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Kurzfassung
Inhaltsverzeichnis
1  Einleitung
 1.1  Motivation
 1.2  Aufgabenstellung
 1.3  Ziel der Arbeit
 1.4  Vorgehensweise
2  Grundlagen
 2.1  Wireless Local Area Network (WLAN) IEEE 802.11
 2.2  Virtual Private Network (VPN)
 2.3  Global Positioning System (GPS)
 2.4  AJAX
 2.5  Asus Eee PC
 2.6  General Packet Radio Service (GPRS)
 2.7  Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)
3  Entwicklung des Konzepts
 3.1  Software-Architektur
4  Umsetzung des Konzepts
 4.1  Server - Kontrollzentrum
 4.2  Clients
 4.3  Google Maps
5  Praktische Anwendung und Evaluation
 5.1  Asus Eee PC mit WLAN
 5.2  Nokia N82 mit WLAN/GPRS
 5.3  Server - Kontrollzentrum
6  Zusammenfassung und Ausblick
Abbildungsverzeichnis
  Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
  Tabellenverzeichnis

1.1  Motivation

Durch die große Verbreitung von GPS-Empfängern bietet es sich an zu diesem Thema eine Arbeit zu schreiben. Die Preise der mobilen GPS-Geräte sank in den letzten Jahren immer weiter, so daß eine GPS-Maus bereits für ca. 50 erhältlich ist. Mobile Navigationsgeräte fürs Auto kosten aufgrund des mitglieferten Kartenmaterials und vielen Funktionaliäten noch über 100 . Für ein eigenes Projekt reicht dagegen eine GPS-Maus aus, die lediglich die aktuelle Position liefert im NMEA-Datenformat. Damit lassen sich viele verschiedene Ideen zur Navigation umsetzen. Es ist faszinierend, dass mit einem GPS-Empfänger an jedem Punkt auf der Erde und sogar in der Luft die genaue Position bestimmt werden kann. Und das ohne großen technischen Aufwand. Mit der steigenden Verbreitung von Wireless LAN an den Hochschulen entstand die Idee, die GPS-Position eines mobilen Computers über dieses Funknetzwerk an einen Server zu senden und die Position auf einer Karte anzuzeigen. Dafür eignet sich Google Maps optimal, da dieser Dienst von jedem frei benutzbar ist und nahezu die gesamte Erde dargestellt werden kann. Es gibt sogar verschiedene Ansichten wie Satelliten-, Karten-, oder Geländeansicht.

Das Wireless LAN-Netzwerk dient dabei nur zu Testzwecken, es kann später zum Beispiel durch ein Mobilfunknetz ersetzt werden. Mit dieser Anwendung ergeben sich vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Personen oder Fahrzeuge können am Computer verfolgt werden. Bei Speditionen kann damit die Position eines Transports bestimmt und damit die gesamten Geschäftsprozesse kontrolliert und optimiert werden. Staus auf der Route können frühzeitig dem Fahrer gemeldet werden um Verzögerungen zu vermeiden. Beim Rettungsdienst kann eine genaue Positionsangabe des Unfallortes die Anfahrt zum Einsatzort beschleunigen. Ein Kind könnte damit stets lokalisiert werden. Es gibt endlose Einsatzmöglichkeiten dieser Software. Es ist einfach toll eine Person oder ein Fahrzeug live am PC mitverfolgen zu können. Natürlich muss die Person damit einverstanden sein und einen entsprechenden Sender mit sich tragen. Wenn jedes Fahrzeug im Straßenverkehr mit solch einem System verbunden wäre könnte nahezu jeder Verkehrsstau vermieden werden indem geeignete Maßnahmen frühzeitig ergriffen werden könnten. Natürlich wäre dies zuerst mit Anschaffungskosten verbunden, kritisch zu betrachten wäre auch das System im Bezug auf den Schutz der Privatsphäre jedes einzelnen.

GPS ist ein interessantes System, das jeder benutzen kann. Es ist dabei egal wieviele GPS-Empfänger gleichzeitig auf der Welt eingesetzt werden. Da immer nur Daten empfangen und keine gesendet werden können besteht auch nicht die Gefahr der heimlichen Überwachung der Benutzer. Mit einem fertigen mobilen GPS-Gerät sind die Einsatzmöglichkeiten ehr beschränkt. Entweder das Gerät ist für den Straßenverkehr ausgelegt oder für die Navigation im Gelände. Wird ein GPS-Empfänger dagegen an ein Laptop angeschlossen kann es vielseitiger genutzt werden. Jeder kann eine Software schreiben, die seinen gewünschten Anforderungen entspricht. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielseitig. Die Software kann auch auf ein Handy mit GPS-Empfänger portiert werden falls die Größe des Gerätes eine Rolle spielt. Auf den meisten neuen Handys ist es möglich eigene mit Java ME entwickelte Anwendungen auszuführen. Diese können zwar nicht den vollen Funktionsumfang von normalen Java-Programmen nutzen, es reicht dennoch für die meisten Anwendungsbereiche aus. Sofern das Handy ein GPS-Modul besitzt und das JSR 179 Location API unterstützt wird können eigene Java-Anwendungen die aktuelle Standortposition auslesen. Selbst ohne GPS-Empfänger ist teilweise eine Standortbestimmung unter der Verwendung der aktuellen Mobilfunkzelle möglich. Die Genauigkeit ist zwar nicht so groß wie bei GPS, sie steigt jedoch mit der Anzahl der Mobilfunkmasten. In Städten ist die Dichte der Masten höher als auf dem Land.

Auch in der Freizeit wird GPS gerne verwendet. Bei Wanderungen oder Fahrradtouren ist eine Standortbestimmung nützlich, wenn keine sonstigen Orientierungshilfen verfügbar sind. Es ist sogar ein Geländespiel entstanden, dass mit einem GPS-Empfänger funktioniert. Das Spiel nennt sich geocaching, es ist eine moderne Form der Schnitzeljagd. Allerdings kann sich Dank Internet jeder beteiligen. Im Netz wird man unter diesem Suchbegriff schnell fündig. Es gibt einige Webseiten, die Karten mit versteckten Schätzen (cache) anbieten. Dort bekommt man eine GPS-Positionsangabe oder muß diese erst durch verschiedene Aufgaben berechnen. Es gibt zahlreiche Verstecke, die auf der ganzen Welt verteilt sind. Ein mobiler GPS-Empfänger führt dann zu dem gewünschten Versteck. Die Suche am Zielort ist meist schwieriger als gedacht, da bei schlechten Empfangsbedingungen die GPS-Navigation ungenau sein kann. Der Schatz befindet sich meist etwas versteckt, zum Beispiel in einer Baumwurzel. In dem Schatz (meist eine Plastikbox) befinden sich kleine Gegenstände, die getauscht werden dürfen. Ein Logbuch dokumentiert den Fund des Schatzes. Hier könnte meine Software zum Beispiel eine Live-Übertragung solch einer Schatzsuche ermöglichen oder mehrere Schatzsuchen gleichzeitig darstellen. Interessant wäre dann auch ein Nachrichtenservice zur Interaktion mit dem Schatzsucher. Benutzer am PC zuhause könnten wertvolle Tipps und Hinweise geben.


Cachekarte Region Stuttgart von http://www.geocaching.de/

Abbildung 1.1: Cachekarte Region Stuttgart von http://www.geocaching.de/