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Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator
Projektarbeit 1
Telekommunikation und Informatik
5. Semester 2004/2005
Partnerfirma: IPKT Chur Dozent: Dr. Bruno Studer
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Übersicht
Weg zum Ziel
GPS-basierter Kinderlokator
Fragen
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Weg zum Ziel
Aufgabenstellung
Situationsanalyse
Zielformulierung
Lösungssuche
Auswahl
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Aufgabenstellung
Konzeptvarianten für einen GPS-basierten Kinderlokator
Demo von Anbieter in den USA– http://www.wherifywireless.com/demo.htm
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Situationsanalyse
GAP HiPer
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Zielklassen Zieleigenschaften Zielausmass Zielpriorität
Ökonomische Ziele
Realisierungskosten
Dienstkosten
Endgerät: SFr. 300.-Anzeige SW: max. SFr. 300.-Einmalige Einrichtgebühr: SFr. 50.-
Preis/Ortung: SFr. 1.- bis 2.-(inkl. SFr. -.80 für GIS-Abfrage bei Novasys)Updates des Kartenmaterials: SFr. 50.-
WunschzielMusszielWunschziel
Mussziel
Wunschziel
Anwendungsziele Einfache Handhabung
Schutzzonen-Funktion
Bedienbar für Eltern die nicht Technisch orientiert sind, Bedienung des Endgerätes durch Kind möglichDie Web-Applikations-Station muss über eine Schutzzonen-Funktion verfügen, mit welcher ein erlaubtes Aufenthaltsgebiet für den zu Lokalisierenden bestimmt werden kann.
Wunschziel
Mussziel
Sicherheitsziele DatenschutzMissbrauch
Muss gewährleistet werdenEindämmung
SollzielSollziel
Leistungsziele Schweizweite AnwendungVerfügbarkeitGenau lokalisierbar
Jeder begehbare Punkt im Freien30 Minuten Ausfall/Jahr5 bis 20m
MusszielWunschzielSollziel
Zielformulierung
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Zentrale
Web-Applikations-
Station
Anfragegerät
Übertragungs-System
Lokalisierungsgerät
InternetS
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Positionierungs-System
Lösungssuche
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Auswahl
Kriterien in Matrizen
Durch Gewichtung zur Entscheidung
GPS versus GSM Cell-ID
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Übersicht
Weg zum Ziel
GPS-basierter Kinderlokator
Fragen
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GPS-basierter Kinderlokator
Systemaufbau
Demo
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F1: Web-Applikations-Station
Funktionen:
Aktivierung und Deaktivierung des Lokalisierungs-dienstes
Ortungs-Anfragen und Anzeige der Position auf einem Kartenausschnitt
Zoom-Faktor-Einstellung des Kartenausschnittes
Eingabe und Administration benutzerspezifischer Angaben
Registrierung von neuen Benutzern
Hilfefunktionen
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F2: Zentrale
Funktionen:
Management zwischen den verschiedenen System-Komponenten
Sicherstellen der Zugriffsberechtigung auf das System
Taxierungs- und Verwaltungs-Funktionen
Systemwartung
Informations-Schnittstelle zwischen dem System und den Benutzern
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F3.1: Anfragegerät (Handy)
Vorteil:
Schon vorhandene Endgeräte können verwendet werden
Mobiler Dienstzugang möglich
Funktionen:
Aktivierung und Deaktivierung des Lokalisierungs-dienstes
Ortungs-Anfragen tätigen mittels SMS oder WAP
Anzeige der Position auf einem Kartenausschnitt
Benachrichtigung beim Verlassen der definierten Schutzzone durch den Lokalisierten
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Vorteil gegenüber Handy:
Bessere Visualisierungsmöglichkeiten durch die grösseren Displays
Realisierung zusätzlicher Funktionen (Web-Applikations-Funktionen)
Nachteil gegenüber Handy:
Höhere Anschaffungskosten
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F4.1: GSM-Netz
Schnittstelle zwischen Anfragegerät und Dienstzentrale und Lokali-sierungsgerät und Dienstzentrale.
Vorteile:
Bereits vorhandene Infrastruktur
Hohe Netzabdeckung
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F4.2: Internet
Schnittstelle zwischen der Web-Applikations-Station und der Dienstzentrale.
Vorteile:
Grosse Verbreitung des Internets
Immer höhere Bitraten zur Verfügung
Ermöglicht quasi-mobiler Zugang für die Dienstbenutzer
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F5: Lokalisierungsgerät (Handy mit GPS-Maus)
Voraussetzungen:
Möglichkeit, eine GPS-Maus „aufzustecken“
GPRS-fähig
Applikation für das Aufbauen einer GPRS-Verbindung und für das Weitersenden der Positionsdaten
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F6: Positionierungs-System
Vorteil:
Hohe Lokalisierungsgenauigkeit
Nachteil:
Nichtverfügbarkeit in Gebäuden und an Orten ohne Sichtkontakt zu den Satelliten
Lösung durch GPS-Lokalisierungsgeräte mit erhöhter Empfindlichkeit (SiRFloc) und mittels Einsatz eines Location-Servers.
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F7.1: GIS-Datenbank
Merkmale:
Bereitstellen von Daten für die visuelle Darstellung
Externe System-Komponente von Novasys (www.novasys.ch)
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F7.2: Benutzer-Datenbank
Zu verwaltende Daten:
Adresse der Benutzer
Telefonnummer der Anfrage- und Lokalisierungsgeräte
Benutzername und Passwort
Form der Ortungs-Anfragen und -Benachrichtigung
Definition der Schutzzone
Form der Benachrichtigung beim Verlassen der Schutzzone durch den Lokalisierten
Aktualisierungs-Zeiten der Ortungen
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
F7.3: Location-Server
Funktion:
Speichert die letzten GPS-Koordinaten der Lokalisierungsgeräte
Möglichkeit, auf den letzten Aufenthaltsort von nicht mehr zu lokalisierende Endgeräte zurück-zugreifen
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
DEMO
© HTW Chur 2005, M. Kunz, T. Jufer 24
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F1: Anfrage- und Visualisierungsgerät
(Web-Applikation)
F5: Lokalisierungsgerät
(Handy mit GPS-Maus)
F4.1: GSM-Netz
F2: Zentrale
F6: GPS Satelliten
F3.1: Anfragegerät (Handy)
F3.2: Anfragegerät (PDA)
Benutzer Positionierungs-System Übertragungs-System
Dienstbetreiber Datenbanken
F4.2: Internet
F7.1: GIS-Datenbank
Positionsdaten
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
HTML, XML
WAP (GPRS), SMS
Netzinfrastruktur
WAP (GPRS), SMS, MMS
WAP (GPRS), SMS
WAP (GPRS), SMS, MMS
GPRS
SMS
GPRS, SMS
GPRS, SMS, MMS
F7.2: Benutzer-Datenbank
F7.3:Location-Server
Dienst-Status
076 338 56 57, Start076 338 56 57, Track
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Verwendete Quellen
www.heise.de/ctwww.wherifywireless.comwww.sintrade.chwww.mobi-click.comwww.maponair.com
Expedition ins Datenreich, B.S. Neuer, c't (2000) Heft 4, Seite 288-299, ISSN 0724-8679
Systems Engineering - kurz und bündig, Rainer Züst, Verlag Industrielle Organisation,1999, ISBN 3-85743-999-8
© HTW Chur 2005, M. Kunz, T. Jufer 26
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© HTW Chur 2005, M. Kunz, T. Jufer 27
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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