Спутниковый мониторинг транспорта — система мониторинга подвижных объектов, построенная с использованием GNSS-трекеров, оборудования и технологий сотовой и/или радиосвязи, вычислительной техники и цифровых карт. Спутниковый мониторинг транспорта используется для решения задач транспортной логистики в системах управления перевозками и автоматизированных системах управления автопарком.

Принцип работы заключается в отслеживании и анализе пространственных и временных координат транспортного средства. Существует два варианта мониторинга: online — с дистанционной передачей координатной информации и offline — информация считывается по прибытии на диспетчерский пункт.

На транспортном средстве устанавливается мобильный модуль, состоящий из следующих частей: приёмник спутниковых сигналов, модули хранения и передачи координатных данных. Программное обеспечение мобильного модуля получает координатные данные от приёмника сигналов, записывает их в модуль хранения и по возможности передаёт посредством модуля передачи.

Модуль передачи позволяет передавать данные, используя беспроводные сети операторов мобильной связи. Полученные данные анализируются и выдаются диспетчеру в текстовом виде или с использованием картографической информации.

В offline варианте необходимость дистанционной передачи данных отсутствует. Это позволяет использовать более дешёвые мобильные модули и отказаться от услуг операторов мобильной связи.

Мобильный модуль может быть построен на основе приёмников спутникового сигнала, работающих в стандартах NAVSTAR GPS или ГЛОНАСС. В настоящее время в России активно продвигается и лоббируется использование сигналов спутников ГЛОНАСС, разработка и производство клиентского оборудования для этой системы. Принят ряд нормативных актов, которые предусматривают использование именно ГЛОНАСС и ограничивают применение других систем. При этом, в сравнении с NAVSTAR GPS, система ГЛОНАСС пока работает менее надёжно и в совокупности с наземным оборудованием даёт бо́льшую погрешность вычисления местоположения абонента. Клиентское оборудование ГЛОНАСС представлено на рынке не так широко, как GPS; но это уравновешивается распространением универсального оборудования, поддерживающего до 5 разных спутниковых систем.

Решаемые задачи Системы спутникового мониторинга транспорта решают следующие задачи: мониторинг включает определение координат местоположения транспортного средства, его направления, скорости движения и других параметров: расход топлива, температура в рефрижераторе и др. Системы спутникового мониторинга транспорта помогают водителю в навигации при передвижении в незнакомых районах; контроль соблюдения графика движения — учёт передвижения транспортных средств, автоматический учёт доставки грузов в заданные точки и др.; сбор статистики и оптимизация маршрутов — анализ пройденных маршрутов, скоростного режима, расхода топлива и др. транспортных средств с целью определения лучших маршрутов; обеспечение безопасности — возможность определения местоположения помогает обнаружить угнанный автомобиль. В случае аварии система спутникового мониторинга помогает передать сигнал о бедствии в службы спасения. Также на основе спутникового мониторинга транспорта действуют некоторые системы автосигнализации. контроль топлива на транспортном средстве - комплексный учет, включающий в себя контроль уровня топлива в баке, снятие показаний о реальном расходе топлива, контроль объема заправки, контроль слива топлива. Можно осуществить как полный контроль за топливом, так и отдельные операции за счет использования проточных расходометров, емкостных датчиков уровня топлива и CAN шины, которая непосредственно осуществляет спутниковую связь с оператором идентификация механизатора, оператора или водителя.

Техническая реализация

Система спутникового мониторинга транспорта включает следующие компоненты: транспортное средство, оборудованное GPS или ГЛОНАСС контроллером или трекером, который получает данные от спутников и передаёт их на серверный центр мониторинга посредством GSM, CDMA или реже спутниковой (например Гонец) и УКВ связи. Последние два актуальны для мониторинга в местах, где отсутствует полноценное GSM-покрытие, таких как Сибирь или Дальний Восток; серверный центр с программным обеспечением для приёма, хранения, обработки и анализа данных; компьютер диспетчера, ведущего мониторинг автомобилей.

Использование систем спутникового мониторинга повышает качество и эффективность работы корпоративного транспорта, и в среднем на 20-25 % снижают расходы на топливо и содержание автопарка.

Оборудование Контроллеры и трекеры

Большинство GPS/ГЛОНАСС контроллеров и трекеров имеют схожие функциональные возможности: вычислять собственное местоположение, скорость и направление движения на основании сигналов спутников Систем глобального позиционирования GPS или ГЛОНАСС; подключать внешние датчики через аналоговые или цифровые входы; считывать данные с бортового оборудования, имеющего последовательный порт или более специализированный интерфейс CAN; хранить некоторый объём данных во внутренней памяти на период отсутствия связи; передавать полученные данные на серверный центр, где происходит их обработка.

Ранее по причине слабого охвата территорий сетями мобильной связи GSM/3G широко использовались контроллеры, которые накапливали данные во внутренней памяти. По возвращении объекта в место основной дислокации (автопарк), данные переносились на сервер по проводным каналам либо через Bluetooth или Wi-Fi. Многие из существующих GPS-трекеров и контроллеров имеют открытый протокол взаимодействия с сервером, а также позволяют выполнять настройку режимов работы при помощи SMS, CSD или при помощи GPRS соединения.

Датчики

Для получения дополнительной информации на транспортное средство устанавливаются дополнительные датчики, подключаемые к GPS или ГЛОНАСС контроллеру, например:

датчик расхода топлива; датчик нагрузки на оси ТС; датчик давления в шинах; датчик уровня топлива в баке; датчик температуры в рефрижераторе; датчики, фиксирующие факт работы или простоя спецмеханизмов (поворот стрелы крана, работы бетоносмесителя), факт открывания двери или капота, факт наличия пассажира (такси).

Полученные данные могут либо накапливаться в локальном устройстве и затем переноситься в центральную базу по возвращении в парк, либо передаваться на центральный сервер в режиме реального времени, обычно по каналам сотовой связи.

Датчики и трекеры могут устанавливаться на транспортном средстве скрытым образом.

Программное обеспечение Самым существенным различием многих систем спутникового мониторинга, представленных на рынке, является функциональность серверного и клиентского программного обеспечения, возможность разносторонне обрабатывать данные, генерировать отчёты.

Функции серверного центра может выполнять как обычный компьютер с установленным программным обеспечением для простых систем мониторинга, так и распределённая серверная система с использованием нескольких серверов, выполняющих разные задачи, способная вести одновременный мониторинг десятков тысяч автомобилей и обеспечивать подключение к серверному центру нескольких тысяч пользователей (диспетчеров) одновременно.

Диспетчерское программное обеспечение для спутникового мониторинга автомобилей можно условно разделить на несколько типов: ПО, содержащее все компоненты, включая карты и базу данных движения объектов на единственном компьютере; ПО, имеющее клиентскую часть, которая устанавливается на компьютеры диспетчеров; ПО, использующее web-интерфейс, что позволяет избежать установки каких-либо специальных компонентов и вести мониторинг с любого компьютера, подключённого к Интернет.

Разновидностью последнего варианта является ПО, использующее трёхуровневую архитектуру, когда компоненты и функции центра обработки данных распределены между несколькими серверами: базы данных, картографической подсистемы, телекоммуникационным сервером и сервером приложения, обеспечивающего работу web-интерфейса пользователя.

В то время, как первый и второй типы систем остаются надёжным решением для специальных применений, где использование каналов Интернет невозможно из-за низкого качества последней мили или запрещено нормативными актами, последний тип систем имеет ряд преимуществ и позволяет компаниям-операторам увеличить охват рынка, ускорить внедрение мониторинга, переводя его в разряд платной услуги. На последней специализированной международной выставке Web-системы были представлены от компаний 1С (1C:Центр спутникового мониторинга (компания-разработчик ITOB), M2M телематика (Россия), OGNI-K Объединение Глобальных Навигационных Инновации (Россия), Gurtam (Беларусь) и ГК СКАУТ (Россия), клиентское ПО представляли компании Level (Чехия) и ОАО «Русские Навигационные Технологии», ООО «ТехноКом», ЕНДС, система ТрансКонтроль и М2М телематика. Большинство производителей современных систем мониторинга включают в свои продукты возможность работы диспетчеров через web-интерфейс и построения распределённых систем серверов.

Важную роль в программном обеспечении для спутникового мониторинга играет картографическая основа. Чем более детализированные и качественные карты используются в системе, тем удобнее диспетчерам вести мониторинг и следить за местонахождением транспортных средств.

Как правило, в программах, имеющих клиентскую часть, карты устанавливаются непосредственно на компьютер пользователя. А web-системы используют онлайн карты, которые благодаря Web-GIS серверу подгружаются по мере необходимости, что, безусловно, требует высокой скорости интернет-соединения. Web-GIS позволяет одновременно использовать такие карты, как Яндекс.Карты, Карты Google, OpenStreetMap, Карты Yahoo!, Карты Bing, Карты Gurtam и другие.

Функции программного обеспечения Программное обеспечение для спутникового мониторинга обычно имеет ряд интерфейсов. Вход пользователей в систему мониторинга чаще всего защищён паролем для предотвращения несанкционированного доступа к информации. В системах существует определённая иерархическая структура, при которой администратор системы мониторинга управляет правами доступа различных пользователей к различным объектам мониторинга и различным функциям программы.

Основные функции Самые распространённые функции, которые присутствуют в большинстве систем спутникового мониторинга: подключение и настройка трекеров в системе; подключение и настройка датчиков в системе; мониторинг текущего положения транспорта на карте; мониторинг состояния приборов и датчиков транспортного средства; просмотр маршрута перемещения и пробега автомобиля за выбранный интервал времени; создание точек интереса и геозон на карте; контроль перемещения из/в геозоны; настройка уведомлений, высылаемых системой, когда происходят определённые события (превышение скорости, слив топлива и др.); настройка шаблонов отчётов, выполнение отчётов; построение графиков на основании данных системы; управление объектами мониторинга через SMS команды или CSD соединение; создание маршрутов и путевых точек, контроль соблюдения маршрута.

Дополнительные функции Дополнительные функции, которые расширяют возможности системы спутникового мониторинга: поиск ближайшего к заданной точке автомобиля; передачу текстовых сообщений водителю транспортного средства и обратно, от водителя к диспетчеру; обеспечение голосовой связи с водителем; ведение журнала техобслуживания автомобиля; определение периметра и площади объектов на карте; web-доступ в систему мониторинга с мобильного телефона или КПК; экспорт из отчётов в форматы, поддерживаемые иным ПО (Excel, Pdf, XML, CSV и др.); изменение иконок, отображающих объекты на карте; передача данных от другого оборудования установленного на транспортном средстве (тахограф, датчик уровня топлива)

История развития

В зависимости от применяемых технических решений можно выделить пять поколений систем спутникового мониторинга транспорта: