LoraWan GPS decoding problemen

[veltnet]

Ik heb een Lora node in elkaar geknutseld en daar een Arduino en een GPS aangesoldeerd.
Dit lijkt allemaal redelijk te werken. Het lora ding stuurt GPS data naar de gateway, en de gateway stuurt de data door naar de Semtech server.
De code van de Lora node is op basis van https://github.com/Lora-net/LoRaMac-node/blob/master, dus dat zou in principe goed moeten werken omdat anderen deze code ook gebruiken zonder problemen.

Nu heb ik een simpel PHP scriptje gemaakt om de data op te vragen bij de Semtech server. Dat werkt ook prima. Ik krijg binaire data binnen. Het decoderen van de latitude werkt ook goed maar het decoderen van de longitude gaat heel erg fout. De gedecodeerde longitude komt niet eens in de buurt van de waarde die ik verwacht.

Waarschijnlijk zie ik iets over het hoofd. Wie ziet de fout?
PHP: loratest.php

<?php
    //LORAWAN testscriptje door Rein Velt
    //Dit scriptje zou GPS data verzonden via Lora moeten omzetten naar een correcte lat/lon
    //De locatie is 52.086309,4.2830583 (alexander Gogelweg Den Haag)
    //De data wordt door een LoraWan/Arduino verstuurd via een gateway naar Semtech
    //Het decoderen van de lat gaat redelijk goed. 52.086309 is ongeveer gelijk aan 52.086310 
    //Het decoderen van de lon gaat behoorlijk fout. 4.2830583 (goed) is niet gelijk aan 192.86280155 (fout)


    define("url","http://iot.semtech.com/raw/motes/00-00-00-00-D0-99-13-DD/data");
        

    class LoraGpsDecode
    {
        public $data;
        
        public function __construct()
        {
            $recordArr=file(url);  // haal data op (csv bestand)
            if (count($recordArr)>0)
            {
                unset($this->recordArr[0]);
                $this->data=array();
                while (list($rindex,$rdata)=each($recordArr)) //loop over records
                {
                    $this->data[$rindex]=explode(",",$rdata); //hak de records tot velden
                    //extract raw location data
                    $data=substr($this->data[$rindex][3],2,12); //het derde veld bevat data. pos 2 t/m 14 is latlon
                    //change Endian
                    $this->data[$rindex]["rawLat"]=substr($data,4,2).substr($data,2,2).substr($data,0,2);
                    $this->data[$rindex]["rawLon"]=substr($data,10,2).substr($data,8,2).substr($data,6,2);
                    //decode data                   
                    $this->data[$rindex]["location"]=$this->decode($this->data[$rindex]["rawLat"],$this->data[$rindex]["rawLon"]);  
                }
            }
        }
    
        private function decode($rawLat,$rawLng)
        {
            $_lat=hexdec($rawLat)/8388608*90;   //deze geeft een goede waarde
            $_lng=hexdec($rawLng)/8388608*180;  //deze geeft een onzin waarde
            $res=array();
            $res["lat"]=sprintf("%3.8F",$_lat);
            $res["lon"]=sprintf("%3.8F",$_lng);
            return $res;
        }

        public function dump()
        {
            $records=$this->data;
            while (list($index,$data)=each($records))
            {
                print_r($data);
            }
            print "\n";
        }

}

$p=new LoraGpsDecode();
$p->dump();

Dit is de output van het script

Array
(
    [0] => 4
    [1] => 2016-03-18 19:06:59
    [2] => 6905
    [3] => 0078144a872389

    [rawLat] => 4a1478
    [rawLon] => 892387
    [location] => Array
        (
            [lat] => 52.08746910
            [lon] => 192.85140753
        )

)
Array
(
    [0] => 4
    [1] => 2016-03-18 19:05:56
    [2] => 6904
    [3] => 0067144a442389

    [rawLat] => 4a1467
    [rawLon] => 892344
    [location] => Array
        (
            [lat] => 52.08728671
            [lon] => 192.84996986
        )

)
Array
(
    [0] => 4
    [1] => 2016-03-18 19:04:52
    [2] => 6903
    [3] => 0010144abf2289

    [rawLat] => 4a1410
    [rawLon] => 8922bf
    [location] => Array
        (
            [lat] => 52.08635330
            [lon] => 192.84711599
        )

)
Array
(
    [0] => 4
    [1] => 2016-03-18 19:03:48
    [2] => 6902
    [3] => 000c144a9a2589
    [rawLat] => 4a140c
    [rawLon] => 89259a
    [location] => Array
        (
            [lat] => 52.08631039
            [lon] => 192.86280155
        )

)

veltnet wijzigde deze reactie 22-03-2016 12:04 (20%)

[Radiant]

Gaat je codering aan de Arduino-kant wel goed? Want wat PHP berekent uit je 'rawLon' klopt toch echt.

[veltnet]

De berekening aan de Arduino kant gaat goed. Het is echt de bovenstaande PHP code die niet deugt. Ook als ik data van andere correct werkende zenders gebruik dan blijft het fout gaan bij het decoderen.

Ik denk dat het probleem te maken heeft met het feit dat de rawLon signed is. 0x89259a is gelijk aan 0b100010010010010110011010 waarbij de eerste bit het + of - teken voorstelt.

Misschien moet ik voor dit probleem uberhaupt geen PHP gebruiken maar een strong typed taal als C, zodat ik meer controle heb over wat er achter de schermen gebeurt en gewoon een int24 kan gebruiken

[Radiant]

Het sign-bit is het 32ste bit; een 24-bit integer bestaat niet (of in ieder geval, is niet gangbaar). In PHP krijg je geen problemen met signed/unsigned zolang je onder de 32-bit blijft en zelfs daarboven is het (met wat workarounds) te beheersen.

Als ik het uitreken in Windows Calculator kom ik op precies hetzelfde uit, dus ik verwacht dat je in C op hetzelfde uitkomt. Wat voor berekening voer je uit waarbij het resultaat wél klopt en hoe is die anders dan wat je in PHP doet?

Radiant wijzigde deze reactie 22-03-2016 17:25 (6%)

[OnTracK]

Ik zie in de LoRaMac-code dat deze 3 decimalen voor de komma verwacht bij het omrekenen. Nou kan het per GP ontvanger verschillen, maar in mijn herinnering zit deze er niet per definitie bij. Dus niet 004.2830583 maar 4.2830583, maar de Lora code verwacht dat niet. Heb je misschien de ruwe NMEA output van je GPS ontvanger?


code:

// Convert the longitude from ASCII to uint8_t values
    for( i = 0 ; i < 10 ; i++ )
    {
        NmeaGpsData.NmeaLongitude[i] = NmeaGpsData.NmeaLongitude[i] & 0xF;
    }

    // Convert longitude from degree/minute/second (DMS) format into decimal
    valueTmp1 = ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[0] * 100.0 + ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[1] * 10.0 + ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[2];
    valueTmp2 = ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[3] * 10.0 + ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[4];
    valueTmp3 = ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[6] * 1000.0 + ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[7] * 100;
    valueTmp4 = ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[8] * 10.0 + ( double )NmeaGpsData.NmeaLongitude[9];

Longitude = valueTmp1 + ( valueTmp2 / 60.0 ) + ( ( ( valueTmp3 + valueTmp4 ) * 0.0001 ) / 60.0 );

Want ik denk dat het hier ergens mis gaat.

[veltnet]

Tot nu toe bedankt voor de tips. Deze wordt erg op prijs gesteld. Ik ga er vanavond weer naar kijken en zal laten weten wat de resultaten zijn

[veltnet]

Uiteindelijk heb ik een nieuwe encoding bedacht waarbij geen minteken voorkomt. (0..360 en 0..180) Het lijkt nu zonder problemen te werken. Als er behoefte is aan werkende code dan hoor ik het wel. Zal het binnenkort op Github slingeren.

[veltnet]

De data is nu als kml op te vragen via http://mechanicape.nl/lora