طراحی و پیاده سازی سامانه ردیاب وسایل نقلیه مبتنی بر پروتکل MQTT اینترنت اشیاء تحت سیستم عامل اندروید

امروزه موقعیت یابی پیوسته و دقیق یکی از نیازهای اساسی حوزه حمل ونقل هوشمند و سامانه های ناوبری است. اینترنت اشیا با فراهم سازی بستر ارتباطی میان اشیای هوشمند، نقش مهمی در توسعه سامانه های نوین ردیابی وسایل نقلیه ایفا می کند. در این پژوهش، یک سامانه نرم افزاری ردیاب وسایل نقلیه مبتنی بر پروتکل پیام رسان MQTT و مدل شبکه چهار لایه TCP/IP تحت سیستم عامل اندروید طراحی و پیاده سازی شده است. ساختار سامانه از سه مولفه اصلی شامل سرور، اپلیکیشن کاربر و مدیر تشکیل شده است. اپلیکیشن کاربر موقعیت مکانی را از طریق ناوبری ماهواره ای و مکان یابی سلولی تعیین و داده ها را به کارگزار MQTT مستقر بر روی سرور ارسال می کند. کارگزار MQTT با ایجاد پل ارتباطی میان کاربر و مدیر، داده ها را در پایگاه داده ذخیره کرده و به اپلیکیشن مدیر منتقل می کند تا اطلاعات مکانی کاربران بر روی نقشه نمایش داده شود. نتایج آزمایش های میدانی سامانه در دو محیط با شرایط چندمسیری بالا و پایین نشان می دهد، دقت موقعیت یابی با معیار RMSE به ترتیب برابر۲.۳۳۷ و ۱.۴۱۸ متر برای هزار نمونه است. پیاده سازی این سامانه به صورت کاملا نرم افزاری انجام شده و نتایج حاصل، کارایی سامانه را در افزایش دقت موقعیت یابی، حذف وابستگی به سخت افزار اختصاصی، کاهش هزینه پیاده سازی و پایداری در ارتباطات شبکه ای نرم افزاری تایید می کند.

کلیدواژه ها:

Internet of Things (IoT) ، MQTT protocol ، TCP/IP model ، Vehicle tracking system ، GNSS and cellular positioning ، اینترنت اشیاء (IoT) ، پروتکل پیام رسان MQTT ، شبکه چهارلایه TCP/IP ، ردیابی وسایل نقلیه ، موقعیت یابی ترکیبی.