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

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking L’école supérieure Des Ingénieurs Limoges-France ETM Ibnrochd Alger-Algérie Ingénieur : Concepteur Système et Réseaux Année2014 Borhane Eddine Boulhila

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

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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

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking

Dédicace Page 1

قل إن صالت ونسكي ومياي ومات لله ربه

المي ــــــــــــــــــــــــــــــــــــالع

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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

Page 21: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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-

Template BD

GPS1

Authentification

Serveur w

eb o

pen

gts

Client Client

Client Client

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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.

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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.

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking

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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.

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking

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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

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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

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking

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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

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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);

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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

Page 30: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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Conception et Mise en place D’un Système Fleet-Tracking

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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

Page 32: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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.

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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

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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

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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.

Page 36: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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 gin 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.

Page 37: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

Page 38: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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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

Page 40: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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.

Page 41: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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.

Page 42: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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.

Page 43: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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 User Serveur 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

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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

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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

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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

Page 47: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

Page 48: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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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);

}

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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

Page 51: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

Page 52: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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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

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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.

Page 55: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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.

Page 56: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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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

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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

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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.

Page 60: Projet fin d’étude Conception et Mise en place d'un système fleet-tracking

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

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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

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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.

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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.

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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.