Obtener lecturas de un GPS USB desde Java/C#

La tarea del día de hoy era obtener la posición actual desde un GPS utilizando Java o C#.  Para esto contaba con un GPS Garmin eTrex Summit HC que por supuesto cuenta con un puerto USB.

Extrañamente concluyo que no hay un método confiable ni portable para leer información desde los puertos USB para ninguno de los dos lenguajes.  Para Java encontré varias librerías pero aún inmaduras o con soporte para sólo un sistema operativo, prefiero el soporte para Windows y Linux por lo menos.  Para C# igual horizonte, nativamente aún no es soportado como si lo es el SerialPort y la mejor opción parece ser #usblib de los mismos creadores de SharpDevelop, sin embargo no pude encontrar un ejemplo que indicara su viabilidad.

Con este oscuro panorama terminé explorando un estilo de solución que no es de mi mayor agrado: el ejecutar aplicaciones de terceros para obtener y procesar su salida estándar.

Para esto instalé un software muy útil llamado GPSBabel el cual se puede descargar para Windows, Linux y Mac, incluyendo su código fuente escrito en lenguaje C.  La distribución de Linux está basada en RPM los cuales no fueron instalables en mi estación de trabajo basada en Ubuntu, sin embargo se encuentra disponible el paquete para instalarse desde la distribución de paquetes de Ubuntu.

El comando gpsbabel permite obtener desde línea de comando la información contenida en el GPS, incluyendo por supuesto, su ubicación actual.

$ sudo /usr/bin/gpsbabel.exe -i garmin,get_posn -f usb:

El resultado es algo de este estilo: (probado desde Armenia/Qundío)

4.536692N 75.669346W Position/Position

Extrañamente la distribución de Windows incluye además la fecha/hora de la ejecución, hecho que en Linux no sucede.

Wed Sep 10 22:42:46 2008
4.536692N 75.669346W Position/Position

La aplicación intermedia fue desarrollada en C# debido a la afinad de mi compañero de desarrollo con ese lenguaje.  Fue interesante para aprender algunos detalles particulares del lenguaje a los cuales nos vimos enfrentados durante el desarrollo.

Lo que hice fue crear un método estático (AccesoGPSBabel.obtUbicacionActual) que basado en la ubicación del comando gpsbabel retorna un Hashtable con la latitud/longitud actual o null en caso de suceder algún problema.

La ejecución del programa externo se realiza mediante un objeto System.Diagnostics.Process al cual se le indica la ubicación del archivo ejecutable, los argumentos de línea de comando y se le informa que estamos interesados en obtener su salida estándar.  La aplicación (o un enlace a) gpsbabel deberá estar ubicada en el mismo directorio del ejecutable de la aplicación principal, incluyendo el archivo libexpat.dll para la versión de Windows.

            System.Diagnostics.Process proc = new System.Diagnostics.Process();

            proc.EnableRaisingEvents = false;

            proc.StartInfo.FileName = aplicacion;

            proc.StartInfo.Arguments = "-i " + protocolo + ",get_posn -f usb:";

            proc.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;

            proc.StartInfo.UseShellExecute = false;

            proc.Start();

Para recibir la información proveniente de la salida estándar se obtiene su StreamReader de la siguiente manera.

            String datos = proc.StandardOutput.ReadToEnd().Trim();

Su procesamiento no se aleja de la carpintería normal del manejo de cadenas con String.Split junto con un detalle adicional, la información aparece con el posfijo N/S, W/E; yo prefería que fuera un solo valor numérico siendo positivo o negativo según su ubicación con respecto a la referencia, tal y como lo maneja GoogleMaps y otros paquetes similares.

Para esto, al procesar las líneas recibidas de la salida estándar recorté la subcadena de manera que no tomara el último carácter de las coordenadas.

            latitud     = secciones[0].Trim().Substring(0, secciones[0].Length - 1);

            latitudDir  = secciones[0].Trim().Substring(secciones[0].Length - 1, 1);

            longitud    = secciones[1].Trim().Substring(0, secciones[1].Length - 1);

            longitudDir = secciones[1].Trim().Substring(secciones[1].Length - 1, 1);

Y después las multipliqué por su inverso aditivo en los casos en que correspondiera.

            Double Latitud = Double.Parse(latitud) * ((latitudDir.Equals("S")) ? -1 : 1);

            Double Longitud = Double.Parse(longitud) * ((longitudDir.Equals("W")) ? -1 : 1);

Sucedió un problema.  El método Double.Parse estaba convirtiendo erróneamente los valores porque el GPS los enviaba con el punto como separador decimal y la Configuración Regional de la máquina Windows que estabamos utilizando usaba la coma.

Como la intención era que la aplicación no sólo funcionara entre diferentes configuraciones regionales sino que lo hiciera también entre diferentes sistemas operativos (Linux con Mono) me dediqué a buscar una solución portable.

Para esto se obtiene al separador decimal basado en la configuración regional del sistema operativo.

            String separadorDecimal = System.Globalization.CultureInfo.CurrentCulture.NumberFormat.NumberDecimalSeparator;

Se realiza la corrección de separadores (de punto al utilizado por la configuración regional local) antes de manipular los datos con el Double.parse.

            latitud = secciones[0].Trim().Substring(0, secciones[0].Length - 1).Replace('.', separadorDecimal[0]);
            longitud = secciones[1].Trim().Substring(0, secciones[1].Length - 1).Replace('.', separadorDecimal[0]);

Con esto se solucionó el problema.  Para terminar, se utilizó un Hashtable para almacenar la información y retornársela al objeto que la solicitó.

            resultado.Add("latitud", Latitud);
            resultado.Add("latitudDireccion", latitudDir);
            resultado.Add("longitud", Longitud);
            resultado.Add("longitudDireccion", longitudDir);

Esta no es la solución que pensaba darle al problema, sin embargo la implementación fue interesante y gracias a la flexibilidad que provee gpsbabel, espero que sea funcional con una amplia gama de dispositivos, no solamente con los de la marca Garmin.

De todas formas me queda pendiente la tarea de buscar la forma de acceder directamente al puerto USB para leer su informacion en forma de cadenas NMEA, la cual me parece la solución menos dependiente posible de su entorno.

Enlace: Distribución con las fuentes del proyecto (C# basado en MonoDevelop).

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