自己开发个 GPS 上报坐标，硬件知识卡脖子

[DinnyXu]

前置需求：

​ 家里面搞养殖的，养了几十个羊，由于老家的地方都是一些大山，平时都是放养，个别羊崽没跟到大部队一起就容易走丢，爸妈翻山越岭的找羊也特别累，想研发一款小巧的定位器，可以实时或者隔几分钟内上传羊崽的坐标到手机上，有了坐标系找起来也方便许多。

目前了解的情况：

1：需要硬件支持 (具体是什么硬件还没了解清楚)

2：具体的硬件是如何上传坐标的

3：GPS 定位器的电池、网络、通信这些，目前都不太清楚

自己开发的话主要还是硬件相关的知识太少，GPS 模块、网络通讯模块、主控芯片、电源管理模块等这些知识都是需要掌握的，网上也看过一些售卖的，价格几十至上百不等，做这个玩意儿主要还是想多了解下硬件方面。

我本身是 Java 开发，硬件相关的不太了解。软件坐标转换和地图展示这些目前是清楚的。

其他的相关硬件方面还得请教下大家

主要是以这个硬件方面做一个跳板来学习了解，网上有许多现成的可以直接买的，但是我想自己本身就是做开发的，愿意花一些时间了解

看了大家的回复，我只想感叹现在的人还是太浮躁，什么东西都想直接搞现成的。有没有现成的我又不是不了解，拼夕夕也好某宝也好，我知道的渠道也不少，我研究这玩意主要是想多了解了解硬件，想了解一些物联网而已，跟什么成本，浪费时间，耽误赚钱等等....没有任何关系

[opengps]

gps 配套的开发已经变得很容易，适配硬件协议即可

[CRH]

就几十个还自己搞啥。。。买现成的产品就行了

[CRH]

刚看到楼主是打算借机学习硬件，可以买两个样品来拆开看看用的什么 IC 和模块，去搜 datasheet 和来看看
也可以找找支持二次开发的成品，看看接口文档

[tomczhen]

买现成的更省钱

[Eiden]

可以参考这个产品 https://www.crowdsupply.com/nolilab/loko, 链接里有软硬件开源的连接, 这个是使用 lora 上报位置的
相较于 4g 网络优点:
续航长
缺点:
1.距离有限但是应该够用
2.需要配合 lora 基站使用

[mmr]

可以去一些创客社区看看有没有类似的项目可以参考也行。不过啊这个最好是找一个 api 完整的现成服务商吧，前端可以自己写。

[wanguorui123]

买智能手表

[sdk234]

我觉得你得上单片机。gps 有现成的芯片，大概几十块钱一个，直接连接好对应的针脚就可以读经纬度了。如果山里没网的话可以用 lorawan ，得自己架设一个 gateway 。

[sdk234]

@sdk234 这一套下来学习成本挺高的。我觉得花点小钱能省下很多精力和时间。

[weak]

去 oshwhub 点 com 搜索 GPS 定位器 ，有 PCB 图纸和 boom 表 自己去佳立创打 PCB 板，不费钱，费时间

[lxiian]

51 ESP32 等等都可以，用这些做 gps 上报应该不难

[piku]

就软硬件本身来说是重复造轮子。。。就技术来说有以下几点：
1.GPS 模块，通电就给接口（ TTL 或 TTL 转 com 或 TTL 转 USB ，具体取决于封装）持续输出 GPS 位置信息。明文报文，格式全球一致。
2.需要一个 4g 网关，定义一个设备 id （部分 GPS 模块可以写入一个 ID ，随 GPS 信息一起上报），把这些个数据处理后（ https ？）或处理前传到服务器上。
3.需要一个 Web 向有权人员呈现这些数据。

除了自己搭服务器，也可以用 aprs 等免费开放平台，不过还是建议合规使用。
可能难点在于，羊没法发电，需要考虑间歇休眠以节省电力。但也可能休眠一会儿羊就跑远了。

[ixixi]

我只想知道 这玩意咋充电

[swulling]

如果使用 gprs/4g ，山里面很可能没有信号。

相比于 lora ，更推荐 aprs ，成本更低。

[wbrobot]

就两个人在回复协议问题,其他人都没指出题主的方案可能就是错的.
1, 成本问题: GPS 定位不是问题,回传数据是问题,现在 iot 设备,回传 2G/4G,有没有信号? 每只羊配个设备+数据卡(目测每年至少百元)性价比如何?
2, 信号问题: 就算用 lora,基站如何设置(要考虑地形,基站数据回传等问题),而且羊钻山洞里照样无解
3, 意外情况: 羊掉坑,羊被狼吃,羊被偷,是不是还要加个活体检测? 当然还有信标被啃掉等等诸多问题.
4, 更高级的功能: 还有就是信标至少要做到 IP67 防水吧,不然一场大雨可能全废. 如果不考虑成本,再加个喇叭,语音唤回

所以, 有没有更好的解决方案, 比如牧羊犬.

[villivateur]

这类知识很系统化的，我很不要脸地打个广告，我可以提供付费咨询服务： https://iot.vvzero.com/ -> 在售产品

[wsly47]

air780eg.cn 可以等过几天合宙的 air789eg 发售，4g + gps ，首发应该是 9.9 元

[wsly47]

@wsly47 air789eg -> air780eg

[DinnyXu]

@wbrobot 大部分都说了成本问题，我不在乎成本，我主要是想学习了解。您提到的几个注意事项，这是后期研发过程中需要重点考虑的
信号问题：我们那有 5G 电信 G 站，不知道能不能满足，这个还需要再调研下
意外问题：目前养殖 3 年还未出现过羊掉坑，被狼吃，羊被偷等情况。当然还有信号源丢失问题，这个也需要考虑
信标 IP67 级防水，这个可做可不做，羊群都会躲避下雨，也可以在信标上面套一个防水的

牧羊犬不太可能，我们那是山地，都是大山，不是草原。

[zhs227]

硬件的东西随便做一个投入的成本都以 10 万为单位计。还是找有公司做的成本，能摊薄成本。

[a33291]

AD:
同提供此类硬件(心率 体温 环境温度 多种定位(北斗 gps wifi 基站) 军工防水防尘防火防破拆-过检)+后台地图实时监测(实时告警 实时位置地图监控 轨迹 统计)
原针对特殊管控人群的产品

[0xC000009F]

挺佩服 OP 的学(zhē)习(teng)精神的，后续是不是可以再考虑 DIY 个无人机根据坐标自动找羊，哈哈哈

[TouchU]

cat1 的模块，采用合宙支持 luat 或者移远支持 python ，开发都很简单，注册阿里云或者移动 onenet 的 mqtt 服务器，上报 gps 信息，都有固定格式，你解析后云端有简单的网页显示定位信息，然后 gps 定位信息是串口文本格式，一个正则表达式就可以解析出来经纬度，然后低功耗采用几个分钟一次上传，那些汽车的定位模块好像是 24 小时一上传，把 gps 的刷新率也可以改低降低功耗

[opengps]

@DinnyXu #19 手工电路板，手工外壳，手工组装可能没太大成本，但你要做成外观去工业生产，光开个外壳模具就得 5 万起步

[TouchU]

楼主需求也有现成产品，带太阳能供电，提供给牛羊之类放牧的，还有就是宠物狗之类的

[cpstar]

@0xC000009F 22# 设定围栏，超围栏的，自动放飞无人机去给赶回来，如果赶不回来，直接放电击击晕防止继续走失。哈哈

[killeder]

直接用支持 gps 的 cat1 模块，大概 40 块钱左右

[imyip]

A9G 模块

[t0iletb0mber]

合宙有款 gps 和 4g 二合一的模组，支持 lua 开发，可以看看

[DinnyXu]

@cpstar 范围太大了，围栏成本巨高，目前我们家是放养模式，羊群早上吃完草，下午 4-5 点的时候会自己回到羊圈，有时候没有全部回来，因为羊群自己有“帮派” 无人机也无法赶回来，山里面都是树木林密的。

[a33291]

虽然是开发,但是涉及硬件的时候,也需要专业的硬件研发+制作.
我这边我主要负责对接硬件,硬件设计+制作都是其他同事完成. 先不说后端一些纠偏 路线规划 位置数据库等问题,和纯软件不同,硬件你必须要考虑比如续航 信号强度干扰 定位准确度 防水等等诸多问题,否则不具备可用性. 楼上很多提到单个定位模块的,都没有从完整产品角度去考虑.而不走专业厂家生产自己拼装,必然无法满足恶劣的自然环境.

当然,只是想要自己玩一下,完全可以搞个板子试一下.

[Kirscheis]

低功耗、组网、三防、集成天线这几块都是挺大的坑，如果刚入门硬件，不建议上来就做这么刺激的东西，可能会搞到你心态裂开，可以先做点简单的练练手。

我自行车上有一个类似的东西，因为老是忘记自行车丢哪了，所以远古时代自己做了一个定位，改了好几次才满意，最开始用的 ublox gps 模块，后面嫌弃没有北斗，换到带 BDS 的中科微的山寨模块，gps 天线都改了几次才能比较靠谱地收信号。无线通信是 2G 网+wifi+sub1g ，主控用了一颗 st 的低功耗 mcu ，电源用了太阳能锂电和亚硫酰氯双电池，额外还加了一个动能 energy harvest 部分做 dead battery 恢复。

如果确实想挑战一下的话，可以注意一下这几个方面：

GPS ，wifi ，2G 通信功耗都很大，模块电流经常跑到几十 mA ，所以开启频率要在固件里调教好，根据系统电池容量调整。sub1g 相对更省电。

电源转换 DCDC 模块出来的几个电压都要用超高效率开关，并且静态电流要很小，太阳能充电部分阴天要想充电就得做 MPPT 。

外壳我用的是 ABS ，因为放户外就要考虑耐晒耐高温，还不能挡无线信号。整个系统组装完之后，除了装电池的仓之外其他部分要全部灌胶，否则温湿度变化大的时候会有冷凝水。

[westoy]

@DinnyXu

树木林密的话 GPS 不一定能搜到足够的星提供一个相对准确的位置的

[a33291]

@Kirscheis #32 很专业👍

[fiypig]

去阿里巴巴看看有没有现成的第三方

[cpstar]

OP 30# 电。。。电子围栏。。。。。。

[mxT52CRuqR6o5]

不如整个牧羊犬

[zapper]

不如买个无人机算了，羊丢了开无人机去找，总不能天天丢吧

[DinnyXu]

@mxT52CRuqR6o5 山林茂密，牧羊犬都迷路
@zapper 山林茂密，无人机根本看不到小羊崽啊

[zapper]

@DinnyXu 如果山林茂密……GPS 有没有信号都不一定呢

[DinnyXu]

@zapper 大哥有空还是看下我上面的回复，我们那有 4G 、5G 基站 我手机在羊圈都是 5G....

[zapper]

@DinnyXu 那估计可以结合 4g 模块使用。纯 GPS 我在办公室里都是搜不到卫星的，测试还得上天台。你可以下载一个 gps 搜星工具先试试

[Ediacaran]

直接把 gps 坐标压缩转格式加纠错码广播出来即可，也可以不处理直接广播出来

[DinnyXu]

@Kirscheis 可否加 V 交流学习下 b64:WVkwNzA4OTY=

[zx4824]

拼多多搜索 汽车定位器，带电池的，几十块钱就解决了

[wbrobot]

自己练手就等等合宙的 4G 模块,日常价应该是 29.9,带 GPS 可能贵一些,但是一块板子解决了 CPU,4G 数据传输,GPS 等
模块再配个 2 节 18650 电池那种充电宝当电源
需要注意这个模块不支持电信 4G,流量卡要买移动或者联通.
可以自己拿手机,关掉 5G,到处走走,看看信号怎么样

[exploreexe]

大山，先测测网络问题吧，没有网络都是扯淡的。

另外买成品远比自己折腾省事，多研究研究挣点钱，比浪费时间在这上面有用

[mosfet]

买成品逆向吧，单片机上的程序自己写
从 0 开始到设计产品，画原理图，layout ，投板，焊接，周期太长了

[tuwulin365]

要不换个思路，搞个大喇叭，让羊听着声音自己回来

[li02]

买个儿童手表不行吗？

[qiuai]

为啥不淘宝直接买小型的 GPS 定位器？一小时发送一次定位的话，一次充电能用好久

[sevenyangcc]

蹲蹲捡漏的博主，好多运营商的定制手表（老人、儿童的都行），几十百把块钱，比自己搞方便多了。

[Deplay]

@DinnyXu 无人机加个红外

[xuangoer666]

建议一只一个 apple watch🐶

[DinnyXu]

@exploreexe 已经明确说了山里有基站是 4G 和 5G ，还有这不耽误赚钱好吧，我并不认为这是浪费时间.....

[lonely701]

估计得阅读很多技术文档吧，可以去 GPS 芯片厂商官网看一看。

[lonely701]

@DinnyXu 这个东西难点不少，但是网上应该都能搜索到相关信息。个人认为比较难的是通信，因为你手机肯定不是固定 IP 的，所以只能通过电子邮件、你自己家的服务器或者你处于云端的服务器等媒介转发，然后通过自动化程序推送到手机 app 上，甚至如果你愿意折腾的话，无线电是否也是一种可能性，当然我不是学通信的我就提供一种思路。如何平衡功耗、延迟、成本这三者是这个项目最有趣的地方。

[11ssss]

《我想折腾，但是我不自学，你们得教我》

[LXGMAX]

卫星模块 + NB-IoT 模块+电池模块
都是 C 语言
若 NB-IoT 模块支持 OpenCPU 开发可省去买额外的单片机控制

[azui999]

@11ssss #58 哈哈哈哈,还说你们太浮躁😂

[hatw]

信号覆盖是个问题。用现有的 4g 网络，每只羊都要 sim 卡。。。也不知道型号覆盖怎么样。。。自己布网又不现实。。。

[DinnyXu]

@hatw 不用 sim 卡就不能定位了吗。。

[hatw]

@DinnyXu #62 不用回传位置信息么。。。。。羊自己定位自己看？