ESP Geliştirme Kartı ile GPS Konum Tabanlı Wifi Sinyal Toplayıcı

Bu içeriğimizde GPS sensörü ve WiFi modülü kullanarak, konum tabanlı WiFi sinyallerini toplayıp, harita üzerinden işaretleme ile anlamlandırmaya çalışıyoruz. Projenin tamamına göz atarken “Yasal Uyarı – Sorumluluk Reddi Beyanı“ kısmını okuduğunuzdan mutlaka emin olun.

Bu programla yaptığınız işlerden dolayı devreyakan.com ve içerik yazarı herhangi bir sorumluluk üstlenmez. Bu gibi yöntemler/projeler deneysel ve eğitim amaçlıdır. 802.11 Wi-Fi standardının ne kadar savunmasız olduğunu ve WiFi isimlerinizde kişisel veri paylaşmamanız gerektiğini göstermektedir.

KVKK Bilgilendirmesi

Öncelikle basit bir Androd tabanlı bir cihaz bile, bu projenin yapabileceği her şeyi daha kapsamlı yapabilir durumdadır. Burada dikkat çekilmek istenen nokta ise, WiFi ağlarınıza isim verirken, sizinle bir ilişki kurulabilecek bilgilerin yazılmaması gerekliliğidir. Kullanılan modüllerin toplam tutarının 10$’ı geçmediğini belirtirsek, bu gibi düşük tutarlarla basit bir WiFi haritasının çıkarılabileceği ortadır.

Yasal Uyarı – Sorumluluk Reddi Beyanı

Burada paylaşılan proje, hiç bir WiFi sinyali yayıcısının, fiziksel adresini(MAC), üretici bilgisini, ağa katılmış kullanıcıları ya da civarda olan kullanıcıların bilgisini içermez ve vermez. Ayrıca, bu gibi bilgilerin toplanmasını, işlenmesini desteklemez ve sağlamaz. Buradaki kod ile, sadece belirli bir konumdayken, cihazın yakaladığı WiFi sinyallerinin gücünü gösterir, bu bilgi hiç bir şekilde gerçek bir kimseyle ilişkilendirilemez, toplanan konum bilgisi ise sadece bu projedeki cihazın bulunduğu konuma aittir, WiFi sinyal yayıcısının konumu tespit etmez ve tespit etmeye çalışmaz.

Kod ve devre şemasında yapacağınız değişikliklerden devreyakan.com ve içerik yazarı sorumlu değildir.

Sonuç olarak; bu proje sadece projede yapılan cihazın konumunu verir, ve o konumdayken yakalayabildiği WiFi sinyalerinin çekim gücünü gösterir, toplanan bilgiler hiç bir şekilde gerçek biriyle eşleştirilemez.

Bu içerikteki yaptığınız işlerden dolayı devreyakan.com ve içerik yazarı herhangi bir sorumluluk üstlenmez. Bu gibi yöntemler/projeler deneysel ve eğitim amaçlıdır. 802.11 Wi-Fi standardının ne kadar savunmasız olduğunu ve WiFi isimlerinizde kişisel veri paylaşmamanız gerektiğini göstermektedir.

Hedeflenen Amaç

Deneysel olarak, seyir halindeyken, düşük maliyetli bir cihaz ile mevcut konumdayken yakalanabilen işaretsiz, ham WiFi sinyallerin dB cinsinden gücünü bir SD karta listeleyerek, o konumdaki WiFi sinyallerinin yoğunluğu deneysel olarak tespit etmek ve ilerleyen zamanlardaki tahmini toplam WiFi sinyallerin yoğunluğu öngörmektir.

Kullanılan Teknoloji

Kullanılan GPS modülü uBlox tarafından yapılan NEO-6M-V2 modelidir, veri sayfasına buradan bakabilirsiniz. Ayrıca, açık alanda yapılan testler ile uydudan sinyalleri yakalaması için, maksimum 30 saniye yeterlidir(cold start), eğer daha önceden yakalanan uydulardan, zaman geçmeden tekrar sinyal yakalaması için başlanırsa, yaklaşık 3 saniyede anlamları sinyaller toplamaktadır(hot start).

Ayrıca, tarih ve saat bilgisi, GPS uyduları tarafından sağlanmaktadır, bu yüzden harici bir RTC modülü olmadan zaman bilgisi toplanabilmektedir

Mini SD kart için kullanılan modülün üstünde bulunan voltaj regülatörü lm117v dir, bu regülatör 3.3V beslemesi ve mantık seviyesi olan bazı mikrodenetleyiciler ile problem çıkarmaktadır, bu yüzden sd kart modülünün üzerinde voltaj regülatörünü söküp, doğrudan regüle edilmiş 3.3V ile besyelebilirsiniz.

ESP8266, ESP32’ye göre daha düşük özelliklere sahip olmasına rağmen, daha makul fiyatları sebebiyle tercih edilmiştir fakat harici bir WiFi anteni bağlantısı için büyük efor harcamak gerekir, dahili PCB anteni ile, güzel sonuçlar alınsada tam anlamıyla yüksek bir performans sağlamamaktadır.

Modüllerin bir arada durması için 3D kutu tasarımı yapılmıştır, kullanılan kutu PLA filamenti ile basılmıştır, 2.4GHz WiFi sinyalleri, plastik kutuyla yapılan deneme yanılma yöntemleriyle penatre ettiği farkedilmiştir, bu yüzden kutu üzerinde sonradan açılan alanlar mevcuttur. Bu farkındalığın ardından tam olarak kapalı ve dahili pil devresi şarj edilebilir nihai bir ürün elde edilmiştir.

GPS sinyalleri ve Wifi sinyalleri her üç saniyede bir toplanır.

Sistem Görünümü

Kolay taşımak için kısıtlı bir alana sığdırılmış üç modül görseldeki gibi gözükmektedir. Düşme, çarpma, taşıma gibi eylemlerde sistemin sürekliliğini garanti altına almak için modüller ve lehimlenen kablolar sıcak silikon ile sabitlenmiştir.

Fine-tuned yani ince ayarlanmış GPS patch anteni 3D baskı ile basılmış kutunun en üstüne metal ground tarafından slikon ile sabitlenmiştir. Ayrıca, antenden çıkıp, modüle giden koaksiyel anten bağlantı kablosu zedelenmemesi için ısıyla daralan makaron ile korunmuştur.

Kutu üzerinde kaba kuvvet ile sonradan açılan kısımlar WiFi sinyallerinin yakalanmasında katkı olup olmayacağını denemek için açılmıştır. Konseptin tüm denemelerinde net bir sorunca varıldıktan sonra daha uygun ve tam anlamıyla kullanışlı bir tasarım ile yeni kutuya aktarım yapılmıştır.

Verileri Anlamlandırma

Toplanan konum, hız, yükseklik ve sinyal gücü verileri SD karta sonradan kullanımı kolay olması için CSV formatında kaydedilmiştir. Örnek bir çıktı şuna benzer:

08.06.2023;12:00:00;41.xxxxxx;29.xxxxxx;50;87;-92;-67;-86;-95

RSSI yani IEEE 802.11 sisteminde, kablosuz bir ortamda, rastgele birimlerde alınan göreli sinyal gücüdür. Bu nedenle RSSI değeri ne kadar büyük olursa, sinyal o kadar güçlü olur. Dolayısıyla, bir RSSI değeri negatif bir formda (örneğin −100) temsil edildiğinde, değer 0’a ne kadar yakın olursa, alınan sinyal o kadar güçlü olur.

Birden fazla RSSI sütunu, olası farklı bir WiFi sinyali tespit edildiğinde kod tarafında otomatik olarak eklenmektedir, başka bir konumda 2 farklı sinyal alırken, farklı bir konumda n sayıda sinyal alınması durumunda sütun olarak RSSI-(n-1) şeklinde sütuna işlenir.

Harita Üzerinde İşaretleme

Toplanan konum ve sinyal verilerini, her hangi bir CBS alt yapısına kolay bir şekilde ekleyebilirsiniz. Pratik ve kullanışlı olması için doğrudan, Google Earth Pro üzerine işlenen verilerin bir görüntüsü:

Sonuçlar ve Çıktılar

Bu projede sadece WiFi sinyal güçleri ve o an bulunan konum gözüksede, iyi niyetli olmayan kişiler, WiFi ağ isimlerinize kişisel bilgilerinizi yazmanız durumunda, konum bilgisi ve WiFi ağ ismi ile bu bilgileri ilişkilendirilebilir.

Ucuz bir donanım ile, GPS konumlandırması ve ESP8266 ile WiFi sinyal güçlerini toplayıp deneysel analizler yapabilirsiniz.

NEO-6M-V2 modülü, bir çok temel konumlandırma projesinde başarılı bir şekilde çalıştığını kanıtlamıştır. 2.4GHz WiFi sinyallerinin 1.5mm kalınlıktaki PLA filamentini penatre ettiği gözlemlemiştir.

Tüm sistemin, bekleme, çalışma, uydu sinyallerini yakalama, SD karta yazma gibi durumlardaki ortalama güç tüketimi ölçümlerine göz önüne alırsak, saatte 230mA gibi tüketimi söz konusudur. Yirmi dört saat sürecek bir veri toplama işlemi için yaklaşık 6A’lik bir kaynak yetecektir.

Bu içerikteki yaptığınız işlerden dolayı devreyakan.com ve içerik yazarı herhangi bir sorumluluk üstlenmez. Bu gibi yöntemler/projeler deneysel ve eğitim amaçlıdır. 802.11 Wi-Fi standardının ne kadar savunmasız olduğunu ve WiFi isimlerinizde kişisel veri paylaşmamanız gerektiğini göstermektedir.