GPS-мониторинг транспорта

GPS-мониторинг транспорта

GPS-мониторинг транспорта — одна из разновидностей систем спутникового мониторинга транспорта, основанная на использовании американских спутников GPS. Следует различать GPS-мониторинг транспорта с использованием американских спутников GPS и ГЛОНАСС-мониторинг транспорта с использованием российских спутников ГЛОНАСС.

GPS-мониторинг транспорта — технология, применяемая в диспетчерских службах на транспорте, а также для решения задач транспортной логистики в системах управления перевозками (англ. TMS, Transportation management system) и автоматизированных системах управления автопарком (англ. FMS, Fleet Management System) для контроля фактических маршрутов транспортных средств при помощи спутников GPS.

В настоящее время в России набирает популярность направление ГЛОНАСС-мониторинг транспорта, работа которого основана на функционировании российских ГЛОНАСС-спутников.

Автомобильный тре́кер — прибор, устанавливаемый на автомобиль с целью отслеживания его дальнейшего перемещения и контроля его местоположения.

Обычно трекер определяет своё местоположение, принимая сигналы ГЛОНАСС/GPS и отправляя их посредством мобильного интернет канала GPRS на сервер в Интернете, на котором владелец прибора наблюдает его перемещения. Почти все современные (2008—2009 годы) приборы, работающие на этом принципе, могут принимать входящие звонки.

Техническая реализация

Для решения задач мониторинга используются следующие компоненты системы:

• спутниковые системы навигации: GPS, Galileo, ГЛОНАСС и пр.
• GPS-приёмники,
• системы связи с центральным пунктом (космическая /GSM / УКВ) и/или система локального накопления данных.

Иногда дополнительно используются дополнительные датчики, установленные на самом техническом средстве:

• датчик расхода топлива,
• текущий запас топлива,
• факт открывания двери или капота,
• факт наличия пассажира (такси),
• температура в рефрижераторе,
• факт работы или простоя спецмеханизмов (поворот стрелы крана, работы бетоносмесителя),
• факт нажатия тревожной кнопки,
• и т. п..

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 трекер могут устанавливаться на транспортном средстве скрытым образом.

Решаемые задачи

Системы GPS-мониторинга транспорта решают следующие задачи:

• Мониторинг включает отслеживание текущих координат, направления и скорости движения транспортного средства в реальном времени для нужд диспетчерских служб. В некоторых системах также возможна установка дополнительных датчиков на открытие дверей, включение/выключение исполнительных механизмов спецтехники, топливных датчиков, датчиков для измерения температуры в рефрижераторе и пр. Некоторые системы допускают подключение к бортовому компьютеру автомобиля (через CAN-шину) и удалённое чтение параметров эксплуатации транспортного средства.
• Учёт пройденного километража и расхода топлива нужен для своевременного прохода ТО, обоснования списания ГСМ бухгалтерией и пр. В системах TMS с помощью GPS производится автоматический учёт доставки грузов в заданные точки.
• Контроль соответствия фактического маршрута автомобиля плановому позволяет повысить дисциплину водителей. В России, в отличие от развитых стран, эта функция крайне востребована для пресечения несанкционированного использования служебных транспортных средств наёмными водителями в целях личного обогащения, а также для пресечения несанкционированного слива топлива. По оценкам журнала «Логистика», только за счёт повышения дисциплины водителей в российских условиях системы GSM-мониторинга окупаются за несколько месяцев.
• Безопасность: знание координат позволяет быстро найти угнанное либо попавшее в беду транспортное средство. Дополнительно автомобили могут оборудоваться скрытой кнопкой, нажатие либо ненажатие на которую отсылает тревожный сигнал в диспетчерский центр. Кроме этого, некоторые терминалы GPS-мониторинга могут работать в режиме GSM-сигнализации, то есть звонить на заданный телефонный номер в случае срабатывания штатной сигнализации.

Схема работы

Интерфейс одной из систем мониторинга

Типичная система GPS-мониторинга состоит из трёх звеньев: терминалов, устанавливаемых на автомобили, сервера и клиентских рабочих мест. Терминалы представляют собой специализированные GPS-трекеры, содержащие модуль собственно GPS и модуль сотовой связи (GSM или CDMA). Функции сервера может выполнять как обычный ПК с установленным серверным ПО для относительно простых систем мониторинга, так и распределенная кластерная система со специализированным ПО для сложных бизнес-ориентированных систем мониторинга. В отличие от рабочих мест, сервер должен быть всегда включён, так как именно на нём накапливаются данные о маршрутах. Также важным является поддержание целостности информации и ее своевременное резервирование для поддержания актуальной информации о мониторинге. Клиентское ПО в редких случаях может быть объединено в одну программу с серверной частью, но, как правило, допускается одновременное подключение нескольких рабочих мест к одному серверу. В некоторых системах за счет установки специализированного ПО на клиентские компьютеры достигается возможность получения оперативной информации путем использования веб-каналов.

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

• Самые первые системы были оффлайновыми, то есть не позволяли осуществлять мониторинг в реальном времени. GPS-трекер записывал все данные в память и передавал их на сервер по прибытии транспортного средства на базу через проводной или беспроводной интерфейс. Такая схема позволяла контролировать маршрут автомобиля только постфактум и не способна помочь, например, при угоне автомобиля.
• Во втором поколении для организации связи между GPS-терминалами и сервером использовались SMS либо механизм CSD. На сервер устанавливались один или несколько модулей сотовой связи, позволяющие принимать SMS или звонки с данными. Подобные системы отличались огромными платежами за мобильную связь и очень большим периодом времени между измерениями координат. С массовым распространением мобильного интернета системы второго поколения практически вымерли.
• В третьем поколении в качестве транспортной сети используются GPRS или EV-DO, что позволяет на порядок снизить расходы на мобильную связь и резко улучшить точность прорисовки маршрутов. Сервер в таких системах устанавливается непосредственно у клиента и подключается к интернет и к локальной сети офиса. На сервер и на рабочие места пользователей устанавливается специализированное программное обеспечение. В некоторых системах допускается аренда портов сервера, предоставляемого поставщиком. На данный момент это самая распространённая схема мониторинга.
• Системы четвёртого поколения также использует один из механизмов мобильного интернет в качестве транспортной системы, но отличаются от третьего использованием веб-технологий. В этом случае сервер размещается у компании-поставщика, его мощности делятся между многими клиентами, а защищённый доступ к данным осуществляется через веб-страницу с любого компьютера, подключенного к интернету. Так как один сервер способен работать одновременно с тысячами трекеров, резко снижается стоимость внедрения и обслуживания системы. Одновременно возрастает надёжность хранения и доступность данных, так как компании-операторы способны содержать многократно резервированное качественное серверное оборудование и штат технических специалистов для его круглосуточного обслуживания. Потенциальным недостатком систем четвёртого поколения является полная централизация — вероятность сбоя или наступления форс-мажорных обстоятельств в таких системах крайне низка, зато последствия сбоя могут стать весьма дорогостоящими для компании-оператора.
• Системы мониторинга пятого поколения представляют собой глобальное развитие и централизацию систем предыдущего поколения в единый, распределенный центр мониторинга. В таком варианте данные от устройств собираются одним или несколькими коммуникационными серверами, стекаются на один основной сервер базы данных и растекаются между подключенными промежуточными серверами, которые уже обеспечивают взаимодействие с пользователем (веб-мониторинг) или выполняют фоновые задачи. При таком построении системы пользователи с разных районов, стран и даже континентов работают с наиболее близко расположенным региональным веб-сервером с минимальной задержкой (пингом) до него.

Кроме этого, существуют системы для работы в экстремальных условиях: в горах, пустынях, тундре, на карьерах, в зонах боевых действий и технически отсталых государствах, использующие для передачи данных выделенные радиоканалы или спутниковый интернет. Эти каналы передачи данных по стоимости внедрения и эксплуатации в десятки раз дороже использования обычных сотовых сетей. Штучность заказов и узко специализированное программное обеспечение таких систем делает их ещё дороже.

Российский рынок систем GPS-мониторинга

Под вывеской «системы GPS-мониторинга» могут продаваться:

• GPS-трекеры с минимальным набором программного обеспечения. В этом случае стоимость системы равна стоимости трекеров плюс расходам на мобильную связь, но пользователь получает минимальные возможности и должен самостоятельно проводить установку устройств, настройку ПО и т. п.
• Программно-аппаратные комплексы, представляющие собой законченные решения. Совокупные расходы складываются из цены трекеров, стоимости серверного компьютера, стоимости серверного и клиентского ПО, стоимости качественного подключения сервера к интернет- и электросети, стоимости услуг по внедрению системы и обучению пользователей, плюс оплаты услуг интернет и мобильной связи.
• Программные комплексы совместимые с различными контроллерами и трекерами, предоставляемые в аренду с серверных центров в формате Software as a service. Предприятия в таком случае экономят на стоимости серверного компьютера, его соединения с Интернет и его обслуживании.
• Комплексные услуги по мониторингу. В этом случае пользователь получает законченное решение, оплачивая только сами трекеры плюс фиксированную абонентскую плату компании-поставщику, а также, возможно, услуги по установке устройств и обучению пользователей.

При подсчёте суммарной стоимости владения (ТСО) следует учитывать все расходы за период эксплуатации системы в 3-5 лет, что примерно равно времени морального устаревания подобных систем. Стоимость двух систем с близкой функциональностью в конкретном случае может отличаться на порядок.

Следует также учитывать, что системы мониторинга могут быть как самостоятельными решениями, так и модулем в более сложной системе TMS и/или FMS. Немаловажное значение имеют возможности интеграции конкретного решения с другими автоматизированными системами пользователя — бухгалтерской, складской и пр.

На данный момент на российском рынке представлено порядка 20 различных систем GPS-мониторинга, как импортных, так и российских. Импортные решения, как правило, отличаются расширенной функциональностью, зато в российских лучше реализованы функции контроля за несанкционированным использованием автомобиля, лучше решён вопрос карт, а формы отчётов соответствуют российскому законодательству. Немаловажным в российских условиях фактором является также защита терминалов от противодействия водителей: наличие резервного аккумулятора, пломбирование устройств и прочие. Многие поставщики предлагают установку демонстрационного комплекта на 1-2 автомобиля либо демо-доступ к реальным данным собственных автомобилей для оценки возможностей системы с точки зрения пользователя.