コグノスケ

GPS故障？

目次: 自宅サーバー

先日（2015年5月8日の日記参照）の日記で壊れているのかと思っていたGlobalsat BU-353-S4ですが、実は壊れていませんでした。

GPS受信機が受信状態を伝える通信方式には、NMEA 0183という規格に基づいたテキストデータで送ってくるか、GPSの受信機メーカー独自のバイナリデータで送ってくるか、の2つがあるようです。

恐らく大抵のメーカーは両方に対応しており、NMEAか、メーカー独自バイナリかが選択できます。もちろんGlobalsat BU-353-S4が採用しているSiRF Star IVもどちらかを選ぶことができます。

どうも色々いじっているうちにバイナリモードになってしまっていたらしく、NMEAを期待していたGPSのデータ表示アプリなどが「何言ってるのかわからんわ、このデバイス」状態に陥っていました。故障じゃなくて良かったです。

stty -F /dev/ttyUSB0 ispeed 4800 && cat < /dev/ttyUSB0
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*1E
$GPGSV,3,1,12,01,00,000,,02,00,000,,03,00,000,,04,00,000,*7C
$GPGSV,3,2,12,05,00,000,,06,00,000,,07,00,000,,08,00,000,*77
$GPGSV,3,3,12,09,00,000,,10,00,000,,11,00,000,,12,00,000,*71
$GPRMC,,V,,,,,,,,,,N*53
...

もし上記のようにテキストデータが受信されればNMEAモードになっています。もしグチャグチャの字が受信されるときは、ボーレートが間違っているか、バイナリモードになっている可能性が高いです。

モードの切り替え方

GPSデータの通信方式を切り替えるにはgpsctlというコマンドを使います。GPSデバイスが /dev/ttyUSB0として認識されているとして、

# to NMEA
gpsctl -f -n /dev/ttyUSB0

# to Binary
gpsctl -f -b /dev/ttyUSB0

オプション-nはNMEAモードにする、-bはバイナリモードにするという意味で、-fはローレベル（gpsdを介さないという意味らしい）でGPSデバイスにアクセスするという意味です。

ちなみにSiRF Star IVはモード切り替えに数秒〜10秒近くの時間がかかることがあります。さすが「絶対買わない方が良いぜ」と言われるだけのことはある…。

無理やり変えてみる

これで終わりだとあまり面白くなかったので、Globalsat BU-353-S4の通信方式をgpsctl -n以外で切り替える方法も試してみます。

ありがたいことにGlobalsat USのサイトからSiRFバイナリデータの仕様書を入手できますので、NMEAモードへの切り替えコマンドを送ってみようと思います。仕様書のダウンロードはこちらのサイトの「SiRF Binary Protocol Document」からできます。

ちなみに仕様書の「Switch To NMEA Protocol – Message ID 129」にそのまま使える例が載っていますので、これをそのまま送ってみます。

• A0A20018 - Start Sequence and Payload Length
• 810201010001010105010101000100010001000100012580 - Payload
• 013AB0B3 - Message Checksum and End Sequence

このデータをバイナリエディタなどでファイル（to_nmeaというファイル名だとします）に書いておき、

# gpsctl -f -b /dev/ttyUSB0
/dev/ttyUSB0 identified as a SiRF 9GSD4e_4.1.2-B2_RPATCH.02-F-GPS-4R-1301151 01/17/2013 017 at 9600 baud.
gpsctl:SHOUT: switching to mode BINARY.
falcon:~# stty -F /dev/ttyUSB0 ispeed 9600 && cat < /dev/ttyUSB0 | hexdump -C
00000000  a0 a2 00 29 02 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |...)............|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 03 36 02 6a 9c 5a  |...........6.j.Z|
00000020  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 01 9d b0  |................|
00000030  b3 a0 a2 00 09 09 00 00  00 00 00 00 00 00 00 09  |................|
...

# cat to_nmea > /dev/ttyUSB0

# stty -F /dev/ttyUSB0 ispeed 9600 && cat < /dev/ttyUSB0
$GPGGA,163721.731,,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*53
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*1E
$GPRMC,163721.731,V,,,,,,,280515,,,N*43
...

以上のようにバイナリをGPSデバイスに送りつけると、無事NMEAモードに切り替わります。ちなみに上記の設定例だとボーレートが4800bpsから9600bpsに変わってしまうので注意してください。

ピリオドとユーザ名の不思議

Debianのセットアップでユーザ名にピリオドを使ったら「不正なユーザ名」と言われるので、何故？と思って調べたら思いのほか歴史がありました。

元々BSDでは、chownのユーザ名とグループ名の区切りにピリオドを使っていたそうで、ユーザ名にピリオドを使うなど以ての外でした。

しかしPOSIXがユーザ名にピリオドも使えるよ、と決めてしまったので、哀れchownの区切りはピリオドからコロンになりました。

Debianのセットアップスクリプトは安全側、つまりユーザ名のピリオドに対応していない古いツールを考慮してBSD時代のルールを守っているのだろう、と思われます。

実は誰も直さずに放置されているだけかも知れませんけど…真相はわかりません。

メモ: 技術系の話はFacebookから転記しておくことにした。