Geofencing با GPS: محدود کردن ناحیه حرکت UGV با آردوینو (فارسی)

الگوریتم Ray Casting — کد آردوینو

#include <TinyGPS++.h>

// ===== تعریف مرز Geofence (چند ضلعی ۴ گوشه — مثال) =====
const int NUM_VERTS = 4;
double fenceLat[] = {35.7120, 35.7135, 35.7135, 35.7120};
double fenceLng[] = {51.4050, 51.4050, 51.4070, 51.4070};

bool pointInPolygon(double lat, double lng){
  bool inside = false;
  for(int i=0, j=NUM_VERTS-1; ilat) != (fenceLat[j]>lat)) &&
       (lng < (fenceLng[j]-fenceLng[i])*(lat-fenceLat[i])/(fenceLat[j]-fenceLat[i])+fenceLng[i])){
      inside = !inside;
    }
  }
  return inside;
}

TinyGPSPlus gps;

void loop(){
  while(Serial1.available()) gps.encode(Serial1.read());

  if(gps.location.isValid()){
    bool safe = pointInPolygon(gps.location.lat(), gps.location.lng());
    if(!safe){
      // مرز نقض شد!
      stopMotors();
      sendLoRaAlert("GEOFENCE BREACH!");
    }
  }
}

void stopMotors(){
  analogWrite(ENA, 0); analogWrite(ENB, 0);
}

void sendLoRaAlert(String msg){
  LoRa.beginPacket();
  LoRa.print(msg);
  LoRa.endPacket();
}

تعریف مرز از Google Earth

1. در Google Earth Pro روی محدوده مورد نظر یک Polygon بکش.
2. کلیک‌راست → Properties → Coordinates را کپی کن.
3. مقادیر lat/lng را در آرایه‌های fenceLat و fenceLng قرار بده.
4. دقت GPS ~۲.۵m است — مرز را حداقل ۱۰m از موانع واقعی دورتر تعریف کن.

جدول رفتار در نقض مرز

• WR Franklin: الگوریتم PNPOLY — مرجع اصلی
• آپارات: محدوده جغرافیایی GPS