So können Sie dem Projekt für ein Smartwatch-ähnliches HID mit Tastatur und Touchpad, das in der März-Ausgabe veröffentlicht wurde, Standortverfolgung ohne GPS hinzufügen. Herkömmliche GPS-basierte Systeme haben ihre Grenzen, insbesondere in Innenräumen oder in Bereichen, in denen die Signale aufgrund von Hindernissen zu schwach oder schwer zu empfangen sind.
Dies ist ein neuartiger Ansatz zur Standortverfolgung Wi-Fi SSID-Signale, Magnetkompassdaten und das Indusboard, ein kompaktes IoT-Gerät mit Wi-Fi-Funktionen und einem Magnetkompasssensor. Durch die Nutzung von Wi-Fi-Signalen und Kompassdaten kann eine Standortverfolgung in Echtzeit auch in schwierigen Umgebungen erreicht werden.
SSID steht für Service Set Identifier, eine wichtige Kennung für drahtlose Netzwerke, die einem Wi-Fi-Netzwerk während der Router-Einrichtung zugewiesen wird.
Das SSID-basierte Standortverfolgungssystem kann in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden, z. B. bei der Indoor-Navigation in Gebäuden, in denen GPS-Signale schwach oder nicht verfügbar sind, bei der Bestandsverfolgung in Lagerhäusern oder Produktionsanlagen, bei der Überwachung und Verfolgung von Personalbewegungen in großen Veranstaltungsorten oder bei Veranstaltungen sowie standortbasiert Werbe- und Marketingkampagnen.
| Stückliste | ||
| Komponenten | Beschreibung | quantity |
| Indusboard oder ESP32 | Entwicklungsboard | 1 |
| USB Typ C | Adapter | 1 |
| GC9A01-Treiber (MOD1) | Rundes Touch-Display | 1 |
| CST816S Berührungssensor (CN1) | Touch-Sensor | 1 |
Hier wird das Indusboard (oder ein ESP32) verwendet, um Netzwerke zu scannen und sich mit ihnen zu verbinden und Standortdaten basierend auf dem Netzwerk zu extrahieren. Zur Richtungsbestimmung wird außerdem ein Magnetkompass verwendet. Über das Runddisplay GC9A01 zeigt das Gerät dem Träger die Standortdaten und Verbindungszustände an.
Der Prototyp des Autors ist in Abb. 1 dargestellt. Die für das Projekt erforderlichen Komponenten sind in der Stücklistentabelle aufgeführt.
Code zum Hinzufügen der Standortverfolgung
Installieren Sie zum Codieren die Arduino_GFX-Bibliothek, die beim Ansteuern der Anzeige hilft. Diese Bibliothek kann mit dem Bibliotheksmanager in der linken Leiste der neuen Arduino IDE installiert werden.
Als nächstes legen Sie die SPI-Anzeigepins fest. Auf der Platine können beliebige freie Pins konfiguriert werden; Aus diesem Grund verfügt das Indusboard über flexible Software-SPI-Funktionen. Wir haben die Pins 21, 1, 2 und 3 des Indusboards für SPI verwendet und sie jeweils mit den MOSI-, SCK-, CS- und D/C-Pins des GC9A01-Treibers (MOD1) verbunden.
Abb. 2 zeigt einen Ausschnitt des Quellcodes.
Schaltung und Funktion
Abb. 3 zeigt den Schaltplan für die tragbare Standortverfolgung mittels SSID. Es basiert auf dem Indusboard-Münztyp, dem runden Touch-Display-Treiber GC9A01 (MOD1) und dem Berührungssensor CST816 (CN1). Über einen USB-Typ-C-Anschluss wird das Indusboard an einen Laptop oder Desktop angeschlossen.
Die Verbindungen sind unkompliziert. Verbinden Sie die Pins 21, 1, 2, 3 und 4 des Indusboards mit den MOSI-, SCK-, CS-, D/C- und RESET-Pins des GC9A01-Treibers (MOD1). Verbinden Sie auf ähnliche Weise die Pins 5, 6, 7 und 9 des Indusboards mit den SDA-, SCL-, INT- und RESET-Pins des CST816 (CN1).
Konstruktion und Prüfung
Konfigurieren Sie zunächst das Wi-Fi-Netzwerk für die Verbindung und extrahieren Sie Standort, Zeitzone und andere Daten. Nachdem Sie die Konfiguration im Quellcode abgeschlossen haben, laden Sie den Quellcode hoch, indem Sie das Indusboard oder ESP32S2 und den COM-Port auswählen.
Als nächstes löten Sie die Komponenten wie in Abb. 4 gezeigt. Nach der ordnungsgemäßen Montage ist Ihr Gerät bereit zum Testen.
Das Testen des SSID-basierten Standortverfolgungssystems umfasst die folgenden Schritte:
Versorgen Sie das Gerät mit Strom über den USB-C- oder 3.3-V-Akku, der an die 3-V- und GND-Pins auf der Platine angeschlossen ist. Warten Sie ein paar Sekunden. Es wird die Meldung „Verbindung wird hergestellt“ angezeigt. Nach einer erfolgreichen Verbindung werden Daten wie Land, Bevölkerung, Zeitzone, Ländercode, Breitengrad, Längengrad, Stadt, Bundesland, PIN-Code, Netzwerkname, IP-Adresse und vieles mehr angezeigt. Die endgültigen, auf dem Gerät angezeigten Daten sind in Abb. 5 dargestellt.
Ashwini Kumar Sinha, ein IoT- und KI-Enthusiast, ist Technikjournalist bei EFY