La géo-localisation dans App Inventor Introduction 07/2016 Pierre Huguet pierre.huguet50@gmail.com

Qu’est-ce qu’une géo-locatisation ? Dans les lignes ci-dessous laquelle ne fournit PAS une localisation de l’université de San Francisco ? 2130 Fulton street San Francisco, CA 00:22:90:4F:12:20 (SSID) Les latitude et longitude GPS mesurées dans une salle de cours de l’université avec son smartphone, Les latitude et longitude calculées à partir des bornes Wifi et GSM Networks au même endroit, Les latitude et longitude mesurées sur une carte ou image satellite d’un service Web.

Qu’est-ce qu’une géo-locatisation ? Toutes sont des géo-locatisations, mais de 2 types : type "adresse": L’adresse postale, SSID ou IP, l’adresse internet, … C’est une information qui permet de savoir comment y aller type géométrique avec un système de coordonnées Coordonnées géographiques : latitude, longitude en degrés, altitude en mètres, Coordonnées cartographiques : X, Y, Z en mètres ou km lus sur une carte. Ces coordonnées indiquent "où" , dans un repère. Elles permettent de faire des calculs de distance

Sources de géo-locatisation Les sources sont multiples : les capteurs du smartphone, les services Web ou un mélange des deux. La localisation GPS utilise un capteur du smartphone. La locatisation est calculée à partir des signaux reçus des satellites "GPS", La localisation "réseau" est une méthode hybride Elle utilise la localisation des bornes du réseau et analyse l’intensité reçue depuis chacune, La localisation sur les cartes est la méthode traditionnelle, elle fonctionne depuis le 17°siècle (avec Cassini et le canevas des cartes par triangulation). Nous l’utiliserons pour déterminer les coordonnées géographiques d’un pixel sur une carte.

Exercice : notez les méthodes en fonction de différents critères Disponibilité (et précision) à l’intérieur, Disponibilité (et précision) à l’extérieur, Dépendance à un réseau ou service Web, ou type de source (capteur/service réseau), Confidentialité de la localisation, Consommation d’énergie (batterie), Info 2D (lat, long) ou 3D (lat,long,altitude)

Donnez une note entre --/++ (then read on … you will have the answer some slides later …) Notez de -- à ++ Disponibilité & Précision à l’intérieur Précision à l’extérieur - Dépend d’un réseau + capteur local Conso batterie Confidentialité -- 2D 2D+ ++ 3D GPS latitude, longitude et altitude lat, long réseau (dont SSID) Addresse postale & altitude sol Cartes numériques imagerie satellite

Qu’est-ce que le GPS ? (or Galiléo/Europe, Baidu/Chine, Glonass/ Russie) Le « Global Positioning System » comprend 2 parties : La partie ou le segment spatial : avec 24+ satellites, qui orbitent à 20 000 km et diffusent leur positon et l’heure, avec une TRES grande précision. La partie ou le segment sol : qui comprend les composants de réception GPS de nos smartphones qui décodent l’heure et la position des satellites traduisent les différences de temps en distances (en multipliant par la vitesse de la lumière) puis calculent la latitude, la longitude et l’altitude à partir des positions et distances (vision simplifiée) Note : De bonnes applis sur le playstore permettent de voir où sont les satellites (ex : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.chartcross.gpstest)

GPS : Les pour et les contre (or Galiléo/Europe, Baidu/China, Glonass/ Russia) Le signal GPS est très faible (>20 000 km), mais suffisant pour calculer des positions géographiques. Les erreurs sont liées aux incertitudes sur la vitesse de la lumière et aux rebonds du signal radio sur les immeubles. La précision dépend du nombre de satellites en vue. Il en faut au moins 4 pour avoir une première mesure (avec 4 inconnues : x,y,z,t) puis 3 ensuite. La précision est bonne à l’extérieur en terrain ouvert, Ca ne marche pas (ou mal) à l’intérieur, Le calcul n’utilise que le composant GPS, Aucun signal n’est émis (mode avion, discrétion), Mesures en 3D (latitude, longitude et altitude), Consommation d’énergie plus élevée, C’est un système contrôlé par les militaires aux US.

Observation de la constellation GPS, Galileo, Glonass La position des satellites Galileo, GPS, Glonass,… et leur niveau de réception par votre téléphone peut être visualisée (ex : logiciels GPS test sur le Playstore) A l’intérieur d’une pièce, loin des fenêtres, le signal ne passe pas : (planches du haut, satellites en rouge et mauvais rapport signal/bruit) Puis lorsqu’on est à l’extérieur - ici sur le balcon – le signal de certains satellites est reçu et la localisation peut être calculée (planches du bas, satellites du vert au rouge et signal/bruit) Ici la localisation (ou fix) est calculée avec une précision de 13 m. (Des satellites sont masqués par le bâtiment).

Les réseaux : sources de localisation Les réseaux radio (GSM, Wifi, …) des centaines de millions de points : (cf. wigle.net > 250 millions) Bonne précision en zone urbaine Le signal reste disponible à l’intérieur Basé sur les signaux Wifi et GSM L’utilisateur peut être localisé 2D seulement (latitude, longitude) Faible consommation d’énergie en plus (mode économie de batterie)

Les réseaux : sources de localisation Argenteuil Hotspots autour de l’E2C Wifi et GSM Ils sont géolocalisés SFR Orange free

Les services web comme moyens de localisation (ou de conversion) Des services Web permettent de convertir une localisation géographique en adresse postale ou inversement : Pour obtenir l’addresse avec la latitude et la longitude par exemple : google maps geocoding API Pour obtenir l’altitude du sol à partir de la latitude-longitude par exemple : google maps elevation API Ce ne sont PAS les capteurs du smartphone qui donnent l’adresse, il faut avoir accès à internet et un servie Web. Ca marche bien en zone urbaine (pays ouverts) Service réseau (nécessite internet et un serveur) L’adresse demandée est vue (pas de confidentilité) 2D1/2 (accès à l’altitude du sol) consommation d’énergie limitée (Wifi) “Si c’est gratuit, c’est toi le produit”

Maintenant, remplissez les cases Notez de -- à ++ Disponibilité & Précision à l’intérieur Précision à l’extérieur -- Dépend d’un réseau + capteur local Conso batterie Confidentialité -- 2D 2D+ ++ 3D GPS latitude, longitude et altitude lat, long réseau (dont SSID) Addresse postale & altitude sol Sans objet Cartes numériques imagerie satellite

Maintenant, remplissez les cases Notez de -- à ++ Disponibilité & Précision à l’intérieur Précision à l’extérieur -- Dépend d’un réseau + capteur local Conso batterie Confidentialité -- 2D 2D+ ++ 3D GPS latitude, longitude et altitude -- ++ ++ (Capteur) 3D lat, long réseau (dont SSID) Addresse postale & altitude sol Sans objet Cartes numériques imagerie satellite

Maintenant, remplissez les cases Notez de -- à ++ Disponibilité & Précision à l’intérieur Précision à l’extérieur -- Dépend d’un réseau + capteur local Conso batterie Confidentialité -- 2D 2D+ ++ 3D GPS latitude, longitude et altitude -- ++ ++ (Capteur) 3D lat, long réseau (dont SSID) + + en ville - campagne - Mix - 2D Addresse postale & altitude sol Sans objet Cartes numériques imagerie satellite

Maintenant, remplissez les cases Notez de -- à ++ Disponibilité & Précision à l’intérieur Précision à l’extérieur -- Dépend d’un réseau + capteur local Conso batterie Confidentialité -- 2D 2D+ ++ 3D GPS latitude, longitude et altitude -- ++ ++ (Capteur) 3D lat, long réseau (dont SSID) + + en ville - campagne - Mix - 2D Addresse postale & altitude sol Sans objet --- Service web . --- 2,5D Cartes numériques imagerie satellite 10-30 m -- Service web

Configurer votre smartphone (smartphone, tablette, …) Dans l’onglet "localisation" dans les paramètres Activez la géo-localisation Choisissez un mode : Haute précision : GPS + réseau (Wifi, Bluetooth, GSM) Economie de batterie : réseaux seuls (Wifi, GSM, pas de GPS) Appareil uniquement : GPS seul Recommandations (commencez avec le mode 2) Utilisez le mode "Economie de batterie" à l’intérieur avec le Wifi actif, et en ville à l’extérieur si la précision vous suffit Le mode " Haute précision " sur AppInventor, ne marche (actuellement) que si le signal GPS est disponible.

Les composants App Inventor propriétés et évènements Propriétés du capteur de localisation HasLongitudeLatitude, Latitude, Longitude HasAltitude, Altitude HasAccuracy, Accuracy ProviderName, AvailableProviders Distance interval, TimeInterval Current address Évènements du capteur de localisation when LocationSensor.locationChanged When LocationSensor.statusChanged Procédures du capteur de localisation latitudeFromAddress(locationName) longitudeFromAddress(locationName)

Valeurs et validité des mesures HasLongitudeLatitude is the key property to know if there is a valid location (latitude and longitude) Latitude and Longitude are in degrees (WGS84) a degree of latitude measures around 111 km (40 000 km / 360°) a degree of longitude measures 111 km at equator and 0 at the poles : it is equal to 111 km * cosine (latitude) Note : Maps at topographic scales have square pixels in meters (not degrees). Detection of location change (latitude and longitude) triggers when LocationSensor.locationChanged according to the time or distance interval. These intervals should be proportionate with accuracy (ex : 10 000 ms for time and 10 meters for distance)

Principaux composants utilisés Pour configurer et utiliser le capteur de localisation Composants pour l’utilisation Composants de configuration Appel à des serveurs

Ecrire une Application qui affiche la latitude, la longitude, le fournisseur et la précision (latitude, longitude, provider, accuracy)

« La cartes" et la « gestion de données" On va essayer ! Les tutoriels de niveau 1 tà 4 vous proposent des exercices de difficulté croissante Dans une application concrète, vous aurez probablement besoin de manipuler des cartes, et des données et aborder deux autre sujets : « La cartes" et la « gestion de données" Sur ces sujets voir les tutoriels : Faire des cartes avec des services web, des cartes statiques ou des tables de fusion, Gérer, partager, cartographier avec les tables de fusion. Faites de belles Applis ! Vos commentaires sur : pierre.huguet50@gmail.com

Géo-localisation dans App Inventor Merci A vous de jouer! (les planches qui suivent précisent des points annexes)

Configuration de votre appareil Protéger un peu ses données « personnelles » ? Il faut activer la locatisation, MAIS vous pouvez désactiver son historique (Votre smartphone peut envoyer beaucoup d’infos…) Privacy ?

Configuration de votre appareil GPS + networks (but GPS only in practical use with App inventor) Networks (no GPS) GPS only Note : You can select the location provider according to the list associated with each mode. Enabling GPS (with high accuracy) may draw power on your battery even if you use « Network »

Choisir votre fournisseur, et configurer les seuils de temps et distance de rafraichissement (évènement : when location changed) Haute précision : best for outdoors when no battery limitation Economie d’énergie/réseaux : best for indoors-outdoors, battery saving, urban areas Appareil seulement /GPS : currently same as 1 with better privacy Use device configuration (rather App Inventor’s provider selection blocks) Time and distance intervals : Should be set in correspondance with accuracy Distance interval = accuracy/2 Time interval = distance interval / average speed (10 000 ms for time and interval and 10 m for distance is a good choice to get started)

Copies d’écran des tutoriels

Track positions Glasses to zoom- unzoom Cloud services (requires internet) : Letter icon to find address Z icon to find terrain altitude Test App in gallery : Location & GPS tutorial : 4 levels) ai2.appinventor.mit.edu/?galleryId=4532771345399808

Recommandations pour les formateurs Review geographic coordinates (latitude-longitude-altitude) and explain location providers, Experiment use and limitations of GPS and network sensors location & GPS tutorial App (app inventor gallery) GPS Test android app (playstore) to display GPS satellite signal levels (increases closer to windows, check before hand) Note : Start with network (indoors OK but 2D only). Show how to use device settings (location tab) Build sample program with key components and parameters When locationSensor.LocationChanged Display : HasLatitudeLongitude, Latitude, longitude (and accuracy) Test : Changes of the time and distance intervals

Scripts de base dans un programme Display location and time each time position changes Buttons to test settings