Что такое система спутникового мониторинга
Система ГЛОНАСС что это и как работает
Что такое ГЛОНАСС сегодня знают многие. Но как именно работает эта система, для чего она предназначена и что необходимо для ее эффективного использования, часто остается «за скобками».
Расценивать систему ГЛОНАСС просто как систему спутниковой навигации — значит, предельно упрощать ее функционал. Сегодня она может использоваться не только военными (как это было изначально задумано), но и владельцами коммерческих предприятий, а также рядовыми автолюбителями.
Что такое ГЛОНАСС и как работает система?
ГЛОНАСС – это российская разработка, которая обеспечивает точное позиционирование объекта в пространстве с минимальной погрешностью. Для определения координат используется специальное оборудование, которое при поддержке наземной инфраструктуры связывается с сетью спутников, выведенных на околоземную орбиту.
Принцип работы системы:
При постоянной работе терминала (т.е. регулярной отправке запросов и анализе ответов) система ГЛОНАСС может определять не только положение, но и скорость движения объекта. При движении точность позиционирования снижается, но все равно остается достаточной для того, чтобы навигационное оборудования могло выполнить привязку координат объекта к электронной карте местности и построить маршрут.
Сравнение с основным аналогом — системой GPS
Дать полный ответ на вопрос «Что такое ГЛОНАСС?» невозможно без сравнения его с «ближайшим конкурентом» — системой глобального позиционирования GPS. Работы над обеими системами начались в СССР и США примерно в одно время – в начале 80х годов прошлого века. После того как спутниковая навигация вышла из-под полного контроля военных и стала применяться в коммерческих целях, ГЛОНАСС и GPS развивались по достаточно схожим сценариям.
Обе системы работают на базе группировок из 24 спутников на геостационарных орбитах. Но есть у них и отличия:
Сложно говорить об однозначном преимуществе одной из двух описанных навигационных систем. Тем более что чаще всего оборудование для удаленного позиционирования делают комбинированным: оно может работать как со спутниками GPS, так и с аппаратурой ГЛОНАСС.
Сфера применения
Аппаратура и программное обеспечение, которое дает возможность определять местонахождение объекта с помощью спутниковой сети, может решать несколько задач.
Основная функция, которую выполняют бытовые терминалы ГЛОНАСС — глобальная навигация для транспорта. Такое оборудование представляет собой усовершенствованную карту: координаты, определённые терминалом, накладываются на план местности и показывают оптимальное направление движения к заданному пункту.
Кроме этого оборудование может использоваться:
Кроме непосредственного отслеживания перемещения техники диспетчер получает возможность контролировать соблюдение скоростного режима, режима труда/отдыха шофера, сохранности груза в холодильных отсеках рефрижераторов, уровня горючего в баках/цистернах. Для решения этих задач может устанавливаться дополнительное оборудование, которое подключается к разъемам терминала.
ГЛОНАСС для контроля транспорта
Если в сегменте систем навигации для водителей GPS традиционно остается более популярным, то ГЛОНАСС занимает более выгодную нишу в коммерческом сегменте. Связано это с активным развитием систем удаленного мониторинга транспорта.
Такие системы традиционно включают сеть ГЛОНАСС-терминалов, установленных на технике, и диспетчерское программное обеспечение. Внедрение мониторинга предусматривает его интеграцией с логистической схемой предприятия.
Основная задача – координация работы транспортного департамента и отслеживание движения автомобилей, перевозящих пассажиров или грузы, в режиме реального времени. Координаты каждой машины определяются по спутнику с установленным интервалом и накладываются на карту, потому диспетчер или руководитель департамента получает максимально объективную и оперативную информацию.
Кроме этого, мониторинг транспорта может использоваться для:
Что такое ЭРА ГЛОНАСС?
Система определения координат с помощь спутников ГЛОНАСС может решать и еще одну задачу – экстренное оповещение об аварии. Для этого в машину устанавливается терминал ЭРА-ГЛОНАСС (УВЭОС) с SIM-картой для работы в мобильной сети, и «тревожная кнопка» для вызова диспетчера.
Если машина оборудуется ЭРА-ГЛОНАСС при производстве или поставке в РФ, то кроме терминала с кнопкой вызова в нее устанавливаются также датчики, реагирующие на повреждения и автоматически подающие сигнал тревоги при ударе или перевороте.
Основная задача системы — оповестить экстренные службы (ДПС ГИБДД, МЧС, Скорую Помощь) о ДТП, передав им координаты места аварии и базовые сведения о машине и пассажирах. При этом сигнал о произошедшем принимает диспетчер колл-центра, он же передает полученные сведения спасательным службам.
Особенности работы экстренного информирования
Автоматическая работа системы минимизирует время между аварией и прибытием помощи на место происшествия. Это значительно снижает смертность на дорогах, потому что у Скорой Помощи и спасателей появляется больше времени на оказание квалифицированной помощи.
Надежность системы очень высока: терминалы снабжаются автономными источниками питания, и даже при обесточивании бортовой сети во время аварии они сохраняют работоспособность в течение минимум нескольких часов. Этого вполне хватает для определения координат, а также для связи с колл-центром.
SIM-карта, установленная в терминале, обеспечивает устойчивую связь с диспетчером везде, где есть покрытие мобильной сети. Для обеспечения надежной связи приборы комплектуются эффективными антеннами для сотовой связи и спутников ГЛОНАСС. Обычно при хорошем качестве сигнала данные передаются по GPRS (используется 3G модем), при проблемах со связью терминала может отправлять служебные SMS с основной информацией для экстренных служб.
И сам сеанс связи с диспетчером, и вызов помощи путем активации экстренного информирования спасательных служб полностью бесплатны.
УВЭОС обязательны к установке для всех автомобилей, которые выпускаются в обращение на территорию РФ. Но если новые машины оснащаются терминалами, тревожными кнопками и датчиками на производстве, то при импорте техники владелец обязан за свой счет установить ЭРА-ГЛОНАСС, иначе эксплуатировать машину в РФ будет невозможно.
Один из аргументов против оборудования автомобиля ЭРА-ГЛОНАСС – возможное отслеживание перемещения техники по спутниковой сети (т.е. незаконная передача личных данных спецслужбам) или прослушка салона. На практике же в терминалах не реализована функция трекинга, потому без ведома владельца отследить движение машины нельзя.
По информации производителей, терминал собирает и передает только такие данные:
Также службам спасения передается информация, полученная диспетчером при разговоре с водителем.
Сегодня ГЛОНАСС — это не просто навигатор, который позволит не потеряться на незнакомых дорогах. Возможности спутникового позиционирования куда шире, и воспользоваться ими может как рядовой автовладелец, так и руководитель коммерческого предприятия с обширным парком автомобилей.
Система мониторинга транспорта: что это, из чего состоит, как установить
В статье рассказывается:
Если у вас целый штат водителей, большое предприятие, много операций в день, то система мониторинга транспорта – то, что вам нужно. Иначе как еще контролировать водителей, объемы топлива, которые они расходуют, насколько корректны их действия, по каким маршрутам они передвигаются? От всех этих моментов напрямую зависят качество оказываемых вашей фирмой услуг и элементарно деньги, которые вы, возможно, долгое время выбрасываете просто так. Воровства и вольностей среди водителей хоть отбавляй.
Далее вы узнаете о назначении и устройстве системы мониторинга транспорта, а также какие проблемы она позволит вам решить. Также мы развеем мифы касательно этой полезной инновации и поделимся нюансами ее установки. Применив информацию из статьи на практике, вы сэкономите кучу денег и восстановите дисциплину в своих логистических процессах.
Описание системы мониторинга транспорта
Спутниковая система транспортного мониторинга предоставляет отличную возможность минимизировать расходы и улучшать производительность работы автотранспорта. Состав системы мониторинга автомобилей представляет собой датчики, устройства для обработки данных и гаджеты потребителя. Благодаря системе увеличивается уровень ответственности водителей, улучшается дисциплина, сокращаются топливные затраты.
Описание системы мониторинга транспорта
Система мониторинга транспорта показывает такие параметры, как направление и скорость движения, время остановки, включение зажигания автомобиля и т. д.
Проблемы, решаемые системой мониторинга транспорта
Система контроля транспорта оснащена оборудованием, которое выполняет следующие логистические функции:
Отслеживание фактического нахождения автотранспорта
Система позволит вам круглосуточно быть в курсе, где сейчас ваша машина, куда она двигается, какой маршрут выбран водителем. Если водитель вдруг решит использовать рабочее авто в личных целях, вы об этом сразу узнаете. Если ваше авто угонят, у вас будет возможность его найти. Можно заранее настроить систему управления автомобилем, тогда вы сможете заглушить его дистанционно и заблокировать дверцы; угонщики будут заперты в автомобиле и точно никуда не уедут.
Помимо основных вышеперечисленных функций имеются и более мелкие; к примеру, мониторинг веса, который перевозит автомобиль, или время работы водителя. Контролирующее транспорт оборудование способно к измерению любых физических параметров. Эти технические возможности позволяют извлечь любую нужную логистическую информацию, все зависит от ваших потребностей и желания.
Оборудование системы мониторинга транспорта
Благодаря транспортной системе мониторинга можно следить за автомобилями и процессом их работы.
Оборудование системы мониторинга транспорта
К системе относится следующее оборудование:
Некоторые виды датчиков способны не только собирать данные, но и управлять транспортом. Благодаря этому автомобиль можно контролировать дистанционно: например, заглушить двигатель, открыть двери или моргнуть фарами, чтобы найти своё авто.
Серверное программное обеспечение способно соотнести координаты движения автомобиля с электронной картой. Это делается для того, чтобы отслеживать движение автомобиля по нужному маршруту. При отклонении от маршрута или выхода из разрешённой зоны передвижения система автоматически отправит автомобилю уведомление. Люди в этом могут совсем не принимать участия.
Сравнение ГЛОНАСС и GPS в системе мониторинга транспорта
Сравнение ГЛОНАСС и GPS в системе мониторинга транспорта
ГЛОНАСС – это российский продукт системы навигации, который позволяет точно находить объект в пространстве при минимальных погрешностях. Специальное оборудование определяет координаты объекта, используя наземную инфраструктуру. Для этого производится связь со спутниками на околоземной орбите.
Как работает система спутникового мониторинга транспорта:
1. Для определения координат объекта на него устанавливают терминал (приёмно-передающее оборудование).
2. Терминал передаёт сигнал системе спутников для определения позиции. Чем большее количество спутников дадут ответ (хотя бы четыре), тем более точными будут координаты объекта.
3. Терминал принимает ответный сигнал от спутников. Программа сравнивает время задержки от разных спутников и в соответствии с этой информацией определяет координаты объекта с приёмником.
GPS (Global Position System) – система глобального позиционирования, основной аналог и конкурент ГЛОНАСС. Обе системы начали разрабатывать практически одновременно в США и в Советском Союзе, это было в конце 20 века, начало 80-х годов. Изначально спутниковая навигация предназначалась для использования в военной сфере, но впоследствии стало возможным применять её в потребительских целях. Развитие GPS и ГЛОНАСС было довольно похожим.
Сравнение ГЛОНАСС и GPS в системе мониторинга транспорта
В обеих системах позиционирования используются комплексы в количестве 24 спутников, которые находятся на геостационарной орбите.
Основные отличия систем:
| Характеристики | ГЛОНАСС | GPS |
| Количество спутников | 24 | 24 |
| Количество спутников на орбите | 8 | 6 |
| Количество орбит у спутников | 3 | 4 |
| Погрешность, м | 2-6 | 2-4 |
| Размер покрытия | Вся территория РФ, 2/3 мировой территории | Почти 100 % мировой территории |
Нельзя сказать, что преимущество однозначно у одной или другой навигационной системы, свои плюсы и минусы есть у обоих сервисов. Для удалённого позиционирования обычно используются как система ГЛОНАСС, так и GPS.
Сфера применения
Оборудование и программное обеспечение, которые позволяют позиционировать объекты при помощи спутниковых систем, являются многозадачными.
Самая главная область применения бытовых терминалов ГЛОНАСС – это функции навигатора для транспортных систем. Данная аппаратура – это своеобразная оптимизированная карта. Терминал определяет координаты объекта, они сопоставляются с планом местности, таким образом определяется наилучший вариант движения к пункту прибытия.
Также аппаратура находит применение в следующих областях:
Нюансы установки системы мониторинга транспорта
Нюансы установки системы мониторинга транспорта
4 мифа о системе контроля расхода топлива и мониторинга транспорта
4 мифа о системе контроля расхода топлива и мониторинга транспорта
Для того чтобы установить навигационное оборудование, потребуются первоначальные вложения, как и для любой другой покупки. Но система мониторинга и контроля для того и создана, чтобы максимально оптимизировать транспортные расходы. Окупаемость оборудования составляет в среднем полтора-два месяца использования. Статистические данные показывают, что 70 % водителей совершают махинации со служебным транспортом, а разница в расходе горючего составляет около 40 %.
Навигационные системы GPS или ГЛОНАСС позволяют держать под контролем все эксплуатационные характеристики транспортной техники. Это и скоростной режим, и пробег, и блокировка дверей, и даже пристёгнут ли ремень безопасности. Для специальной техники важным параметром является продолжительность эксплуатации с нагрузкой. Время простоя такого транспорта и время его использования под нагрузкой можно отследить с точностью до минуты.
Рассмотрим, какие существуют сложившиеся мифы о системах навигации.
Миф 1. Мониторинг усложняет работу, после ввода в эксплуатацию он создаёт для работников предприятия дополнительные обязанности
Это неправда. Программные обеспечения в наше время просты в употреблении абсолютно для всех работников. Сервис содержит готовые к использованию шаблоны и формы отчётов, а также система совместима с программой 1С и CRM-технологиями. Если работники не могут работать по какой-либо причине, то мониторинг и контроль можно поручить сотрудникам аутсорса.
Миф 2. Системы мониторинга и контроля транспорта малоэффективны, так как существуют «мёртвые зоны» покрытия
На территории Российской Федерации и прилегающих к ней стран действительно существуют так называемые «мёртвые зоны», в которых нет связи. Тем не менее, эффективность работы навигационных терминалов не снижается. В подобных случаях сигнал сотовой связи может исчезать, но его данные сохраняются в памяти прибора, и при выходе на связь сразу отправляются на сервер.
В населённых пунктах такими зонами являются тоннели или территории высокой секретности (в Москве это, к примеру, аэропорт Внуково или Кремлёвская территория).
Есть места, недоступные для сотовой связи (в основном это карьеры и месторождения). На этих территориях используют терминалы спутниковой связи для мониторинга, их покрытие составляет 100 % земного шара.
Системы мониторинга и контроля транспорта
Миф 3. Перепады температуры влияют на системы мониторинга транспорта, из-за этого возникают погрешности.
Рассмотрим некоторые технические нюансы. Погрешность присутствует в работе любых приборов, возможно минимальная, но она есть. В электронике, которая изначально присутствует в транспортном средстве, заложена допустимая погрешность плюс-минус 10 %. У датчика расхода горючего, который встроен в бензобак, предусмотрена погрешность от 2 % до 5 %. При этом в работе системы ГЛОНАСС и GPS погрешности отсутствуют, а расчёт пробега более точен, чем у автомобиля.
При стандартной температуре влияние на показания оборудования отсутствует. Однако при работе в экстремальных температурных условиях прибор может проявить погрешность. При установке прибора специалист учитывает эту возможность и убирает погрешность.
Сотрудники офиса относятся к нововведениям нейтрально либо положительно, так как предвидится улучшение условий работы, оптимизируются затраты компании. Если внедрениями новых технологий недовольны водители, это явный показатель махинаций или воровства с их стороны.
Уведомить персонал об установке системы слежения и контроля можно несколькими способами:
Рядовые сотрудники предприятия
Как показывает практика, на хищение топлива приходится 15-30 % нецелевых затрат, при этом лишний пробег вызывает увеличение износа техники, отсюда – лишние расходы на его ремонт и техобслуживание.
Благодаря использованию спутниковых систем мониторинга транспорта можно создать автоматизированный контроль рабочих процессов, при этом минимизировать нецелевые затраты. Сервисы ГЛОНАСС и GPS дают возможность быть в курсе того, где находится объект в данный момент, контролировать уровень топлива, износ транспорта и т. п. Вы можете систематизировать полученные характеристики и вовремя принять нужные меры.
Спутниковый мониторинг. Часть 1
Старые фокусы на новый лад
Спутниковый мониторинг подвижных объектов вещь абсолютно не новая. Много лет перевозчики и автопарки используют GPS-трекеры для определения местоположения каждой машины автопарка. Не составляет труда узнать не только местоположение ТС, но и объем топлива, расход, скорость и любую другую информацию с датчиков автомобиля.
До сих пор под спутниковым мониторингом подразумевали устройства с определением местоположения через системы глобального позиционирования (GPS, GLONASS, Galileo и тд) и передачей данных по каналу GPRS, реже по радио или Wi-Fi.
Основной проблемой существующих систем является отсутствие глобального покрытия сети. Многие компании нашли выход в использовании «черного ящика», буфера в котором хранится информация о точках и передается, как только появляется сеть. Но что делать, если данные необходимо получать постоянно? А если техника многие месяцы не входит в сеть GSM? В нашей практике был клиент, у которого раз в две недели на объект выезжал специальный человек с ноутбуком и собирал данные с трекеров по Wi-Fi. Решение более чем спорное.
Спутниковые сети и M2M
Решение проблемы нашлось на поверхности. Точнее над поверхностью. От 740 до 35 000 км над землей. Установка трекеров со спутниковым каналом или спутниковых модемов в поддержку существующих систем. На данный момент две сети обеспечивают отличное покрытие и поддерживают M2M сервисы.
Iridium – крупнейшая спутниковая сеть со 100% покрытием Земли. 66 активных спутников и 6 резервных обеспечивают передачу данных из самых удаленных уголков планеты. Высота расположения спутников 740 км. В любой момент времени над вами не менее 3-х спутников, что позволяет оборудованию тратить меньше времени на поиск луча.
Inmarsat – вторая по величине спутниковая сеть. Покрытие составляет 98% и обеспечивается 11 геостационарными спутниками. Однако передача данных требует наведения на спутник или, в случае использования всенаправленной антенны, прямой видимости спутника, то есть на Юг.
Картина была бы не полной, если я не упомяну оператора Thuraya, самого молодого из всех. Спутники оператора так же геостационарное. Покрытие значительно уступает предыдущим двум, однако подкупает цена трафика, как голосового так и IP. Кроме того компания выпустила модуль all-in-one позволяющий создавать свои устройства. К тому же модуль сильно подкупа низкой ценой.
В первой части рассмотрим оборудование для передачи данных в сети Iridium.
Оборудование
Компания Iridium имеет крайне противоречивое прошлое. С одной стороны — самая крупная спутниковая сеть, с другой — банкротство пережитое в 1999г повлекшее за собой отключение всех устройств сети. Однако в 2001г компания была запущена вновь. Руководство сильно пересмотрело ценовую политику. Теперь передача данных и голоса стоит приемлемых денег (минута разговора до 1999г – 5$/мин, на данный момент до 1.2$/мин). Спутниковый телефон стоит чуть больше 1000$, что вполне приемлемо в наше время.
Однако не о телефонах пойдет речь. В линейке компании появились встраиваемые модули, которые можно использовать как для интеграции в существующие приборы, так и для создания собственных устройств передачи данных.
Модули существуют двух типов: SBD модуль и модуль с поддержкой всех сервисов компании.
Наиболее интересным для нас является первый тип, а конкретно модуль Iridium 9602 производства компании Nal Research.
Модуль 9602 используется только для передачи SBD трафика, что благотворно влияет на его стоимость (до 300$).
SBD (Short Bust Data) – вид трафика используемый для передачи коротких сообщений. Длинна сообщения может составлять до 1920 байт, но чаще используются сообщения до 340 байт. Данные могут передаваться на e-mail, IP, IMEI другого SBD устройства.
На модуле расположены: вход Iridium антенны, вход GPS антенны (не очень ясно назначение. В своем приборе мы его не используем), 20 pin коннектор.
Для передачи информации на модуль используется RS-232 порт.
Принцип передачи данных
В системе мониторинга транспорта основным передатчиком является GSM-модуль, а резервирование происходит через модуль Iridium 9602. Маршрут пакета данных переданного через GPRS предельно прост. Трекер собирает данные о точке (координаты, скорость, к-во топлива и тд.), сжимает их по своему протоколу и отправляет на IP сервера мониторинга. Однако, протокол сжатия данных для сотовой сети не подходит спутниковому каналу. Дело в том, что через GPRS сообщения о точках передаются с высокой периодичностью. Примерно два раза в минуту. Для спутника такой расход трафика — недопустимая роскошь. В связи с этим разработан специальный протокол, который собирает данные нескольких точек, пакует в одно сообщение и пересылает на сервер, как только размер пакета достигнет 340 байт. В результате мы имеет два разных формата данных с одного устройства. Но не все разработчики систем мониторинга готовы внедрять поддержку дополнительных протоколов в свое ПО. На помощь нам приходят решения по эмуляции пакетов. Ниже наглядно показан маршрут следования пакета данных с устройства до сервера мониторинга.
Контроллер трекера с определенной периодичностью опрашивает датчики и собирает информацию в пакет. Каждый период опроса является точкой и подписывается геоданными. Как только объем пакета достигает 340 байт контроллер, через порт RS-232, отправляет данные на модуль, откуда они уходят в формате SBD. Так как, на данный момент, точка сопряжения (телепорт) всего одна, то данные передаются от спутника к спутнику до телепорта, где пакету присваивается IP адрес и порт назначения. Для того, что бы сервер знал куда направлять данные, при регистрации IMEI устройства нужно указать IP адрес и порт нашего сервера эмуляции. В системе можно задать до 5-ти различных точек назначения. В их качестве можно указать e-mail, IP или IMEI другого SBD устройства (это может быть нужно для реализации системы обмена сообщениями). После того как сервер эмуляции получил данные он распаковывает пакет и пакует каждую точку в отдельности эмулируя протокол в котором данные идут через GPRS. Дальше информация о точках отправляется в систему мониторинга и мы можем видеть пройденный маршрут и состояние транспорта на разных этапах движения.
Зачем это нужно
Иметь данные о перемещении транспорта это приятно, но далеко не все компании видят в них пользу. И правда, зачем отправлять данные через спутник, если их можно собирать и отправить как только появится GSM сеть?
Наиболее веским доводом является возможность получать экстренные данные. Может лопнуть колесо, произойти слив топлива, отказ двигателя и множество непредсказуемых ситуаций. В этом случае формируется внеочередной пакет и отправляется на систему мониторинга, благодаря чему можно предпринять экстренные меры. На случай внештатных ситуаций не связанных напрямую с транспортом можно предусмотреть кнопку экстренного вызова.
Иные применения
На примере мониторинга транспорта можно понять, что модуль 9602 может пригодиться в любой сфере, где необходимо получать актуальную информацию с удаленных объектов или обеспечить резервный канал передачи данных. Вендинговые автоматы, спасательные буи, счетчики и многое другое оборудование, которые требует постоянного наблюдения. Режим пониженного энергопотребления позволяет создать на базе модуля модем для передачи данных с точек, где нет постоянного питания. Самый простой пример – датчики наблюдения за сейсмоактивностью.