Супу́тниковий моніто́ринг тра́нспорту — система моніторингу рухомих об'єктів, побудована на основі систем супутникової навігації, обладнання та технологій стільникового та/або радіозв'язку, обчислювальної техніки і цифрових карт. Супутниковий моніторинг транспорту використовується для вирішення завдань транспортної логістики в системах керування перевезеннями і автоматизованих системах управління автопарком.
Принцип роботи полягає в розгляді та аналізі просторових і часових координат транспортного засобу. Існує два варіанти моніторингу: онлайн — з дистанційним передаванням координатної інформації та офлайн — інформація зчитується по прибутті на диспетчерський пункт.
На транспортному засобі встановлюється мобільний модуль, що складається з приймача супутникових сигналів та модулів зберігання і передавання координатних даних. Програмне забезпечення мобільного модуля отримує координатні дані від приймача сигналів, записує їх у модуль зберігання і по можливості передає за допомогою модуля передавання.
Модуль передавання дозволяє передавати дані, використовуючи бездротові мережі операторів мобільного зв'язку. Отримані дані аналізуються і видаються диспетчеру в текстовому вигляді або з використанням картографічної інформації.
В офлайн варіанті відсутня необхідність дистанційного передавання даних. Це дозволяє використовувати дешевші мобільні модулі і відмовитися від послуг операторів мобільного зв'язку.
Мобільний модуль можна побудувати на основі приймачів супутникового сигналу, що працюють у стандартах NAVSTAR GPS або ГЛОНАСС. При цьому, в порівнянні з NAVSTAR GPS, система ГЛОНАСС поки працює менш надійно і в сукупності з наземним обладнанням дає велику похибку обчислення місця розташування абонента. Клієнтське обладнання ГЛОНАСС коштує дорожче, має великі розміри і гірші параметри енергоспоживання, представлено на ринку не так широко, як GPS. Використання сигналів супутників ГЛОНАСС, розробка і виробництво клієнтського обладнання моніторингу для цієї системи активно просувається в Росії, зокрема прийнято низку законодавчих актів, які обмежують застосування інших систем.
Слід очікувати появи обладнання моніторингу, що використовує обидва стандарти або можливість вибору супутникового угруповання в процесі експлуатації.
Розв'язувані задачі Системи супутникового моніторингу транспорту вирішують такі завдання:
моніторинг — визначення координат місцезнаходження транспортного засобу, його напряму, швидкості руху та інших параметрів: витрати палива, температури в рефрижераторі тощо. Системи супутникового моніторингу транспорту допомагають водієві в навігації під час пересування в незнайомих районах; контроль за дотриманням графіка руху — облік пересування транспортних засобів, автоматичний облік доставки вантажів у задані точки тощо; збір статистки й оптимізація маршрутів — аналіз пройдених маршрутів, швидкісного режиму, витрати палива тощо транспортних засобів з метою визначення найкращих маршрутів; безпека — можливість визначення місця розташування допомагає виявити викрадений автомобіль. У разі аварії система супутникового моніторингу допомагає передати сигнал про лихо в служби порятунку. Також на основі супутникового моніторингу транспорту діють деякі системи автосигналізації; ідентифікація особи, що керує транспортним засобом. Враховуючи, що система супутникового моніторингу використовується у різних галузях промисловості та сільського господарства, такими особами можуть бути водії, механізатори, оператори систем та механізмів. Реалізовано це за допомогою використання спеціального пристрою , який передає дані на супутник. Авторизація можлива лише при наявності персональних електронного ключа або електронної картки.
Технічна реалізація
Система супутникового моніторингу транспорту включає такі компоненти:
транспортний засіб, обладнаний контролером або трекером GPS чи ГЛОНАСС, який отримує дані від супутників і передає їх на серверний центр моніторингу за допомогою GSM, CDMA або рідше супутникового (наприклад Гонець) та УКХ зв'язку. Останні два актуальні для моніторингу в місцях, де відсутнє повноцінне GSM-покриття; серверний центр із програмним забезпеченням для приймання, зберігання, обробки й аналізу даних; комп'ютер диспетчера, що веде моніторинг автомобілів.
Використання систем супутникового моніторингу підвищує якість і ефективність роботи корпоративного транспорту, і в середньому на 20—25 % знижують витрати на паливо й утримання автопарку.
Обладнання Контролери та трекери
Більшість GPS/ГЛОНАСС контролерів і трекерів мають схожі можливості:
обчислювати власне місце розташування, швидкість і напрямок руху на підставі сигналів супутників систем глобального позиціювання; підключати зовнішні датчики через аналогові або цифрові входи; зчитувати дані з бортового обладнання, що має послідовний порт або більш спеціалізований інтерфейс CAN; зберігати певний обсяг даних у внутрішній пам'яті на період відсутності зв'язку; передавати отримані дані на серверний центр, де відбувається їх опрацювання.
Раніше через слабке охоплення територій мережами мобільного зв'язку GSM/3G широко використовувалися контролери, які накопичували дані у внутрішній пам'яті. По поверненню об'єкта в місце основної дислокації (автопарк), дані переносилися на сервер дротовими каналами або через Bluetooth чи Wi-Fi. Багато з існуючих GPS-трекерів і контролерів мають відкритий протокол взаємодії з сервером, а також дозволяють налаштовувати режими роботи за допомогою SMS, CSD або за допомогою GPRS-з'єднання.
Датчики
Для отримання додаткової інформації на транспортний засіб встановлюють додаткові датчики, які підключаються до контролера, наприклад:
датчик витрати палива; датчик навантаження на осі ТЗ; датчик рівня палива в баку; датчик температури в рефрижераторі; датчики, що фіксують факт роботи або простою спецмеханізмів (поворот стріли крана, роботи бетонозмішувача), факту відкривання дверей або капота, факт наявності пасажира (таксі).
Отримані дані можуть накопичуватися в локальному пристрої і потім переноситися в центральну базу після повернення в парк, або передаватися на центральний сервер у режимі реального часу, зазвичай через канали стільникового зв'язку.
Датчики і трекери можуть встановлюватися на транспортному засобі таємно.
Програмне забезпечення Найістотнішою відмінністю багатьох систем супутникового моніторингу, доступних на ринку, є функціональність серверного та клієнтського програмного забезпечення, можливість різнобічно обробляти дані, генерувати звіти.
Функції серверного центру може виконувати як звичайний комп'ютер зі встановленим програмним забезпеченням для простих систем моніторингу, так і розподілена серверна система з використанням декількох серверів, що виконують різні завдання, здатна вести одночасний моніторинг десятків тисяч автомобілів і забезпечувати підключення до серверного центру декількох тисяч користувачів (диспетчерів) одночасно.
Диспетчерське програмне забезпечення для супутникового моніторингу автомобілів можна умовно розділити на кілька типівСистема мониторинга транспорта — выбор архитектуры :
ПЗ, що містить усі компоненти, включно з картами і базою даних руху об'єктів на єдиному комп'ютері; ПЗ, що має клієнтську частину, яка встановлюється на комп'ютери диспетчерів; ПЗ з використанням вебінтерфейсу, що дозволяє уникнути установки спеціальних компонентів і вести моніторинг з будь-якого комп'ютера, підключеного до Інтернет.
Різновидом останнього варіанту є ПЗ, що використовує трирівневу архітектуру, коли компоненти та функції центру обробки даних розподілено між декількома серверами: бази даних, картографічної підсистеми, телекомунікаційним сервером і сервером застосунку, що забезпечує роботу вебінтерфейсу користувача.
Тоді як перший і другий типи систем залишаються надійним рішенням для спеціальних застосувань, де використання каналів інтернету неможливе через низьку якість останньої милі або заборонене нормативними актами, останній тип систем має низку переваг і дозволяє компаніям-операторам збільшити охоплення ринку, прискорити впровадження моніторингу, переводячи його в розряд платної послуги. Більшість виробників сучасних систем моніторингу включають в свої продукти можливість роботи диспетчерів через вебінтерфейс і побудови розподілених систем серверів .
Важливу роль у програмному забезпеченні для супутникового моніторингу грає картографічна основа. Чим більш деталізовані і якісні карти використовуються в системі, тим зручніше диспетчерам вести моніторинг і стежити за місцезнаходженням транспортних засобів.
Як правило, в програмах, що мають клієнтську частину, карти встановлюють безпосередньо на комп'ютер користувача. А вебсистеми використовують онлайн карти, які завдяки Web-GIS серверу завантажуються в міру необхідності, що, безумовно, вимагає високої швидкості інтернет-з'єднання. Web-GIS дозволяє одночасно використовувати такі карти, як Карти Google, OpenStreetMap, Яндекс.Карти, карти Yahoo!, Карти Bing, Карти Gurtam і інші.
Функції програмного забезпечення Програмне забезпечення для супутникового моніторингу зазвичай має ряд інтерфейсів. Вхід користувачів у систему моніторингу найчастіше захищений паролем для запобігання несанкціонованому доступу до інформації. В системах існує певна ієрархічна структура, за якої адміністратор системи моніторингу керує правами доступу різних користувачів до різних об'єктів моніторингу і різних функцій програми.
Основні функції Найпоширеніші функції, наявні в більшості систем супутникового моніторингу Посібник користувача Wialon :
підключення та налаштування трекерів у системі; підключення та налаштування датчиків у системі; моніторинг поточного стану транспорту на мапі; моніторинг стану приладів і датчиків транспортного засобу; перегляд маршруту переміщення і пробігу автомобіля за вибраний інтервал часу; створення точок інтересу і геозон на карті; контроль переміщення з/в геозони; налаштування повідомлень, що надсилаються системою, коли відбуваються певні події (перевищення швидкості, злив палива тощо); налаштування шаблонів звітів, виконання звітів; побудова графіків на основі даних системи; керування об'єктами моніторингу через SMS команди або CSD з'єднання; створення маршрутів і , контроль дотримання маршруту.
Додаткові функції Додаткові функції, які розширюють можливості системи супутникового моніторингу:
пошук найближчого до заданої точки автомобіля; передавання текстових повідомлень водієві транспортного засобу і назад, від водія до диспетчера; забезпечення голосового зв'язку з водієм; ведення журналу техобслуговування автомобіля; визначення периметра і площі об'єктів на карті; вебдоступ до системи моніторингу з мобільного телефона або КПК; експорт зі звітів у формати, підтримувані іншим ПЗ (Excel, PDF, XML, CSV тощо); зміна значків, що відображають об'єкти на карті; передавання даних від іншого обладнання встановленого на транспортному засобі (тахограф, датчик рівня палива).
Історія розвитку Залежно від застосовуваних технічних рішень можна виділити п'ять поколінь систем супутникового моніторингу транспорту:
Найперші системи були офлайновими, тобто не дозволяли здійснювати моніторингу в реальному часі. GPS-трекер записував усі дані в пам'ять і передавав їх на сервер після прибуття транспортного засобу на базу через провідний або безпровідний інтерфейс. Така схема дозволяла контролювати маршрут автомобіля тільки постфактум і не була здатна допомогти, наприклад, при викраденні автомобіля. У другому поколінні для організації зв'язку між GPS-терміналами та сервером використовувалися SMS або механізм CSD. На сервер встановлювали один або кілька модулів стільникового зв'язку, що дозволяють приймати SMS або дзвінки з даними. Подібні системи відрізнялися великим періодом часу між передачами даних місцеположення і режимами отримання даних за запитом. З масовим поширенням мобільного інтернету системи другого покоління практично вимерли.