|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВГеоинформационные системы В результате создания глобальных спутниковых навигационных систем – американской NAVSTAR-GPS и российской ГЛОНАСС появилась возможность определять местоположение объектов на поверхности Земли с точностью до 5–10 м. До недавнего времени точность местоопределения объектов системами GPS, предназначенными для гражданского использования, искусственно уменьшалась и составляла около 100 м, однако в марте прошлого года для системы NAVSTAR эти ограничения были сняты. В нашей стране действует ряд ограничений на определение координат объектов с точностью выше 30 метров, но необходимость идти в ногу с остальным миром рано или поздно заставит отменить этот запрет. Распространение GPS-систем сделало возможным организацию мониторинга подвижных объектов, и сегодня целый ряд фирм предлагает оборудование для диспетчерских служб, выполняющих эти функции. Обычная диспетчерская система состоит из бортового оборудования и оборудования диспетчерского центра. На подвижном объекте располагается GPS-приемник, разнообразные датчики и приемо-передающее устройство для связи с диспетчерским пунктом. В состав оснащения диспетчерского центра, или диспетчерской платформы, входит приемное оборудование, использующее те же каналы связи, с которыми работает бортовой приемо-передатчик; и собственно диспетчерский пункт – мощный компьютер, на котором установлено специальное программное обеспечение, и геоинформационный сервер (ГИС-сервер), где хранится векторная многослойная карта соответствующего региона. Эта карта может быть представлена в любом нужном пользователю масштабе и отображать не только разделенные по слоям географические, административные и другие общедоступные сведения, но и “пользовательские слои”, например данные о расположении офисов, складов и других объектов, принадлежащих пользователю. На диспетчерский пункт с заданной периодичностью поступает информация с борта подвижного объекта: данные, получаемые GPS-приемником – широта, долгота, высота над уровнем моря и курсовая скорость, показания установленных на борту датчиков и специальные сигналы экипажа (например, сигнал тревоги при попытке захвата транспортного средства). По тому же каналу на борт могут быть переданы различные команды, например в опасной ситуации – команда на отключение двигателя и блокирование дверей машины. Полученная диспетчерским пунктом информация используется для отображения координат объекта на векторной карте региона, хранящейся на ГИС-сервере. Одновременно вся эта информация заносится в базу данных и может быть использована впоследствии для построения траекторий движения объекта, подсчета пробега, анализа остановок и простоев и т. п. Стоимость бортового оборудования в зависимости от мощности GPS-систем и типа используемых передатчиков колеблется от 400 до 2000 долларов. Стоимость диспетчерской платформы от 100 тыс. долларов. Эксплуатационные расходы составляют порядка тысячи долларов в месяц. Естественножет далеко не всякая организация. Многопользовательские ГИС Широкое распространение Интернет-технологий послужило стимулом для создания многопользовательских распределенных диспетчерских систем контроля подвижных объектов. Рассмотрим особенности таких систем на примере разработанной компанией Race Communications системы “Навигатор” (рабочее название), альфа-версия которой в январе сдается в опытно-промышленную эксплуатацию. Основная идея системы “Навигатор” состоит в том, чтобы максимально уменьшить расходы на оборудование диспетчерской платформы за счет их распределения между многими пользователями системы. При этом каждому пользователю нужно всего лишь обзавестись компьютером, имеющим выход в Интернет, и подключиться через обычный Web-браузер к серверу “Навигатора”. Дополнительное преимущество системы – инвариантность по отношению к каналам связи, которые применяются для доставки информации с подвижных объектов: в крупных городах и на магистралях можно использовать сотовую связь (GSM), в малонаселенных регионах – спутниковую (Inmarsat), а за Полярным кругом – транковую (MPT 1327, LTR). При необходимости – для повышения качества и надежности связи – можно оснастить транспортные средства несколькими передатчиками различных типов. Бортовое оборудование транспортных средств в системе “Навигатор” практически не отличается от применяемого в традиционных системах, а диспетчерская платформа дополняется Web-сервером, через который и осуществляется связь диспетчерских пунктов многочисленных пользователей с центральной платформой. Расходы на оснащение платформы при этом несет компания-провайдер диспетчерских услуг, а для пользователя расходы на создание собственной диспетчерской службы сводятся к оплате этих услуг и расходам на оборудование транспортных средств и покупку компьютера с доступом в Интернет. Благодаря этому частный пользователь или небольшая компания, имеющая в своем распоряжении 5–10 транспортных средств, может за вполне приемлемую цену обеспечить постоянный мониторинг их передвижения. Если речь идет о средних или крупных предприятиях, вместо сети Интернет можно использовать более защищенную корпоративную сеть Интранет. В этом случае требуется установка всего комплекта средств, применяемых в традиционных системах, однако в территориально разнесенной компании платформа “Навигатор” позволит иметь всего один сервер ГИС для всех офисов. В системе “Навигатор” пользователь (диспетчер) со своего компьютера обращается к Web-серверу, авторизуется (вводит свой логин и пароль), получает доступ к своему сегменту карты и списку принадлежащих ему подвижных объектов и видит на экране своего монитора то же, что и оператор традиционной диспетчерской системы. Ограничения и преимущества Естественно, что работа через Web-интерфейс имеет свои ограничения. В частности, передача карты через Интернет связана с перекачиванием больших объемов данных, и скорость передачи пость работы системы. Разработчикам пришлось применить целый ряд мер для уменьшения времени ожидания, таких, например, как трехуровневое кэширование карты: на сервере, в персональном Интернет-кэше пользователя и путем сохранения часто вызываемых областей карты на локальном компьютере (CD-ROM). Кроме того, для отображения карты используется технология DHTML (Dynamic HTML), которая позволяет передавать данные только об изменяющейся области экрана, что также существенно ускоряет работу. Поскольку на Web-сервер ложится очень большая нагрузка, в системе применяется высокоскоростная СУБД Cache компании InterSystems. Самое простое решение вопроса быстродействия – предоставление пользователю CD-ROM с картой нужного ему региона, которая устанавливается на локальном ПК. В результате по каналам Интернета передается лишь информация о координатах объектов и показания датчиков, а расчет и визуализация объектов на карте производится непосредственно компьютером пользователя. Такое решение гораздо менее оперативно с точки зрения обновления карт, но оно дает возможность существенно снизить трафик и работать на самых низких модемных скоростях. Подключение к системе через Web-сервер позволяет ввести разграничение прав доступа внутри компании, пользующейся услугами “Навигатора”. К примеру, руководитель компании может получать полную информацию, секретарь – необходимый минимум. Могут быть введены ограничения на доступ региональных диспетчерских центров к информации о транспортных средствах головного офиса. Таким образом, создаются дополнительные удобства для пользователей. Еще одно достоинство системы “Навигатор” состоит в том, что использование стандартного Web-браузера в качестве “тонкого клиента” позволяет предельно упростить процедуру настройки и обновления программного обеспечения. Пользователь всегда работает с последней версией системы, его затраты на техническую поддержку снижаются до нуля. Кроме того, появляется полная свобода в размещении диспетчерских центров, поскольку подключиться к “Навигатору” можно с любого компьютера, где бы он ни находился, лишь бы он имел доступ в Интернет. Уточним, во что же обойдется клиенту создание диспетчерского пункта на базе системы “Навигатор”. Стоимость бортового оборудования одного подвижного объекта составляет, как уже говорилось, от 400 до 2000 долл., причем цены постепенно снижаются. На оснащение диспетчерского пункта, то есть покупку компьютера и обеспечение доступа в Интернет, потребуется примерно 1000–1500 долл. Надо учитывать, что все это единовременные, одноразовые затраты. Наконец, абонентская плата за пользование системой “Навигатор” составит всего 25–30 долл. в месяц. Если сравнить эти расходы со стоимостью традиционной диспетчерской системы, выгоды становятся очевидными. В распределенной системе контроля подвижных объектов “Навигатор” предусмотрены функции, упрощающие работу пользователя. В частности, масштаб карты автоматически устанавливается так, что изображение всех отсле на экране монитора; можно задать режим трассирования передвижений объектов с заданной частотой обновления данных, провести целый ряд расчетов, построить графики по сведениям, занесенным в базу данных. В перспективе пользователи смогут получить еще целый ряд возможностей, таких, например, как расчет оптимальных траекторий движения транспортных средств с учетом конкретных условий на данной территории, возможность задать границы, при выходе за которые будет подаваться сигнал тревоги или сработают блокирующие устройства на подвижном объекте; дублирование сигналов о местонахождении транспортного средства на пейджер или мобильный телефон клиента. Технический прогресс ведет к тому, что все больше моделей современных автомобилей оснащаются бортовыми компьютерами и навигационными системами, и уже сегодня в такой компьютер можно загрузить с диска CD-ROM векторную карту большого региона. GPS-системы мониторинга подвижных объектов применяются для борьбы с угонщиками автомобилей, для отслеживания перемещений важных персон и даже для контроля за местонахождением условно освобожденных заключенных. Сфера применения диспетчерских навигационных систем расширяется, снижается их стоимость. Этому в немалой степени способствует использование Интернет-технологий. Редакция благодарит компанию Race Communications и лично руководителя отдела Интернет-проектов Михаила Хажинского за предоставленные материалы, которые были использованы при подготовке данной статьи. Главная страница / Архитектура отрасли |