KAYIP KİŞİLERİN MOBİL CİHAZLAR VE GPS İLE WEB TABANLI YER TESPİTİ SİSTEMİ A WEB-BASED SYSTEM FOR LOCATING MISSING PERSONS THROUGH MOBILE TOOLS AND GPS 2 Elif SIVRI, 1 Ahmet SAYAR 1 Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli, Türkiye 2 Tikle Company, İstanbul, Türkiye Elif.Sivri@tikle.com, ahmet.sayar@kocaeli.edu.tr ÖZET Küresel konumlandırma sistemleri (Global Positioning System - GPS) dünya üzerinde yer tespitini mümkün kılan bir uydu ağıdır. Başlangıçta askeri amaçlar için kullanılan bu system, günümüz teknolojisindeki gelismelerle bugün neredeyse her akıllı telefonda bulunmaktadır. Bu çalışmada yapılmak istenen, kaybolan kişilerin konumlarını GPS teknolojisi kullanılarak gerçek zamanlı olarak tespit etmektir. Bu tespit, web tabanlı bir mimari ile mobil GPS teknolojisi kullanılarak, kişinin uydu haritası üzerinde eş zamanlı olarak konumlandırılması ile sağlanmıştır. Bu çalışma yaşayan bir proje olup söz konusu taraflar kaybolan kişi ve çağrı merkezi çalışanıdır. Kaybolan kişi telefonundaki uygulama aracalığıyla o anki yer bilgisini hesaplar ve bu bilgiyi sabit çağrı merkezi hattına mail gönderir. Çağrı merkezi çalışanı gelen çağrıyı anında harita üzerinde görür ve kaybolan kişiye yer tespitiniz yapılmıştır mailini gönderir. Anahtar Sözcükler: GPS, navigasyon, android mobil, yer bulma. ABSTRACT Global Positioning System (GPS) is a network of satellites enabling locating objects on earth. In the earlier years, it was used for the military purposes but nowadays, with the advent of new technological improvements, it is used in almost every smart phone. This study aims at locating the missing persons in real time. It is achieved through integrating GPS technologies with web based systems, and locating the missing person on a satellite map. This study is components are missing person and emergency call center people. By using a program deployed in his cell-phone, a missing person calculates and sends his location to the emergency call-center through an email.once the missing person s email gets to the center, his location is positioned on a satellite map instantly, and an acknowledgement is sent back to the missing person. Keywords: GPS, Navigation, Android mobile, locating. 1.GİRİŞ Amerika da askeri amaçlı geliştirilmiş olup, daha sonra sivillerin de ilgisini çeken GPS (Government Positioning System) son yıllarda konum belirlemek amacıyla yapılan en önemli keşiftir(the International Trade Administration U.S., 1998). GPS modülleri internete gerek duymaksızın bulunulan konum hakkındaki bilgileri anlık olarak uydulardan alan yongalardır. Sürekli gelişen ve değişen teknolojide mobil uygulamaların insan hayatındaki değeri günden güne artmaktadır. Çünkü insanlar kullandıkları her makinenin taşınabilir(mobil) olmasını istemektedir. Mobil teknolojinin kullanımının kolay olmasının yanı sıra mobil cihazlara ulaşmak hiç de zor değildir.günümüz teknolojisinde, neredeyse her akıllı telefonda GPS teknolojisi bulun-maktadır. Üzerinde çalışılan proje, küresel konumlandırma sistemini (GPS) konu almaktadır ve telefon şebekesinin varolduğu heryerde internetin de var olduğu prensibine dayanmaktadır. Asırlar boyunca, kaybolmak, insanların başlıca korkularından biri olmuştur. Kaybolmanın basit bir tehlike olmadığını, çoğu zaman ölümle sonuçlandığını sürekli şahit olmaktayız. Kaybolan kişi adı üzerinde kayıp kişi yani elindeki cep telefonu kapsama alanı içinde olsa dahi, cep telefonuyla kendisinin nerede olduğunu karşı tarafa tarif edebilmesi mümkün olmayan kişidir. Kayakçıların ve dağcıların kaybolması buna en güzel örneklerdir. Eğer bir çalışmada insan hayatı söz konusuysa geliştirici, yayılabildiği kadar fazla kitleye yayılmayı hesap ederek işine başlamalıdır. Bu düşünce baz alınarak Andorid işletim sistemli mobil cihazlar kullanması tercih edilmiştir. Çünkü Android işletim sistemi, geleceğin mobil cihaz işletim sistemi olma yolunda emin ve hızlı adımlarla ilerlemektedir.geliştirici için uygulama geliştirmesinin kolay oluşu, kullanıcı için ise ucuz ve kullanışlı oluşu kullanıcı ve geliştirici için her zaman tercih sebebi olmaktadır.
Android günümüzün en çok tercih edilen işletim sistemlerinden biridir.bilinen bu veri baz alınarak proje asıl olarak bu işletim sistemi için geliştirilmiştir.ancak istendiğinde başka işletim sistemleri için de dönüştürülebilir. Çalışmanın verimi açısından hangi dil hangi konuda iyi olduğu araştırılmış ve sonuç olarak çalışmada üç tane teknoloji birleştirilmiştir. Bu çalışmada asp.net ile python entegre bir şekilde çalışmaktadır. Python ın mail okumadaki hızlılığı, asp. net in web kalitesi birleştirilmiş ortaya hızlı ve kaliteli bir proje çıkmıştır. Bu çalışma, aslında çağrı merkezi işleyişinde çalışmaktadır. Mobil kullanıcı, kaybolan kişidir. Kaybolan kişinin yerini tespit eden ve ona mail ile dönen kişi ise çağrı merkezi çalışanıdır. Kaybolan kişi için karşı tarafın gerçek kişi olması güveni artıracağından çalışma tamamen mekanikleştirilmemiş olup, herhangi bir kaybolma durumunda kişilerin bu sistemi kullanmayı tercih etmesi amaçlanmıştır. Söz konusu çalışma şu şekilde çalışmaktadır; kaybolan kişi sabit çağrı merkezine kaybolduğunu bildiren bir mail atar, mailin içeriğinde ise kişinin o andaki koordinat bilgisi vardır. Mail anında çağrı merkezi çalışanın önünde açık olan web sayfasına yansır (Şekil 1). Web sitesi projenin asp.net kısmıyla Google ücretsiz olarak sağladığı Google Map in kullanıldığı kısımdır. Burada kullanıcıdan gelen koordinat bilgisi gerçek zamanlı olarak haritada görünür ve kişinin yeri harita üzerinde tespit edilir. Makalenin ilerleyen kısımlarında sözkonusu çalışmanın nasıl çalıştığı ayrıntılı bir şekilde anlatılacaktır. 2. TEMEL BİLGİLER Uydular ve GPS teknolojisi bu çalışmanın temel taşıdır. Çünkü makalede sunulan çalışma bu prensibi kullanarak çalışmaktadır. GPS (Global Positioning System) yani küresel konumlama sistemi 21 i kullanımda 3 ü yedekte olmak üzere toplam 24 uydudan oluşan sürekli kodlanmış bilgi ileten bir network, uydu bazlı radyo navigasyon sistemine verilen addır(vikipedi,2011) Amerikan Savunma Bakanlığı'nın denetiminde ve idamesinde olan sistem 24 adet uydu takımından oluşur. Uyduların yörünge hareketi 12 saat sürmektedir. Ufuk çizgisi üzerinde erişilebilen maksimum uydu sayısı günün saati ve konuma bağlı olarak 8-12 arasında değişir.üç boyutlu pozisyon elde edebilmek için en az 4 adet uydudan yayınlanan sinyalin işlenmesi gerekir. Normal şartlarda GPS sinyallerini engelleyecek fiziksel engel yok ise en az 6-8 arası sayıda uydu ile iletişim kurulur. GPS alıcısı(hofmann, Lichtenegger ve Collins,1997;Ayrıca bkz Colorado, 1999;Blewit,1997;Enge,2003) iki boyutlu konumlama (enlem, boylam) ve araç yer değiştirmesini hesabı için en az üç uyduya kilitlenmelidir. Dört ve daha fazla uydunun gözlenmesiyle alıcıyla üç boyutlu konumlama (enlem boylam yükseklik) elde edilebilir. GPS alıcısı pasif yapıda olduğundan yani havada bulunan sinyali işlediğinden (FM radyosu gibi) uydulara veya başka her hangi bir yere sinyal göndermez. Üç boyutlu olarak uygun almaç donanımına sahip kullanıcılara sunmaktadır. GPS ayrıca bir çeşit UTC (Universal Time Coordinated) zaman bilgisini de sağlamaktadır. GPS iki farklı kalitede hizmet sunmaktadır: Standart Yer bulum Servisi (SPS) ve Hassas Yer bulum Servisi (PPS). Bunlardan SPS sivil kullanım için belirlenmişken, PPS askeri amaçlı olarak kullanılmaktadır (US Army Corps of Engineers, Department of Army, 1996). Daha önceden de bahsedildiği gibi proje temelinde Android işletim sistemli cihazlar için tasarlanmıştır. Android, Google ve Open Handset Allience tarafından kodlanmış Linux İşletim Sistemi tabanlı bir mobil cihaz (PDA ve cep telefonları) için geliştirilmiş açık kaynak kodlu bir işletim sistemidir. Açık kaynak kodlu olması ve Google'ın geliştiriyor olması onu çok esnek ve yeniliğe açık pozisyona getirmiştir Google Android işletim sistemi üç ana temel üzerinde çalışmaktadır. Birinci ve en temel aşama Linux Kernel i 2.6 üzerinden geliştirilmeye başlanılmıştır. Yani mobil cihazın içerisindeki entegre çiplerin wi-fi, kamera, bluetooth, GPS gibi telefonunuzda kullandığınız temel fonksiyonların çalışabilmesi için çiplerin tüm driverları içermektedir. Böylelikle mobil cihazda kullanılan çiplerin modellerine hızlarına göre sistemin alt yapısını düzenlemek mümkündür. İkinci kısımda ise Libraries diye adlandırılan Linux tabanında kurulan alt yapının uygulamalarla haberleşmesini sağlıyor ki C++ da geliştirilmiştir. Böylelikle ekranda görmek istediğiniz resimler ya da internete bağlanmak istediğinizde açılan tarayıcınız ilk olarak Libraries kısmanda değerlendirilmektedir ve isteğinize göre işlem yapılması için sistemde gerekli olan yerlere komutlar gönderilmektedir. Android işletim sistemlerini diğerlerinden ayıran en önemli kısım Dalvik Java Virtual Machine dir. Dalvik Java Virtual sisteminizin beyni olarak adlandırılabilir. Sistemin beynini oluşturan bu kısım bütün uygulamaları sıra ve belirlenen bir sistem içerisinde gerek bazı uygulamaları aynı anda gerekse bazılarını kapatıp bazılarını çalıştırarak sistemin ayakta kalmasını sağlayan bir Java platformudur. 3. İLGİLİ ÇALIŞMALAR GPS teknolojisi var oluşundan itibaren çok geniş kitlelerin ilgisini çekmiş olup bu teknoloji baz alınarak türlü fikirler ortaya çıkmıştır.bu fikirlerin hepsi henüz uygulanamamış olsa da hayata geçen insan hayatını kolaylaştıran çok sayıda uygulama vardır. Bunlardan bir tanesi görme engelliler için geliştirilmiş olan Blind Assist sistemidir (Sedimedia,2011). Blind Asist görme engelli kişiler için tasarlanmış özel bir asistan sistemidir. GPS ve GSM teknolojileri ile yapılandırılmış Blind Asist, görme engelli kişinin bulunduğu konumdan ulaşmak istediği noktaya kadar çağrı merkezinden canlı bağlantı ile yönlendirilmesini sağlayarak görme engellilere hayatı kolaylaştırır.
GPS teknolojisi ile yapılandırılan Blind Asist modülü, görme engelli kişinin bastonuna monte edilir. Modül kendisine uyumlu özel kulaklığı ile destek merkezi ile iletişimini sağlar. Görme engelli kişi Blind Asist modülü üzerinde bulunan düğmeye basarak; Destek merkezi ile canlı bağlantıya geçer ve çağrı merkezi görevlisine nereye gitmek istediğini belirtir.bu uygulama görme engelli kişiler için çok önemli bir yardımcıdır. Yine GPS teknolojisi kullanılarak geliştirilmiş bir başka uygulama ise GPS Tracker (Sedimedia,2011) adı verilen sistemdir.gps Tracker; canlı veya hareket eden herhangi bir nesnenin harita üzerinden online takip edildiği sistemdir. GPS ve GPRS teknolojilerini kullanan GPS Tracker ile; çocuklar, yaşlılar, evcil hayvanlar, vahşi hayvanlar, kıymetli eşya taşıyan kuryeler gibi aklınıza gelebilecek hareket halindeki tüm canlılar anlık takip edilebilir GPS konum bilgisi teknolojisi ile çalışan GPS Tracker; takip edilecek hareketli canlı veya nesne üzerine yerleştirilir. Hareket eden kişinin nerede olduğu cep telefonuna yüklenen özel yazılım veya online internet bağlantısı ile anlık öğrenilebilir. Konum bilgisinin alınması için öncelikle GPS Tracker'a yer tespiti isteği yapılır. GPS Tracker yer tespit işlemini başlatır ortalama 60 sn içerisinde konum tespit edilir ve GPRS bağlantısı ile uzaktaki sunucuya (server) gönderir. Gelen konum bilgisi ile izlemeyi yapan kişi ve kişiler hareketli nesne veya kişinin konumunu anlık takip etmeye başlarlar. GPS Tracker'da sürekli konum bilgisi takip özelliği izleyen kullanıcı tarafından açılabilir veya kapatılabilir. GPS ile geliştirilen uydulamalar aslında hep aynı mantık üzerine kuruludur, hepsinde amaç aynıdır : takip etmek. Çünkü GPS zaten bir yer bulma aracıdır, yöntemidir.yer bulmak da genelde hareketli varlıklar için önemlidir bu varsayıma dayanarak da en genel yer bulma yönteminin mobil cihazlar ile sağlanacağı gerçeği gözardı edilmemelidir.verilen örneklerden de anlaşıldığı gibi bugüne kadar yapılan sistemler genelde mobildir. Mobil cihazların kullanımını ne kadar kolaylaştırdığını da var olan talebin de ne kadar fazla olduğunu daha önceden anlatmıştık. 4.UYGULAMA VE MİMARİ Makalede sunulan çalışma dört kısımda incelenebilir. Bunlar, uydu bölümü, kullanıcı (mobil) bölümü, web bölümü ve çalışan (sabit) hat bölümüdür. Aşağıda bölümler ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır. Kaybolduğunu farkeden kişi öncelikle yanındaki akıllı cep telefonundan bulunduğu yerde şebeke var mı diye kontrol eder. Kullanıcının uygulamayı kullanabilmesi için kullandığı herhangi bir GSM operatörüne ait şebekenin var olması gerekmektedir, çünkü günümüz teknolojisinde mobil interneti kullanabilmek için telefon şebekesinin de olması gerekmektedir. Söz konusu çalışma telefon şebekesinin varolduğu her yerde mobil internetin de var olduğu prensibine dayanmaktadır. Şebeke ve mobil internet dışında kullanıcının uygulamayı kullanabilmesi için başka bazı isterler bulunmaktadır. Bunlardan birincisi kaybolan kullanıcının kullanıdığı cep telefonunun işletim sisteminin android olmasıdır. Söz konusu proje yalnızca Android işletim sistemli cep telefonları için geliştirilmiştir. İkincisi, cep telefonun donanımsal özelliklerinden biri olan, telefonda uydu alıcısının yani GPS alıcısının bulunmasıdır. Üçüncü durum ise kullanıcının uydu alıcının çalışmasının engellenmemesi gereken açık bir ortamda bulunması gerektiğidir. Söz konusu çalışmayı hem mobil hem de masaüstü uygulama olarak düşünebiliriz.çalışmanın mobil kısmı kaybolan kişidir, masaüstü kısmı da çağrı merkezidir. Çalışmanın mobil kısmı şu şekilde çalışmaktadır. Kullanıcı uygulamayı açtığında telefondaki uydu alıcıları, dünya üzerini eşit aralıklarla sarmalamış 24 tane uydudan havaya yayılan yer bulma sinyallerini alırlar. Uygulama bu işlemi GeoPoint_GPS.getLatitudeE6()/1000000 kod bloğuyla belli bir kesinlik ile yapar. Uydulardan alınan bu sinyalleri uygulama koordinat bilgileri olarak kullanıcıya geri döndürür. Her ne kadar kod ile kesinlik oranımızı ayarlayabilir olsak da sinyallerinin çok duyarlı olması, hava ve yer koşullarına göre çabucak değişebilmesi bu kesinlik oranını değiştirebilmektedir. Örneğin kapalı bir alanda sinyal alımı çok düşüktür ya da hiç yoktur. Alabilse de çok kısa sürer. Koordinat bilgileri kullanıcının ekranında görüldükten sonra projenin uydu tarafı görevini tamamlamıştır. Kullanıcı koordinat bilgilerinin sabitlendiğini gördükten sonra elektronik posta gönder butonuna tıklar. Bu anda uygulamanın internet bölümü devreye girer. Çünkü elektronik postayı gönderebilmesi için internete ihtiyaç vardır. Posta gönder dediği anda kullanıcının isteği internet bulutuna girer ve kayıtlı posta adresi tespit edilir ardından kayıtlı posta adresine veriler paket halinde gönderilir. Elektronik posta gönderebilmesi Androidin mail intentleri sayesinde sağlanmıştır (Taç&Mermerkaya,2010,2011). Bu işlem de tamamlandıktan sonra çalışmanın kullanıcı bölümüyle işlemi sonlanmıştır. İnternet bulutunu aşarak çağrı merkezinin posta kutusuna düşen kaybolan kişinin koordinat bilgileri, artık çağrı merkezinde kurulu bulunan uygulama üzerinden işlenecektir ve kullanıcının yeri harita üzerinde tespit edilecektir. Bu işlemler ise şu şekilde gerçekleşmektedir. Çağrı merkezi çalışanı her zaman işinin başında olsa dahi sürekli posta kutusunu kontrol edemez. Bu durumu aşabilmek için gerçek zamanlı bir mail kontrolerına ihtiyaç vardır. Bu kısım python kodlarıyla (Özgül&Paraglyph,2011,2003) gerçeklenmiştir ve threadler kullanılmıştır. Threadler bilgisayarda olan diğer proseslerden etkilenmezler. Bu threadler çağrı merkezinin önündeki web sayfası açık olduğu müddetçe çalışırlar ve sürekli posta kutusunu kontrol ederler. Yeni bir posta geldiğinde bunu bir text dosyasına yazarlar. Posta iletişimi ise IMAP4 protokolü kullanılarak python tarafında sağlanmıştır. Dosyaya yazılan kısım mailin içeriği ve kullanıcının elektornik posta adresi bilgisidir. Yeni bir elektronik posta geldiğinde bir önceki elektronik posta bilgisi alt kısımda kalır. Yani harita sadece son gelen elektronik postadaki koordinatları harita üzerine yansıtabilir. Bunu formatlayıp harita üzerinde görünür duruma getiren asp.net (Demirkol,2010) kodlarıdır. Burada python kodlarıyla asp.net kodlarının birlikte çalışabilmesi sağlanmıştır.birlikte çalışabilmekten kasıt çağrı merkezi çalışanı uygulamayı (web sitesini) çalıştırdığında bir de threadlerin çalışmasını sağlayan uygulamayı çalıştırmak zorunda kalmamasını
sağlamış olmaktır. Bu kısımda harita olarak Google ın sağlamış olduğu Google Map kullanılmıştır. Web sayfası (Şekil 1) on saniyede bir yenilenir ve yeni bir elektronik posta gelmişse haritaya bir işaret düşer. Çağrı merkezi çalışanı bu durumu farkeder işarete tıklayarak koordinat bilgisini öğrenir ve kaybolan kişiye yeriniz tespit edildi postasını gönderir. Sistemin işleyişi ve sistemin akış diyagramı (Şekil 2 ve Şekil 3) de gosterilmistir. Şekil 1:Çağrı Merkezi Web Sitesi Ekranı Şekil 2: Sistemin İşleyişi Şekil 3:Sistem Akış Diyagramı
5. SONUÇ VE YORUMLAR Makalede sunulan çalışma hedeflenen isterleri tam olarak yerine getirmektedir. Bu çalışmanın burada sona erdiği anlamını taşımamaktadır. Söz konusu çalışma geliştirmeye çok açık olduğundan gelecekte istenilen özellikler kolaylıkla eklenebilir. Daha önce bu çalışmaya benzer projeler yapılmıştır ancak bu çalışmayı özel kılan Android işletim sistemli mobil cihazlara göre tasarlanmış olmasıdır. Bu çalışma aslında hayati önem taşımaktadır. Sebebi ise kaybolmanın ölümle bile sonuçlanabildiği gerçeğidir. Düşünüldüğünde insan kendini relative olarak adresler ve tarif eder fakat bir dağda ise ve heryer karlarla kaplı ise tarif edebileceği yani bir yeri baz alarak yerini anlatabileceği bir durum söz konusu olamaz. Bu dağcıların ve kayakçıların başına sık sık gelmektedir. İşte bu durumda gerçek adreslemeye yani kesin bir adrese ihtiyacı vardır. Bu da ancak koordinat bilgileriyle sağlanabilir ve söz konusu çalışma tam da bunu yapmaktadır. Çalışmada üç ayrı dil entegre olarak çalışmaktadır. Geliştirme aşamasında hangi programlama dili hangi konuda iyidir şeklinde araştırılıp ona göre karar verilmiştir. Sonuç olarak Asp.net (C#), Python ve Eclipse (java) kullanılmıştır. Bu tercihler de projenin performansını olumlu yönde etkilemiş olup çalışmaya hız kazandırmakta yardımcı olmuştur. KAYNAKLAR Blewit, G., 1997, Basics of the GPS Technique: Observation Equations.Department of Geomatics, University of Newcastle, United Kingdom. Colorado (1999). Global Positioning SystemOverView retrieved October 21, 2000, from http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gps.html#dodsystem.html Demirkol, Z. (2010). C# ile ASP.NET 4.0 (4 th edition). İstanbul:Kodlab. Enge, P., 2003, GPS Modernization: Capabilities of the New Civil Signals. Australian International Aerospace Congress, 29 July-1 August 2003, Brisbane. Hofmann, W.B., Lichtenegger, H., Collins, J., (1997) GPS Theory And Practice, Fourth Revised Edition, Springer Verlag, Newyork, 389 p. Kahveci, M.Yıldız, F.(2001). Global konum Belirleme Sistemi (Teori-Uygulama). Ankara: Nobel Yayın Dağıtım The International Trade Administration U.S. Department of Commerce Office of Telecommunications, 1998, GPS Market Projections and Trends in the Newest Global Information Utility, Washington DC. Mermerkaya, A., O., Önder, M. (2011). Merhaba Android.İstanbul:Pusula Yayıncılık. Özgül, F. (2011). PYTHON (2 nd edition). İstanbul:Kodlab. Paraglyph, Open Source Development with CVS, 3rd Edition (2003).pdf Sedimedia (2011). Blind Assist,Inc Retrieved 10/05/2011,from http://www.sedimedia.com/en/blind_asist-12.html Sediamedia (2011). GPS Tracker,Inc Retrieved 10/05/2011,from http://www.sedimedia.com/gps_tracker-114.html Taç, M. (2010). AndroidProgramlama (2 nd edition). İstanbul: Dikey Eksen US Army Corps of Engineers, Department of Army, 1996, NAVSTAR Global Positioning System Surveying.s.8-9, Washington DC. Vikipedi (2011). GPS,Inc Retrieved 04/05/2011,from http://tr.wikipedia.org/wiki/gps