Приветствую, Хабр!
Когда дети пошли в школу, мы купили им часы с SIM-картой и GPS. Довольно удобное устройство для начальной школы, когда нужно чтобы ребенок минимум отвлекался на различные гаджеты на уроках. Дети уже выросли и ходят с телефонами, а пара часов осталась. Наконец я решил их использовать для чего-то полезного.
В своем примере я использовал часы Q50. В приложении SeTracker они привязываются к номеру телефона родителя, через который можно мониторить местоположение. Звонки приходят только от абонентов из записной книги.
Препарируем часы
Часы Q50.
Часы уже чего только не повидали. Я менял на них аккумулятор, стекло и часть корпуса. В общем, в таком виде они свое отжили. Можно было бы просто бросить часы в машину, подключив к зарядному устройству с micro-USB, но тут есть несколько нюансов.
- Статью УК РФ 138.1 никто не отменял, хоть она и претерпела некоторые изменения. Основная загвоздка — встроенный в часы микрофон. Даже если использовать такой трекер в своем автомобиле, это может привести к нежелательным последствиям.
- Я очень хотел оставить аккумулятор и увеличить его мощность. Мне нужно, чтобы заряд держался порядка недели при отключении автомобильного аккумулятора (тут многое зависит от настроек режима геолокации в часах, данные на сервер можно отправлять раз в минуту или в час). Хотя здесь вопрос остается открытым — возможно, установлю аккумулятор поменьше. Все выяснится на тестах в автомобиле.
- Безопасность. Однажды у меня в руках взорвался Li-ion аккумулятор на 1,5 А. Как итог дырка — в линолеуме
и мокрые штаны. Горит такой аккумулятор довольно долго и не обычным огнем, а как газовая горелка. Следовательно, для этой задачи я однозначно буду использовать металлический корпус. - Выносные антенны. Автомобиль будет выполнять функцию экрана, что особенно губительно для GPS.
Разбираем корпус и отсоединяем все что можно отсоединить.
Часы Q50 без корпуса.
Мне понравилась GPS-антенна. Я буду использовать выносную на магните, а эту обязательно применю для чего-нибудь в будущем (уже даже есть идейка).
Часы Q50 без корпуса и шлейфов.
С другой стороны платы есть все необходимые тест-поинты (даже контакт кнопки включения). Сюда я подключил аккумулятор и вывел внешнее питание. Экран хотел оторвать, но потом решил оставить, чтобы можно было наблюдать за работой часов во время экспериментов.
Проверяем, что ничего не поломалось после всех манипуляций с разборкой и отпаиванием:
Включение часов без корпуса.
Отлично, пока ничего не сломалось!
Подключаем антенны
GPS-антенна подключается разъемом U.FL, GSM-антенна (она приклеена внутри корпуса) — через прижимные контакты на корпус. Я это все отпаял и буду использовать Pigtail SMA для вывода антенн на боковую часть корпуса.
Pigtail SMA на корпус.
Аккуратно припаиваем их к плате, чтобы не оторвать контактные площадки. Должно получиться примерно так:
Припаянный к плате Pigtail SMA.
Корпус алюминиевый из профиля и боковыми накладками (тоже алюминиевыми). Для того, чтобы все закрепить внутри, из текстолита вырезаю прямоугольник, а аккумулятор LP9051109 креплю на двухсторонний скотч. Главное ровно приклеить, иначе потом будет не отодрать.
Пластина для крепления аккумулятора.
Зарядку/разрядку аккумулятора еще гоняю. Были сомнения по поводу тока с контроллера заряда, но вроде все нормально. Далее я припаял все провода к плате, вывел кнопку включения c внешним питанием и подключил аккумулятор.
Включение для проверки.
Проверяем… хм, все еще работает. На фото выше видны подключенные антенны. Для GPS магнитная антенна на длинном проводе, чтобы можно было прицепить к кузову автомобиля поближе к стеклу, но под обшивкой. GSM-антенна обычная штыревая.
Запускаем на телефоне программу SeTracker и проверяем, работает ли GPS/GSM. Видим, что команды управления доходят, координаты определяются. Также можно посмотреть перемещение трекера, задать «геозону дом» и многое другое.
SeTracker.
Доработка схемы питания
Можно собирать дальше. Так как питание бортовой сети автомобиля 12 В, а трекер нужно питать от 5, поставил макетку DC/DC-преобразователя. Плату с экраном элегантно закрепить не получилось — у нее нет никаких крепежных отверстий. Термоклей тоже не очень хороший вариант. Поэтому решил приклеить на автомобильный герметик. Он довольно эластичный и при необходимости можно срезать.
Все внутренности трекера в сборе.
Сборка в корпус
Пока сохнет герметик, в корпусе нужно сделать отверстия для вывода разъемов (используются обычные сверла по металлу) и кнопки (на помощь приходит ступенчатое сверло).
Отверстия для вывода разъемов и кнопки.
Прикручиваем разъемы и кнопку к планкам корпуса. Все провода с запасом, чтобы было проще собирать.
Установленные разъемы и кнопка.
Внешний вид корпуса.
В принципе, получилось неплохо. Можно начинать тесты на автомобиле. Потом уже станет понятно, как обстоят дела с аккумулятором, достаточно ли такой антенны GSM или нужно будет сделать выносную.
Трекер в сборе с антеннами.
Еще раз хочу предупредить об ответственности за использование трекеров в целях сбора информации о других людях — делайте лично для себя. Спасибо за внимание, успехов!
Комментарии (68)
rendov
22.05.2024 08:17+3А где будет размещаться сие чудо? Летом в салоне оставленного на парковке авто бывает 60°, а аккум купленый на алике скорей всего без защитного клапана сброса давления. И вот ваш аккум начнет пухнуть, лопнет, загорится, а металлический корпус станет отличным раскаленным прикуривателем для растопки окружающих предметов. Если уж колхозите, то купите асбестовую ткань и заверните акумм, так хоть шансы повысятся на сохранность автомобиля.
А вообще посмотрели бы как решают проблему в современных видеорегистраторах - там ионисторы пихают, чтоб и в -50° и в +50° все работало штатно, а у вас в мороз трекер превратится в тыкву. Тем более корпус на фото огромный, ограничений на пространство особо нет, можно разгуляться добавив суперкондеров побольше и организовать их подзарядку от АКБ с помощью esp8266 и релюшки. А а вайфай модуль и хорошее питание открывает дорогу для расширений функционала дальше...
the_bat Автор
22.05.2024 08:17+3Располагаться будет в багажнике авто. Аккум не с алика и его рабочая температура -20 +60 град, но мне кажется что он долго гореть не будет без кислорода, хотя надеюсь этого и не произойдет. Также у меня регистратор на зеркале на самом пекле с li-ion, раз в год проверяю в нем аккум, раз в 2-3 года меняю, так как начинает подпухать. Для зарядки можно запитать устройство не напрямую, а от цепи которая будет запитана при повороте ключа.
MaFrance351
22.05.2024 08:17+6Проблема в том, что химия, использующаяся в литиевом аккумуляторе, сама по себе выделяет при нагреве кислород, который поддерживает горение. Именно поэтому при тушении тяговых аккумуляторов их либо засыпают песком, либо погружают в воду (как в той истории с Tesla) до полного охлаждения.
vesowoma
22.05.2024 08:17+1В домашних условиях литиевые АКБ тушить водой НЕЛЬЗЯ! Ну разве что АКБ бросить в полную ванну, но и при этом стоит отвернуться. Потому что малое количество воды лишь усугубит ситуацию, литий как щелочной металл, и его оксиды реагируют с водой с выделением тепла! Не так интенсивно как натрий и тем более калий, но достаточно для файер-шоу. Чистого лития в АКБ в отличие от батареек последние лет 15 нет.
GennPen
22.05.2024 08:17На сколько помнится, чтобы проблем с органами не было, то на корпусе нужно отчетливыми буквами писать, что это GPS трекер и светодиод добавить показывающий включение и работу устройства.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Да, наклейку хочу сделать, на всякий случай и по поводу светодиода тоже подумаю, так как он не сильно повлияет на разряд аккумулятора.
SuperTEHb
22.05.2024 08:17+3В автомобильной сети по стандарту может происходить всякое. Стоит подумать о защите цепей питания.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Спасибо. Хорошая идея, думаю можно добавить фильтр по питанию.
AmiGO1
22.05.2024 08:17Несколько я помню, напряжение бортовой сети на заведённом двигателе 13.8-14.8 В в зависимости от производителя авто. На моём старом Ниссане напряжение на заведённом авто 14.4, на "классике" было 14.2. Проверьте, хорошо ли держит такое напряжение ваш DC-DC.
Zara6502
22.05.2024 08:17GPS-антенна подключается разъемом U.FL
скажите, а этот разъем не совместим ли с антенным подключением для ТВ?
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Немного не понял вопрос. U.FL это SMD разъем на плате для подключения тонкого экранированного провода. Если Вы говорите о импедансе (волновом сопротивлении), то он разный, но работать будет.
Zara6502
22.05.2024 08:17я текст связал с тем что на картинке, там штекер-мама с резьбой, напоминает такой у ТВ, я просто такой для ТВ найти нигде не могу.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17На картинке SMA. Вам нужен переходник, наверное, "Реверсивный переходник RP-SMA male (папа)-F female (мама)" - поищите в картинках яндекса.
Zara6502
22.05.2024 08:17мне не нужен переходник, мне нужно то что на вашей картинке, но чтобы оно совпадало с антенной гайкой.
Zara6502
22.05.2024 08:17у меня вот такой в ТВ
Визуально оно немного отличается от вашего Pigtail SMA (как я понял ваш провод так называется). Вот и хочу понять совместимы ли они.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Нет, они разные по диаметру. Вам нужен F-коннектор на антенный кабель.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Вот так можно найти на яндекс маркете "Разъем F-коннектор для кабеля RG-6, гнездо на плату"
Zara6502
22.05.2024 08:17Как-то не получается, в выдаче все вот такие
и один вот такой, но по безумной цене. Ладно, буду мониторить цены, может поймаю где-то. спасибо за название коннектора!!!
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Я понял, Вам нужен F-коннектор, скорее всего.
Zara6502
22.05.2024 08:17вот я и не могу найти такой коннектор в исполнении как на вашем фото, чтобы его можно было закрепить на стенке гайкой. Интересно что продукция с такими коннекторами есть, а самих коннекторов нигде нет.
ovegio
22.05.2024 08:17+3Может из этого что-то подойдёт?
https://www.chipdip.ru/catalog-show/rf-connectors?x.178=By2C&x.179=4YED&ps=x3Zara6502
22.05.2024 08:17ага, спс, теперь хоть знаю как оно называется.
Dakar
22.05.2024 08:17+1А если взять антенный тв-сплитер и отсечь все лишнее? Колхоз конечно, но при должном усердии снаружи заметно не будет
Zara6502
22.05.2024 08:17о чем речь?
Dakar
22.05.2024 08:17
О вот таком устройстве, содержащим несколько требуемых пазъемов и стоящим совсем небольших денег. Еще и продается в любом городе с прилавка,а не на заказ. Этот скрин с сайта ВсеИнструменты Dakar
22.05.2024 08:17Если речь о резьбовом разъеме для кабеля тв-антены, то самый что ни на есть тот ибо это устройство предназначено для разветвления антенных тв кабелей и использует резьбовые соединения.
CitizenOfDreams
22.05.2024 08:17+8А вообще посмотрели бы как решают проблему в современных видеорегистраторах - там ионисторы пихают, чтоб и в -50° и в +50° все работало штатно
Ионисторов в видеорегистраторах хватает на несколько секунд работы - чтобы сделать корректный шатдаун при пропадании питания. Аккумулятор они, увы, не заменят.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Совершенно верно. Пытался перевести свой регистратор на ионисторы - не получилось. То, количество (объем), который необходим для завершения работы, попросту не уместился в корпусе.
anka007
22.05.2024 08:17Хочется подробностей про положение. У меня были q90, типа чуть более продвинутая модель, опеределение местоположения было очень медленным и очень не точным. Сейчас третий год с хуавеевскими часами ходит, вот у них быстро и точно показывается местоположение. (еще звук хороший, а вот размеры ппц большие)
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Точность низкая думаю из-за антенны, именно поэтому я ее вынес в своем устройстве. Также мне показалось, что координаты более достоверные когда устройство перемещается, но это если говорить о метрах точности. Когда часы носил ребенок иногда я наблюдал, что координаты улетают (приходит сообщение "Выход из геозоны дом"), но при повторном запросе все исправлялось.
anka007
22.05.2024 08:17Интересно, что придумали хуавей, что их часы не сильно больше размером (может даже за счет аккума - при большей мощности железа держат заряд дольше), но гео очень хорошо работает, реально можно доверять. А прочие могли показать координаты "мамой клянусь, что вот здесь в радиусе метр" чуть ли не в полукилометре от реального нахождение.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Возможно другая антенна. Антенный усилитель GPS. Расположение антенны относительно руки и других частей часов. Дольше держать заряд аккумулятора позволяет более продуманное ПО.
VT100
22.05.2024 08:17+1Поскольку часы не были рассчитаны на постоянную зарядку - стоит провести тест на опухание до установки в машину.
Тут уже были истории про вторую жизнь планшетов в виде мелкой домашней утвари - могут опухать.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Да, как раз стоит на тестах разрядки/зарядки (не в авто). Так же возможно запитаю от цепи зажигания (которая обесточена пока авто заглушено). Проверяю как держит аккум.
blind_oracle
22.05.2024 08:17Поясните, что значит - опухать? :)
vesowoma
22.05.2024 08:17+6
как-то так blind_oracle
22.05.2024 08:17А, речь про аккум, я думал это какой-то эвфемизм :)
Да, батарею у "стационарных" устройств лучше вообще удалять, либо выставлять в прошивке не более 80% заряда если есть возможность.
VecH
22.05.2024 08:17А есть какая нибудь плата для заряда аккумулятора Li-ion с условием заряда допустим до 4.1 вольта и останавливать заряд, и начинать заряд при напряжении 2.9 вольта ?
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Я не встречал, но думаю ее просто сделать. Заодно циклы заряда/разряда будут. Можно вообще аккум убрать, но хочется сохранить работу устройства при отключении основного аккумулятора.
CitizenOfDreams
22.05.2024 08:17Заодно циклы заряда/разряда будут.
Как раз это литиевым аккумуляторам и не нужно, для них неглубокий разряд предпочтительнее. Вот уменьшенное напряжение заряда положительно влияет на продолжительность жизни аккумулятора (но соответственно уменьшает количество запасаемой/отдаваемой энергии).
EEEugene
22.05.2024 08:17+1Уважаемый автор, при использовании такого аккумулятора Вы рискуете сжечь свой автомобиль. Литий-ионный аккумулятор выйдет из строя в первую же зиму, при зарядке при отрицательной температуре. И, как правильно сказали выше, он вздуется и выйдет из строя, в худшем - воспламенится.
Вывод: нужна другая химия аккумулятора. Раз сфера применения - автомобиль, используйте проверенные решения, ту же свинцово - кислотную химию. На рынке есть свинцово-кислотные аккумуляторы 12 вольт емкостью 1-2 ампер-часа достаточно компактного размера, их можно заряжать от бортовой сети автомобиля, обязательно ограничив ток заряда. Определите емкость аккумулятора исходя из Ваших требований по длительности работы. Питать устройство будете через преобразователь 12-5 вольт, или 12-3.7 вольта.
Если не хотите со свинцово-кислотной химией, тогда единственный вариант для наших условий литий - титанат, его можно заряжать до минус 20. Но так как там низкий вольтаж, либо придется несколько батарей ставить, соответственно, помимо преобразователей, потребуется еще и баллансировщики заряда, контроллер заряда, либо одну батарею и чем-то повышать напряжение. Но мне кажется игра не стоит свеч.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Да, спасибо. Я думаю по этому поводу. Просто у меня за время владения авто (>10 лет) с первого дня стоял регистратор. Как я уже писал выше, я периодически проверяю аккумулятор и меняю. Он в автомобиле 24/7. Но Вы правы, я либо избавлюсь от аккумулятора, либо поменяю на свинец. Есть относительно компактные на 6В, только нужна схема зарядки другая.
SuperTEHb
22.05.2024 08:17То-то авторегистраторы в первую же зиму сжигают половину страны.
rendov
22.05.2024 08:17Там емкость в региках обычно 200-300 мАч, а теперь посмотрите на 5500 монстра у автора. Это как вместо петарды гранату в салоне перевозить. Не горит пол страны по простой причине, что в 99% случаев батарея просто слегка вспухает, ломает пластиковый корпус видеорегистратора, и автовладелец покупает новую модель. А класть высокоёмкостный литиевый аккумулятор в металлический корпус, который не расползется по швам, а будет стойко вдавливать острые карая внутренней начинки в распухающую оболочку аккумулятора... Брррр.
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Аккум на текстолите и зазоры большие. Над ним и под ним ничего нет и есть пространство. Никакая начинка никуда вдавливаться не будет. Корпус из алюминия 2,5мм. Болты четверка.
rendov
22.05.2024 08:17Такой большой аккумулятор, как у вас, вздувается раза в 3-4 в объеме при самом плохом исходе. На фото видны ребристые края корпуса, не берусь утверждать, но кромки выглядят остро. Вам уже в комментариях писали, что лучше свинцово-кислотный компактный необслуживаемый аккумуляторов на 1 а/ч, т к. он намного безопасней, для подобных условий и стоит дешевле. Зачем возить "гранату" в багажнике, когда можно выбрать более безопасный вариант?
the_bat Автор
22.05.2024 08:17Да, спасибо. Я уже ищу аккум и схему заряда. Если Вы знаете хорошую схему для 6В или 12В, просьба поделиться. У меня есть хорошая схема для 12В аккума при зарядке от 12В питания, но она громоздкая.
VT100
22.05.2024 08:17КМК, лучшая схема для зарядки 12 В свинцового аккумулятора резервного питания от бортсети 12 В - диод Шоттки.
kh0
22.05.2024 08:17для такой фичи я добавил последовательно на батарею от зарядной платы диод шотки, акк стал заряжаться до 3.95 и не больше. А потребление идет по другой линии.
alexey-simf
22.05.2024 08:17+1Статью УК РФ 138.1 никто не отменял
Подумал, что наверняка есть оговорки про личное использование.
Поискал и нашёл https://epp.genproc.gov.ru/web/proc_71/activity/legal-education/explain?item=64689385 где есть:Не могут быть квалифицированы по статье 138.1 УК РФ также действия лица, которое приобрело предназначенное для негласного получения информации устройство с намерением использовать, например, в целях обеспечения личной безопасности, безопасности членов семьи, в том числе детей, сохранности имущества или в целях слежения за животными и не предполагало применять его в качестве средства посягательства на конституционные права граждан.
Прокурор района Тимаков О.Н.
Underreind
22.05.2024 08:17Ещё один вариант использования часов - Wi-Fi dongle. Или как там его. Когда лень было искать-покупать, а они вот рядом валяются. Берут Wi-Fi и отдают на комп по шнурку. И питание, и поиграть местом более качественного приёма.
i3ml8
А где вы такой корпус взяли?
the_bat Автор
Не смог вспомнить. От какой-то разработки, лет 5 валялся и вот пригодился.
newintellimouse
На алиэкспрессе полно
Алюминиевый корпус | Best prices | AliExpress