在嵌入式平台上将GPS/北斗模块获取的经纬度转换为百度地图经纬度

2021-08-21 16:03:35 阅读：232 来源： 互联网

标签：tmp return 经纬度 stream ret 嵌入式 buf 百度 GPS

一、前言

　　最近需要做一个嵌入式系统显示地图的项目，百度地图给我们留出了API接口可以调用。百度地图API网址为：https://lbsyun.baidu.com

　　之前已经有同事做好了地图获取的程序，但是显示的位置和实际位置大概有1km的偏差，上网查阅各种资料，试过各种经纬度转换的函数，最后得到的结果都很差。最后在百度地图常见问题的一栏中见到了以下内容：

　　“5、百度坐标为何有偏移？

　　国际经纬度坐标标准为WGS-84,国内必须至少使用国测局制定的GCJ-02,对地理位置进行首次加密。百度坐标在此基础上，进行了BD-09二次加密措施,更加保护了个人隐私。百度对外接口的坐标系并不是GPS采集的真实经纬度，需要通过坐标转换接口进行转换。”

　　根据以上信息可以知道，既然是百度地图官方加密，那么想要得到正确的百度地图坐标，就只能通过百度地图给出的坐标转换接口进行转换。其他任何民间的转换方法都不可靠，因为就算有人找到了转换方法，百度地图官方也可以改。

二、启动百度地图服务，获取转换过后的经纬度

　　点击菜单栏的“开发文档”->“服务接口”->“Web服务API”，

在左侧服务选择栏中点击“坐标转换”，如下图：

　　这里就是坐标转换的服务介绍。

　　在使用服务之前，要先完成“登录百度账号”->“申请成为百度开发者”->“获取服务秘钥（ak）”，在官方网页上有指引教程。

　　或者登录百度账号后，在“控制台”->“应用管理”->“我的应用”中点击“创建应用”，如下图：

　　在弹出的界面中应用名称名字随便取，应用类型选浏览器端，启用服务里面的”静态图”和“坐标转换”都要勾选（本次只使用坐标转换服务，以后会用到静态图），Referer白名单里写一个“*”即可，然后点击提交。

　　这时在应用列表中就能看到刚才创建的应用了，并且有一个AK，如下图：

　　将这个AK复制下来，在网页中打开“坐标转换”的“服务文档”，这里有一个网址，如下图：

　　里面的参数都有介绍，但一般不用改，只要将ak填入自己的ak，并且经纬度填入自己用GPS/北斗模块获取到的经纬度即可，然后将这一串网址复制到浏览器中打开即可。浏览器会直接显示返回结果，如下：

　　{"status":0,"result":[{"x":108.99576850316559,"y":34.38357890574941}]}

　　这是一个json的数据格式，status结果为0表示转换成功，result中的x表示的就是转换后的经度，y表示的就是转换后的纬度。

　　有些人可能会问，为什么没有指定是东半球还是西半球，没有指定是南半球还是北半球，我只能说没必要。如果想获取境外地图，百度地图有境外地图的服务。

三、通过wireshark抓取HTTP数据包

　　上节只是通过浏览器得到了转换后的坐标，如果要在linux下编程实现，需要将自己“冒充”为浏览器。

　　首先，我们需要知道，浏览器到底给谁发送了什么东西，这个时候就要用到一个非常强大的网络抓包工具：wireshark。另外，在浏览器中输入的网址是以“https”开头的，这是加密过的，就算把包抓出来也看不出里面的内容。直接删掉“https”中的“s”，将删掉“s”的网址放到浏览器中照样能够得到转换后的经纬度，但是这样就是明文传输了，我们就可以看出里面的数据了。

　　打开wireshark，双击正在上网的网卡（我的是WLAN 5），如下图：

　　这时wireshark抓出来很多包，我们需要设置一下过滤规则，在过滤器中输入“http”后按回车，如下图：

　　一下子过滤掉很多数据，这时在浏览器中输入坐标转换的网址，注意要把前面的https改为http，当浏览器得到转换结果之后停止wireshark的抓包，这时wireshark抓到很多包，如下图：

　　从抓到的数据中很容易分辨出哪些是和百度地图相关的数据包，这样我们就知道了目标IP地址为220.181.43.101，为了再次过滤掉不必要的干扰，在过滤规则里加上ip.addr==220.181.43.101，这样就只剩和百度地图相关的数据了，如下图：

　　任选一条，右键->追踪流->HTTP流，如下图：

　　在弹出的界面中能够看到，红色区域是源（自己）向目标（百度地图）发出的数据，蓝色区域是目标（百度地图）向源（自己）返回的数据，其中就有我们想要的转换过后的数据，如下图：

　　按照上图中红色部分发送的请求包编写程序（因为第1段红色部分发出去之后，百度地图就返回了转换过后的经纬度，因此不需要再发送第2段红色部分的数据了，然鹅我也不知道第二段红色部分数据发出去是为了什么）。特别注意，数据中换行的地方是真的换行符，windows中的换行符为“\r\n”，并且最后一行是个空行，空行也必须发出去。发送的内容是HTTP请求包，想知道包里各部分代表什么意义可以去搜索“HTTP请求报文格式”。

　　编写的程序是将接收到的报文打印出来，具体代码先不放出来，最后会放出完整版代码。程序运行结果如下：

　　可以看到，接收到的数据前面部分和抓包抓出来的数据一样，最后那部分，也就是包含了我们要的经纬度数据的那部分打印出来却是乱码。这是为什么呢，首先，在wireshark中能看到原始数据，如下图：

　　在“Server: apache\r\n”后面还有一个空行（这可以作为报文内容的起始标志），后面的数据确确实实不是在wireshark中看到的json数据。但是在前面打印出来的数据中能看到，“Content-Encoding: gzip”这一行，说明内容是用gzip编码过的。想要得到最终的数据还得用gzip解码。

四、将经纬度数据解码出来

　　4.1）用Ubuntu自带的gzip命令解码

　　通过编程，可以将数据内容保存到一个文件中，该文件是用gzip编码过的二进制文件，文件后缀必须为.gz，例如contet.txt.gz，之后输入命令，gzip -d contet.txt.gz，那么contet.txt.gz就会变成一个名为contet.txt的新文件，这个文件就是解码过后的文件。打开该文件就可以看到里面的json数据。接下来编写程序将文件中的内容读取出来再解析即可，如果有cJSON库可以用cJSON库解析，这里数据比较简单，用字符串解析也很容易。

　　编写程序时，调用函数system("gzip -d contet.txt.gz");就相当于在命令行输入了gzip -d contet.txt.gz。

　　4.2）用zlib库解码

　　4.1中的方法需要在嵌入式linux平台中支持gzip命令，显然一般的平台是不支持这条命令的。原本以为自己要手撕代码，但幸运的是在网上找到一篇博客，上面的代码可以直接使用，博客链接如下：https://blog.csdn.net/weixin_28607671/article/details/116988589

　　将这份代码移植过来之后可以直接使用，我在上面的基础上稍微进行了一些改动，原代码解码之后会少两个字节，我改动后不会少字节了。

五、完整代码

  1 /**
  2  * filename: bdmap_coord.c
  3  * author: Suzkfly
  4  * date: 2021-08-21
  5  * platform: linux
  6  * 将GPS/北斗模块的经纬度转换为百度地图经纬度。编译时要加-lz参数，第26行的AK要改为自己的AK
  7  */
  8 #include <sys/types.h> 
  9 #include <sys/socket.h>
 10 #include <stdio.h>
 11 #include <string.h>
 12 #include <netinet/ip.h>
 13 #include <netinet/in.h>
 14 #include <arpa/inet.h>
 15 #include <stdlib.h>
 16 #include <sys/stat.h>
 17 #include <fcntl.h>
 18 #include <unistd.h>
 19 #include <zlib.h>
 20 
 21 #define SER_PORT    80                  /* HTTP请求端口固定为80 */
 22 #define SER_ADDR    "220.181.43.101"    /* 百度地图服务IP地址 */
 23 
 24 #define ORIGINAL_LON    "108.9844475"   /* 原始经度 */
 25 #define ORIGINAL_LAT    "34.37899"      /* 原始纬度 */
 26 #define AK              "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"  /* AK，填入自己的AK */
 27 //https://lbsyun.baidu.com/
 28 
 29 /**
 30  * \brief gzip解压
 31  *
 32  * \param[in] pSrc：需要解压的数据首地址
 33  * \param[in] srcSize：需要解压的数据长度
 34  * \param[out]：pOutDest：存放解压后的数据的二级指针
 35  * \param[out]：pOutBufSize：解压后的数据长度
 36  *
 37  * \retval 成功返回0，失败返回-1
 38  *
 39  * \note gzip和zip解压大致相同，但是他们的头数据大小不一样，这个得注意，用inflateInit2(&d_stream,47)
 40  * \note pOutBufSize可以传入NULL
 41  */
 42 int vidpeek_uncompressGzip (unsigned char* pSrc, unsigned int srcSize, char**pOutDest, unsigned int* pOutBufSize)
 43 {
 44     char* pBuf = pSrc + (srcSize - 1);
 45     unsigned int len = *pBuf;
 46     int uncompressResult;
 47     z_stream d_stream;  
 48     int i = 0;
 49     
 50     if ((pSrc == NULL ) || (pOutDest == NULL) || (*pOutDest == NULL)) {
 51         return -1;
 52     }
 53  
 54     //printf("#############pSrc 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x", pSrc[0], pSrc[1], pSrc[2], pSrc[3]);
 55     //check gz file,rfc1952 P6
 56     if((*pSrc !=0x1f)||(*(pSrc+1) != 0x8b)) {
 57         printf("\nuncompressGzip non Gzip\n");
 58         return -1;
 59     }
 60     for (i = 0; i < 3; i++) {
 61         pBuf--;
 62         len <<= 8;
 63         len += *pBuf;
 64     }
 65  
 66     //fortest
 67     if((len == 0) || (len > 1000000)) {
 68         printf("\nuncompressGzip,-1or gzip!\n");
 69         return -1;
 70     }
 71  
 72     //gzipdecompression start!!!
 73     d_stream.zalloc =Z_NULL;
 74     d_stream.zfree =Z_NULL;
 75     d_stream.opaque = Z_NULL;
 76     d_stream.next_in =Z_NULL;
 77     d_stream.avail_in= 0;
 78     uncompressResult =inflateInit2(&d_stream,47);
 79     if(uncompressResult!=Z_OK) {
 80         printf("\ninflateInit2 -1or:%d\n",uncompressResult);
 81         return uncompressResult;
 82     }
 83  
 84     d_stream.next_in = pSrc;
 85     d_stream.avail_in = srcSize;
 86     d_stream.next_out = (char *)*pOutDest;
 87     d_stream.avail_out = len + 2;   /* Modify by Suzkfly，原本这里是不+2的，但是解析出来会少2个字符 */
 88     uncompressResult =inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH);
 89  
 90     switch(uncompressResult) {
 91         case Z_NEED_DICT:
 92             uncompressResult = Z_DATA_ERROR;
 93         case Z_DATA_ERROR:
 94         case Z_MEM_ERROR:
 95             (void)inflateEnd(&d_stream);
 96             return uncompressResult;
 97     }
 98  
 99    //printf("outlen= %d, total_in= %d, total_out= %d, avail_out= %d@@@@@@@@@@@\n",len, d_stream.total_in, d_stream.total_out, d_stream.avail_out);           
100  
101     inflateEnd(&d_stream);
102     if (pOutBufSize != NULL) {
103         *pOutBufSize = len;
104     }
105     
106     return 0;
107 }
108 
109 /**
110  * \brief 将GPS/北斗模块的经纬度转换为百度地图经纬度
111  *
112  * \param[in]： p_lon_gps：GPS/北斗模块得到的经度
113  * \param[in]： p_lat_gps：GPS/北斗模块得到的纬度
114  * \param[out]：p_lon_bdmap：百度地图经度
115  * \param[out]：p_lat_bdmap：百度地图纬度
116  *
117  * \retval 成功返回0，内部错误返回-1，转换失败返回-2，参数错误返回-3
118  */
119 int gps_to_bdmap (const char *p_lon_gps, const char *p_lat_gps, char *p_lon_bdmap, char *p_lat_bdmap)
120 {
121     int ret, i;
122     int sockfd;
123     struct sockaddr_in seraddr;
124     char buf[4096] = { 0 };
125     int count = 0;                  /* 接收到的字节个数 */
126     char *p_tmp = NULL;             /* 定义2个临时指针 */
127     char *p_tmp2 = NULL;
128     struct timeval tv_out;          /* 设定超时时间 */
129     unsigned int contet_size = 0;   /* 包含了经纬度的数据长度 */
130     char len_a[8] = { 0 };
131     int fd = 0;
132     int len = 0;
133 
134     
135     /* 检查参数 */
136     if ((p_lon_gps == NULL) || (p_lat_gps == NULL) || 
137         (p_lon_bdmap == NULL) || (p_lat_bdmap == NULL)) {
138         return -3;
139     }
140     
141     /* 创建socket套接字 */
142     seraddr.sin_family = AF_INET;
143     seraddr.sin_port = htons(SER_PORT);
144     seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_ADDR);
145     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
146     if (-1 == sockfd) {
147         perror("fail to socket\n");
148         return -1;
149     }
150 
151     /* 建立连接 */
152     ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
153     if (-1 == ret) {
154         perror("fail to connect\n");
155         return -1;
156     }
157     
158     /* 发送HTTP请求报文 */
159     sprintf(buf, "GET /geoconv/v1/?coords=%s,%s&from=1&to=5&ak=%s HTTP/1.1\r\n", p_lon_gps, p_lat_gps, AK);
160     strcat(buf, "Host: api.map.baidu.com\r\n");
161     strcat(buf, "Connection: keep-alive\r\n");
162     strcat(buf, "Cache-Control: max-age=0\r\n");
163     strcat(buf, "Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n");
164     strcat(buf, "User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/92.0.4515.159 Safari/537.36\r\n");
165     strcat(buf, "Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\n");
166     strcat(buf, "Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n");
167     strcat(buf, "Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n");
168     strcat(buf, "Cookie: BAIDUID=1179C0DFEA5AE34FB5EAB79461EB442B:FG=1\r\n\r\n");
169     ret = send(sockfd, buf, strlen(buf), 0);
170     if (-1 == ret) {
171         perror("fail to send\n");
172         return -1;
173     }
174     
175     /* 设定接收数据超时时间为1S。这里要根据设备网络情况而定 */
176     tv_out.tv_sec = 1;
177     tv_out.tv_usec = 0;
178     setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv_out, sizeof(tv_out));
179     
180     /* 接收HTTP响应报文 */
181     p_tmp = buf;
182     count = 0;
183     memset(p_tmp, 0, strlen(p_tmp));
184     while ((ret = recv(sockfd, p_tmp, sizeof(buf) - count, 0)) > 0) {
185         count += ret;
186         p_tmp += ret;
187     }
188     close(sockfd);  /* 关闭套接字 */
189     
190     /* 打印接收到的报文。这里不按字符串打印是因为接收到的数据中可能会包含'\0' */
191     //printf("count = %d\n", count);
192     //for (i = 0; i < count; i++) {
193     //    printf("%c", buf[i]);
194     //}
195     //fflush(stdout);     /* 刷新输出缓冲区 */
196     
197     /* 解析出被编码的数据长度 */
198     p_tmp = strstr(buf, "Content-Length: ");
199     if (p_tmp == NULL) {
200         perror("fail to strstr\n");
201     }
202     p_tmp += strlen("Content-Length: ");
203     p_tmp2 = strstr(p_tmp, "\r\n");
204     strncpy(len_a, p_tmp, p_tmp2 - p_tmp);
205     contet_size = atoi(len_a);
206     //printf("len = %d\n", contet_size);
207     
208     /* 找到数据内容起始地址 */
209     p_tmp = strstr(buf, "\r\n\r\n");
210     if (p_tmp == NULL) {
211         perror("fail to strstr\n");
212     }
213     p_tmp += strlen("\r\n\r\n");
214 
215 #if 0   /* 使用系统自带的gzip命令解码 */
216     /* 将数据内容保存到文件中 */
217     fd = open("contet.txt.gz", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
218     if (fd < 0) {
219         perror("fail to open\n");
220         return -1;
221     }
222     ret = write(fd, p_tmp, contet_size);
223     if (ret != contet_size) {
224         perror("fail to write\n");
225         return -1;
226     }
227     close(fd);
228     
229     /* 用gzip解压，解压后的文件名为contet.txt */
230     system("gzip -d contet.txt.gz");
231     
232     /* 打开解压后的文件，得到json数据 */
233     fd = open("contet.txt", O_RDONLY);
234     if (fd < 0) {
235         perror("fail to open\n");
236         return -1;
237     }
238     memset(buf, 0, sizeof(buf));
239     read(fd, buf, sizeof(buf));
240     //printf("buf = %s\n", buf);
241     close(fd);
242     
243     system("rm contet.txt");    /* 删除中间文件 */
244 #else   /* 使用zlib库进行解码 */
245     p_tmp2 = buf;
246     ret = vidpeek_uncompressGzip(p_tmp, contet_size, &p_tmp2, &len);
247     if (ret != 0) {
248         perror("fail to decode\n");
249         return -1;
250     }
251     memset(&buf[len], 0, sizeof(buf) - len);
252 #endif
253 
254     printf("buf = %s\n", buf);  /* 可以将解析后的结果打印出来 */
255     printf("len = %d\n", len);
256     /* 解析json，得到转换过后的经纬度。由于数据简单，这里就自己解析了，若需要全面解析可以用cJSON库 */
257     p_tmp = strstr(buf, "status");
258 
259     /* 判断转换状态是否成功 */
260     p_tmp = p_tmp + strlen("status") + 2;
261     if (*p_tmp != '0') {
262         printf("parse failed\n");
263         return -2;
264     }
265     
266     /* 得到经度 */
267     p_tmp = strstr(buf, "\"x\"");
268     p_tmp += 4;
269     p_tmp2 = p_tmp;
270     while (*p_tmp2 != ',') {
271         p_tmp2++;
272     }
273     strncpy(p_lon_bdmap, p_tmp, p_tmp2 - p_tmp);
274     
275     /* 得到纬度 */
276     p_tmp = strstr(p_tmp2, "\"y\"");
277     p_tmp += 4;
278     p_tmp2 = p_tmp;
279     while (*p_tmp2 != '}') {
280         p_tmp2++;
281     }
282     strncpy(p_lat_bdmap, p_tmp, p_tmp2 - p_tmp);
283         
284     return 0;
285 }
286 
287 /**
288  * \brief example
289  */
290 int main(int argc, const char *argv[])
291 {
292     int ret = 0;
293     char lon[32] = { 0 };
294     char lat[32] = { 0 };
295 
296     ret = gps_to_bdmap(ORIGINAL_LON, ORIGINAL_LAT, lon, lat);
297     if (ret < 0) {
298         printf("ret = %d\n", ret);
299         return -1;
300     }
301     
302     printf("lon = %s\n", lon);
303     printf("lat = %s\n", lat);
304     
305     return 0;
306 }

标签：tmp,return,经纬度,stream,ret,嵌入式,buf,百度,GPS
来源： https://www.cnblogs.com/Suzkfly/p/15166696.html