コグノスケ

GPSは世界一正確な時計

GPSのレシーバーモジュールを買いました。Globalsat BU-353S4というUSB接続の製品で、Amazonで5,000円くらいです。

買った理由ですが、別に家の位置を知りたかったわけではなく、NTPサーバのクロック源にしてみたいと思ったからです。

NTPの時刻同期方法

NTPというのはPCやサーバの時刻を合わせるためのプロトコル（Network Time Protocol）のことです。NTPサーバとはNTPを使った時刻合わせの機能を提供するサーバのことです。

普通の人は公開されているNTPサーバを使うので、自分でNTPサーバは立てませんが、マシンがたくさんあるような場所（会社、学校など）では、全員が一気に公開NTPサーバにアクセスすると、NTPサーバの持ち主に迷惑（サーバがダウンしたり、回線が埋まって動作不能になる）になります。

自分マシン1 <-- 同期 --+--> 自分NTPサーバ <-- 同期 --> 公開NTPサーバ
自分マシン2 <-- 同期 --+
...                     |
自分マシンn <-- 同期 --'

公開NTPサーバと同期させたネットワーク内の1台のみを自分NTPサーバとして、他のマシンは自分NTPサーバと同期させることで、公開NTPサーバに掛かる負荷を軽減させます。

ここでふと疑問に思ったのが、公開NTPサーバが無かったら、自分NTPサーバはどうやって正しい時間を取ったら良いの？ということです。

調べてみるとNTPサーバは様々な時計から、時刻を取得できる（NTPのクロックドライバのドキュメント）ようです。良くできてます。

その中でもGPSが割と接続も、設定も簡単そうだったので、試してみることにしました。

GPSとして使ってみる

買ってきたGPSモジュールをLinuxマシンに繋ぐと下記のようなメッセージが出ます。どうやらGPSモジュールはPCから見ると単なるシリアルポート /dev/ttyUSB0として扱われている（★1）ようです。

usb 4-2: new full-speed USB device number 2 using uhci_hcd
pl2303 4-2:1.0: pl2303 converter detected
usb 4-2: pl2303 converter now attached to ttyUSB0★1
usb 4-1: new full-speed USB device number 3 using uhci_hcd

シリアルポートに入力されてくる文字列を見ても意味不明なのでgpsdというソフトに意味を理解して貰います。gpsdを起動する前に、設定ファイルへ先ほどカーネルログに出ていたシリアルポートを指定します（★2）。

Debianでは /etc/defaultというディレクトリの下に設定ファイルが集まっていて、gpsdの設定ファイルもそのディレクトリにあります。

# Default settings for gpsd.
# Please do not edit this file directly - use `dpkg-reconfigure gpsd' to
# change the options.
START_DAEMON="true"
GPSD_OPTIONS=""
DEVICES="/dev/ttyUSB0" ★2
USBAUTO="true"
GPSD_SOCKET="/var/run/gpsd.sock"

設定が終わったら /etc/init.d/gpsd startとしてgpsdを起動します。何もメッセージが出なくて不安になる方は、ps ax | grep gpsdとして、起動しているかどうか見ると安心できると思います。

さらに、衛星との通信状況などグラフィカルに表示してくれるxgpsというナイスなソフトをインストールし、起動してみます。

apt-get install gpsd-clients

xgps

画面イメージは下記のようになりますが、室内かつ部屋の前には廊下があるせいか、ほとんどGPS信号を受信できていません……。

xgpsの動作イメージ

残るはNTPサーバの設定ですが、続きはまた今度。