simple GPS Data Server

Servidor de dados GPS simples

Colete a posição GPS de dispositivos (smartphone, rastreador GPS), armazene em um banco de dados SQLite e permita a exibição em um mapa (OSM ou Google).

• Os dados são recebidos do dispositivo via HTTPS (PHP) ou um pacote tcp/udp (servidor GO)
• As trilhas armazenadas podem ser baixadas como um arquivo GPX
• Interface de administração simples para adicionar e editar novos dispositivos

Requisitos

• Servidor Web (Apache ou similar), que suporta autenticação (para a página de administração)
• PHP com API SQLITE3 (por exemplo, pacote php-sqlite3) e soquetes (por exemplo, pacote php-sockets) instalados
• Compilador GO para ponte TCP/UDP-HTTP (necessário apenas para dispositivos de rastreamento comerciais como TK103 ou GPS Logger no modo UDP). O pacote extra golang.org/x/crypto é necessário. Instale com "go get golang.org/x/crypto"
• java script GPXViewer por Jürgen Berkemeier (pasta js/GM_utils/ )

Instalação

• Usando Docker
  • Copie a pasta docker para o seu servidor (renomeie, por exemplo, para gps-server )
  • Copie a pasta webapp (e se necessário tcp_udp_http_bridge ) para o diretório gps-server
  • Siga as instruções na pasta docker
• Instale cada componente separadamente
  • Copie todos os arquivos da pasta webapp para a pasta do espaço web (a seguir ./gptracker/ é assumido)
  • Crie a entrada correspondente na configuração do servidor web para permitir o acesso web e a execução do php
  • Ajuste o arquivo .htaccess de nível superior (Apache) ou limite o acesso na configuração do Nginx (exemplo nginx.conf)
  • Defina a autenticação para a interface administrativa
    • No arquivo auth/.htpasswd está incluído um único usuário admin com a senha changeme
    • O caminho para o arquivo .htpasswd deve ser ajustado em admin/.htaccess . O caminho absoluto é obrigatório!
    • Atualize .htpasswd com novos usuários/senhas. Melhor usar a linha de comando
      htpasswd /path-to-htpasswd-file/.htpasswd myusername mypassword ou um gerador online
  • Edite scripts/config.php: ajuste as configurações
    • Definir fuso horário, qual mapa usar, formato de data/hora
    • Especifique o intervalo de tempo sem movimento a ser reconhecido como uma pausa
    • Especifique o tempo sem movimento para iniciar uma nova trilha
    • Habilitar ou desabilitar o início do servidor GO da ponte tcp/udp
  • Obtenha o javascript GPXViewer em https://www.j-berkemeier.de/GPXViewer/ e copie a pasta GM_Utils para gpstracker/js/
    • Para usar o Google Maps, é necessária uma chave de API, pesquise google maps api key application
    • Edite o arquivo ./js/GM_Utils/GPX2GM_Defs.js e remova o comentário da linha que contém JB.GPX2GM.GM_Api_key e adicione a chave API como valor
  • Ponte TCP/UDP-HTTP
    • ativar/desativar em scripts/config.php
    • compilar código com GO em tcp_udp_http_bridge (go build)
    • copie o executável para o diretório exe no espaço web
    • ajuste config.php de acordo (nome e caminho do/para o executável)
    • chame a interface administrativa para iniciar o servidor
    • adicione uma entrada crontab para verificar uma vez por hora, se o servidor está em execução (requer "wget")
      1 * * * * /usr/bin/wget -O /dev/null -o /dev/null https://servername/gpstracker?checkserver=SECRETKEY >/dev/null 2>&1
  • O arquivo do banco de dados será criado automaticamente

Insira dispositivos de rastreamento

• abra a página https://servername/gptracker/admin e preencha o formulário

Ver dados

• abra a página https://servername/gptracker?id=ID-of-device
  • parâmetro opcional para selecionar o intervalo de tempo: dt= em min(m), horas(h), dias(d) ou anos(y), por exemplo, "10d" para 10 dias

Dispositivos de rastreamento

• Qualquer APP de rastreamento compatível com OpenGTS ou Traccar funcionará
  • Exemplos: GPS Logger para Android, Traccar Client ...
• Registrador GPS para Android
  • Abra configurações -> Detalhes de registro -> "Log no servidor OpenGTS" para ativar o rastreamento em tempo real
    • servidor: "<nomeservidor.com>"
    • porta: 443
    • método de comunicação: HTTPS
    • caminho do servidor: /gptracker
    • ID do dispositivo: o ID que você inseriu na interface de administração
    • teste a comunicação clicando em "verificar certificado SSL"
  • Método de comunicação alternativo UDP: use o número da porta fornecido em config.php (padrão 20202) -> requer que o servidor seja executado
  • Se o custo da transmissão de dados móveis for um problema, o UDP é a melhor escolha, já que a quantidade de dados é mínima
  • Configurações->desempenho
    • selecione o intervalo (por exemplo, 20 segundos)
    • manter o GPS ativado entre as correções: faz sentido por um curto intervalo, mas precisa de mais bateria
    • definir distância entre pontos de dados: não enviar dados, quando a distância estiver abaixo de um certo limite (por exemplo, 10m)
    • ativar "parar gravação, se nenhum movimento for detectado"
• APP cliente Owntracks
  • O aplicativo envia os dados de posição para um servidor MQTT (pode ser criptografado). Tópico: owntracks/<username> por exemplo, owntracks/gps
  • Um código bridge, que extrai os dados do servidor MQTT e os envia para o Simple GPS Data Server, está disponível em mqtt-bridge
  • O exemplo também inclui o servidor MQTT
  • Esta é uma implementação pura do docker
  • Como fazer
    • Ajuste o arquivo docker-compose.yml à sua configuração ou defina as variáveis ​​de ambiente correspondentes (servidor, senhas, segredos...)
    • Construa o contêiner do código de ponte docker-compose build
    • Inicie os contêineres docker-compose up -d
    • Defina o nome de usuário e a senha: sudo docker exec gps-mqtt sh -c "mosquitto_passwd -b mosquitto/config/password.txt <username> <password>"
• Dispositivos comerciais geralmente enviam a posição GPS via tcp/udp. Isso requer que o servidor execute
  • defina o servidor TCP/IP e a porta em config.php
  • configurar o servidor e a porta no dispositivo de rastreamento (geralmente feito via SMS. Verifique no manual como fazer isso)
  • o servidor deve ser compilado e colocado no diretório ./exe/
  • copie devices.config para o diretório ./exe/. Contém expressões regulares para diferentes formatos (por exemplo, OpenGTS, TK103)
    • Mais dispositivos podem ser adicionados
      • Execute o servidor com a opção -verbose para estudar o formato e adicionar expressões regulares correspondentes a devices.config
  • o servidor é iniciado automaticamente quando a interface administrativa é aberta.
    • Isto requer que o PHP tenha permissão para iniciar o servidor através de uma chamada "exec()".
    • Se isso não for possível, o servidor deverá ser iniciado manualmente ou por meio de um cron job.

Configuração do mapa

• o mapa e as trilhas são incluídos pelo java script GPX Viewer de Jürgen Berkemeier (https://www.j-berkemeier.de/GPXViewer/)
• a aparência e o comportamento podem ser controlados adicionando parâmetros opcionais (listados na página da web acima) ao modelo html em html/gpxviewer_html.template
• o mapa padrão é selecionado em config.php (OpenStreet-Map (OSM,OSMDE) , Google-Map (Karte))
• para usar o Google Maps, é necessária uma chave API. A chave deve ser inserida no script js/GM_utils/GPX2GM_Defs.js

Servidor TCP/UDP

O código GO abre uma porta e aceita conexões via TCP e UDP. O servidor apenas digere o pacote e (geralmente) não responde. Os dados recebidos são correspondidos por expressões regulares de formatos de dispositivos conhecidos (./exe/devices.config). Se uma correspondência for encontrada e o ID do dispositivo for conhecido, os dados GPS são convertidos para o formato esperado pelo código PHP e passados ​​através de uma conexão HTTP para o servidor (por exemplo, localhost/gptracker/index.php). A localização GPS é então armazenada no banco de dados. Parâmetros a serem passados ​​ao servidor:

 -port <portnumber>
 -httpserver <server name - e.g. localhost>
 -urlpath <path on server>
 -key <secret key in order to check the status of the server - used by PHP>
 -verbose - print raw messages, which allows to determine the format send by the device

Chamada de exemplo

 nohup tcp_udp_http_bridge -port 20202 -httpserver localhost -urlpath /gpstracker/index.php -key 123456

Criptografia de dados UDP

O servidor tcp/udp pode lidar com pacotes criptografados AES. Isso requer um PSK para todo o servidor em ./exe/encrypt_psk.config . Atualmente isso só está implementado na minha versão privada do registrador GPS para Android.

Informações sobre formatos de dados GPS

A maioria dos dispositivos fornece os dados como um registro NMEA GPRMC (consulte https://de.wikipedia.org/wiki/NMEA_0183)

 $GPRMC,162614,A,5230.5900,N,01322.3900,E,10.0,90.0,131006,1.2,E,A*13
identifier, time, Active/Void, latitude, N/S, longitude, E/W, speed, angle, date, magnetic deviation, E/W, signal integrity, check sum 

A latitude e a longitude são fornecidas em graus e minutos (ddmm.mmmm), armazenadas pelo servidor em graus. Velocidade dada em nós e armazenada pelo servidor em m/s.

Muitas vezes é usado um registro GPRMC reduzido (sem desvio magnético), com identificadores adicionais para o tipo de dispositivo, dispositivo identificado. O identificado geralmente é o número IMEI do dispositivo. Como o GPRMC carece de altitude e precisão/exatidão, isso às vezes é adicionado. A soma de verificação é calculada por um XOR de todos os caracteres (códigos ASCII) entre $ e *

Formato HTTP

 https://my-server.com?time=UTC&lat=LATITUDE&lon=LONGITUDE&alt=ALTITUDE&acc=ACCURACY&id=DEVICEID (lat and lon given in degree 0-180 and 0-360, respectively) or
https://my-server.com?id=DEVICEID&gprmc=<GPRMC-RECORD> or

Formato TCP/UDP

Registrador GPS para Android (formato OpenGTS)

 uabcde/Y0xXyY/$GPRMC,180725,A,5637.37477,N,1211.26495,E,0.000000,0.000000,021017,,*20
username/deviceid/GPRMC-RECORD

Registrador GPS para Android com altitude anexada

 uabcde/Y0xXyY/$GPRMC,180725,A,5637.37477,N,1211.26495,E,0.000000,0.000000,021017,,*20,alt=100.5

Dispositivos comerciais (TCP/UDP)

Existem diferentes formatos. Normalmente, um cabeçalho curto de 2 a 3 caracteres é seguido pelo número de identificação IMEI/dispositivo do dispositivo, status de 2 caracteres e um registro GPRMC mais ou menos completo (sem cabeçalho $GPRMC). Alguns bits de status podem ser adicionados no final. A maioria dos dispositivos envia além disso uma mensagem de coração, que possui um formato diferente. Alguns dispositivos requerem um login para iniciar a comunicação. Este protocolo está incluído na configuração do servidor e do dispositivo, mas atualmente não foi testado. Atualmente apenas um dispositivo TK103B H02 está incluído em devices.config.

Exemplo de mensagem de localização GPS via UDP

 *HQ,7893267561,V1,050316,A,2212.8745,N,11346.6574,E,14.28,028,220902,FFFFFFFF#

HQ é o ID do fabricante, seguido de um número de identificação e do tipo de mensagem “V1”. O registro GPRMC não contém o cabeçalho $GPRMC, o desvio magnético e a soma de verificação. No final da mensagem, são fornecidas informações de status.