Raspbian 10 GPS関連 - Knowlege Database

概要
- GLOBALSAT BU-353S4
- NTP連携
  - 設定

概要†

RaspbianでGPSデータを使用する手順。

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GLOBALSAT BU-353S4†

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GPSレシーバ†

GPSレシーバとして、GLOBALSAT BU-353S4を使用する。
USB接続型のGPSレシーバであるため取り回しが良く、アンテナの底面に磁石が埋め込まれているため金属面へ貼り付けることができる。

デバイス認識
USBポートに接続し、正常に認識できていることを確認する。

# lsusb

Bus 001 Device 006: ID 0c45:7403 Microdia Foot Switch
Bus 001 Device 005: ID 1a40:0101 Terminus Technology Inc. Hub
Bus 001 Device 004: ID 067b:2303 Prolific Technology, Inc. PL2303 Serial Port
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter
Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp. SMC9514 Hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

正常に認識できていると「Prolific Technology, Inc. PL2303 Serial Port」が表示される。

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パッケージ†

GPSレシーバが受信した情報から位置情報を読み取るためにはgpsdとpythonの導入を行う。

gpsd GPSレシーバのデータを管理するサービスとしてgpsdを使用する。
```
# apt install gpsd gpsd-clients
```

/etc/default/gpsd GPSレシーバの指定を行う。

# vi /etc/default/gpsd

[修正箇所]

DEVICES="/dev/ttyUSB0"
GPSD_OPTIONS="-F /var/run/gpsd.sock -b -n"

サービスの起動を行う。

# systemctl enable gpsd
# systemctl start gpsd

python関連 gpsdのAPIからデータを読み出すためにpythonを使用する。
```
# apt-get install python-gps
# pip3 install gps3
```

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受信確認†

GPSレシーバから情報を受信できることを確認する。
gpsmonは専用のインターフェイスにより受信状況を確認することができる。

# gpsmon

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受信データの利用†

gpsdはAPIを経由してデータを再利用できる構造を提供している。
以下の様なPythonスクリプトでデータの取得が可能。

gpsinfo.py

#!/usr/bin/python3

from gps3 import gps3
import codecs

gps_socket = gps3.GPSDSocket()
data_stream = gps3.DataStream()
gps_socket.connect()
gps_socket.watch()

for new_data in gps_socket:
  if new_data:
    data_stream.unpack(new_data)
    print('time : ', data_stream.TPV['time'], file=codecs.open('/tmp/geoinfo.log', 'a', 'utf-8'))
    print('lat : ', data_stream.TPV['lat'], file=codecs.open('/tmp/geoinfo.log', 'a', 'utf-8'))
    print('lon : ', data_stream.TPV['lon'], file=codecs.open('/tmp/geoinfo.log', 'a', 'utf-8'))
    print('alt : ', data_stream.TPV['alt'], file=codecs.open('/tmp/geoinfo.log', 'a', 'utf-8'))
    print('speed : ', data_stream.TPV['speed'], file=codecs.open('/tmp/geoinfo.log', 'a', 'utf-8'))

/tmp/geoinfo.logに以下の様なデータが書き出される。

time :  2020-09-20T10:29:11.000Z
lat :  35.682083333
lon :  139.631108333
alt :  37.2
speed :  0.0

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NTP連携†

GPSからは時刻情報が取得できるため、NTPサービスのデータソースとして使用することができる。

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設定†

ntpdを導入し、時刻ソースとしてGPSを指定する。

導入

# apt-get install ntp
# systemctl start ntp

時刻ソースの設定

# vi /etc/ntp.conf

【以下を追記する】
# gps ntp
server 127.127.28.0 minpoll 4
fudge  127.127.28.0 time1 0.183 refid NMEA
server 127.127.28.1 minpoll 4 prefer
fudge  127.127.28.1 time1 0.183 refid PPS

動作確認
OSの再起動を行い、データソースがGPSとなることを確認する。

# ntpq -p

     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
*SHM(0)          .NMEA.           0 l   13   16  377    0.000    0.073   0.410
 SHM(1)          .PPS.            0 l    -   16    0    0.000    0.000   0.000