[論文レビュー] Integrating GPS, GSM and Cellular Phone for Location Tracking and Monitoring

Bibhudatta Sahoo, Satyajit Rath|arXiv (Cornell University)|Jul 11, 2013

Indoor and Outdoor Localization Technologies参考文献 8被引用数 15

ひとこと要約

本論文は、GPS、GSM、および携帯電話技術を統合した低コストでハイブリッドな位置追跡システムを提示している。GPSにより正確な位置データを取得し、GSMによりSMSベースの通信を実現することで、遠隔ユーザーがテキストメッセージで位置情報を照会・受信でき、車両盗難防止や若年運転手の監視などの応用分野において、現実の試験で最小限の追跡誤差を達成した。

ABSTRACT

The wide spread of mobiles as handheld devices leads to various innovative applications that makes use of their ever increasing presence in our daily life. One such application is location tracking and monitoring. This paper proposes a prototype model for location tracking using Geographical Positioning System (GPS) and Global System for Mobile Communication (GSM) technology. The system displays the object moving path on the monitor and the same information can also be communicated to the user cell phone, on demand of the user by asking the specific information via SMS. This system is very useful for car theft situations, for adolescent drivers being watched and monitored by parents. The result shows that the object is being tracked with a minimal tracking error.

研究の動機と目的

• 広く利用可能なモバイル技術を用いて、コスト効率の高いリアルタイム位置追跡ソリューションを開発すること。
• 単独のGPSやGSMベースの追跡の限界を克服するため、両方を統合して精度と信頼性を向上させること。
• SMSを介した遠隔でのオンデマンド位置監視を可能にし、エンドユーザーの使いやすさを向上させること。
• 実世界の応用例、たとえば車両盗難防止や若年運転手の親による監視において、実用的な適用性を実証すること。

提案手法

• システムはGPSモジュールを用いて、移動物体のリアルタイムの地理座標（緯度および経度）を取得する。
• マイコントローラーがGPSデータを処理し、GSMモジュールを介して位置情報をリモートユーザーの携帯電話に送信する。
• ユーザーからの位置情報更新リクエストはSMS経由で送信され、これによりシステムが現在の位置を取得し、送信を開始する。
• システムはモニタに追跡経路を表示し、SMSコマンドによる双方向通信もサポートする。
• GPSとGSMの統合により、衛星信号が弱い地域でも、GSMの三角測量をバックアップとして用いて継続的な追跡が可能になる。
• プロトタイプはインド工科大学ボンベイ校（IIT Bombay）で実環境条件下でテストされ、機能性と正確性が検証された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 GPSとGSM技術を効果的に統合することで、低コストでリアルタイムの位置追跡を実現する方法は何か？
• RQ2 実世界の追跡シナリオにおいて、ハイブリッドGPS-GSMシステムの正確性と信頼性はどの程度か？
• RQ3 SMSベースのオンデマンド照会は、遠隔位置監視の実用的で効率的な方法と見なせるか？
• RQ4 環境条件が変化する条件下で、システムの追跡誤差と応答時間はどのように変化するか？
• RQ5 車両セキュリティや若年運転手監視などの応用分野において、このようなシステムの実用的導入の課題と利点は何か？

主な発見

• システムは最小限の追跡誤差で移動物体を追跡でき、実環境条件下でも高い信頼性を示した。
• 遠隔ユーザーはSMSを送信するだけで、必要に応じて現在の位置情報を取得でき、低帯域幅で実用的な監視が可能になった。
• GPSとGSMの統合により、GPS信号が弱い場合でもGSMによるバックアップ位置特定が可能となり、継続的な運用が保証された。
• プロトタイプはIIT Bombayでライブデモンストレーション中に検証され、実現可能性と機能性が確認された。
• システムは車両盗難防止や若年運転手の親による監視などの応用に適している。
• SMSを通信手段として使用することで、標準携帯電話との広範な互換性が得られ、アクセス性とスケーラビリティが向上した。