nav´ıc je pˇred n´ım znak A. Pˇr´ıklad moˇzné odpovˇedi: A3“. ” ATSWhh U protokol˚ u ISO, coˇz je ˇc´ıseln´ y popis 3-5, mus´ıme nastavit Wake up message“. V pˇr´ıpadˇe, ” ˇze jednotka motoru po nˇejakou dobu neobdrˇz´ı od OBD2 jednotky ˇzádnou zpr´ avu, pokl´ ad´ a komunikaci s jednotkou za uzavˇrenou a odpoj´ı se. Proto je nutné nastavit takzvanou bud´ıc´ı zpr´ avu, která je odeslána kaˇzd´ ych hh milisekund. V modulu je toto pouˇzito t´ımto zp˚ usobem ATSW20“. Odpovˇed´ı je opˇet OK“. ” ”

3.3.5

Informaˇ cn´ı pˇ r´ıkazy

Velk´ a ˇc´ ast pˇr´ıkaz˚ u na jednotku motoru je popsána zde[38]. Kaˇzd´ y pˇr´ıkaz na jednotku motoru je sloˇzen ze dvou hexadecimáln´ıch ˇc´ısel a tˇret´ıho volitelného decimáln´ıho ˇc´ısla. Prvn´ı hexadecim´ aln´ı ˇc´ıslo pˇr´ıkazu odpov´ıdá r˚ uzn´ ym typ˚ um dotaz˚ u na jednotku. Jedin´ y pouˇzit´ y mód v modulu je m´ od 01“, kter´ y odpov´ıdá dotaz˚ um na nynˇejˇs´ı data jednotky. ” Druhé hexadecim´ aln´ı ˇc´ıslo odpov´ıdá pidu, neboli ˇc´ıslu dotazu. Napˇr´ıklad pro dotaz na rychlost automobilu odpov´ıd´ a pid 0D“. Tˇret´ı volitelné decimáln´ı ˇc´ıslo m˚ uˇzeme pˇridat pro ” zrychlen´ı dotazu. Toto ˇc´ıslo urˇcuje poˇcet bit˚ u, které ˇcekáme jako odpovˇed’. T´ım pádem jednotka OBD2 po pˇreˇcten´ı urˇcitého poˇctu bit˚ u od jednotky motoru odeˇsle z´ıskané informace na palubn´ı jednotku. Takˇze celkov´ y dotaz na rychlost automobilu ve v´ ysledku vypadá 01 ” 0D 1“. Jak jsem jiˇz uvedl dˇr´ıve, mezery jsou volitelné a m˚ uˇzeme je dˇelat pro pˇrehlednost, ovˇsem samotnou funkˇcnost dotazu nemˇen´ı. Kaˇzd´ a odpovˇed’ od jednotky se skládá z nˇekolika ˇcást´ı. Prvn´ı hexadecimáln´ı ˇc´ıslo je m´ od dotazu, k nˇemuˇz je pˇripoˇcteno 40“ hexa. Dalˇs´ı hexadecimáln´ı ˇc´ıslo odpov´ıdá pinu dotazu ”


10

a nakonec samotn´ a odpovˇed’ v hexadecimáln´ım tvaru. Takˇze odpovˇed’ na dotaz na teplotu motoru (01051) vypad´ a napˇr´ıklad 41 05 55“. Coˇz dle vzoreˇcku uvedeného na odkazu v´ yˇse ” (A-40) vypoˇc´ıt´ ame tak, ˇze pˇrevedeme hexadecimáln´ı ˇc´ıslo 55 na decimáln´ı ˇc´ıslo 85 a od nˇeho odeˇcteme 40, takˇze v´ ysledn´ a teplota motoru je 45.

3.3.6

Chybov´ e odpovˇ edi

Zde pop´ıˇsu pouze nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ı moˇzné chybové odpovˇedi, se kter´ ymi jsem se bˇehem v´ yvoje modulu setkal. • NO DATA - Tato chybov´ a odpovˇed’ ˇr´ıká, ˇze byl podán dotaz na ECU, ovˇsem ˇzádná ’ odpovˇed nebyla pˇrijata. Toto se hlavnˇe dˇeje v pˇr´ıpadˇe, ˇze dáváme dotaz na pid, kter´ y nen´ı podporov´ an automobilem. Ale také se m˚ uˇze stát, ˇze se tato odpovˇed’ objev´ı po nˇekolika u ´spˇeˇsn´ ych dotazech a ECU ukonˇcilo spojen´ı. Tomuto se zabraˇ nuje u protokol˚ u ISO nastaven´ım ATSW zpr´ avy. • ? - Tato chybov´ a odpovˇed’ znamená, ˇze jednotka pˇrijala dotaz, ovˇsem tento dotaz neodpov´ıd´ a ˇz´ adnému zn´ amému dotazu. Také m˚ uˇze b´ yt zp˚ usoben ˇspatn´ ym nastaven´ım baud rate. • UNABLE TO CONNECT - Tato chybová odpovˇed’ znamená, ˇze OBD2 jednotka se nem˚ uˇze pˇripojit k jednotce motoru. Objevuje se v pˇr´ıpadˇe, ˇze motor automobilu jiˇz nebyl nastartov´ an nebo v pˇr´ıpadˇe pˇreruˇseného spojen´ı OBD2 jednotky s jednotkou motoru.

3.3.7

Uk´ azka komunikace s OBD2 jednotkou

Na obrázku 3.1 je vidˇet komunikace mezi palubn´ı jednotkou a OBD2 jednotkou. Je vyobrazena pouze modelov´ a situace, ve které vˇse funguje dle oˇcekáván´ı. V pˇr´ıpadˇe objeven´ı chybové odpovˇedi, palubn´ı jednotka tuto chybu vyhodnot´ı a zareaguje na n´ı. Pˇr´ıkazy na zaˇcátku ATZ, ATSP0, ATE0 hovoˇr´ı pouze s jednotkou OBD2, takˇze spojen´ı mezi jednotkou OBD2 a jednotkou motoru nebylo zapoˇcato. Z tohoto d˚ uvodu volám pˇred dotazem ATDPN, kter´ y zjiˇst’uje ˇc´ıslo protokolu jednotky motoru, dotaz 0100, kter´ y zde slouˇz´ı pouze pro zahájen´ı komunikace mezi OBD2 jednotkou a jednotkou motoru.

´ 3.3. ANALYZA OBD2 JEDNOTKY A JEJÍ KOMUNIKACE S PALUBNÍ JEDNOTKOU11

Obr´ azek 3.1: Ukázka komunikace s OBD2 jednotkou


12

3.4

Anal´ yza komunikace se serverem Metrocar

Komunikace se serverem Metrocar se dá rozdˇelit do dvou ˇcást´ı. Na ˇcást, která z´ıskává rezervace a na ˇc´ ast, kter´ a odes´ıl´ a z´ıskané informace.

3.4.1

Z´ısk´ an´ı rezervac´ı

Jelikoˇz by uˇzivatel mˇel m´ıt moˇznost zprovoznit automobil po zadán´ı svého uˇzivatelského jména a hesla, které by odpov´ıdalo platné rezervaci vytvoˇrené na serveru Metrocar, je zapotˇreb´ı tyto rezervace z´ısk´ avat. Prvn´ı myˇslenou bylo, ˇze palubn´ı jednotka po zadán´ı uˇzivatelsk´ ych u ´daj˚ u st´ ahne platné rezervace pro jednotku a provede kontrolu. Problémem se ukázaly b´ yti podzemn´ı gar´ aˇze. Uˇzivatel, kter´ y si automobil pronajme, ho m˚ uˇze zanechat v podzemn´ı gar´ aˇzi, kde nen´ı pˇripojen´ı k internetu. T´ım pádem jednotka nem˚ uˇze z´ıskat informace o udˇelen´ ych rezervac´ıch a auto mus´ı b´ yt odvezeno z garáˇze technikem. Tomuto se snaˇz´ım pˇredejit t´ım, ˇze v urˇcitém nastavitelném ˇcasovém intervalu z´ıskávám informace o rezervac´ıch, které n´ aslednˇe lok´ alnˇe uloˇz´ım. Toto ˇreˇsen´ı ovˇsem selhává v pˇr´ıpadˇe, ˇze rezervace je vytvoˇrena v dobˇe, kdy jednotka nem´ a pˇripojen´ı k internetu a ˇzádná jiná dˇr´ıvˇejˇs´ı platná rezervace jiˇz nen´ı uloˇzena. Rezervace se z´ısk´ avaj´ı pˇres HttpGET [21]. V parametrech requestu se odes´ılá ”unit id”a ”secret key”, které mus´ı odpov´ıdat jednotce vytvoˇrené na serveru Metrocar, jinak neprobˇehne autentizace. Rezervace je n´ aslednˇe vr´ acena v JSON [28] formátu. P˚ uvodnˇe tento dotaz vracel sérii rezervac´ı, kde kaˇzdá rezervace obsahovala id uˇzivatele, ˇsifrované heslo pomoc´ı algoritmu PBKDF2 SHA256 a ˇcas zaˇcátku a konce rezervace ve formátu ISO8601[25]. N´ aslednˇe bylo pˇridáno nˇekolik parametr˚ u, aby z´ıskané rezervace vyhovovaly poˇzadavk˚ um na jednotku. Jelikoˇz pˇri kaˇzdém dotazu z´ıskáme vˇsechny rezervace vytvoˇrené pro palubn´ı jednotku, tak se ˇc´ ast rezervac´ı opakuje. Z tohoto d˚ uvodu bylo pˇridáno id rezervace, pro rychlé zjiˇstˇen´ı duplicit. Jedn´ım z nov´ ych poˇzadavk˚ u na palubn´ı jednotku byla také moˇznost autorizace uˇzivatele pomoc´ı jména a hesla. P˚ uvodn´ı z´ıskané rezervace neobsahovaly uˇzivatelské jméno, proto byla tato informace pˇridaná.

´ 3.4. ANALYZA KOMUNIKACE SE SERVEREM METROCAR

13

Uk´ azka z´ıskané rezervace: { "reservations": [ { "user": { "id": 123, "username": "novak", "password": "pbkdf2_sha1$10000$v6NRCv5SrJRr $Abc1LmEaVYb4oieZ/BhsUZ4s1va=" }, "start": "2012-10-24T14:00Z", "end": "2012-10-24T19:00Z", "reservationId": 532 }, { "user": { "id": 456, "username": "pokus", "password": "pbkdf2_sha1$10000$VdsulDle WvSI$Tk0LmEaVLb4oueX/lHh+UT4a1+a=" }, "start": "2012-11-24T12:00Z", "end": "2012-11-24T14:30Z", "reservationId": 1202 } ], "timestamp": "2012-10-24T02:00:27.372Z" }

3.4.2

Odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych informac´ı

Na server Metrocar se odes´ılaj´ı následuj´ıc´ı informace - rychlost automobilu, teplota motoru, ot´ aˇcky motoru, pozice akcelerátoru, souˇradnice GPS, nadmoˇrská v´ yˇska, pˇresnost u ´daj˚ u GPS, id uˇzivatele a také ˇcasy z´ aznamu u ´daj˚ u ve formátu ISO8601. Nejdˇr´ıve z´ıskáme záznamy od OBD2 jednotky, coˇz je rychlost automobilu, teplota motoru, otáˇcky motoru, pozice akcelerátoru. K tˇemto u ´daj˚ um n´ aslednˇe pˇridáme zbylé u ´daje a uloˇz´ıme je lokálnˇe. Z´ıskané informace jsou odes´ılané pomoc´ı HttpPost[22] ve formátu JSON. Jelikoˇz kaˇzd´ y Post na server také obsahuje id palubn´ı jednotky a heslo, tak je snaha o poslán´ı vˇetˇs´ıho poˇctu z´ aznam˚ u najednou, k uˇsetˇren´ı datové komunikace mezi palubn´ı jednotkou a serverem Metrocar. Z tohoto d˚ uvodu by bylo dobré ukládat záznamy lokálnˇe a následnˇe je v nastavitelném ˇcasovém intervalu odes´ılat na server Metrocar. Toto ˇreˇsen´ı je také v´ yhodné pro pˇr´ıpad neoˇcek´ avaného ukonˇcen´ı provozu palubn´ı jednotky, jelikoˇz data jsou neust´ ale ukládána lok´ alnˇe tak o ˇz´ adné z´ aznamy neztrat´ıme.

14


Post na server Metrocar je udˇelan´ y tak, ˇze jedin´ ymi povinn´ ymi u ´daji jsou id palubn´ı jednotky a heslo a u kaˇzdého z´ aznamu také GPS souˇradnice a ˇcas záznamu. Tento post také umoˇzn ˇuje odesl´ an´ı informac´ı o zb´ yvaj´ıc´ım palivu, tachometru a o spotˇrebˇe automobilu. Jelikoˇz ovˇsem OBD2 jednotka tyto u ´daje neposkytuje, tak tyto u ´daje nejsou odes´ılány. Ukázka vzorového postu palubn´ı jednotkou: { "unit_id": 12345, "secret_key": "sdfadfsa6as987654754", "entries": [ { "location": [14.42067, 50.07598], "gps_accuracy": 2.0, "timestamp": "2012-10-24T01:00:27.372Z", "user_id": 123, "velocity": 0.0, "altitude": 201.46, "engine_temp": 25.3, "engine_rpm": 0.0, "throttle": 0.0 }, { "location": [14.42065, 50.07599], "gps_accuracy": 8.0, "timestamp": "2012-10-24T01:03:27.372Z", "user_id": 123, "velocity": 23.631, "altitude": 202.76, "engine_temp": 42.3, "engine_rpm": 2103.5, "throttle": 23.1 } ] }

3.5

Anal´ yza imobilizace automobilu

Imobilizace automobilu spoˇc´ıv´ a v tom, ˇze kabel, kter´ y vede od sp´ınac´ı skˇr´ıˇ nky, je pˇreruˇsen a t´ım pádem automobil nejde nastartovat. Toto lze udˇelat nˇejak´ ym logick´ ym obvodem, kter´ y ´ toto obstará, jediné co potˇrebuje je impuls +5 V. Ulohu imobilizace automobilu jsem si proto zjednoduˇsil na rozsvˇecen´ı led diody.

Kapitola 4

N´ avrh a implementace V této kapitole bude ˇcten´ aˇr seznámen s návrhem funkˇcnosti jednotliv´ ych modul˚ u a jejich implementac´ı. Na n´ asleduj´ıc´ım obrázku 4.1 je vidˇet hardwarová konfigurace.

Obr´ azek 4.1: Hardwarová konfigurace

15

´ KAPITOLA 4. NAVRH A IMPLEMENTACE

16

4.1

Palubn´ı jednotka

Na následuj´ıc´ım obr´ azku 4.2 je vidˇet struktura aplikace.

Obr´ azek 4.2: Package Diagram

4.1. PALUBNÍ JEDNOTKA

4.1.1

17

V´ ybˇ er v´ yvojov´ eho prostˇ red´ı

Jelikoˇz implementuji moduly v jazyce Java na platformˇe Android, vybral jsem v´ yvojové prostˇred´ı Eclipse. Eclipse umoˇzn ˇuje staˇzen´ı pluginu Android ADT[14], kter´ y je podporov´ an spoleˇcnost´ı Google, neboli tv˚ urcem platformy Android. Tento plugin také obsahuje emul´ ator, kter´ y umoˇzn ˇuje vytvoˇren´ı virtu´ aln´ıho zaˇr´ızen´ı, aby uˇzivatel nemusel pˇri testován´ı m´ıt pˇripojené reálné zaˇr´ızen´ı. Ovˇsem tento emulátor neumoˇzn ˇuje emulaci Bluetooth, t´ım pádem je pro tento projekt nepouˇziteln´ y a je vyˇzadováno reálné zaˇr´ızen´ı. Pro nˇekteré moduly by tento emulátor mohl b´ yt vyuˇzit, avˇsak vzhledem k tomu, ˇze reálné zaˇr´ızen´ı je neskonale rychlejˇs´ı a stabilnˇejˇs´ı, provedl jsem veˇsker´ a testován´ı s reáln´ ym zaˇr´ızen´ım.

4.1.2

OBD2 modul

Základem OBD2 modulu je vlákno UnitEngine, která pˇres Bluetooth komunikuje s OBD jednotkou. Na n´ asleduj´ıc´ım sekvenˇcn´ım diagramu 4.3 je vidˇet spuˇstˇen´ı a následn´ y provoz UnitEngine. Po spuˇstˇen´ı vl´ akna ThreadEngine se snaˇz´ım ve smyˇcce pˇripojit k zaˇr´ızen´ı. Dokud se u ´spˇeˇsnˇe nepˇripoj´ım, pˇri kaˇzdém ne´ uspˇeˇsném pˇripojen´ı odeˇslu zprávu na Handler. Po u ´spˇeˇsném pˇripojen´ı provedu metodu setUp(), která odeˇsle CommandMessage pro nastaven´ı funkˇcn´ıho pˇripojen´ı. Toto nastaven´ı také obsahuje zjiˇstˇen´ı, jak´ y protokol jednotka motoru pouˇz´ıv´ a a v pˇr´ıpadˇe, ˇze se jedná o protokol typu ISO9141 ˇci ISO14230, odeˇsle zpr´ avu ”ATSW20”na OBD jednotku, n´ aslednˇe OBD jednotka v periodickém ˇcase odes´ılá probouzej´ıc´ı zpr´ avu na jednotku motoru, aby ta nepˇreruˇsila komunikaci. V následné smyˇcce connected vol´ am jednotlivé tˇr´ıdy PidMessage, které jsem tam v konstruktoru vloˇzil. 4.1.2.1

ObdMessages

Nejvˇetˇs´ım problémem modulu se ukázal poˇzadavek na jednoduchou rozˇsiˇritelnost o dalˇs´ı moˇzné pˇr´ıkazy. Toto je vyˇreˇseno pomoc´ı abstraktn´ıho pˇredka. Jak informaˇcn´ı pˇr´ıkazy, tak ˇ ıd´ıc´ı pˇr´ıkazy maj´ı absˇr´ıd´ıc´ı pˇr´ıkazy maj´ı spoleˇcného abstraktn´ıho pˇredka ObdMessage. R´ traktn´ıho pˇredka CommandMessage a informaˇcn´ı pˇr´ıkazy maj´ı abstraktn´ıho pˇredka PidMessage, jak je vidˇet na obr´ azku 4.4. Pro vytvoˇren´ı nového informaˇcn´ıho dotazu na jednotku staˇc´ı, aby nov´ y dotaz dˇedil od PidMessage. Metoda getDescription() má vracet, co dotaz z´ısk´ av´ a. D´ ale je tˇreba upravit metodu calculateValue(), která z pˇrijaté zprávy v hexadecim´ aln´ım tvaru vr´ at´ı v´ ysledek v decimáln´ım, vypoˇc´ıtan´ y pomoc´ı vzoreˇcku z tˇechto stránek[38]. Posledn´ı u ´pravou je zmˇena návratové hodnotu u metody getRequest(), kter´ a má vracet samotn´ y dotaz, kter´ y bude odeslán na jednotku. V´ ysledek kaˇzdého dotazu je následnˇe odesl´ an na Handler.

18


Obr´ azek 4.3: Sekvenˇcn´ı diagram pro OBD2 modul


Obr´ azek 4.4: Struktura zpráv pro OBD2

19


20

4.1.2.2

Sekvenˇ cn´ı diagram PidMessage

Na následuj´ıc´ım sekvenˇcn´ım diagramu 4.5 je vidˇet ˇreˇsen´ı samotného informaˇcn´ıho pˇr´ıkazu.

Obr´ azek 4.5: Sekvenˇcn´ı diagram PidMessage


4.1.3

21

Spr´ ava Handleru

Jelikoˇz vˇsechny moduly projektu jsou vlákna, bylo tˇreba zajistit zpracován´ı informac´ı od tˇechto vl´ aken, at’ jiˇz jsou to chybová hláˇsen´ı ˇci potˇrebné informace. Kaˇzdá zpráva odes´ılan´ a na Handler se skl´ ad´ a ze 4 z´ akladn´ıch ˇcást´ı (int what,int arg1,int arg2, Object obj). Ve ˇ ast ”what”nese informaci tˇr´ıdˇe HandlerLabels jsou tyto ˇc´ asti vytvoˇreny pro kaˇzd´ y modul. C´ ˇ ast ”arg1”nese o jak´ y modul se jedn´ a, napˇr´ıklad modul pro z´ıskáván´ı rezervac´ı je ”GET”. C´ informaci o jak´ y typ zpr´ avy se jedná, napˇr´ıklad se m˚ uˇze jednat o chybovou zprávu, ˇci o tom ˇ v jakém stavu se modul naléz´ a. Cást ”arg2”vˇetˇsinou nepouˇz´ıvám. V ˇcásti ”obj”je odesl´ an String kter´ y nese informaci o tom, co se stalo.

4.1.4

Z´ısk´ av´ an´ı polohy automobilu

Z´ısk´ av´ an´ı polohy je prov´ adˇeno pomoc´ı tˇr´ıdy GPSTracker, která dˇed´ı od Service. K z´ısk´ av´ an´ı polohy na platformˇe Android slouˇz´ı tˇr´ıda LocationManager[29]. Poloha automobilu m˚ uˇze b´ yt z´ısk´ ana pomoc´ı zabudovaného GPS ˇcipu (LocationManager.GPS PROVIDER). Polohu m˚ uˇzeme také z´ıskat pomoc´ı GSM signálu ˇci WI-FI (LocationManager.NETWORK PROVIDER), ovˇsem tento odhad pozice je velice nepˇresn´ y, pˇresnost odhadu záleˇz´ı na hustotˇe a zmapovanosti mobiln´ıho pˇripojen´ı v okol´ı jednotky. Pˇri vol´ an´ı konstruktoru zjist´ım, zda je z´ıskáván´ı polohy tˇemito zp˚ usoby v˚ ubec povoleno na zaˇr´ızen´ı. Toto provedu pomoc´ı volán´ı metody isProviderEnabled() na LocationManager. Poté po zavol´ an´ı metody ”start”na GPSTracker spust´ım z´ıskáván´ı polohy pomoc´ı metody ”requestLocationUpdates”na LocationManager, kde nastav´ım po jaké dobˇe a po jaké zmˇenˇe vzdálenosti provedu aktualizaci polohy. Tato aktualizace polohy je provádˇena na LocationListener. V pˇr´ıpadˇe, kdy jsou povoleny obˇe varianty z´ıskáván´ı polohy, mám vytvoˇrené dva listenery, na které pˇrich´ az´ı aktualizace polohy. Následnˇe, kdyˇz je volaná funkce ”refresh”na GPSTracker, vyberu u ´daje o poloze s lepˇs´ı pˇresnost´ı a tyto u ´daje uloˇz´ım ve tˇr´ıdˇe GPSTracker.

4.1.5

Rezervace

O rezervace se star´ a vl´ akno GetReservation. Na platformˇe Android mus´ı b´ yt kaˇzdé vol´ an´ı s´ıt’ové komponenty v jiném neˇz hlavn´ım vláknu aplikace. Na sekvenˇcn´ım diagramu 4.5 je vidˇet pr˚ ubˇeh z´ısk´ av´ an´ı rezervac´ı. Pˇri volán´ı metody getReqeust kontroluji, zda existuje aktivn´ı pˇripojen´ı k internetu a v pˇr´ıpadˇe, ˇze ˇzádné pˇripojen´ı nen´ı dostupné, tak se následnˇe vrac´ım. O samotné odesl´ an´ı dotazu na server Metrocar se stará metoda makeRequest. Zde ovˇsem nastal problém, protoˇze za normáln´ıch okolnost´ı se o dotaz typu GET stará tˇr´ıda HttpGet. Ta ovˇsem neumoˇzn ˇuje odeslán´ı entity, kterou potˇrebujeme odeslat, jelikoˇz obsahuje informace k autorizaci jednotky. Tento problém je vyˇreˇsen pomoc´ı tˇr´ıdy HttpEntityEnclosingBase u které pˇrep´ıˇseme metodu ”getMethod”, tak aby vracela ”GET”a následnˇe jiˇz m˚ uˇzeme odes´ılat dotaz typu GET s entitou.

4.1.6

Odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych u ´ daj˚ u

O odes´ıl´ an´ı z´ıskan´ ych u ´daj˚ u se stará vlákno PostMetrocar a opˇet toto mus´ı b´ yt vlákno, jelikoˇz pˇristupuji k internetu. Pˇri spuˇstˇen´ı tohoto vlákna nejdˇr´ıve z´ıskám od databáze vˇsechny

22


Obr´ azek 4.6: Sekvenˇcn´ı diagram Rezervace

uloˇzené záznamy a n´ aslednˇe tyto z´ aznamy pˇrevedu do JSON formátu a vˇcetnˇe Unit ID a Secret key jednotky je odeˇslu na server Metrocar. Následnˇe provedu kontrolu kódu odpovˇedi. V pˇr´ıpadˇe, ˇze je tato odpovˇed’ rovna 200, neboli vˇse v poˇrádku, tak záznamy, které byly odeslány, smaˇzu z datab´ aze.


4.1.7

23

Imobilizace automobilu

Imobilizaci automobilu reprezentuje vlákno LockEngine. Tuto jsem zde navrhl zp˚ usobem pos´ılán´ı jednoduch´ ych zpr´ av mezi mobiln´ım zaˇr´ızen´ım a Arduinem. Pˇri spojen´ı s Arduinem mohu odes´ılat zpr´ avy na otestován´ı správnosti hesla, trvalou zmˇenu hesla, zprovoznˇen´ı automobilu platn´ ym heslem a imobilizaci automobilu.

4.1.8

Autorizace uˇ zivatele

O autorizaci uˇzivatele se star´ a tˇr´ıda ControlPassword. Tato tˇr´ıda z´ıskává veˇskeré rezervace podle uˇzivatelského jména. Z tˇechto rezervac´ı vybere rezervaci, která je v dané dobˇe aktivn´ı. N´ aslednˇe zaˇsifruje vloˇzené heslo a porovná ho se zaˇsifrovan´ ym heslem z´ıskan´ ym z rezervace. Pˇri implementaci se ovˇsem objevil problém, jelikoˇz Android ”javax.crypto”nepodporuje ˇsifrován´ı pomoc´ı algoritmu PBKDF2 SHA256. Po dohodˇe s Jakubem Jeˇcm´ınkem byl zmˇenˇen ˇsifrovac´ı algoritmus na serveru na PBKDF2 SHA1, jelikoˇz tento je jiˇz podporován.

4.1.9

Datab´ aze

Jelikoˇz je tˇreba ukl´ adat pˇrijaté rezervace a také ukládat jednotlivé záznamy pˇred odesl´ an´ım, implementoval jsem datab´ azi na referenˇcn´ı pro Android SQLite [47]. Databáze obsahuje dvˇe tabulky jak je vidˇet na obr´ azku 4.7.

Obrázek 4.7: Databáze


24

4.1.10

Automatick´ e spuˇ stˇ en´ı po startu

Aplikace se z´ akladn´ım zobrazen´ım byla také doplnˇena o automatick´ y start aplikace po startu zaˇr´ızen´ı. Pˇri startu aplikace je provedena kontrola, zda je nastaveno vˇse potˇrebné k bˇehu aplikace, napˇr´ıklad Bluetooth adresa OBD jednotky, adresa serveru atd.

4.1.11

Potˇ rebn´ a opr´ avnˇ en´ı

Knihovna vyˇzaduje n´ asleduj´ıc´ı opr´ avnˇen´ı, která mus´ı b´ yt vypsána v souboru AndroidManifest.xml ke spr´ avné funkci. <uses-permission <uses-permission <uses-permission <uses-permission <uses-permission <uses-permission <uses-permission <uses-permission

android:name="android.permission.BLUETOOTH"/> android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/> android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/> android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/> android:name="android.permission.INTERNET"/> android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/> android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/> android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>


4.1.12

25

Hlavn´ı modul

C´ılem tohoto projektu je vytvoˇrit modul, kter´ y by spojil vˇsechny v´ yˇse zm´ınˇené moduly. Tento v´ ysledn´ y modul je reprezentován tˇr´ıdou MainCore. Samotn´ y modul je vybaven dvˇema Handlery. Jeden vnitˇrn´ı Handler slouˇz´ı k z´ıskáv´ an´ı informac´ı od jednotliv´ ych modul˚ u a druh´ y slouˇz´ı k poskytován´ı informac´ı vnˇe modulu. K ovlád´ an´ı celého modulu slouˇz´ı pˇet metod. Metoda ”test()”slouˇz´ı k otestován´ı nastaven´ı tˇr´ıdy. Z´ıskán´ım rezervac´ı si ovˇeˇr´ı, zda je adresa na API serveru Metrocar správná, zda Unit ID a Secret Key jednotky je spr´ avnˇe nastaveno. Ovˇeˇr´ı pˇripojen´ı k OBD jednotce, zda je funkˇcn´ı. Metoda ”setUp()”slouˇz´ı k nastaven´ı a spuˇstˇen´ı hlavn´ıho modulu. Pˇri volán´ı této metody je také spuˇstˇeno z´ısk´ av´ an´ı rezervac´ı v nastaveném intervalu a odes´ılán´ı z´ıskan´ ych informac´ı, které prob´ıh´ a v intervalu v pˇr´ıpadˇe, ˇze uˇzivatel nen´ı pˇrihláˇsen. Jelikoˇz tˇr´ıdy GetReservation a PostMetrocar, které se o toto staraj´ı, jsou vlákna, k jejich spuˇstˇen´ı v urˇcitém intervalu pouˇz´ıv´ am tˇr´ıdu ScheduledThreadPoolExecutor, která toto umoˇzn ˇuje. Metoda ”authorizedUser(String userName, String userPassword)”provede kontrolu, zda existuje rezervace s urˇcen´ ym uˇzivatelsk´ ym jménem a heslem. Po kontrole uˇzivatelského jména a hesla n´ aslednˇe spust´ı OBD2 modul pro z´ıskáván´ı informac´ı od automobilu, neboli tˇr´ıdu UnitEngine. Pro kaˇzdou tˇr´ıdu PidMessage vloˇzenou do UnitEngine obdrˇz´ım v´ ysledky jednotliv´ ych pˇr´ıkaz˚ u, které si n´ aslednˇe uloˇz´ım. UnitEngine po z´ıskán´ı informac´ı pro kaˇzd´ y pˇr´ıkaz, odeˇsle pomoc´ı Handleru zpr´ avu, ˇze kaˇzd´ y pˇr´ıkaz byl vykonán, k tˇemto u ´daj˚ um pˇridá zbylé nutné u ´daje napˇr´ıklad ˇcas z´ısk´ an´ı tˇechto u ´daj˚ u, id uˇzivatele, polohu automobilu atd. Také zruˇs´ı odes´ıl´ an´ı informac´ı v intervalu pro nepˇrihláˇseného uˇzivatele a znova je spust´ı v intervalu pro pˇrihl´ aˇseného uˇzivatele. Také je spuˇstˇen modul pro z´ıskáván´ı polohy automobilu, neboli GPSTracker. Metoda ”unauthorizedUser()”ukonˇc´ı moduly pro z´ıskáván´ı polohy automobilu, OBD2 modul a také ukonˇc´ı odes´ıl´ an´ı informac´ı v intervalu pro pˇrihláˇseného uˇzivatele a znova je spust´ı v intervalu pro nepˇrihl´ aˇseného uˇzivatele. Metoda ”close()”slouˇz´ı k ukonˇcen´ı veˇskeré ˇcinnosti MainCore. Do tohoto modulu je také ˇc´ asteˇcnˇe implementovaná imobilizace automobilu. Ta ovˇsem umoˇzn ˇuje pouze otevˇren´ı automobilu pˇri volán´ı metody ”authorizedUser(String userName, String userPassword)”a uzavˇren´ı automobilu pˇri volán´ı metody ”unauthorizedUser()”.


26

4.2

Imobilizaˇ cn´ı jednotka

Pro vytvoˇren´ı imobilizaˇcn´ı jednotky jsem vybral v´ yvojov´ y kit Arduino UNO[3] s Bluetooth modulem JY-MCU, jelikoˇz celková cena tohoto zaˇr´ızen´ı i s Bluetooth modulem se pohybovala okolo 500Kˇc. V´ yhodou je také pˇr´ıbuznost kódu se syntax´ı jazyku C++. Následné propojen´ı s palubn´ı jednotkou je provedeno pomoc´ı Bluetooth.

Obr´ azek 4.8: Imobilizaˇcn´ı jednotka

ˇ Í JEDNOTKA 4.2. IMOBILIZACN

4.2.1

27

V´ ybˇ er v´ yvojov´ eho prostˇ red´ı

Pro implementaci jsem vyuˇzil v´ yvojové prostˇred´ı pˇr´ımo od v´ yrobce, a to Arduino 1.0.4[4]. Nejvˇetˇs´ı v´ yhodou tohoto v´ yvojového prostˇred´ı je velice jednoduchá instalace a také velké mnoˇzstv´ı pˇr´ıklad˚ u.

4.2.2

Bluetooth modul

Pro fyzické propojen´ı Arduina s Bluetooth modulem staˇc´ı propojit RXD Bluetooth modulu s TXD Arduina a TXD Bluetooth modulu s RX Arduina. Následnˇe zapojit nap´ ajen´ı Bluetooth modulu, toto doporuˇcuji udˇelat tak, aby to bylo jednoduˇse rozpojitelné, jelikoˇz pˇri nahr´ av´ an´ı programu do Arduina mus´ı b´ yt Bluetooth modul odpojen jinak nahrán´ı selˇze.

4.2.3

Arduino

Nejdˇr´ıve je potˇreba nastavit Bluetooth modul. Nastav´ım jméno Bluetooth modulu, pod kter´ ym bude vidˇet, toto lze udˇelat odeslán´ı pˇr´ıkazu AT+NAME a samotné jméno, které je nastaveno na Metrocar. V´ ysledn´ y pˇr´ıkaz následnˇe vypadá AT+NAMEMetrocar. Také zmˇen´ım pin zaˇr´ızen´ı pouˇzit´ y pˇri párován´ı, coˇz se provede pˇr´ıkazem AT+PIN a ˇc´ıslo pinu, které je nastaveno na 7777. V´ ysledn´ y pˇr´ıkaz následnˇe vypadá AT+PIN7777. Po nastaven´ı Bluetooth modulu následuje smyˇcka, ve které ˇcekám na pˇrijet´ı jednoho z ˇ ezec pro nastaven´ı nového hesla, kter´ následuj´ıc´ıch ˇretˇezc˚ u. Retˇ y vypadá následovnˇe ”RESET ˇ ezec pro otestován´ı správnosti hesla ”TEST HESLO”. STAREHESLO NOVEHESLO”. Retˇ ˇ ezec pro otevˇren´ı zaˇr´ızen´ı, neboli pro nastaven´ı +5 V na pinu 2, ten se provede pro pˇrijet´ı Retˇ ˇretˇezce ”OPEN HESLO”a pro zavˇren´ı vozidla neboli 0 V na pin 2 slouˇz´ı ˇretˇezec ”CLOSE”. Heslo k imobilizaˇcn´ı jednotce je uloˇzeno na EEPROM Arduina, z d˚ uvodu zachován´ı hesla v pˇr´ıpadˇe v´ ypadku nap´ ajen´ı. Pˇri spuˇstˇen´ı aplikace je provedena kontrola, zda jiˇz nen´ı heslo uloˇzeno na EEPROM. V pˇr´ıpadˇe ˇze tak nen´ı, je do EEPROM uloˇzeno heslo ”metrocar”.

28


Kapitola 5

Testov´ an´ı K testov´ an´ı v´ ysledné knihovny jsem se rozhodl vytvoˇrit základn´ı zobrazen´ı, implementuj´ıc´ı knihovnu. Samotné testov´ an´ı jsem rozdˇelil na tˇri ˇcásti. Prvn´ı ˇcást testován´ı se zamˇeˇrila na testov´ an´ı komunikace mezi knihovnou a OBD jednotkou, k tomuto slouˇzil OBD simul´ ator, na kterém bylo moˇzné otestovat základn´ı funkˇcnost OBD2 modulu. Druhá ˇcást testován´ı se zamˇeˇrila na re´ alné nasazen´ı aplikace a komunikace se serverem Metrocar. Posledn´ı ˇcást se zamˇeˇrila na otestov´ an´ı modulu OBD2 pomoc´ı jednotkov´ ych test˚ u.

5.1

Zaˇ r´ızen´ı pouˇ zit´ a pˇ ri testov´ an´ı

• Automobil ˇ – Skoda Octavia Combi Rok V´ yroby 2000 Protokol ISO9141-2. • OBD jednotka – Bluetooth ELM 327 v1.5 • Mobiln´ı zaˇr´ızen´ı na platformˇe Android – Google Nexus 7 IC 3568A-ME370T Systém Android 4.2.2 – Sony Ericsson XPeria ray S/N CB511V1ZXN Systém Android 4.0.4 – Motorola M526 IMEI 351575041602380 Systém Android 2.3.5

29

´ Í KAPITOLA 5. TESTOVAN

30

5.2

Testov´ an´ı oproti OBDSim

Jednou ze z´ akladn´ıch potˇreb projektu bylo z´ıskán´ı simulátoru, kter´ y by simuloval OBD2 jednotku. Jelikoˇz otestov´ an´ı aplikace oproti reálnému automobilu nen´ı vˇzdy moˇzné a ani to nen´ı ekonomické vzhledem k provozu automobilu. Objevil jsem simulátor OBDSim[39], kter´ y simuluje chov´ an´ı OBD2 jednotky na poˇc´ıtaˇci s Bluetooth. Bohuˇzel v dokumentaci je napsané, ˇze podpora pro Bluetooth nen´ı na poˇc´ıtaˇc´ıch Windows moˇzná. Po emailové komunikaci s tv˚ urcem OBDSim panem Gary Griggsem jsme naˇsli velice jednoduché ˇreˇsen´ı. Nastavit pˇr´ıchoz´ı bluetooth port napˇr´ıklad COM4. Poté spustit program pˇres pˇr´ıkazovou ˇrádku s nastaven´ ym grafick´ ym rozhran´ım a se správn´ ym pˇr´ıchoz´ım portem. K tomuto je tˇreba m´ıt správnou verzi simul´ atoru se zabudovan´ ym grafick´ ym rozhran´ım. Na této stránce je zkrácen´ y návod a moˇznost staˇzen´ı OBDSim pouˇzit´ y pˇri testován´ı[40]. Testován´ı pomohlo objevit chyby v n´ avrhu OBD2 modulu.

5.3

Testov´ an´ı oproti re´ aln´ emu automobilu

Testován´ı oproti re´ alnému automobilu objevilo nˇekolik zásadn´ıch chyb, které se neobjevily pˇri testov´ an´ı oproti simul´ atoru. Bohuˇzel pˇres veˇskerou moji snahu se mi nepodaˇrilo vyzkouˇset aplikaci proti automobilu s jin´ ym protokolem neˇz s ISO9141-2. Aplikace byla otestována na v´ıce automobilech s protokolem ISO9141-2, ovˇsem toto nepˇrineslo ˇzádné nové poznatky, proto uv´ ad´ım pouze automobil, na kterém probˇehla vˇetˇsina testován´ı.

5.3.1

Nemoˇ znost opˇ etovn´ eho pˇ ripojen´ı k jednotce

Zásadn´ı chybou byla nemoˇznost opˇetovného spojen´ı aplikace s OBD jednotkou po skonˇcen´ı Bluetooth komunikace mezi aplikac´ı a OBD jednotkou. Jedinou moˇznost´ı bylo následnˇe fyzicky odpojit OBD jednotku od automobilu a zase ji pˇripojit. Následnˇe se ukázalo, ˇze tato chyba je zp˚ usobena pˇr´ıkazem ”ATSW20”, kter´ y pos´ılá zprávy mezi OBD jednotkou a jednotkou motoru takzvané probouzej´ıc´ı zprávy. Tato zpráva se nastavuje u protokol˚ u typu ISO9141 a ISO14230. Jinak by mohlo doj´ıt k tomu, ˇze by si jednotka motoru myslela, ˇze komunikace je ukonˇcena a pˇreruˇsila spojen´ı s OBD jednotkou, coˇz by zp˚ usobilo, ˇze by OBD jednotka na veˇskeré informaˇcn´ı pˇr´ıkazy odpov´ıdala ”NO DATA”. Ovˇsem tento pˇr´ıkaz také zp˚ usobil, ˇze poté co aplikace ukonˇc´ı Bluetooth spojen´ı s OBD jednotkou, na které je stále aktivn´ı pˇr´ıkaz ATSW20, nebude se jiˇz moˇzné opˇet pˇripojit, dokud jednotka nebude fyzicky restartovaná. Jelikoˇz OBD jednotka je neustále napájena i kdyˇz motor automobilu nebˇeˇz´ı, bylo následnˇe tˇreba OBD jednotku vyjmout a následnˇe zase zapojit. ˇ sen´ı tohoto problému spoˇc´ıvalo v pˇreprogramován´ı samotné funkce OBD2 modulu Reˇ neboli tˇr´ıdy UnitEngine, kter´ a jiˇz neodes´ılá ˇr´ıd´ıc´ı pˇr´ıkazy na zjiˇstˇen´ı, jestli se jedná o protokol typu ISO9141 ˇci ISO14230. Avˇsak t´ım uˇz nen´ı nastavena probouzej´ıc´ı periodická zpráva na OBD jednotku, m˚ uˇze se n´ aslednˇe st´ at, ˇze se jednotka motoru odpoj´ı a t´ım pádem z´ıskám odpovˇed’ typu ”NO DATA”. Proto zpr´ avy na jednotku (ObdMessage) byly rozˇs´ıˇreny o detekci odpovˇedi ”NO DATA”. Po detekci této odpovˇedi odeˇslu pˇr´ıkaz na restart jednotky ”ATZ”a t´ım pádem jsem schopen opˇet probudit jednotku motoru. Tato chyba byla t´ım pádem u ´spˇeˇsnˇe odstranˇena.

´ Í OPROTI REALN ´ EMU ´ 5.3. TESTOVAN AUTOMOBILU

Otáˇcky motoru Pozice akceler´ atoru Rychlost automobilu MAF pr˚ utok vzduchu Teplota motoru

Dotaz na automobil v ms 340 250 250 340 250

31

Dotazu na simulátor v ms 60 60 60 60 60

Tabulka 5.1: Rychlost dotaz˚ u

5.3.2

Rychlost dotazu

Jednou z vˇec´ı, kter´ a byla také testovaná, byla rychlost jednotliv´ ych dotaz˚ u na OBD2 jednotku. V´ ysledné ˇcasy se pohybovaly okolo ˇcas˚ u uveden´ ych v tabulce. K dotaz˚ um pouˇzit´ ym v aplikace byl také u ´myslnˇe pˇrid´ an dotaz na MAF pr˚ utok vzduchu, coˇz bude dále vysvˇetleno. V´ ysledek dotazu na rychlost poukázal na zaj´ımav´ y fakt. Dotazy, vracej´ıc´ı dvoubitovou ’ odpovˇed (ot´ aˇcky motoru a MAF pr˚ utok vzduchu) pˇri odes´ılán´ı na automobil maj´ı pr˚ umˇernˇe o 90 ms delˇs´ı dobu odpovˇedi neˇz zbylé dotazy, vracej´ıc´ı jednobitovou odpovˇed’. Stejn´ y test oproti simul´ atoru vracel vˇsechny odpovˇedi ve stejné dobˇe. Pro potvrzen´ı této teorie byl nav´ıc pˇridán onen dotaz na MAF pr˚ utok vzduchu.

5.3.3

V´ıcen´ asobn´ e vkl´ ad´ an´ı z´ aznam˚ u na server Metrocar

Jednou z chyb, objeven´ ych pˇri testován´ı aplikace na reálném automobilu, bylo v´ıcenásobné uloˇzen´ı stejného z´ aznamu na server. Jak je zm´ınˇeno v 3.4.2, na server je odeslána série záznam˚ u, kde kaˇzd´ y z´ aznam také obsahuje informaci, v jakém ˇcase byl tento záznam z´ısk´ an. Po zkuˇsebn´ıch j´ızd´ ach se uk´ azalo, ˇze nˇekteré záznamy jsou uloˇzené na serveru v´ıcekrát. Jelikoˇz aplikace si m´ a ony z´ aznamy ukládat v pˇr´ıpadˇe, ˇze je nem˚ uˇze odeslat, tak pˇri následném pˇripojen´ı se aplikace snaˇzila odeslat tˇreba i nˇekolik tis´ıc záznam˚ u najednou, coˇz ˇ zp˚ usobilo zahlcen´ı serveru Metrocar. Casto a i nˇekolikrát za sebou se stávalo, ˇze odpovˇed’ serveru byla Gateway Timeout[20]. Coˇz jsem bral tak, ˇze server záznamy neobdrˇzel a proto jsem je odeslal znovu. Ovˇsem toto vedlo k tomu, ˇze si server následnˇe uloˇzil záznam v´ıcekr´ at. ˇ sen´ım tohoto problému bylo omezit poˇcet odes´ılan´ Reˇ ych záznam˚ u. T´ım pádem, kdyˇz m´ a jednotka uloˇzeno tˇreba i tis´ıce z´ aznam˚ u, tak jejich odeslán´ı prob´ıhá po urˇcit´ ych ˇcástech, aby nedoˇslo k zahlcen´ı serveru.

32

5.3.4


Zobrazen´ı cesty automobilu na serveru Metrocar

Po pˇrihláˇsen´ı do sekce admin na server Metrocar, v dobˇe testován´ı adresa ”admin.autonapul.cz”, je moˇzné v záloˇzce: Audit > Usage history, zobrazit polohy automobilu. Toto bylo vyuˇzito pro otestován´ı funkce modulu pro z´ısk´ aván´ı polohy automobilu, jelikoˇz se na mapˇe m˚ uˇzu pˇr´ımo pod´ıvat, kde automobil jel. Jedn´ım z problém˚ u ovˇsem bylo, ˇze toto zobrazován´ı polohy automobilu bylo v dobˇe testov´ an´ı ve stavu Proof of Concept, neboli je to ukázka, jak by to fungovalo. T´ım p´ adem se st´ avalo, ˇze nebyly záznamy jednotky vidˇet. Druh´ ym problémem bylo, ˇze ˇcas na mapˇe je posunut´ y o 2 hodiny nazpátek. takˇze pokud chcete vidˇet záznam z 14:48 mus´ıte ˇcas nastavit na 12:48. Po zkontrolov´ an´ı datab´ aze serveru Metrocar se ukázalo, ˇze záznamy byly uloˇzeny v databáze, ale nezobrazovaly se. Po poradˇe s Jakubem Jeˇcm´ınkem, kter´ y v této dobˇe pracoval na serveru Metrocar, jsem se dozvˇedˇel, ˇze zobrazen´ı funguje tak, ˇze se z databáze vyberou vˇsechny záznamy, které jsou ve v´ yseku mapy a odpov´ıdaj´ı ˇcasem, a jsou zobrazeny. Ovˇsem v pˇr´ıpadˇe, ˇze poˇcet tˇechto z´ aznam˚ u pˇresáhl 1000, tak se nezobrazilo nic. P˚ uvodnˇe bylo oˇcekáváno, ˇze poˇcet z´ aznam˚ u pro jednotku nepˇrekroˇc´ı i za cel´ y den pohybu automobilu 1000 záznam˚ u. Ovˇsem jelikoˇz pr˚ umˇern´ a doba z´ıskán´ı jednoho záznamu mnou implementovanou jednotkou trvá okolo 1250 milisekund, za jeden den palubn´ı jednotka m˚ uˇze vytvoˇrit aˇz 70 000 záznam˚ u. Toto je problém na stranˇe serveru Metrocar. Ovˇsem já jsem chtˇel pro potvrzen´ı funkˇcnosti modulu GPS vidˇet zkuˇsebn´ı j´ızdu na mapˇe. Proto jsem poprosil Jakuba Jeˇcm´ınka o posunut´ı hranice zobrazen´ ych z´ aznam˚ u z 1000, coˇz odpov´ıdá 21 minutám j´ızdy na 3600, coˇz odpov´ıdá asi 75 minutám j´ızdy. Na obrázc´ıch 5.1 a 5.2 jsou vidˇet zkuˇsebn´ı j´ızdy. Pˇri zkuˇsebn´ı j´ızdˇe 1 5.1, která trvala okolo 10 minut, jsem na ˇc´ ast vypnul z´ıskáván´ı polohy pomoc´ı GPS. V´ ysledkem tohoto je, ˇze jedna ˇcást j´ızdy m´ a v´ıce ménˇe pˇresnou polohu, kde bylo z´ıskáván´ı polohy pomoc´ı GPS zapnuto. A na druhou ˇc´ ast, kde je GPS vypnuto a poloha je urˇcena pomoc´ı odhadu z Wi-Fi, která má velké nepˇresnosti v urˇcen´ı polohy. Zkuˇsebn´ı j´ızda 2 5.1 trvala okolo 30 minut.

´ Í OPROTI REALN ´ EMU ´ 5.3. TESTOVAN AUTOMOBILU

Obrázek 5.1: Zkuˇsebn´ı j´ızda 1

Obrázek 5.2: Zkuˇsebn´ı j´ızda 2

33


34

5.4

Jednotkov´ e testov´ an´ı

Jednotkové testy jsem zamˇeˇril na otestován´ı tˇr´ıd OBDMessage, PostMetrocar a GetReservation. K testov´ an´ı jsem pouˇzil knihovnu Mockito [36], jelikoˇz umoˇzn ˇuje mockován´ı tˇr´ıd, neboli simulaci chov´ an´ı tˇr´ıdy. Avˇsak také umoˇzn ˇuje nasazen´ı ˇspióna na tˇr´ıdu, d´ıky ˇcemuˇz se následnˇe m˚ uˇzeme zjistit, zda nˇejaké metody byly volané s parametry, které vyˇzadujeme, ˇci právˇe naopak, ˇze nˇejaké metody nebyly volané. Napˇr´ıklad kdyˇz se vyskytne chyba, tak nechceme smazat z´ aznamy z datab´ aze a d´ıky této knihovnˇe toto m˚ uˇzeme nasimulovat i následnˇe ovˇeˇrit. Na obr´ azku 5.3 je vidˇet v´ ysledek jednotkov´ ych test˚ u.

Obr´ azek 5.3: Jednotkov´ y test

Kapitola 6

Z´ avˇ er C´ıle pr´ ace byly splnˇeny. Byly vytvoˇreny a otestovány moduly pro z´ıskáván´ı dat z OBD2 standardu automobilu, z´ısk´ av´ an´ı GPS souˇradnic a odeslán´ı z´ıskan´ ych dat na server Metrocar. Oproti zad´ an´ı byly nav´ıc implementovány poˇzadavky, vzniklé bˇehem konzultac´ı, a to modul pro z´ısk´ an´ı rezervac´ı ze serveru Metrocar, imobilizace vozidla a vytvoˇren´ı knihovny, kter´ a by vˇsechny zm´ınˇené moduly spojovala, kromˇe u ´plné implementace imobilizace vozidla, kter´ a je ve stádiu proof of concept. Modul pro z´ıskáván´ı informac´ı od OBD jednotky je jednoduˇse rozˇs´ıˇriteln´ y o dalˇs´ı moˇzné z´ısk´ avané u ´daje. Pˇr´ınosem této pr´ ace pro projekt Metrocar je vytvoˇren´ı funkˇcn´ı palubn´ı jednotky, kter´ a je schopna z´ısk´ av´ an´ı re´ aln´ ych dat pro server Metrocar. Aplikace se základn´ım zobrazen´ım, p˚ uvodnˇe urˇcen´ ym pouze pro testován´ı knihovny, m˚ uˇze b´ yt dále pouˇzita jako provizorn´ı palubn´ı jednotka pro testov´ an´ı serveru Metrocar. Dalˇs´ım pokraˇcov´ an´ım této práce by mˇela b´ yt u ´plná implementace imobilizace vozidla. Vytvoˇren´ı ˇci pˇr´ıpadné pˇredˇel´ an´ı základn´ıho zobrazen´ı pro splnˇen´ı poˇzadavk˚ u na palubn´ı jednotku. Rozˇs´ıˇren´ı OBD2 modulu o moˇznost z´ıskáván´ı zaznamenan´ ych poruch vozidla jednotkou motoru a jejich n´ asledn´ a prezentace.

35

36

´ ER ˇ KAPITOLA 6. ZAV

Literatura [1] Car-Sharing [online]. [cit. 26. 4. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/ Car-sharing. [2] Android [online]. [cit. 7. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.android.com/. [3] Arduino [online]. [cit. 26. 4. 2013]. arduinoBoardUno. [4] Arduino IDE [online]. [cit. 5. 5. 2013]. Software.

Dostupné z: http://arduino.cc/en/Main/ Dostupné z: http://arduino.cc/en/Main/

[5] autonapul.cz [online]. [cit. 7. 4. 2013]. Dostupné z: http://autonapul.cz/. [6] autonapul.org [online]. [cit. 26. 4. 2013]. Dostupné z: http://autonapul.org/. [7] C2G Logic [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.c2g-logic.com/. [8] ISO 15765 CAN [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.iso.org/iso/ home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=54498. [9] Car2go [online]. [cit. 26. 4. 2013]. Dostupné z: https://www.car2go.com/. [10] Convadis [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.convadis.ch/pages/en/ communication/ccom.php. [11] Directive 98/69/EC [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://eur-lex.europa. eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1998L0069:19981228:EN:PDF. [12] Django [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https://www.djangoproject.com/. [13] Drupal [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.drupal.cz/. [14] Eclipse ADT [online]. [cit. 5. 5. 2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/ tools/sdk/eclipse-adt.html. [15] Eileo [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.eileo.com/. [16] ELM 327 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://dx.com/p/ obdii-bluetooth-car-diagnostic-cable-black-blue-orange-dc-12v-42825? rt=1&p=6&m=1&r=4&k=1&t=1&s=&u=42825.

37

38

LITERATURA

[17] ELM 327 Datasheet [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://elmelectronics. com/DSheets/ELM327DS.pdf. [18] European On Board Diagnostics [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://europe. delphi-dso.com/uk/members/eobd.htm. [19] F and B Company [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.fbcom.cz/. [20] 504 Gateway Timeout [online]. [cit. 4. 5. 2013]. Dostupné z: http://www.checkupdown. com/status/E504.htm. [21] HttpGet [online]. [cit. 21. 4. 2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/ reference/org/apache/http/client/methods/HttpGet.html. [22] HttpPost [online]. [cit. 21. 4. 2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/ reference/org/apache/http/client/methods/HttpPost.html. [23] Invers [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.invers.com/en/concepts/ index.html. [24] ISO 14230 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.iso.org/iso/ catalogue_detail.htm?csnumber=55592. [25] ISO 8601 [online]. [cit. 21. 4. 2013]. NOTE-datetime.

Dostupné z: http://www.w3.org/TR/

[26] ISO 9141-2 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.iso.org/iso/ catalogue_detail.htm?csnumber=24607. [27] Java [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.oracle.com/technetwork/ java/javase/overview/index.html/. [28] JSON [online]. [cit. 21. 4. 2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/ reference/org/json/package-summary.html. [29] ISO 8601 [online]. [cit. 29. 4. 2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/ reference/android/location/LocationManager.html. [30] Asus M2N [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Motherboards/M2N/.

Dostupné z: https://www.asus.com/

[31] Z´ avˇereˇcn´ a zpr´ ava z projekt Metrocar letn´ı semestr 2009/2010 aˇz zimn´ı semestr 2010/2011 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https://www. assembla.com/spaces/metrocar/documents/cEdGsqzq4r4kcFeJe5cbLr/download/ cEdGsqzq4r4kcFeJe5cbLr. [32] Z´ avˇereˇcn´ a zpr´ ava z projekt Metrocar zimn´ı semestr 2009/2010 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https://www.assembla.com/spaces/metrocar/documents/aT1N08g_ ar35nSeJe5avMc/download/aT1N08g_ar35nSeJe5avMc.

LITERATURA

39

[33] Z´ avˇereˇcn´ a zpr´ ava z projekt Metrocar letn´ı semestr 2010/2011 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https://www.assembla.com/spaces/metrocar/documents/ d8CYMOEpqr4lnyeJe4gwI3/download/d8CYMOEpqr4lnyeJe4gwI3. [34] Projekt Metrocar zimn´ı semestr 2011/2012 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https: //www.assembla.com/spaces/wagnejan_metrocar/wiki/SI2_-_Home. [35] Projekt Metrocar zimn´ı semestr 2012/2013 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: https: //www.assembla.com/spaces/wagnejan_metrocar/wiki/SI2_-_2012_-_Home. [36] Mockito [online]. [cit. 4. 5. 2013]. Dostupné z: https://code.google.com/p/mockito/. [37] OBD2 [online]. [cit. 7. 4. 2013]. On-board_diagnostics.

Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/

[38] OBD2 Pids [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/ OBD-II_PIDs. [39] OBDSim [online]. [cit. 29. 4. 2013]. Dostupné z: http://icculus.org/obdgpslogger/ obdsim.html. [40] OBDSim ke Staˇzen´ı [online]. [cit. 4. 5. 2013]. Dostupné z: https://www.assembla.com/ spaces/wagnejan_metrocar/wiki/OBD2_simul%C3%A1torl. [41] Opencar Network [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.opencar.net/. [42] Patriot [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.knihajizd.info/. [43] PHP [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://php.net/. [44] Python [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.python.org/. [45] RS232 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. RS-232.

Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/

[46] Society of Automotive Engineers [online]. [cit. 14. 4. 2013]. Dostupné z: http://www. sae.org/. [47] Andriod SQL Lite [online]. [cit. 5. 5. 2013]. Dostupné z: http://developer.android. com/reference/android/database/sqlite/SQLiteDatabase.html. [48] Siemens XT75 [online]. [cit. 14. 4. 2013]. gsm-75-xt__p_10817,40_88.

Dostupné z: http://www.seapraha.cz/

[49] Zipcar [online]. [cit. 26. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.zipcar.com/.

40

LITERATURA

Kapitola 7

Seznam pouˇ zit´ ych zkratek GPS Global Positioning System ECU Engine control unit EOBD European On Board Diagnostic RFID Radio Frequency Identification

41

42

ˇ YCH ´ KAPITOLA 7. SEZNAM POUZIT ZKRATEK

Kapitola 8

Instalaˇ cn´ı pˇ r´ıruˇ cka 8.1

Hardwarov´ e poˇ zadavky

Aplikace vyˇzaduje minim´ alnˇe zaˇr´ızen´ı se systémem Android 2.3 (GINGERBREAD) ˇci vyˇsˇs´ım, coˇz odpov´ıd´ a API levelu 9 a vyˇsˇs´ımu. Zaˇr´ızen´ı také mus´ı obsahovat Bluetooth.

8.2

Instalaˇ cn´ı pˇ r´ıruˇ cka

K instalaci aplikace staˇc´ı do zaˇr´ızen´ı na platformˇe Android stáhnout soubor MetrocarView.apk, uloˇzen´ y na pˇriloˇzeném CD. Následnˇe spustit instalaci tohoto souboru. Pˇri instalaci aplikace bude uˇzivatel upozornˇen, ˇze aplikace z´ıskává pˇr´ıstup k nˇekolika oprávnˇen´ım, napˇr´ıklad pˇresn´ a poloha, pˇribliˇzná poloha, u ´pln´ y pˇr´ıstup k s´ıti atd.

43

44

ˇ Í PR ˇ ÍRUCKA ˇ KAPITOLA 8. INSTALACN

Kapitola 9

Uˇ zivatelsk´ a pˇ r´ıruˇ cka 9.1

Z´ akladn´ı nastaven´ı aplikace

Pˇred startem aplikace je potˇreba spárovat telefon s OBD jednotkou pomoc´ı Bluetooth, kterou m˚ uˇze pˇredstavovat jak ObdSim[39] spuˇstˇen´ y na poˇc´ıtaˇci s Bluetooth, tak i zaˇr´ızen´ı typu ELM327 pˇripojené k automobilu. Po startu aplikace je nejdˇr´ıve vidˇet hlavn´ı obrazovka 9.1. Nejdˇr´ıve je tˇreba nastavit Unit id a Secret key, které odpov´ıd´ a reálné jednotce na serveru Metrocar. Toto lze udˇelat z hlavn´ı obrazovky klepnut´ım na Settings.

Obrázek 9.1: Hlavn´ı Obrazovka Dále je tˇreba vybrat OBD jednotku, ke které se aplikace bude pˇripojovat. To lze udˇelat po klepnut´ı na Bluetooth Settings. V seznamu se objev´ı pouze Bluetooth zaˇr´ızen´ı, se kter´ ymi je zaˇr´ızen´ı sp´ arované. Klepnut´ım na urˇcit´ y záznam vyberu zadané zaˇr´ızen´ı.

9.2

Nastaven´ı Imobilizace

V pˇr´ıpadˇe, ˇze chci pouˇz´ıvat imobilizaci vozidla, nejdˇr´ıve vyberu Bluetooth zaˇr´ızen´ı pro imobilizaci vozidla, jako to bylo u OBD jednotky, klepnut´ım na poloˇzku Lock Bluetooth

45

ˇ ´ PR ˇ ÍRUCKA ˇ KAPITOLA 9. UZIVATELSK A

46

Settings. Do samotného nastaven´ı Imobilizace 9.2 se dostaneme po klepnut´ı na Tlaˇc´ıtko Lock na hlavn´ı obrazovce. Poté jiˇz m˚ uˇzu nastavit heslo pro imobilizaˇcn´ı jednotku, a to napsán´ım hesla do pol´ıˇcka u Set Pass a následnˇe kliknut´ım na tlaˇc´ıtko Set. V pˇr´ıpadˇe, ˇze chcete heslo zmˇenit, staˇc´ı vyplnit staré heslo do pol´ıˇcka Reset Old Password a nového do pol´ıˇcka Reset New Password, n´ aslednˇe kliknut´ım na tlaˇc´ıtko Reset provedete zmˇenu hesla. Tlaˇc´ıtko Test slouˇz´ı k otestov´ an´ı zadaného hesla. Tlaˇc´ıtka Open a Close slouˇz´ı k imobilizaci a znovu zprovoznˇen´ı imobilizaˇcn´ı jednotky neboli k rozsv´ıcen´ı a zhasnut´ı LED diody v mém pˇr´ıpadˇe. Pokud se m´ a imobilizace pouˇz´ıt v hlavn´ı ˇcásti aplikace, mus´ı b´ yt zaˇskrtávac´ı pol´ıˇcko Lock Enabled zaˇskrtnuté.

Obr´ azek 9.2: Nastaven´ı imobilizaˇcn´ıho zaˇr´ızen´ı

9.3

Zobrazen´ı u ´ daj˚ u

Tlaˇc´ıtko Enter Database uk´ aˇze veˇskeré uloˇzené záznamy a tlaˇc´ıtko Reservation zase ukáˇze veˇskeré rezervace.

´ Í NASTAVENÍ ZE SOUBORU 9.4. NAHRAN

9.4

47

Nahr´ an´ı nastaven´ı ze souboru

Po kliknut´ı na tlaˇc´ıtko Settings from txt na hlavn´ı obrazovce se dostaneme na obrazovku 9.3, kde m˚ uˇzeme nastavit n´ asleduj´ıc´ı vˇeci také pomoc´ı souboru metrocar.txt, kter´ y je v extern´ım u ´loˇziˇsti zaˇr´ızen´ı. Toto nastaven´ı je volitelné, jinak je nastaveno základn´ı nastaven´ı.

Obr´ azek 9.3: Nastaven´ı ze souboru txt

48


unit id Id jednotky secret key Heslo jednotky lock key Heslo pro imobilizaci do log gpstracker Logovat stavy tˇr´ıdy GPSTracker do log get Logovat stavy tˇr´ıdy GetReservation do log post Logovat stavy tˇr´ıdy PostMetrocar do log unitengine Logovat stavy tˇr´ıdy UnitEngine do log maincore Logovat stavy tˇr´ıdy MainCore do log checkinternetconnection Logovat stavy tˇr´ıdy CheckInternetConnection do log lockengine Logovat stavy tˇr´ıdy LockEngine do log databasecontroller Logovat stavy tˇr´ıdy DatabaseController do log obdmessage Logovat stavy tˇr´ıdy ObdMesssage ˇ v minut´ ach, ve kterém bude provádˇeno odeslán´ı informac´ı authorized post period Cas pro autorizovaného uˇzivatele ˇ v minut´ authorized get period Cas ach, ve kterém bude provádˇeno z´ıskáván´ı rezervac´ı pro autorizovaného uˇzivatele ˇ v minutách, ve kterém bude provádˇeno odeslán´ı informac´ı unauthorized post period Cas kdyˇz nen´ı uˇzivatel pˇrihl´ aˇsen ˇ v minutách, ve kterém bude provádˇeno z´ıskáván´ı rezervac´ı unauthorized get period Cas kdyˇz nen´ı uˇzivatel pˇrihl´ aˇsen address get Adresa serveru pro z´ısk´ av´ an´ı rezervac´ı address post Adresa serveru pro odes´ılán´ı u ´daj˚ u ˇ open advance Casov´ y pˇredstih, ve kterém bude rezervace uznána za aktivn´ı v ms ˇ po skonˇcen´ı rezervace, ve kterém bude stále rezervace brána jako aktivn´ı end advance Cas v ms min time bw updates Minim´ aln´ı ˇcas pro aktualizace polohy v ms min distance change for server Vzd´ alenost pro aktualizace polohy v metrech post limit Maxim´ aln´ı poˇcet u ´daj˚ u, odeslan´ ych najednou na server

ˇ EN ˇ Í APLIKACE 9.5. SPUST

49

Uk´ azka z´ akladn´ıho nastaven´ı do_log_gpstracker=true do_log_get=true do_log_post=true do_log_unitengine=true do_log_maincore=true do_log_checkinternetconnection=true do_log_lockengine=true do_log_databasecontroller=true do_log_obdmessage=true authorized_post_period=1 authorized_get_period=1 unauthorized_post_period=1 unauthorized_get_period=1 address_get=http://admin.autonapul.cz/api/reservations/ address_post=http://admin.autonapul.cz/api/log/ open_advance=7000000000 end_advance=0 min_time_bw_updates=100 min_distance_change_for_server=1 post_limit=100

9.5

Spuˇ stˇ en´ı aplikace

Spuˇstˇen´ı hlavn´ı ˇc´ asti aplikace provedeme stisknut´ım tlaˇc´ıtka Start Recording na hlavn´ı obrazovce. T´ım se dostaneme na obrazovku 9.4, kde jsi m˚ uˇzeme zkontrolovat, zda je vˇse správnˇe nastaveno. Kliknut´ım na tlaˇc´ıtko Test m˚ uˇzeme otestovat spojen´ı se serverem Metrocar, spojen´ı s OBD jednotkou a funkˇcnost imobilizaˇcn´ı jednotky v pˇr´ıpadˇe, ˇze je pouˇzita.

Obrázek 9.4: Kontrola Nastaven´ı Po stisknut´ı tlaˇc´ıtka Continue se jiˇz dostaneme na obrazovku 9.5, kde ˇcekáme na autorizaci uˇzivatele. V tuto dobu jiˇz v nastaveném intervalu aplikace z´ıskává rezervace ze serveru

50


Metrocar. Z této obrazovky se na hlavn´ı lze dostat poté, co nastav´ım User Name na zadané User ID jednotky, Password na Secret Key jednotky a stisknu tlaˇc´ıtko Demobilize unit. Kdyˇz nastav´ım User Name a Password na u ´daje aktivn´ı rezervace a stisknu Demobilize Unit, tak jiˇz spust´ım jednotku.

ˇ an´ı na autorizaci uˇzivatele Obr´ azek 9.5: Cek´ Na obrazovce 9.6 pro autorizovaného uˇzivatele jiˇz vid´ım základn´ı u ´daje.

Obr´ azek 9.6: Autorizovan´ y uˇzivatel

Kapitola 10

Obsah pˇ riloˇ zen´ eho CD

51

52

ˇ ˇ EHO ´ KAPITOLA 10. OBSAH PRILO ZEN CD

readme.txt ................................................ struˇcn´ y popis obsahu CD src impl.................................................zdrojové kódy implementace MetrocarEngine ........................... Eclipse projekt obsahuj´ıc´ı knihovnu MetrocarView.....................Eclipse projekt obsahuj´ıc´ı základn´ı zobrazen´ı MetrocarViewTest................Eclipse projekt na jednotkové testy knihovny thesis....................................zdrojová forma práce ve formátu LATEX exe.....................................adresáˇr se spustitelnou formou implementace MainView.apk............Aplikace se základn´ım zobrazen´ım pro platformu Android text.....................................................................text práce thesis.pdf...........................................text práce ve formátu PDF ObdSim...........................................................ObdSim simulátor arduino....................................adresáˇr se zdrojov´ ym kódem pro Arduino javadoc....................................................Javadoc MetrocarEngine metrocar.eap .................................................. Enterprise Architect

Zpracování dat o provozu automobilů pro projekt Metrocar. Roman Kubů

Recommend Documents