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Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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  • 1. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking L ’ é c o l e s u p é r i e u r e D e s I n g é n i e u r s L i m o g e s - F r a n c e E T M I b n r o c h d A l g e r - A l g é r i e Ingénieur : Concepteur Système et Réseaux A n n é e 2 0 1 4 Borhane Eddine Boulhila
  • 2. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Dédicace Page 1 ‫ه‬ِ‫ب‬َ‫ر‬ ِ ‫ه‬ ِ‫لِل‬ ِ‫اِت‬ََ‫َم‬َ‫و‬ َ‫اي‬َ‫ي‬َْ‫َم‬َ‫و‬ ‫ي‬ِ‫ك‬ُ‫س‬ُ‫ن‬َ‫و‬ ِ‫ِت‬َ‫ال‬َ‫ص‬ َّ‫ن‬ِ‫إ‬ ْ‫ل‬ُ‫ق‬ َ‫ْع‬‫ل‬‫ا‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬‫ـ‬َ‫ي‬ِ‫م‬َ‫ل‬‫ا‬ Dédicace Au Dieu le tout puissant, mon créateur. A la mémoire de mes grands-pères. A mon père, En signe d’amour, de reconnaissance et de gratitude pour tous les soutiens et les sacrifices dont il a fait preuve à mon égard. A ma mère, Ma raisons d’être, ma raison de vivre, la lanterne qui éclaire mon chemin et m’illumine de douceur et d’amour. A mes frères et mes sœurs. A Amrouaiche Amir, qui m’a beaucoup aidé à réaliser ce projet, et à tous mes proches.
  • 3. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Remerciement Page 2 Remerciement Je tiens à présenter mes reconnaissances et mes remerciements à mes professeurs encadrants pour le temps consacré à la lecture et aux réunions qui ont rythmées les différentes étapes de mon projet de fin d’étude. Je les remercie aussi pour leurs disponibilités à encadrer ce travail à travers leurs critiques et leurs propositions d’amélioration. Un remerciement particulier à M.RAZZKI MOHAMED pour le soutien qu’il m’a apporté tout au long du stage réalisé au sein de l’entreprise TESAPS. À mes aimables formateurs et formatrices pour la formation, l’encadrement et le suivi dont j’ai bénéficié. Que les membres de jury trouvent ici l’expression de mes reconnaissances pour avoir accepté de juger mon travail. Que tous ceux et celles, qui ont contribué de près ou de loin à l’accomplissement de ce travail, trouvent l’expression de mes remerciements les plus chaleureux.
  • 4. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Liste des abbreviations Page 3 Liste des abbreviations HTTP: HyperText Transfer Protocol HTTPS: HyperText Transfer Protocol Secured GPS: Global Positioning System IP: Internet Protocol SMS: Short Message Service APN: Access Point Name I/O : Input/Output BD : Base de Données HTML: HyperText Markup Language XML: Extensible Markup Language AJAX: Asynchronous JavaScript and XML openGTS: Open GPS Tracking System TCP: Transmission Control Protocol UDP : User Datagram Protocol Liste des tableaux Tableau 1 planning du projet................................................................................................................................16 Tableau 2 Cas d'utilisation .....................................................................................................................................37 Tableau 3 classe de l'interface de configuration...........................................................................................38
  • 5. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Liste des figures Page 4 Liste des figures Figure 1: Localisation d’Etablissement d’accueil..........................................................................................11 Figure 2 Diagramme de GANT1.1........................................................................................................................15 Figure 3 : Diagramme de GANT1.2 Formation1 Itération 1 ....................................................................17 Figure 4:Diagramme de GANT1.2 Formation2 Itération 3 ......................................................................18 Figure 5: Modèle en Y................................................................................................................................................24 Figure 6: Equilibre coût, qualité et délai ..........................................................................................................26 Figure 7: Modèle de performance........................................................................................................................26 Figure 8: Cartographie google maps..................................................................................................................28 Figure 9: Architecture GPS avec Transmission GSM/GPRS ......................................................................29 Figure 10: Architecture GPS avec Transmission VHF-UHF.......................................................................30 Figure 11: Diagramme de cas d’utilisation de l’application ....................................................................36 Figure 12: Diagramme de classe..........................................................................................................................38 Figure 13: Architecture Serveur –Client du systéme ...................................................................................42 Figure 14: Architecture Serveur Eigle-Track..................................................................................................42 Figure 15: Traqueur Raveon M7 - GX.................................................................................................................43 Figure 16: Traqueur Raveon M7 - GX.................................................................................................................44 Figure 17: Traqueur VT310....................................................................................................................................45 Figure 18: Architecture des deux serveurs de réception de données GPS...........................................46 Figure 19: Position et trace des véhicules sur la carte................................................................................47 Figure 20: Barre de recherche interactive.......................................................................................................49 Figure 21: Dégagement le menu et fenêtres de paramétrage.................................................................50 Figure 22: Historique ................................................................................................................................................50 Figure 23: Géo Zone ...................................................................................................................................................51 Figure 24: Plans sure Carte ....................................................................................................................................52
  • 6. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Résumé Page 5 Résumé L’évolution de la technologie GPS et la transmission des données dans un support sans fil a donné naissance à plusieurs services, notamment le service de la Géolocalisation dans une zone isolée. Ce dernier offre diverses possibilités dans la localisation et le positionnement sur carte, notamment l’évolution extraordinaire du API Google-Map qui a permis d’avoir des photos cartographiques satellitaires, plans, et hybrides assez riches pour afficher le mouvement des différents objets équipés d’un récepteur GPS. Cette facilité a encouragé l’entreprise TESPAS à exprimer un besoin pour la gestion automatique des logistiques de leurs clients sur les zones d’exploitations des projets. Notre travail consiste à construire un système complet de gestion des données collectées par les modems de la réception des cordonnées GPS pour les enregistrer et les traiter afin de les afficher selon les besoins des clients de l'entreprise. L’application développée a été interconnectée avec les différentes bases de données des systèmes existants fleet-manager FM300 et Gp-Locator en vue de l’enrichir pour permettre aux gestionnaires de suivre les véhicules de l’entreprise en temps réel et générer les rapports de localisation pour chaque véhicule, en plus du suivi de la production sur carte.
  • 7. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Résumé Page 6 Table des matières Dédicace ..................................................................................................................................................... 1 Remerciement ............................................................................................................................................ 2 Liste des abbreviations ............................................................................................................................... 3 Liste des tableaux ....................................................................................................................................... 3 Liste des figures .......................................................................................................................................... 4 Résumé....................................................................................................................................................... 5 Introduction................................................................................................................................................ 8 Chapitre 1 ................................................................................................................................................. 10 1.1. Présentation de TESPAS :.............................................................................................................. 11 1.1.1. Etablissement d’accueil : ...................................................................................................... 11 1.2. Contexte du projet ........................................................................................................................ 12 1.2.1. Problématique :....................................................................................................................... 12 1.2.2. Objectifs du projet :................................................................................................................. 13 1.3. Conduite du projet ........................................................................................................................ 14 1.3.1. Périmètre du projet : ............................................................................................................... 14 1.3.2. Planification du projet :........................................................................................................... 15 1.4. Résumé.......................................................................................................................................... 18 Chapitre 2 ................................................................................................................................................. 19 2.1. Description de l’existant ............................................................................................................... 20 2.1.1. Système actuelle :.................................................................................................................... 20 2.1.2. Critique de l’existant :.............................................................................................................. 23 2.2. Modèle de développement adopté pour la solution.................................................................... 24 2.3. Spécifications fonctionnelles ........................................................................................................ 25 2.4. Spécifications techniques.............................................................................................................. 25 2.4. 1 Gestion de flotte :.................................................................................................................... 25 2.4. 2 API Google Maps :................................................................................................................... 27 2.4.2 Serveur de communication équipement-serveur...................................................................... 28 2.4. 3 Les langages............................................................................................................................ 31 2.4.4 Mysql........................................................................................................................................ 31 2.4.5 Serveur Apache........................................................................................................................ 32 2.5 Serveur de communication équipement-Interface Eigle-track ..................................................... 32 2.5 .1 La norme NMEA 0183 :............................................................................................................ 33
  • 8. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Page 7 2.5 .1 CLASS.NMEAPARSER ............................................................................................................... 34 2.5.2 Serveur TCP-template pour le cas GSM-GPRS :......................................................................... 35 2.6. Modélisation de l’interface D’utilisation et Configuration........................................................... 36 2.6.1. Diagramme de cas d’utilisation :................................................................................................. 36 2.6.2. Diagramme de classe de l’interface de configuration ............................................................. 38 2.7. Résumé................................................................................................................................. 39 Chapitre 3 ................................................................................................................................................. 40 3.1. Outils utilisés................................................................................................................................. 41 3.1.1. Eigle-track le système.............................................................................................................. 41 3.1.2. Le traqueur GPS (Raveon M7 - GX) :........................................................................................ 43 3.1.3. Le traqueur GPS (VT310) ......................................................................................................... 44 3.1.4. Mis en place des deux systèmes de réception de donné GPS................................................... 46 3.2. Eigle-track l’interface .................................................................................................................... 47 3.2.1. Position et trace des véhicules sur la carte :............................................................................ 47 3.2.2. Les options de l’application de géolocalisation Eigle-Track..................................................... 49 3.3. Résumé.......................................................................................................................................... 52 Chapitre 4 ................................................................................................................................................. 53 Bibliographie ........................................................................................................................................ 54 Annexe 1 : Le système GPS .................................................................................................................. 55 Annexes 3: General Packet Radio Service (GPRS)................................................................................ 62
  • 9. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Introduction Page 8 Introduction Les systèmes de Géolocalisation des véhicules sont couramment utilisés par les opérateurs de flotte pour les fonctions du suivi de la flotte, le routage, l'expédition, l'information à bord et la sécurité. Les Systèmes de Géolocalisation des véhicules sont largement utilisés dans le monde entier. Il se base sur plusieurs différentes Architectures, notamment les services de la technologie GPS et GSM. Qui dépend toujours sur la couverture par BTS des opérateurs de la téléphonie mobile. Mon projet de fin d’étude fait partie du projet de développement d’un nouveau système de Géolocalisation spécifique pour les besoins de travail de l’entreprise Tespas Algérie. Le projet consiste à développer une plateforme complémentaire de gestion et de suivi des véhicules et de l’intégrer avec leurs support existant en construisant un système de gestion performant et complet qui peut couvrir d’autre nécessité des différents services de l’entreprise. Afin de bien répondre aux besoins. La plateforme à concepter doit permettre de suivre en temps réel les véhicules, sur une carte géographique et conserve l’historique pour garder la traçabilité des chemins parcourir par toutes la flotte et générer les rapports en cas de besoin, ainsi la création et l’application immédiate des zone de circulation ‘’Géofencing’’. En appliquant des serveurs de réceptions données GPS compatibles avec toutes les technologies de réceptions. L’Etudes technico-commerciale sur les solutions existantes sur le marché m’oriente vers un choix de conception d’une nouvelle Plateforme qui englobe tous les besoins demandés par l’entreprise accueillante, ce que je vais l’introduire dans les prochains chapitre.
  • 10. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Introduction Page 9 Le présent rapport est structuré en quatre chapitres :  Chapitre1 : le contexte général du projet. Présentation de l’organisme d’accueil, la problématique traitée et les objectifs visés, ainsi la conduite du projet adoptée pour le déroulement du stage.  Chapitre2 : trace le périmètre de notre système à la lumière de l’étude de l’existant, ainsi l’analyse et la conception des solutions apportées, en utilisant les diagrammes du modèle adopté.  Chapitre3 :s'intéresse à la partie mise en œuvre du système. Il illustre les différentes réalisations et les outils utilisés.  Chapitre4 : chapitre dresse une conclusion et présente les perspectives pour améliorer le projet.
  • 11. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 10 Chapitre 1 Contexte général du Project Dans ce chapitre nous présentons le cadre général de notre projet de fin d’études. Nous commençons par la présentation du projet avec les différents concepts qui y sont liées et ensuit, nous aborderons le processus utilisé pour la réalisation de la solution ainsi que la planification des étapes selon le diagramme de GANTT.
  • 12. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 11 1.1. Présentation de TESPAS : 1.1.1. Etablissement d’accueil : TESPAS est une Entreprise de Services en TMS « Tracking Manegement Systems » accompagne les entreprises et institutions dans le choix des solutions open source ainsi que dans l'intégration, le développement, l'adaptation aux besoins spécifiques, la maintenance et le support. Afin de bénéficier des meilleures solutions libres dans la gestion des systèmes GPS et Géolocalisation. TESPAS a développé une expertise autour d’OpenGTS depuis 2008 et a contribué à faire connaître cet open source en Algérie à travers plusieurs déploiements réussis dans les PMEs et grandes entreprises comme Sonatrach. Figure 01: Localisation d’Etablissement d’accueil
  • 13. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 12 1.2. Contexte du projet 1.2.1. Problématique : Tous les praticiens et logisticiens s’accordent à affirmer qu’une logistique performante est capable de booster la compétitivité de l’entreprise d’une façon considérable. Ceci ne peut se réaliser sans l’investissement dans les nouveaux systèmes, et donner la chance à des nouvelles innovations logistiques. C’est ce qui a TESPAS à s’intéresser aux systèmes de gestion de flotte pour essayer de maitriser et réduire les coûts de leurs prestations. Toutefois, et en raison de leurs complexités et leurs coûts de licences entreprises élevés, l’entreprise TESPAS pense à trouver une autre solution qui remplace la solution OpenGTS utilisé par la plupart des concourant dans le domaine de géo localisation en Algérie. a compris l’enjeu, et réagi ainsi, en faveur de ces entreprises en s’investissant pour mettre en œuvre une solution économique qui répond parfaitement aux besoins des prestataires nationaux, tout en bénéficiant de l’expertise de la société dans les systèmes d’informations Open Source OpenGTS et offrir au client un service sur mesures afin d’appliquer une différenciation sur le marché . C’est dans ce sens que TESPAS, a toujours pensé de trouver une solution adéquate pour assurer un mode de contrôle efficace et performant de management de la logistique. Mais pour que le nouveau système soit concurrent et adaptable avec tous la majorité des récepteurs GPS-GSM ou les récepteurs GPS- VHF-UHF qui existent sur le marché, il nous faut un suivi des véhicules de parc en temps réel pour donner aux responsables clients, toutes les informations nécessaires pour prendre les bonnes décisions afin de maximiser la rentabilité du coût de transport et assurer la sécurité des chauffeurs et des véhicules.
  • 14. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 13 1.2.2. Objectifs du projet : L’objectif de ce projet est d’étudier la possibilité d’intégrer une nouvelle interface native de gestion des flottes à distance, compatible avec les réseaux GSM et par Ondes VHF-UHF. Le projet consiste plus précisément à :  Etudes Technico-commerciales du marché de géolocalisation.  Etudier l’architecture soft-hard et maitrise des composants.  Conception d’une nouvelle architecture Indépendante basée sur Google API qu’on a donné un nom “ Eigle-track”.  enrichi la nouvelle interface native user-friendly avec tous les fonctionnalités demandés par les clients avec un désigne relaxant.  adapter le nouveau système avec des supports de transmission non-GSM VHF-UHF.  Mise en place d’un environnement linux pour installer toutes les composantes du projet.  Déployer la solution sur le serveur.  Intégrer l’équipement de géo localisation (récepteurs et antenne) existant dans le nouveau système.  Tester l’interaction de l’équipement avec l’interface Eigle-track. Pour répondre à ce besoin, il a fallu faire une étude sur les différentes entités du projet qui nécessite plusieurs solutions indépendantes et distinctes ainsi de très bonnes connaissances en matière des réseaux de communication, d’ingénierie, développement et d’intégration avant de commencer toute réalisation.
  • 15. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 14 1.3. Conduite du projet 1.3.1. Périmètre du projet : La durée de stage : 4 mois et 13 Jours Les ressources affectées à ce projet :  Chef de projet : BOUHILA BORHANE EDDINE.  Ingénieur à TESPAS : RAZKI MOHAMED  Installation et stratégie de sécurité : BOUSSAHA MOHAMED Les livrables :  Rapport de stage.  Présentation de stage.  Solution finale.
  • 16. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 15 1.3.2. Planification du projet : La planification du projet fait partie des phases d'avant-projet. Elle consiste à prévoir le déroulement des tâches tout au long des phases constituant le cycle de développement. Grâce aux réunions tenues avec l’encadrant interne, nous avons été éclairés sur les différentes étapes du projet ainsi que sur les modalités de leur déroulement. La figure suivante présente le planning prévisionnel du projet selon le diagramme de GANNT : Le plan du travail passe par Cinque principaux stages ,2 formation et 3 récapitulatif de taches de la négociation de cahier de charge jusqu’à la rédaction de ce rapport .le tableau suivant montre tous les étapes parcourus pendant le stage : Figure 2 Diagramme de GANT1.1
  • 17. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 16 Tableau 1 planning du projet Nom de la tâche Durée Début Fin formation 1 17 jours Ven 07/02/14 Lun 03/03/14 Documentation GPS-GSM 2 jours Ven 07/02/14 Dim 09/02/14 Documentation GPS-VHF-UHF 2 jours Lun 10/02/14 Mar 11/02/14 Documentation OPENGTS 10 jours Mer 12/02/14 Mar 25/02/14 Documentation API Google map 4 jours Mer 26/02/14 Lun 03/03/14 Nom de la tâche Durée Début Fin Itération 1 46 jours Mar 04/03/14 Lun 05/05/14 Tache1: 2 jours Mar 04/03/14 Mer 05/03/14 Négociation des Besoins et Solutions 1 jour Mar 04/03/14 Mar 04/03/14 Proposition d'un plans de travail 1 jour Mer 05/03/14 Mer 05/03/14 Tache2: 2 jours Jeu 06/03/14 Ven 07/03/14 Révision du support technique 1 jour Jeu 06/03/14 Jeu 06/03/14 Collection des informations techniques des récepteurs GPS 1 jour Jeu 06/03/14 Jeu 06/03/14 test du niveau récepteurs VDO 1 jour Ven 07/03/14 Ven 07/03/14 Tache3: 37 jours Sam 08/03/14 Sam 26/04/14 conception de la solution Eigle-track 8 jours Sam 08/03/14 Mar 18/03/14 Développement PHP des Fonctionnalités requises 27 jours Mer 19/03/14 Jeu 24/04/14 Testes et Corrections 2 jours Ven 25/04/14 Sam 26/04/14 Tache4: 7 jours Dim 27/04/14 Lun 05/05/14 Configuration des composent GPS 2 jours Dim 27/04/14 Lun 28/04/14 Testes et Adaptation 5 jours Mar 29/04/14 Lun 05/05/14 Nom de la tâche Durée Début Fin Formation 2 5 jours Mar 06/05/14 Lun 12/05/14 Protection des applications Natives 3 jours Mar 06/05/14 Jeu 08/05/14 ressources matériel et contrôle d'accès 2 jours Ven 09/05/14 Lun 12/05/14 Nom de la tâche Durée Début Fin itération 2 28 jours Mar 13/05/14 Jeu 19/06/14 Tache1: 3 jours Mar 13/05/14 Jeu 15/05/14 Préparation de l'environnement d'installation pour l'application Eigle-track 1 jour Mar 13/05/14 Mar 13/05/14 Installation d'un serveur WEB Apache + MySQL DB 1 jour Mer 14/05/14 Mer 14/05/14 Implémentation de l'application Eigle-track 1 jour Jeu 15/05/14 Jeu 15/05/14 Tache2: 5 jours Mar 13/05/14 Lun 19/05/14 Etudes d'Interconnexion Eigle-track avec les récepteur 3 jours Mar 13/05/14 Jeu 15/05/14 Adaptation de solution d'interconnexion 2 jours Ven 16/05/14 Lun 19/05/14 Tache3: 3 jours Mar 20/05/14 Jeu 22/05/14
  • 18. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 17 Implantation d'une stratégie de sécurité 1 jour Mar 20/05/14 Mar 20/05/14 Configuration IP tables 2 jours Mer 21/05/14 Jeu 22/05/14 Tache4: 20 jours Ven 23/05/14 Jeu 19/06/14 Test et trouble shooting 20 jours Ven 23/05/14 Jeu 19/06/14 Nom de la tâche Durée Début Fin Itération3 71 jours Sam 15/03/14 Ven 20/06/14 Tache1: 66 jours Sam 15/03/14 Ven 13/06/14 Rédaction du Rapport 50 jours Sam 15/03/14 Jeu 22/05/14 Correction et Orientation Prof 16 jours Ven 23/05/14 Ven 13/06/14 Tache2: 11 jours Ven 06/06/14 Ven 20/06/14 Rédaction de la Présentation 11 jours Ven 06/06/14 Ven 20/06/14 Les figures suivantes présentes le planning des différentes étapes du projet selon le diagramme de GANNT toujours : Figure 3 : Diagramme de GANT1.2 Formation1 Itération 1
  • 19. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 1 Page 18 1.4. Résumé Le contexte général étant défini, il convient de comprendre les enjeux d’un système transport et d’étudier le besoins de géolocalisation des clients, avant d’aboutir à la conception du système escompté. Le second chapitre traitera en détails les spécifications de notre solution. Figure 4: Diagramme de GANT1.2 Formation2 Itération 3
  • 20. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 19 Chapitre 2 Analyse et conception Le présent chapitre est consacré à la description de l’aspect fonctionnel à travers une analyse des diagrammes des cas d’utilisations et explication détails des différentes fonctionnalités du nouveau système avec une comparaison de l’existant.
  • 21. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 20 2.1. Description de l’existant 2.1.1. Système actuelle : Tespas comme d’autre prestataire de service de géolocalisation en Algérie utilise l’open source OpenGTS installé sur un serveur Fedora avec un serveur http-Template, pour l’écoute et la réception des messages NMEA GPS à travers les requêtes http, en utilisant une connexion TCP avec les récepteurs GPS installé sur les véhicules de leurs clients. La transmission des données GPS se base sur le support d’un opérateur GSM. OpenGTS OpenGTS ("Open GPS Tracking System") est le premier projet open source disponibles conçu Spécifiquement des services GPS de suivi pour une ‘flotte’ de véhicules. A ce jour, openGTS a Été téléchargé et mis en profit dans plus de 95 pays à travers le monde pour suivre un grand nombre de véhicules ou des biens et véhicule autours du monde comprennent les taxis, les camionnettes de livraison, des camions et remorques, des matériel agricole, les véhicules personnels, véhicules de service, conteneurs, navires, suivi personnelle, téléphones cellulaires etc. L’openGTS a été conçu pour combler les besoins de logistique des PMEs, mais il est aussi très hautement configurable et évolutive pour les grandes entreprises. Fonctionnalités :  Authentification basée Web : Chaque compte peut prendre en charge plusieurs utilisateurs, et chaque utilisateur a son mot de passe propre login et un accès contrôlé aux sections au sein de leur compte. GPS n http- TemplateBD GPS1 Authentification Serveurwebopengts Client Client Client Client
  • 22. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 21  Système de repérage GPS indépendant : appareils de différents fabricants peuvent être suivis simultanément. OpenGTS peut supporter les dispositifs suivants :  Aspicore GSM Tracker (Nokia, Samsung, Sony Ericsson)  Sanav GC-101, MT-101 et CT-24 Personal Tracker (basé sur HTTP protocole)  V-Soleil 3338 Personal Tracker  GPSReader enregistreur de données GPS avec connexion Wi-Fi automatique de téléchargement, à l'intérieur de la cabine les ordinateurs Windows.  Certains Boost Mobile téléphones (OpenDMTP conforme)  Android App " GPS2OpenGTS "  HP hw6965 Windows / CE de téléphone (OpenDMTP conforme)  TAIP (Trimble ASCII Interface Protocol).  ZhongShan Technology Co, Ltd "dispositifs" SIPGEAR suivi.  La plupart des dispositifs de repérage TK102/TK103 (ceux qui utilisent les protocoles communs TK102/TK103).  Trackstick enregistreur de données GPS  "GPSmapper" téléphones capables.  "NetGPS" dispositifs capables.  iCare G3300 Personal Tracker.  Certains téléphones Mologogo capables.  Avec un codage personnalisé, d'autres dispositifs peuvent également être intégrées aussi bien en utilisant l'exemple inclus de serveur de communication appareil.  Personnalisation des pages web décorations : Le regard et la sensation du site Web de suivi peut être personnalisé pour s'adapter au motif de la société en particulier. Le Service de cartographie personnalisable : openGTS vient avec le support openLayer ou OpenStreetMap en plus de soutenir de Google Maps, Microsoft Virtual Earth, et Mapstraction (qui fournit la cartographie de soutien pour MultiMap, Map24, MapQuest, et plus). D’autres fournisseurs de services de cartographie peuvent facilement intégrer avec l’openGTS.  Des rapports personnalisables : Utilisation d'un moteur de reporting interne basé sur XML. Les rapports de synthèse peuvent être personnalisés pour afficher des données historiques pour un véhicule spécifique, ou pour la flotte.
  • 23. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 22  Système d'exploitation indépendante : OpenGTS lui-même est entièrement écrit en Java, en utilisant des technologies telles que Apache Tomcat pour le déploiement de services web, et MySQL pour la banque de données. En tant que tel, OpenGTS fonctionne sur n'importe quel système qui prend en charge ces technologies (y compris Linux, Mac OS X, FreeBSD, Open BSD, Solaris, Windows XP, Windows Vista, Windows 20 XX, et plus).  i18n Conforme : OpenGTS est i18n conforme et supporte la localisation facile (L10N) à d'autres langues que l'anglais. Langues prises en charge comprennent actuellement néerlandais, anglais, français, allemand, grec, hongrois, italien, portugais, roumain, russe, slovaque, espagnol, serbe et turc. Server http-template. Le serveur template est fourni par la communauté d’openGTS.pour couvrire 5000 paquets GPS par minute. Ce type de serveur s'exécute comme un processus distinct à l'écoute sur un port de socket sélectionné pour les connexions entrants TCP / UDP. Le serveur template se compose de plusieurs modules sous forme de classes Java suivantes : Constants.java : Ce module contient la plupart des options configurables et personnalisées utilisées pour soutenir le protocole spécifique au périphérique distant. Exemples des constant : timeouts, longueurs de paquets minimum/ maximum, ASCII ou binaire d'encodage etc. Main.java : C'est le principal point d'entrée pour le serveur. TrackClientPacketHandler.java : Le but de ce module est de comprendre les caractéristiques spécifiques du protocole de communication pour le dispositif à distance. C'est là que les paquets entrants des clients sont identifiés, les données sont analysées et insérées dans les tables, et toutes les réponses requises sont retournées à la machine cliente. TrackServer.java : Ce module gère les sessions TCP / UDP. Cet environnement d'écoute pour les connexions entrantes et multithreading, il peut donc gérer plusieurs connexions entrantes simultanées.
  • 24. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 23 2.1.2. Critique de l’existant : La partie déjà développée dans OpenGTS couvre une grande partie des modèle des traqueur avec puce GSM/GPRS, qui existes sur le marché, de la réception des messages portantes des cordonnée GPS en utilisant les réseaux des opérateurs téléphoniques jusqu’à la collection de cette derniers à travers connexion socket avec le serveur. Toutefois, et après un premier diagnostic, il s’est avéré nécessaire de penser à un système qui a la possibilité qui utilisent d’autre technologie de transmission des données GPS sur les zone isolée non-couvertes avec les réseaux GSM, en gardant les même avantage des map utilisées dans OpenGTS. D'autres solutions existent mais il est nécessaire d'acheter des équipements très chers avec des interfaces logicielles avec des fonctionnalités mono- utilisateur ce qui est impossible de l’exploiter commercialement. L’entreprise a une grande motivation vers un système différent, pour l’adopter comme une solution maison supplémentaire, afin de gagner une grandes partie du marché, sachant que les entreprises concourantes utilisent la même open source, avec les mêmes fonctionnalités ce qui a fait face à une baisse des prix des honoraires mensuels suivant les offres proposées ailleurs. Les prestations des services de TESPAS sont liés aux fonctionnalités standard d’OpenGTS par conséquence les offres des services sont limité ce qui ne permet pas de traiter les demandes sur mesure des entreprise privilégiés qui sont des ressources de rentabilité considérable pour la société.
  • 25. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 24 2.2. Modèle de développement adopté pour la solution Pour tout projet informatique, il est nécessaire d’adopter une méthodologie de travail qui soit rigoureuse. Dans notre projet, nous avons choisi de travailler avec le modèle en Y tel qu’il est illustré sur la figure 5, par ce qu’il cible des projets de toute taille. Il est centré sur l’architecture de la solution. Ce modèle s’articule autour de trois branches :  Une branche fonctionnelle  Une branche technique  Une branche conception et développement de la solution qui est la synthèse des deux premières branche. Dans ce que suit en rassemble tous les informations et terminologies proposée pour réaliser le besoins demandé. Figure 5: Modèle en Y
  • 26. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 25 2.3. Spécifications fonctionnelles La spécification fonctionnelle de notre système correspond aux taches du problème à résoudre et des besoins des utilisateurs. C’est la description des fonctions de l’application en vue de sa réalisation. Elle décrit en détail la façon dont les exigences seront prises en compte. Elle répond au cahier de charges. Nous pouvons découper notre projet en deux parties : La première partie consiste à mettre en place d’une solution de géolocalisation. Cette solution doit nous permettre de :  Conserver l’historique de mouvements des véhicules  Dessin et Application des zones géofencing sauvegardés.  Suivre les véhicules en temps réel  Avoir les informations sur la vitesse, les traces et la destination. La deuxième partie, quant à elle, doit permettre d’ajouter la possibilité d’adapter la réception des données GPS à travers une technologie non GSM/GPRS VHF-UHF et mettre une interface de Configuration qui doit nous permettre de :  Assurer l’enregistrement des véhicules  Générer les rapports de localisation des véhicules. 2.4. Spécifications techniques Pour répondre aux besoins fonctionnels, on doit faire un choix judicieux des outils à utiliser. 2.4. 1 Gestion de flotte : La gestion de flotte est la gestion de l’utilisation et/ou de la maintenance d’un parc de véhicules. Par extension, elle englobe souvent la gestion des conducteurs. Ce terme désigne ainsi une vaste variété de produits et de services permettant d’améliorer la productivité d’une entreprise par l’emploi rationnel de sa flotte de véhicules et son optimisation. Elle repose sur les techniques de localisation en temps réel, utilise souvent l'envoi d'AVL (Automatic Vehicle Location, littéralement « localisation automatique de véhicules »), et/ou temps
  • 27. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 26 différé (récupération de l'historique de l'utilisation d'un véhicule et/ou de ses conducteurs). Ces technologies reposent principalement sur les technologies de positionnement (principalement GPS) et de communication (GPRS, SMS, 3G, GSM Data, communication satellitaire, communication UHF/VHF, réseau ZigBee ou Wi-Fi). Un système de gestion de flotte est composé de deux principaux éléments : l'ordinateur de bord équipant chacun des véhicules et le logiciel de gestion de flotte exploitant les données collectées depuis les véhicules. La mise en place d’un système de gestion de flotte avec transmission UHF/VHF, équipe l’entreprise TESPAS d’un outil performant à offrir au demandes de tel technologie. Connaître et réduire les coûts d’investissement tout en garantissant l’équilibre des trois éléments fondamentaux qui sont le coût, la qualité et le délai sera notre défet pour convaincre les gèrent de Tespas. La mise en œuvre d’un système de gestion de flotte Hybride avec transmission UHF/VHF et GSM/GPRS ne se limite pas à une liste de coûts, il est nécessaire de calculer le retour sur l’investissement du projet Au-delà des aspects purement financiers, il est important aussi de prendre en considération l’ensemble des gains qualitatifs associés à la mise en œuvre d’un système différent au sein de l’entreprise TESPAS. En effet, ce système a un impact positif sur différents éléments ; il permet à l’entreprise de :  Maîtriser une nouvelle technologie dans le domaine de géolocalisation.  Offrir à nouveau produit à leur client. Figure 6: Equilibre coût, qualité et délai Figure 7: Modèle de performance
  • 28. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 27  Une rentabilité considérable à cause de la spécification de couverture des zones isolées.  Réduire les coûts associés liés au système de communication satellitaire V-SAT. 2.4. 2 API Google Maps : L'API Google Maps v 3 fournit un environnement adéquat en langage java script pour construire une interface intuitive et très réactive en profitant du module Jquery pour faire des appeles Ajax. Ainsi les class du puissant langage PHP pour combiner avec les serveurs de réception GPS. C'est une API ouverte permettant la personnalisation de la carte y compris la possibilité d'ajouter au sein de l'application des données spécifiques à la carte (personnalisation des contrôles, gestion des événements, création des marqueurs avec infobulle...). Encore mieux, Google donne accès à ce service gratuitement. function load2(o,map) { map = new google.maps.Map(document.getElementById("map"), { center: new google.maps.LatLng(28.52647, 1.33617), zoom: 9, mapTypeId: 'hybrid', zoomControl: true, zoomControlOptions: { style: google.maps.ZoomControlStyle.SMALL, position: google.maps.ControlPosition.TOP_RIGHT }, panControl: true, panControlOptions: { position: google.maps.ControlPosition.TOP_RIGHT } }); var imageBounds = new google.maps.LatLngBounds( new google.maps.LatLng(28.4880, 1.2909), new google.maps.LatLng(28.5645, 1.3857)); historicalOverlay1 = new google.maps.GroundOverlay( 'icongoogle/basecamp.png', imageBounds); var imageBounds2 = new google.maps.LatLngBounds( new google.maps.LatLng(28.58647, 1.33617), new google.maps.LatLng(28.97647, 1.83617)); historicalOverlay2 = new google.maps.GroundOverlay( 'icongoogle/champ detravail.jpg', imageBounds2);
  • 29. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 28 2.4.2 Serveur de communication équipement-serveur GPS- GSM/GPRS : a. Principe de fonctionnement : En combinant la technologie GPS avec la couverture GSM sans fil, les compagnies peuvent recueillir de l'information telle que l'endroit, les arrêts, la marche en ralenti et le kilométrage, d'un véhicule ces informations peuvent être rapidement analysées pour rapporter des avantages dans la réduction des coûts d’une manière efficace. Avec quelques systèmes, on peut passer en revue l'historique des véhicules en ligne. b. Repérage en Temps Réel, réseau cellulaire : C’est la méthode la plus commune de transmission de données vers un serveur. Le dispositif de repérage GPS muni d'un modem GSM qui utilise généralement une carte SIM fournie par un fournisseur de données sans fil. Le modem utilise ce plan de données pour établir une connexion à l’internet, puis une connexion socket avec le serveur. Une fois connecté au serveur, il envoie généralement ses informations de localisation, puis se déconnecte. Les données peuvent être transmises via UDP ou TCP. Chacun mode a ses avantages et ses inconvénients, cependant UDP est généralement préféré en raison de son efficacité et sa grande largeur de bande de données qui peut supporter les Figure 8: Cartographie google maps
  • 30. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 29 accessoires du dispositif tel que la caméra. Dans certains cas, les données peuvent être acheminées vers le serveur en utilisant des SMS grâce à l'utilisation d'une passerelle SMS. Les données sont alors accessibles à l'utilisateur de deux manières : 1) En accédant au site internet du fournisseur de service, qui exige des honoraires mensuels. Dans notre cas, nous avons mis en place un service de géolocalisation à l’aide de l’outil open-source openGTS. 2) En recevant les données directement sur un téléphone cellulaire. Ceci exige des coûts d'un forfait cellulaire de données. Figure 9: Architecture GPS avec Transmission GSM/GPRS
  • 31. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 30 GPS- VHF/UHF : a. Principe de fonctionnement : Parce que la solution de suivi GPS utilise des canaux de radio VHF-UHF, il est très rapide, et il n'y a pas de frais récurrents ou frais mensuels des opérateurs téléphoniques avec le système, Depuis il ne repose pas sur la couverture cellulaire, il fonctionnera partout même au zone isolé, rurales, les mines, les montagnes, les pays étrangers, et les déserts. Il se fait d’installer une antenne VHF ou UHF qui peut couvrir de 5 Km2 jusque a 50 Km2. b. Repérage en Temps Réel, réseau cellulaire : C’est un système autonome il a tout ce qu'il faut pour un système de suivi des véhicules. Pas de services secondaires comme l'Internet, SIM GSM, GPRS, le service Edge, SMS, ou par satellite est nécessaire. Mises à jour de position et d'état sont disponibles aussi rapidement que chaque seconde. Aucun autre système est assez rapide comparant le taux de mise à jour. Les transpondeurs GPS, antennes, le câblage, et les alimentations. Sont là pour assurer que le système fonctionne, mais vous ne serez pas recevoir une facture mensuelle ou avoir à vous inscrire à un contrat de service. C'est la différence. Ce dernier se base sur le Radio UHF ou VHF qui nous donne la propriété de la station radio. Pas de frais mensuels. Tous ce que on besoin est une autorisation des autorités locales. Figure 10: Architecture GPS avec Transmission VHF-UHF
  • 32. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 31 2.4. 3 Les langages PHP : HyperText Preprocessor3, plus connu sous son sigle PHP (acronyme récursif), est un langage de programmation libre4 principalement utilisé pour produire des pages Web dynamiques via un serveur HTTP3, mais pouvant également fonctionner comme n'importe quel langage interprété de façon locale. PHP est un langage impératif orienté-objet. jQuery : est une bibliothèque JavaScript libre qui porte sur l'interaction entre JavaScript (comprenant Ajax) et HTML, et a pour but de simplifier des commandes communes de JavaScript. La première version date de janvier 2006. La bibliothèque contient notamment les fonctionnalités suivantes :  Événements.  Effets visuels ET animations.  Manipulations des feuilles de style en cascade (ajout/suppression des classes, d'attributs…).  Ajax .  Plugins .  Utilitaires (version du navigateur web…). 2.4.4 Mysql MySQL est un système de gestion de base de données (SGBD). Selon le type d'application, sa licence est libre ou propriétaire. Il fait partie des logiciels de gestion de base de données les plus utilisés au monde, autant par le grand public (applications web principalement) que par des professionnels, en concurrence avec Oracle, Informix et Microsoft SQL Server. C'est un logiciel libre développé sous double licence en fonction de l'utilisation qui en est faite : dans un produit libre ou dans un produit propriétaire. Dans ce dernier cas, la licence est payante, sinon c'est la licence publique générale GNU (GPL) qui s'applique. Ce type de licence double est utilisé par d'autres produits comme le framework de développement de logiciels Qt pour les versions antérieures à 4.5.
  • 33. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 32 2.4.5 Serveur Apache Le logiciel libre Apache HTTP Server (Apache) est un serveur HTTP créé et maintenu au sein de la fondation Apache. C'est le serveur HTTP le plus populaire du World Wide Web. Il est distribué selon les termes de la licence Apache. Apache fonctionne principalement sur les systèmes d'exploitation UNIX (Linux, Mac OS X, Solaris, BSD et UNIX) et Windows. La version Windows n'est considérée comme stable que depuis la version 1.2 d'Apache. Apache est utilisé par de nombreux produits, dont WebSphere d'IBM, ainsi que par Oracle Corporation. Apache est conçu pour prendre en charge de nombreux modules lui donnant des fonctionnalités supplémentaires : interprétation du langage Perl, PHP, Python et Ruby, serveur proxy, Common Gateway Interface, Server Side Includes, réécriture d'URL, négociation de contenu, protocoles de communication additionnels, etc. Néanmoins, il est à noter que l'existence de nombreux modules Apache complexifie la configuration du serveur web. En effet, les bonnes pratiques recommandent de ne charger que les modules utiles : de nombreuses failles de sécurité affectant uniquement les modules d'Apache sont régulièrement découverts. Apres la révision des objets fonctionnels et techniques en passe vers la synthèse des deux branches de la méthode Y en traçant les modèles à développer afin de réaliser notre système. 2.5 Serveur de communication équipement-Interface Eigle-track Le serveur de localisation GPS a trois responsabilités : la réception de données de l'unité de repérage par GPS, la stocker dans la base de données en toute sécurité, et de servir cette information sur la demande de l’utilisateur. C’est difficile de mettre en œuvre un serveur de communication pour un dispositif distant, car la méthode utilisée par les périphériques distants afin de transporter des événements au serveur varie considérablement avec le fabricant de l'appareil. Certaines données de transport utilisent un serveur via SMS, certaines utilisent un transport de messagerie SMTP pour envoyer des
  • 34. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 33 données à un serveur, d’autres utilisent un protocole basé sur http qui codent les données. 2.5 .1 La norme NMEA 0183 : NMEA 0183 est une spécification pour la communication entre équipements marins dont les équipements GPS. Elle est définie et contrôlée par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes, basée à Severna Park en Maryland (États- Unis d'Amérique). La norme 0183 utilise une simple communication série pour transmettre une "phrase" à un ou plusieurs écoutants. Une trame NMEA utilise tous les caractères ASCII. Il existe plus d'une trentaine de trames GPS différentes. Le type d'équipement est défini par les deux caractères qui suivent le $. Le type de trame est défini par les caractères suivants jusqu'à la virgule. Par exemple : $GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E Est une trame GPS de type GGA. Chaque trame a sa syntaxe propre, mais selon le cas elles peuvent ou doivent se terminer, après le *, par une somme de contrôle qui permet de vérifier que la trame n'a pas été endommagée avant sa réception. La trame GGA est très courante car elle fait partie de celles qui sont utilisées pour connaître la position courante du récepteur GPS. $GPGGA : Type de trame 064036.289 : Trame envoyée à 06h40m36,289s (heure UTC) 4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48°36'32.25" Nord 00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7°40'56.238" Est 1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS) 04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées 3.2 : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision) 200.2,M : Altitude 200,2, en mètres ,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs *0E : Somme de contrôle de parité, un simple XOR sur les caractères précédents
  • 35. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 34 Une autre trame très courante pour les bateaux est la RMC, qui donne l'heure, la latitude, la longitude, la date, ainsi que la vitesse et la route sur le fond mais pas l'altitude. $GPRMC : type de trame 053740.000 : heure UTC exprimée en hhmmss.sss : 5h37m40s A : état A=données valides, V=données invalides 2503.6319 : Latitude exprimée en ddmm.mmmm : 25°03.6319' = 25°03'37,914" N : indicateur de latitude N=nord, S=sud 12136.0099 : Longitude exprimée en dddmm.mmmm : 121°36.0099' = 121°36'00,594" E : indicateur de longitude E=est, W=ouest 2.69 : vitesse sur le fond en nœuds 79.65 : route sur le fond en degrés 100106 : date exprimée en ddmmyy : 10 janvier 2006 , : deviation magnétique en degrés (souvent vide pour un GPS) , : sens de la déviation E=est, W=ouest (souvent vide pour un GPS) A : mode de positionnement A=autonome, D=DGPS, E=DR *53 : somme de contrôle de parité Un récepteur GPS renvoie souvent plusieurs types de trames complémentaires (les GGA et RMC en sont un exemple) car tous les logiciels qui interprètent le NMEA ne connaissent pas toutes les trames. De même de nombreux GPS transmettent des trames non standardisées propres à leur fabricant (d'habitude ces trames propriétaires ne commencent pas par $GP. Par exemple, «GL» réservé aux GLONASS). 2.5 .1 CLASS.NMEAPARSER Cette classe peut être utilisée pour récupérer des informations à partir des récepteurs GPS utilisant le protocole NMEA 0183 pour obtenir des informations GPS. NMEAParser est écrit pour permettre l'interaction entre un ordinateur portable, un récepteur GPS. Avec cette configuration matérielle, on peut adapter tous les traqueurs GPS à notre système. NMEA Parser classe décode les coordonnées reçues par le récepteur GPS, détermine en temps réel. Il peut se connecter à un récepteur GPS via le port série sous Windows ou Mac OS X. Elle pourrait être élargie pour tout type de matériel supportant Apache WS. Cette classe fournit un moyen pour lire les informations envoyées à des ordinateurs par des dispositifs de réception GPS. Cela pourrait ouvrir la possibilité d'un lisons entre notre application PHP et équipements.
  • 36. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 35 function openWinSerialPort(){ //ouvrir un seriale windows $output=array(); $port_name="?"; $baud=19200; $parity=""; $data=""; $stop=""; exec("MODE $port_name BAUD=$baud PARITY=$parity DATA=$data STOP=$stop TO=ON OCTS=ON ODSR=OFF IDSR=OFF RTS=HS DTR=ON", $this->gpslog, $res); if($res==0) return $this->gpslog; else die("Porta seriale Windows non aperta o giࠩn uso."); } function openBSDSerialPort(){ // ouvrir un seriale Mac + freeBSD return $this->gpslog=@fopen("/dev/tty.BTGPS","r") or die("le port serial n’a pas pu etre ouvrire."); } function GPRMC($geostr){ //parsing GPRMC $split=explode(",",$geostr); $this->collect['GPRMC']=true; $this->spec['statusrmc']=$split[1]; $this->spec['speed']=$split[6]; $this->spec['track']=$split[7]; $this->spec['date']=$this->data2db($split[8]); $this->spec['magvar']=$split[9]; $this->spec['mag_ew']=$split[10]; } 2.5.2 Serveur TCP-template pour le cas GSM-GPRS : Basée sur le protocole TCP/IP pour se connecter .Afin de créer le serveur de communication qui est capable d'analyser les données envoyées par l’appareil distant, une compréhension intime des spécificités de protocole utilisé par le fabricant de l'appareil est nécessaire. Étant donné que chaque fabricant a généralement son propre protocole et mode de transport de données, ces serveurs ne peuvent pas être considérés compatibles avec n'importe quel dispositif. Selon le dispositif choisi, on peut y avoir une quantité significative et substantielle des travaux nécessaires pour supporter le dispositif matériel choisi. Le premier pas, et le plus important quand on commence à mettre en œuvre un serveur de communication pour un dispositif matériel est l’étude de dispositif car. Il faut comprendre pleinement la documentation du protocole du fabricant de l'appareil. Alors que la communication basée sur sockt tcp peut souvent être désossé en observant les données qui arrivent sur le serveur.
  • 37. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 36 2.6. Modélisation de l’interface D’utilisation et Configuration 2.6.1. Diagramme de cas d’utilisation : Le diagramme de cas d’utilisation ci-dessous illustre l’organisation des fonctionnalités des Interface de Configurions et utilisation. Afin d’éclaircir le diagramme ci-dessus, nous avons détaillé chaque cas d’utilisation à part dans des tableaux explicatifs (Tableaux 2-1 et 2-3). Nous présentons dans la section suivante les cas d’utilisations les plus importants. Gérer les récepteurs <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> Partie Interface Utilisateur client Partie Admin Tespas Affecter les récepteurs des véhicules Crier des comptes client Annuler Affectation Affectation group véhicules Tracker véhicules Dessin geofencing Consultation historique Rapporting Sauvegarde et suppression Application et annulation <<extend>> <<extend>> <<extend>> Figure 11: Diagramme de cas d’utilisation de l’application
  • 38. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 37 Tableau 2 Cas d'utilisation Cas d’utilisation Gérer les récepteurs GPS But  Gérer les informations relatives aux balises Acteur  Responsable de contrôle Précondition  L’acteur est authentifié  La base doit être unique Post-condition Toute modification sera stockée dans la base de données. Scénario principaux  Ajout des balises  Supprimer une balise Mettre à jour les informations relatifs à une Tableaux 2-1 ; 2-2 Cas d'utilisation Cas d’utilisation Tracker un véhicule Générer le rapport des événements But  Garder la trace des véhicules en localisant les balises associées à ces véhicules. Acteur  Responsable de contrôle Précondition  Le responsable est authentifié.  Le responsable doit sélectionner le camion à suivre via la fiche véhicule. Le véhicule doit disposer d’une balise. Scénario principaux  Suivre le mouvement des véhicules  Générer un rapport d’événements
  • 39. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 38 2.6.2. Diagramme de classe de l’interface de configuration D’après l’analyse faite précédemment, le système doit posséder une classe « Device ». Ainsi, chaque balise sera attachée à un véhicule pour permettre sa localisation GPS. D’autre part, la classe « Affectation » s’occupera des détails des affectations réalisées. A ce stade, nous pouvons déterminer les classes candidates du diagramme de classe : Tableau 3 classe de l'interface de configuration La figure suivante présente le diagramme de classes que nous avons pu élaborer après une étude détaillée des fonctionnalités du système. Classe Description Device Représente les balises GPS Véhicule Caractérise les véhicules à traquer Affectation Représente les associations balises-véhicule Figure 12: Diagramme de classe
  • 40. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 2 Page 39 2.7. Résumé Dans ce chapitre, j’ai présenté les différents diagrammes élaborés qui nous ont permis de cerner les différentes fonctionnalités du futur système avant de passer à la phase de réalisation. Dans le chapitre suivant, nous abordons l’architecture du système et nous présenterons les différents outils utilisés.
  • 41. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Page 40 Chapitre 3 Implémentation de la solution Ce chapitre met la lumière sur la plateforme utilisée et les outils adoptés afin de mettre en œuvre la solution. Nous y décrivons la démarche suivie pendant la réalisation et nous illustrons certaines fonctionnalités assurées à travers quelques interfaces.
  • 42. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 41 3.1. Outils utilisés Pour implémenter notre solution présentée au chapitre 2, nous avons utilisés principalement les outils suivants : 3.1.1. Eigle-track le système Notre application native qu’on a donné un nom Eigle-track est un système Hybride, de ce fait, il dispose de tous les composants développés pour Traquer les véhicules dans les zones de couverture GSM et les zone isolés, avec une interface qui englobe tous les fonctionnalités nécessaires pour donner une vue précise et facile du mouvement de la flotte. Comme la plupart des logiciels libres, l'accessibilité, la flexibilité et la simplicité sont les maîtres mots du développement. Eigle-track couvre tous les secteurs d’activités : industrie, commerce, prestations de services et pratiquement le secteur du pétrole dans le désert. 3.1.1.1. Architecture application Eigle-track Eigle-Track est basé sur une architecture client/serveur. Le serveur et le client communiquent via le protocole http comme toutes les applications natives. Une fois la fonction est appelée, ses arguments et ses résultats sont envoyés par le protocole http, eux-mêmes sont encodés par le langage XML. Parmi les grand avantage de notre système est le scripte JS qui contient tous les fonctionnalités et calcules de l’api google map « client side execution » afin s’exécuter dans les ressources matériel client ce qui soulage énormément les ressources coté serveur (entreprise). La logique d’Eigle-Track est entièrement du côté serveur. La tâche du client se résume à demander les données (Requête http) au serveur et de les renvoyer. Avec cette approche, presque tout le développement est fait du côté serveur. Ce qui rend le système plus simple au développement et à la maintenance.
  • 43. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 42 L'opération client est très simple. Quand un utilisateur exécute une action il envoie cette action au serveur. Le serveur envoie l’information nécessaire à la nouvelle action pour s'exécuter côté client. Il y a cinq types d'actions à distinguer :  Authentification.  Charger une session.  Tracker en live le groupe.  Voir historique.  Reporting. Serveur de réception GPS GPS BD Serveur de livraison DATA XML BD connexion Serveur web pour DB phpmyadmin Serveur de de Contrôle système Serveur de monitoring système Mapping et sauvgarde Interface UserServeur web BD Traitement Et calcules Authentifie tio Reporting Sauvegarde GPS XML Requête HTTP Historiqu e Geofencing Live Tracking Création Suppression PDF Rapport Traçabilité Figure 13: Architecture Serveur –Client du systéme Figure 14: Architecture Serveur Eigle-Track
  • 44. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 43 Eigle-track non seulement prend en charge la collecte des données et stockage de suivi GPS et les données de télémétrie de périphériques distants, mais comprend également l’ensemble riche de fonctionnalités suivantes :  Système Unique avec son fonctionnement GSM et VHF-UHF au même temps.  Authentification basée Web : Chaque compte peut prendre en charge plusieurs utilisateurs, et chaque utilisateur a son mot de passe propre login et un accès contrôlé aux sections au sein de leur compte.  Système de repérage GPS indépendant : appareils de différents fabricants peuvent être suivis simultanément. Eigle-track peut supporter tous les dispositifs.  Le Service de cartographie riche avec Google Maps.  zones géographiques personnalisables : zones clients (geozones) peut être mis en place pour fournir la notification. Chaque geozone peut également être nommée. 3.1.2. Le traqueur GPS (Raveon M7 - GX) : Le modèle Raveon M7 - GX transpondeur GPS est un UHF- VHF haut débit modem radio de données, robuste avec un récepteur intégré de GPS 12 canaux. Le M7 GX est le noyau d'un système RavTrack. Il transmet sa position GPS dans l’air. Un système d'accès unique de canal TDMA assure que même des centaines de véhicules peuvent transmettre leur emplacement, et ne pas interférer les uns avec les autres. Il a un maximum de 5 watts d'énergie RF (radiofréquence) de puissance du moteur, et fonctionne à la fois comme un transpondeur pour le suivi de GPS et d'un modem radio pour envoyer et recevoir des données. Branchez l'alimentation DC, Et une antenne UHF, et une antenne GPS, et vous êtes prêt à suivre la position au temps réal. Figure 15: Traqueur Raveon M7 - GX
  • 45. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 44 Les transpondeurs GPS RV- M7 peuvent être configurés pour un certain nombre de différentes applications GPS, comprenant : Transpondeur : transmettre périodiquement la position et le statut. Base de réception GPS : Récepteur radio des informations envoyer par d’autres Les transpondeurs GPS RV- M7. Le RV- M7 dispose également d'un modem radio avec RS232 intégrée avec RS422/485 et USB options d'interface pour envoyer et recevoir des données. Ce récepteur est conçu pour marcher avec le système RavTrack de la société américaine RAVEON, mais la possibilité de configuration, nous permettre de l’adapter avec le serveur collecteur des informations GPS à travers un port RS232. 3.1.3. Le traqueur GPS (VT310) VT310 est un dispositif GPS / GPRS de suivi basé sur la disponibilité de l’information GPS et la couverture GPRS, développé et conçu pour assurer le suivi des véhicules en temps réel pour la gestion de la flotte de transport. VT310 a intégré le module GPS pour obtenir des données de position précises et utilise sa capacité GSM pour envoyer les données de position à une base spécifiée : téléphone mobile ou serveur. Figure 16: Traqueur Raveon M7 - GX
  • 46. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 45 Avec sa mémoire interne, VT310 peut stocker les coordonnées GPS quand il n’y a pas de connexion GPRS ou à un intervalle spécifié demandée par l'utilisateur. Une option du VT310 est qu’un microphone peut être lié à elle et caché quelque part à l'intérieur du véhicule pour l'écoute de la cabine. VT310 a les fonctions et les fonctionnalités suivantes :  Communication basé sur les SMS ou le réseau GPRS  Afficher l'emplacement sur le téléphone mobile  Écouter (Voix écoutes téléphoniques) (facultatif)  Mémoire GSM zone aveugle (non couverte)  Panic Button SOS  alarme de batterie faible  alarme excès de vitesse  I / O : 5 entrées numériques, 3 négatifs et 2 positifs déclenchement Le traqueur VT310 utilise deux facteurs essentiellement pour assurer le suivi des véhicules tout en gardant une bonne performance et en minimisant le coût et l’énergie. VT310 a deux antennes, un pour recevoir les signaux GPS qui viennent de satellites installer par tout autour de la terre, et une autre pour communiquer avec le serveur et lui envoyer toutes les informations nécessaires pour localiser la position du traqueur, sa vitesse et sa direction en temps réel. VT310 reçoit l’information qui vient des satellites GPS à l’aide de l’antenne GPS qui est branchée directement à l’équipement, et à l’aide d’un circuit intégré qui est alimenté soit directement ou par la batterie en cas d’absence d’alimentation externe, on collecte toutes les informations dans une trame TCP ou UDP pour la transmettre après vers un serveur distant. On peut configure le Figure 17: Traqueur VT310
  • 47. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 46 traqueur pour répéter cette procédure chaque x min suite à la demande du client. 3.1.4. Mis en place des deux systèmes de réception de donné GPS Le système Eige-Track est conçu pour recevoir les donné GPS pour n’importe quelle technologie de transmission utilisée, alors l’architecture de ce dernier utilise deux serveurs de réceptions différents, le premier est spécifique pour le port RS232 du modem de la station Radeon qui diffuse les paquets NMEA GPS du Transmission VHF ou UHF, par la suit l’envoi de ces donnée vers le serveur central en utilisant d’habitude la connexion internet V-SAT. Le deuxième est destiné à la réception par protocole TCP à travers le réseau GSM. L’architecture des deux serveurs de réception de données GPS est illustré dans la figure suivante : Figure 18: Architecture des deux serveurs de réception de données GPS
  • 48. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 47 3.2. Eigle-track l’interface Parmi les grands avantages portés par notre système c’est l’interface graphique conviviale qui englobe tous les fonctionnalités nécessaires pour une meilleure gestion et suivi de la flotte. 3.2.1. Position et trace des véhicules sur la carte : Différemment de l’interface OpenGTS l’interface Eigle-Track peut afficher tous les véhicules qui envoient les cordonnée GPS en temps real avec leur noms ou IDs en indiquant la direction et le changement de couleurs selon la vitesse du mouvement. Ce qui facilite l’observation des dépassements tous de suit sur l’écran de toute la flotte en même temps.  Bleu : pour une vitesse de moins de 5 km/h  Cyan : pour une vitesse entre 5km/h et 20 km/h  Vert : pour une vitesse entre 20km/h et 40 km/h  Orange : pour une vitesse entre 40km/h et 60 km/h  Rouge : pour une Le calcule de vitesse et fait à travers la fonction distHaversine selon la formule justifié de HAVERSINE Figure 19: Position et trace des véhicules sur la carte
  • 49. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 48 La formule Haversien Pour deux points sur une sphère (de rayon R) avec latitudes φ1 et φ2, séparation de latitude Δφ = φ1 - φ2 séparation, et la longitude Δλ, où les angles sont en radians, la distance d entre les deux points (le long d'un grand cercle de la sphère ; voir la distance sphérique) est liée à leur emplacements par la formule ci-dessous Soit h désignent Haversien (d / R), donné d'en haut. On peut alors résoudre pour d soit en appliquant simplement le sinus décalé inverse (si disponible) ou par en utilisant la fonction arc sinus (inverse sinus) : Alors on distingue la fonction suivante pour calculer la distance entre deux point données par leurs cordonnées. //claculer la distance et vitesse variat Haversine formula rad = function(x) {return x*Math.PI/180;} distHaversine = function(p1, p2) { var R = 6371; // earth's mean radius in km var dLat = rad(p2.lat() - p1.lat()); var dLong = rad(p2.lng() - p1.lng()); var a = Math.sin(dLat/2) * Math.sin(dLat/2) + Math.cos(rad(p1.lat())) * Math.cos(rad(p2.lat())) * Math.sin(dLong/2) * Math.sin(dLong/2); var c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1-a)); var d = R * c; return d.toFixed(5); }
  • 50. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 49 3.2.2. Les options de l’application de géolocalisation Eigle-Track Dans ce qui suit, nous présentons les différentes fonctionnalités offerts par l’application. 3.2.2.1. Moteur de recherche et pointage vers véhicule sélectionné Pour chercher un véhicule sur la carte, l’interface contient une barre de recherche avec une liste dynamique et interactive AJAX-CALL en facilitant le bailliage sur la BD avec des requêtes de recherche avec nom, id ou description des objets. 3.2.2.2. Choix d’affichage par group et fenêtre de paramétrage dynamique On a donné une grande importance pour le coté désigne notamment le dégagement des fenêtres de paramétrage et les onglets de menus principale, pour avoir un vue claire et relaxantes afin de suivre en vigilance les mouvements de la flotte. En plus l’affichage de la flotte peut se faire par group selon le besoins. Figure 20: Barre de recherche interactive
  • 51. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 50 3.2.2.3. Historique : A gauche apparaisse une autre fenêtre une fois sélectionner une véhicule pour voir l’historique du mouvement de cette dernier, il y a deux calendriers date/heure pour fixer une plage de temps. On clique sur le bouton mettre à jour pour visualiser la trace du véhicule dans la fourchette définie. L’affichage de l’historique se fait dans une autre carte qu’en peut la réduire et l’agrandir sur Figure 21: Dégagement le menu et fenêtres de paramétrage Figure 22: Historique
  • 52. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 51 la carte principale. L’application parcourt les différentes positions occupées par le véhicule, avec une petite fenêtre qui indique la date, la position GPS, la vitesse, la destination et l’altitude pour chaque position. Avec indication coloré des dépassements de vitesse. 3.2.2.4. Les rapports : Le lien rapport nous dirige directement vers la page des rapports Eigl-Track. Sur cette page on peut choisir un intervalle de temps, et générer les rapports détaillés de positions GPS, zones géographiques, vitesses et destinations en trois formes :  Format CSV  Format XML  Format HTML 3.2.2.5. Géo Zone : La définition du géo-zones se fait directement sur la carte sous forme de polygones modifiable selon les périmètres voulus, applicable tous de suit après la création en développent la liste des Gé ozone dans l’onglet Géofencing. Figure 23: Géo Zone
  • 53. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 3 Page 52 3.2.2.6. Insertion des plans : On peut intégrer une carte simple, un ensemble d'itinéraires routiers, une carte que le client créée avec les cartes personnalisées pour Google Maps, une carte d'une recherche locale ou encore des cartes créées par d'autres utilisateurs. Ce qui permet de vérifier le stationnement de la flotte et le parcoure de travail pour certaines véhicules de production. 3.3. Résumé Dans ce chapitre, j’ai présenté la plateforme utilisée et les outils adoptés afin de mettre en œuvre la solution ainsi quelques interfaces de l’application, Dans le chapitre suivant, nous abordons la conclusion et les perspectives souhaitées pour améliorer le projet. Figure 24: Plans sure Carte
  • 54. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 53 Chapitre 4 Conclusion et perspectives Dans un souci de gérer en amant le changement que ce soit au niveau des besoins utilisateurs, des technologies, des règles métier ou des organisations, notre mission consistait à améliorer la solution de gestion des flotte, et proposer une solution plus adéquate au besoin des entreprise, en se basant sur la multiplications de réception GPS quel que soit le support de transmission. Il nous a été surtout demandé d’ajouter les fonctionnalité de géolocalisation et bien d’autre services non offerts par l’application openGTS, tout en bénéficiant des apports de modèle en Y dans la conduite du projet, de l’outil openGTS et d’autre système pour les rassemble dans un system capable de remplir les close du cahier de charge . Le stage effectué au sein de TESPAS m’a donné l’occasion de faire le lien entre les connaissances académiques, notamment en matière d’intégration, conception, installation et de développement et le monde professionnel. D’une part, il m’a permis de développer mes compétences techniques, d’approfondir mes connaissances théoriques et pratiques, de stimuler un esprit d’initiative et de créativité, et d’apprendre le métier de domaine GPS. D’autre part, l’environnement de travail, au sein d’une équipe, m’a donné l’occasion d’améliorer mon savoir-faire, de travailler avec rigueur et de consolider le travail en équipe et le professionnalisme. Enfin, cette expérience a aiguisé mes capacités d’analyse, de conception et de synthèse et a surtout fortifié ma motivation, ma détermination et mon ambition.
  • 55. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 54 Le projet poursuivra son développement en ouvrant la voie sur les nouvelles fonctionnalités qui peuvent éventuellement émerger. Une des perspectives est d’ajouter un champ dynamique pour chaque véhicule qui indique son statut actuel (en garage, partie, arrivée...) pour fournir toutes les informations nécessaires pour créer après un système automatique concourant d’autre produit. Bibliographie  Ouvrage : - [Mathieu Nebra, 2009], Concevez votre site web avec PHP et MySQL, Paris, openclassroom, 2009, 308 pages. - [Pascal Roques & Franck Vallée, 2002], UML en action, 2e me édition, 2002, 388 pages.  Projets de fin d’études : - [Rachid Talib, 2011], Réalisation d’une plateforme de gestion et suivi des avions en temps réels, INPT, 2011, 89 pages.  Webographie - [2012] site officielle d’openGTS Disponible sur : http://www.opengts.com Dernier accès : 15/03/2012 - [Tespas, 2014]Tespas Entreprise, site officielle de Tespas [Hors ligne] Disponible sur : http://www.Tespas.com. Dernier accès : 28/05/2014 - [Trackgps, 2014] Trackgps Entreprise, Solution de localisation GPS Temps réel, Disponible sur : http://trackgps.com. Dernier accès : 28/05/2014 - [sourceforge, 2012], Disponible sur : http://sourceforge.net. Dernier accès : 15/05/2014.
  • 56. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 55 Annexe 1 : Le système GPS 2.1. Introduction Le système GPS (Global Positioning System) a été conçu pour permettre d’obtenir, partout dans le monde et rapidement, des données de navigation tridimensionnelles, avec une précision de l’ordre de centimètres. Il se base sur une constellation de satellites, qui émettent en permanence un signal daté, et un réseau de stations au sol qui surveillent et gèrent les satellites. Les récepteurs sont passifs et le nombre d’utilisateurs est donc illimité. La localisation est possible dès lors que quatre satellites sont visibles : il y a en effet quatre inconnues à déterminer, les trois coordonnées spatiales, ainsi que le temps, puisque le récepteur au sol n’est pas synchronisé avec les satellites. Pour ce faire, les 24 satellites du système sont répartis sur six orbites de façon à garantir qu’au moins quatre satellites soient visibles en permanence et ce, partout sur la Terre. Le système GPS a de nombreuses applications, aussi bien civiles que militaires, telles que la navigation (air, terre, mer) ou le relevé de positions géographiques, par exemple. Les dates qui ont marquées la réalisation : - 1965: Premier concept du GPS. - 1972: Étude préliminaires de faisabilité du GPS. - 1974 - 1979: Validation du concept (1er tir Février 1978). - 1979-1986: Evaluation development. - 1986-1994: Mise en place opérationnelle Phase interrompue entre janvier 1986 et février. - 1989. Les lancements des satellites BLOCK II n'ont en fait commencés qu'en février 1989. 2.2. Principe du GPS
  • 57. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 56 Le système GPS est un système de radionavigation fonctionnel en tout temps, dans toute condition météorologique et dans tout lieu. Un utilisateur peut déterminer sa position qu’il soit sur terre, en mer, dans les airs, voire dans l’espace, à partir de la position connue de plusieurs satellites. Chaque satellite émet en permanence un signal daté. Un récepteur synchronisé peut alors mesurer le temps de propagation de ce signal et en déduire la distance le séparant du satellite. A partir de trois satellites, un tel récepteur est capable d’effectuer une triangulation pour déterminer sa position. Cette position est déterminée instantanément d’où la possibilité de poursuivre des cibles mobiles. Chaque mesure représente le rayon R d’une sphère centrée sur un satellite particulier. Le récepteur GPS est sur cette sphère. Avec trois mesures, donc trois satellites, la position du récepteur se réduit à l’intersection de deux points dont l’un est très éloignée dans l’espace. Localisation du récepteur par trois satellites
  • 58. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 57 L’horloge du récepteur n’est pas synchrone avec l’horloge du système GPS, ce décalage de synchronisation est appelé biais d’horloge ΔT qui se traduit par une erreur de mesure du temps de propagation des signaux GPS et donc par une erreur sur les distances satellites utilisateur. Cette erreur se retrouve sur toutes les distances mesurées par le récepteur. Pour remédier à cette erreur, ce biais de temps, a priori inconnu, doit être déterminé. Il existe donc une quatrième inconnue en trois dimensions. Les paramètres à déterminer sont : La longitude, la latitude, l’altitude et le biais d’horloge ΔT. Les calculs s’effectuent dans un repère cartésien dans lequel les inconnus sont X, Y, Z et ΔT. Il est nécessaire de mesurer une distance supplémentaire, donc de disposer de quatre mesures effectuées sur quatre satellites pour résoudre un système de quatre équations à quatre inconnues. Ainsi le système GPS est composé de satellites et de récepteurs. Ces deux parties du système GPS sont appelés respectivement, segment spatial et segment utilisateur. Un troisième segment, le segment de contrôle, veille à la bonne marche du système. 2.3. Différents segments du système GPS a-Segment spatial Le segment spatial GPS est composé de 24 satellites. Les satellites GPS sont répartis sur six orbites ayant chacune quatre satellites répartis. Les orbites sont inclinées de 55° par rapport au plan équatorial. Les orbites sont presque circulaires de 26600 Km de rayon. (Les premiers satellites avaient leurs orbites inclinées à 64°). La distance à l’utilisateur varie entre 20200 Km pour un satellite situé au zénith et 25600 Km pour un satellite situé au ras de l’horizon. Un satellite décrit une orbite en une demi-journée sidérale. Un observateur terrestre qui observe un satellite en particulier, le voit toutes les 23 heures 56 minutes au même endroit du fait de la différence entre la période de rotation des satellites et de la terre. Les satellites sont positionnés de manière à ce qu’un minimum de six soit visible. En limitant l’angle de visibilité à 15° au-dessus de
  • 59. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 58 l’horizon (angle d’élévation), l’utilisateur dispose d’un minimum de quatre satellites à tout moment et quel que soit sa position dans l’environnement proche de la terre. Onze satellites sont occasionnellement visibles au-dessus de l’horizon (élévation nulle). Plusieurs générations de satellites se suivent, elles sont appelées Bloc 1, Bloc 2, Bloc 2A, Bloc 2R et Bloc 2F. Onze satellites du Bloc 1 ont été lancés entre 1978 et 1985. Le dernier a été utilisé jusqu’en 1995. La constellation a été déclarée opérationnelle fin 1993, lorsque les 24 satellites du Bloc 2 ont été en service. 28 satellites de cette génération ont été commandés. Chaque satellite pèse 846 kg une fois placé sur son orbite. Les fonctions d’un satellite sont les suivantes : • Recevoir et mémoriser les informations du segment de contrôle. • Maintenir un temps très précis par une moyenne sur plusieurs oscillateurs embarqués. Un satellite dispose de deux horloges au cæsium et deux horloges au rubidium (stabilité meilleur que 10-13). • Transmettre les informations aux utilisateurs par l’intermédiaire de deux porteuses L1 et L2. • Asservir sa position et son altitude. • Assurer une liaison UHF entre les différents satellites. Des panneaux solaires de 7.25 m² fournissent une puissance électrique de 700 W. b-Segment de contrôle Les principales fonctions du segment de contrôle sont de suivre les satellites pour estimer leur orbite, d’ajuster leurs éphémérides, de modéliser la dérivée des horloges et de remettre à jour les paramètres du message de navigation que les satellites diffusent. Le segment de contrôle surveille et maintient l’état de chaque satellite.
  • 60. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 59 Ce segment est constitué d’une station principale (Master Station), de cinq stations de contrôle (Monitor Station) et de trois stations de téléchargement (Ground Antenna). La station principale est située à Colorado Springs, traite toutes les informations diffusées par les satellites y compris les informations de télémesure. Les orbites des satellites sont paramétrées et la dérive d’horloge des satellites modélisée permettant ainsi de synchroniser le temps satellite et le temps GPS. Ces données sont régulièrement transmises vers les satellites sous la responsabilité de la station principale. Les informations GPS sont collectées en permanence par cinq stations monitrices globalement dispersées et couvrant la quasi-totalité de l’espace dans lequel gravitent les satellites. Ces cinq stations sont situées à Hawaï, Colorado Springs, sur l’île de l’Ascension, Diego Garcia et à Kwajelein. Seules trois stations (L’île de l’Ascension, Diego Garcia et Kwajelein) assurent en plus les fonctions de téléchargement des données vers les satellites et contrôlent le bon transfert. Le chargement des données s’effectue une fois par jour par une liaison à 2.2 GHz. Le satellite dispose de 14 jours de capacité mémoire. Au-delà de cette période et sans rafraîchissement des données, il devient risqué de naviguer avec ces satellites car la précision des mesures se dégradent rapidement. Le rôle des stations de contrôle est de poursuivre passivement les satellites en code et en porteuses qu’elle que soit leur position et de faire l’acquisition des messages de navigation. Le niveau des signaux GPS est également surveillé. Ces informations sont envoyées à la station principale. Elles lui permettent de calculer les éphémérides et d’estimer la dérive d’horloge des satellites. Par ailleurs, la station estime le retard ionosphérique et calcule les paramètres du modèle de correction. La station de contrôle principale asservit la position des satellites et gère la constellation spatiale. Elle actualise l’almanach à chaque modification de la constellation spatiale, du lancement ou à la fin de vie d’un satellite. L’almanach est une information qui calcule une position approximative d’un satellite. Elle sert
  • 61. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 60 pour déterminer si un satellite est visible. Ceci facilite la recherche des satellites et leurs acquisitions. c- Segment utilisateur Le segment utilisateur consiste en une variété de récepteurs GPS militaires ou civils. Un récepteur est conçu pour recevoir, décoder et traiter les signaux émis par les satellites GPS. Les récepteurs intégrés (carte ou circuits spécifiques au GPS) dans d’autres systèmes sont également inclus dans le segment utilisateur. Les utilisateurs disposent d’un moyen unique pour leurs applications de localisation, de navigation, de référence de temps, de géodésie voire de détermination d’altitude. Ces applications diverses ont conduit à développer différents types de récepteurs chacun pouvant inclure différentes fonctions adaptées aux besoins. Signal GPS. Le signal satellite est transmis sur deux ondes porteuses appelées L1 et L2. Les fréquences de ces porteuses sont respectivement 1575.42 MHz et 1227.60 MHz. Le choix de la bande L résulte d’un compromis entre de nombreux critères dont les plus importants sont : l’affaiblissement de l’espace libre varie en 1/λ² donc croit avec la fréquence, et la complexité du matériels croit également avec la fréquence du signal. L’utilisation de deux porteuses permet d’une part de mesurer le temps de groupe, retard de la modulation d’un signal par rapport à la phase de sa porteuse. Dans le cas du GPS, le temps de groupe et la vitesse de phase sont différents du fait de la nature de l’ionosphère. Et ce phénomène dégrade la précision dans les mesures. La seconde fréquence est utile lorsque la première est perturbée (volontairement ou non). Les deux fréquences GPS sont cohérentes et sont multiples d’une horloge de référence f0 à 10.23 MHz (La fréquence de base est générée dans les satellites par
  • 62. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 61 des horloges atomiques, celle-ci étant légèrement décalée pour compenser les effets relativistes): L1=154* f0 = 1575.42 MHz L2=120* f0 = 1227.60 MHz La fréquence L1 est modulée par saut de phase (±π). Un signal numérique de fréquence 10.23 MHz inverse le signe de la composante en phase de la porteuse tandis qu’un signal numérique à cadence de 1.023 MHz inverse celui de la composante en quadrature à chaque changement de niveau logique. Les signaux numériques rapides et lents sont respectivement constitués par un code P (Precise), qui est un code militaire dont l’encodage n’a pas été rendu public et il a une période libre de 266 jours (soit 38 semaines), et par un code C/A (Coarse/Acquisition), qui permet une localisation plus rapide, mais moins précise , il est de plus accessible à tous, multipliés avec un message D utilisé par le récepteur pour résoudre les équations de navigation (C/A, P et D valent ±1 dans les relations qui suivent). La fréquence L2 est normalement modulée par le signal à cadence rapide constitué par le produit du code P et du message de navigation.
  • 63. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 62 Annexes 3: General Packet Radio Service (GPRS) Le General Packet Radio Service ou GPRS est une norme pour la téléphonie mobile dérivée du GSM permettant un débit de données plus élevé. On le qualifie souvent de 2,5G. Le G est l'abréviation de génération et le 2,5 indique que c'est une technologie à mi-chemin entre le GSM (2e génération) et l'UMTS (3e génération). Le GPRS est une extension du protocole GSM : il ajoute par rapport à ce dernier la transmission par paquets. Cette méthode est plus adaptée à la transmission des données. En effet, les ressources ne sont allouées que lorsque des données sont échangées, contrairement au mode « circuit » en GSM où un circuit est établi – et les ressources associées – pour toute la durée de la communication. 3.1. Architecture Le GPRS permet de fournir une connectivité IP constamment disponible à une station mobile (MS), mais les ressources radio sont allouées uniquement quand des données doivent être transférées, ce qui permet une économie de la ressource radio. Les utilisateurs ont donc un accès bon marché, et les opérateurs économisent la ressource radio. De plus, aucun délai de numérotation n'est nécessaire. Avant le GPRS, l'accès à un réseau se faisait par commutation de circuits, c’est- à-dire que le canal radio était réservé en continu à la connexion (qu'il y ait des données à transmettre ou pas). La connexion suivait le chemin suivant : MS → BTS → BSC → MSC → Réseau. Comme on peut le noter, aucun nouvel équipement n'était nécessaire. Le GPRS introduit lui de nouveaux équipements. La connexion suit le cheminement suivant : MS → BTS → BSC → SGSN → Backbone GPRS (Réseau IP) → GGSN → Internet.
  • 64. Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking Chapitre 4 Page 63 Figure A-2 : Architecture de GPRS La connexion entre le MS et le BSS (c’est-à-dire BTS + BSC + TRAU) fait intervenir un protocole de couche 2 (MAC, Medium Access Control) et un protocole de couche 3 (RLC, Radio Link Control). Ces deux couches ont pour mission de gérer les procédures de connexion/déconnexion et de gérer le partage de la ressource radio entre plusieurs utilisateurs. RLC gère la segmentation et le réassemblage, et supporte deux modes d'utilisation : acknowledged mode qui permet la retransmission d'une trame erronée et unacknowledged mode qui ne le permet pas. La connexion entre le BSS et le SGSN (Serving GPRS Support Node) a lieu avec le protocole NS (Network Service) en couche 2 et le protocole BSSGP (Base Station Subsystem GPRS Protocol) en couche 3. La connexion entre le SGSN (Serving GPRS Support Node) et le GGSN (Gateway GPRS Support Node) utilise le protocole IP. Les connexions en couche 4 se font avec le protocole LLC (Logical Link Control) entre la MS et le SGSN, et avec l'UDP entre le SGSN et le GGSN. Au-dessus des couches 4 se trouvent deux autres protocoles : SNDCP ((en)Sub Network Dependent Converge Protocol) entre la MS et le SGSN, et GTP ((en) GPRS Tunnelling Protocol) entre leSGSN et le GGSN.
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