Trace - تتبع المركبات والبضائع ومراقبة ظروف النقل / التوقف

تتبع الأصول وإدارة الأسطول

iSys - الأنظمة الذكية

مسودة

1. مقدمة.

@أثر هو نظام متكامل للتتبع وتحديد الموقع الجغرافي وتحديد المواقع الجغرافية ومراقبة معلمات النقل والتوقف في الوقت الفعلي.

@أثر وهو جزء من المدينة الذكية "@City" نظام ويعمل بكافة تطبيقاته.

يتم إجراء القياسات كل 10 ثوانٍ إلى 15 دقيقة اعتمادًا على طريقة الاتصال والمدى المستخدم ، وتحديث البيانات في @City غيم.

ال @أثر يسمح النظام بالمراقبة المستقلة لموقع للكائنات وعرضها على الخرائط في "@City سحابة" بوابة الإنترنت لنظام عالمي أو شريك فردي. يمكن أن يكون الوصول إلى البوابة خاصًا (يقتصر على الأشخاص المصرح لهم) أو عامًا (متاحًا بشكل عام) - اعتمادًا على التطبيق.

ال @أثر يسمح النظام برصد:

• أسطول المركبات ، النقل الحضري (الحافلات ، الترام ، القطارات) ، نقل البضائع

• تأجير السيارات والدراجات البخارية والدراجات البخارية

• أسطول المياه الداخلية (والأسطول البحري ضمن تغطية شبكة GSM / 3G / LTE أو LoRaWAN)

• البضائع والطرود الثمينة والأجهزة والآلات وحاويات إعادة الشحن

• الناس: سعاة ، سعاة البريد ، والجنود

تتوفر بيانات GPS / GNSS التالية:

• الموقع الجغرافي (خطوط الطول والعرض)

• الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر

• السرعة الحالية

• اتجاه القيادة

• عدد الأقمار الصناعية المكتشفة (دقة القياس)

مثال على نتائج التحكم في سرعة السيارة (الألوان المختلفة تعني تجاوز العتبات: 50 ، 90 كم / ساعة)

بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لك النظام بقياس معلمات نقل البضائع أو تخزينها ، وذلك بفضل العديد من أجهزة الاستشعار من أنواع مختلفة ، على سبيل المثال درجة الحرارة ، الرطوبة ، الفيضانات ، الاهتزاز ، التسارع ، الجيروسكوب ، الغبار ، المركبات العضوية المتطايرة ، إلخ.

في حالة الحلول الكبيرة ، هناك إمكانية وجود خادم مخصص أو VPS (خادم خاص افتراضي) للبوابة الإلكترونية / موقع الويب "@City Cloud" لشريك واحد.

نظامTrace هو حل IoT / CIoT يتكون من أجهزة إلكترونية ذكية مخصصة لكل منها "موضوع" أو السيارة. الأجهزة التي تقوم بقياس موقع GPS / GNNS والتواصل مع "@City Cloud".

يمكن لأجهزةTrace إجراء وظائف القياس والمراقبة والإنذار في وقت واحد باستخدام أجهزة استشعار أو كاشفات اختيارية:

• قياس الضباب الدخاني (AirQ) أو الغبار أثناء تحريك المركبات (PPM 2.5 / 10um مستشعر الجسيمات) و / أو وقوف السيارات

• درجة الحرارة والرطوبة والضغط والعاصفة / البرق

• 3 محاور (X ، Y ، Z) مستشعرات تسارع ، مغناطيسية ، مقياس ميل ، جيروسكوب (حوادث ، تهديدات ، مناورات عنيفة ، سرقة ، تخريب ، إلخ. )

• نطاق القرب (~ 10 سم) والمسافة الطويلة (~ 4 م)

• الإضاءة (التعرض للإشعاع الشمسي ، الأشعة تحت الحمراء)

• التيار ، الجهد (حالة البطارية ، الخلايا الكهروضوئية ، استهلاك الكهرباء ، سرعة شحن البطارية)

• القدرات (على سبيل المثال المس ، أو لتوصيل أي مستشعرات قياس سعوية)

• المقاومة (على سبيل المثال الفيضانات والرطوبة)

يتم إرسال البيانات إلى خادم النظام @City - إلى سحابة صغيرة مخصصة للشريك (شركة أو مدينة أو بلدية أو منطقة).

يسمح النظام بتصور البيانات في الوقت الحقيقي ، وتحديد المواقع الجغرافية وعرضها على الخريطة ، وكذلك "معلومات النمذجة" واستخدامها لأداء ردود فعل محددة. من الممكن أيضًا إرسال رسائل إنذار مباشرة نتيجة لوجود شذوذ أو تجاوز قيمة قياس المعلمات الحرجة (على سبيل المثال تغيير في وضع الآلات ، والأجهزة ، والاهتزازات ، والميل ، والانقلاب ، والعواصف).

نظرًا للطبيعة المتنقلة للنظام وكمية البيانات المنقولة ، فإن النوع الرئيسي للاتصال هو GSM الإرسال. في حالات خاصة (على سبيل المثال أسطول المياه الداخلية ، الأسطول البحري) حيث لا يلزم تحديث البيانات بشكل متكرر ويتطلب نطاق أكبر ، يمكن إجراء الاتصالات باستخدام تقنية طويلة المدى. ومع ذلك ، يتطلب هذا تغطية النطاق مع بوابات الاتصال. في الحالات المثالية ، يمكن الاتصال حتى 15 كيلومترًا إذا لم تكن هناك عوائق بين هوائيات البوابة وجهازTrace.

2. قدرات نظامTrace

الميزات الرئيسية لنظامTrace:

• إمكانية العمل المتنقل - التتبع / تحديد المواقع الجغرافية (التجميع على السيارات والحافلات والدراجات البخارية والسفن الداخلية واليخوت الشراعية / ذات المحركات) والشحنات القيمة

• إمكانية الأعمال الثابتة - الأمن (الأجهزة ، الآلات)

• قياس جسيمات PM 2.5 / 10um بواسطة مستشعر ليزر ذكي مع دوران هواء قسري.

• القياس العام: جودة الهواء ، الضغط ، درجة الحرارة ، الرطوبة ، تركيز الغازات الضارة ، الرعد / العاصفة

• إمكانية الكشف عن الحوادث والتشوهات وأعمال التخريب وإبلاغ مجموعات التدخل (على سبيل المثال عبر الرسائل القصيرة).

• إمكانية قفل المركبات عن بعد (على سبيل المثال قطع الاشتعال).

• إمكانية القياسات كل 10 ثوان إلى عدة ساعات - في الوقت الحقيقي 24 ساعة / يوم.

• أساسي GSM الإرسال اللاسلكي: 2G ، 3G ، LTE ، SMS ، USSD (لأي مشغل *) ، LTE CAT M1 * (برتقالي) ، NB-IoT ** (T-Mobile) - يتطلب بطاقة SIM أو MIM للمشغل المحدد ورسوم الاشتراك لنقل البيانات أو تعريفات القياس عن بُعد أو M2M أو العقود الشاملة.

• لبديل لوراوان الإرسال اللاسلكي - لا توجد رسوم اشتراك إضافية مطلوبة. ومع ذلك ، فإنه يتطلب توفير عدد مناسب من البوابات لتغطية المنطقة. نطاق LoRaWAN أكبر بكثير من نطاق التكنولوجيا ، حوالي 10-15 كيلومترًا في منطقة حضرية صغيرة. في حالة عدم وجود عوائق قد تكون أكبر عدة مرات (على سبيل المثال للأنظمة العاملة على السفن البحرية / الداخلية). LoRaWAN ، مع ذلك ، أبطأ بكثير من التقنيات وغير مناسب لكل تطبيق.

• قياس الموقع في الوقت الحقيقي (خطوط الطول والعرض والارتفاع والسرعة والاتجاه)

• Self-positioning on maps with current measurement results

• الحماية الذاتية ومراقبة أجهزة القياس (ضد السرقة والدمار - الإنذار)

* ، ** - يعتمد على مدى توفر خدمة المشغل في الموقع الحالي (تغطي المنطقة بأكملها)

3. أمثلة على الاستخدام (أنظمة الوقت الفعلي - عبر الإنترنت)

3.1. شركة أسطول السيارات وشركات الشاحنات (النقل الذكي)

• تتبع المركبات والموقع

• قفل الإشعال عن بعد ، قفل فتح صندوق الأمتعة

• المراقبة المستمرة لتجاوز حدود السرعة

• مراقبة صيانة المسار المطلوب

• مراقبة "جودة العمل" عدد السائقين (التسارع السريع ، الكبح ، الدوران)

• مراقبة التوقفات والاختناقات المرورية وظروف الطرق لمركبات الأسطول الأخرى

• مراقبة الفشل

• مراقبة الفتح ودرجة الحرارة والرطوبة وضغط غرف الشحن

• مراقبة التسارع / الصدمات ، الدوران ، حركة البضائع / الحمولة

• رصد الحوادث والأحداث

• قياسات استهلاك الكهرباء وشحن البطارية

• حماية السيارة والحمولة عند الوقوف (إنذار ذكي ومانع الحركة)

• مراقبة ذكية لحالة السائق (النوم ، توعك مفاجئ) - قياس ضربات القلب مع القدرة على قطع الاشتعال على الفور

• زر الذعر ، وظيفة قفل السيارة المتأخرة

3.2 نقل الركاب: النقل العام ، الحافلات ، الترام ، المترو ، السكك الحديدية

• تطبيقات مشابهة لتلك الخاصة بأسطول السيارات

• بوابة الإنترنت العامة مع المعلومات على الإنترنت (تطبيق WWW للمسافرين مع إمكانية التصفية "خطوط مختارة" ):

  • موقع السيارة الحالي على الخريطة

  • عرض التأخيرات فيما يتعلق بالجدول الزمني

  • القياسات البيئية على الطريق (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، هطول الأمطار / تساقط الثلوج ، الضباب الدخاني ، العواصف)

  • موقع أقرب المحطات

  • الوقت المقدر لوصول السيارة في أقرب محطة

3.3 نقل البضائع والطرود الثمينة (تتبع الأصول)

• تطبيقات مشابهة لتلك الخاصة بأسطول السيارات

• مراقبة معاملات نقل الطرود (درجة الحرارة ، الرطوبة ، المجال المغناطيسي ، الفيضانات ، ضوء الشمس ، الغبار ، وجود المركبات العضوية المتطايرة)

• مراقبة حركة الحمولة وديناميكيات القيادة - التسارع ، الكبح ، المنعطفات المفاجئة ، الصدمات ، إمالة الحمولة ، السقوط الحر (السقوط)

• المراقبة المستمرة لموقع الشحنة (التنبيه إذا تغير المسار عن الوضع المحدد). يمكن أن يتيح محدد الموقع في وقت قصير جدًا استعادة الحمولة أو الشاحنة في حالة السرقة.

4. Trace عملية الجهاز

الجهاز يعمل 24 ساعة في اليوم ، أقل فترة قياس ونقل البيانات حوالي 10 ثواني. يعتمد هذا الوقت على الطول الإجمالي لجميع القياسات ، بما في ذلك وقت الإرسال. يعتمد وقت الإرسال على وسيط الإرسال المستخدم بالإضافة إلى مستوى الإشارة ومعدل النقل في موقع معين.

يمكن للجهاز أيضًا قياس الجسيمات الصلبة (2.5 / 10 ميكرومتر) والضغط ودرجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء العامة - مستوى الغاز الضار (الخيار ب). يسمح لك هذا باكتشاف الانحرافات المناخية (التغيرات السريعة في درجة الحرارة ، والضغط (الارتفاع) ، والرطوبة) ، والحرائق بالإضافة إلى بعض محاولات العبث بالجهاز (التجميد ، والفيضان ، والسرقة ، إلخ. ). كما يسمح بقياسات النقل أو معلمات البضائع من خلال تحليل البيانات من التسارع والمغناطيسية والجيروسكوبات وأجهزة الاستشعار الأخرى.

يستغرق قياس الجسيمات حوالي 10 ثوانٍ ، لذلك بالنسبة لأجهزة الاستشعار المتحركة ، فإنه يعطي متوسط ​​قيمة المسافة المقطوعة خلال هذا الوقت (على سبيل المثال لسرعة 50 كم / ساعة - حوالي 140 م) ، إذا كان يقيس التركيز خارج السيارة.

يعد إرسال المعلومات كل بضع عشرات من الثواني بمثابة حماية إنذار للجهاز في حالة:

• محاولات لتفكيك

• دمار

• تخريب

• تغييرات الموقع

• تغيير المسار واختطاف المركبات

• إلخ.

هذا يسمح للشرطة أو أفرادها بالتدخل.

يمكن تجهيز الجهاز (في مرحلة الإنتاج) بملحقات إضافية من أجل:

• التحكم في إضاءة مصباح LED وتشغيل / إيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية.

• الأشعة تحت الحمراء للاتصال قصير المدى (إرسال / استقبال)

• مستشعرات القياس: التيار ، الجهد ، السعة ، المقاومة ، اللون ، مستوى الإضاءة (ALS)

• مستشعرات القرب - المقياس القريب (مدى حوالي 10 سم) ، ومتوسط ​​المدى (مدى حوالي 4 أمتار)

• 3 مستشعرات محاور (X ، Y ، Z - جميع الاتجاهات): التسارع / الاهتزاز (مقياس التسارع) ، مقياس المغناطيسية (المجال المغناطيسي) ، الجيروسكوب (الكشف عن زاوية الدوران) ، مقياس الميل (مستشعر الإزاحة)

• مستشعر العاصفة (مع تحديد المسافة بحد أقصى. 40 كم)

• اتصال Bluetooth (الاتصال على سبيل المثال بهاتف محمول)

• NFC (RFID على سبيل المثال للحصول على إذن الأشخاص) ببطاقات القرب أو الهاتف.

4.1 الاتصالات

يتم إرسال بيانات القياس من خلال واجهة اتصال واحدة *:

• GSM (2G..4G ، USSD ، SMS ، LTE-M1 ، NB-IoT) - يتطلب GSM رسوم اشتراك المشغل والتغطية الكاملة للخدمة المختارة. أقصى مدى هو بضعة كيلومترات من GSM BTS في المنطقة المفتوحة.

• LoRaWAN (868 ميجا هرتز / الاتحاد الأوروبي أو 902..915 / أخرى) - اتصال لاسلكي بعيد المدى في النطاق العام (بدون تحديد موضع). نظرًا لطبيعة النطاق الترددي المفتوح والحر ، فهناك خطر حدوث تداخل وتشويش للجهاز من قبل الأجهزة الأخرى. يتطلب تثبيت ما لا يقل عن LoRaWAN / بوابة الإنترنت - ضمان تغطية المنطقة بأكملها (على سبيل المثال على مداخن عالية أو GSM صواري). أقصى مدى يصل إلى 10-15 كم في منطقة مفتوحة. إنها مناسبة بشكل أساسي لحماية المنشآت الثابتة.

• لحماية الآلات والأجهزة الثابتة ، من الممكن استخدام ملف واي فاي وحدات تحكم (بدون تحديد المواقع).

* - اعتمادًا على نوع وحدة تحكمTrace وخيارات المودم المختارة

5. منصة @City مخصصة (سحابية)

ال @City المنصة الخلفية / الواجهة الأمامية بمزيد من التفصيل في ملف "eCity" وثيقة.

6. التصور عبر الإنترنت على الخرائط

GPS يمكن عرض المواضع الجغرافية على الخرائط جنبًا إلى جنب مع قيم قياس أجهزة الاستشعار والمعلمات الأخرى ، على سبيل المثال وقت القياس (الإخصاء). يتم تحديثها باستمرار.

يمكنك عرض البيانات الحالية لجميع الأجهزة أو البيانات التاريخية لجهاز واحد.

7. تصور النتائج في الجدول

يمكن أيضًا عرض النتائج في جداول مخصصة (بحث ، فرز ، تحديد النتائج). تحتوي الجداول أيضًا على رسومات مخصصة بشكل فردي (سمة). من الممكن عرض جدول بالبيانات الحالية لجميع أجهزة @ City / @ Trace أو جداول الأرشفة لجهاز واحد. في حالة نظامTrace ، يسمح هذا ، على سبيل المثال ، بفحص القياسات الأخرى وتحديد الأجهزة غير العاملة / التالفة ، وما إلى ذلك.

8. المخططات الشريطية.

تعرض الرسوم البيانية الشريطية مرتبة و "تطبيع" أشرطة إلى أقصى قيمة ، من الأعلى إلى الأدنى.

إنها مفيدة للتحقق بسرعة من النتائج القصوى واتخاذ إجراءات فورية.

تحريك الماوس فوق الشريط ، يعرض معلومات إضافية حول الجهاز (القياسات الأخرى وبيانات الموقع)

9. مخططات أرشيفية.

من الممكن عرض الرسوم البيانية التاريخية لفترة زمنية معينة لمعامل محدد (على سبيل المثال المواد الصلبة PM2.5 ودرجة الحرارة والرطوبة ، إلخ. ) لأي جهاز.

9.1 شريط الرسم البياني: (يعرض البيانات الموجودة فقط)

9.2. مخطط مستمر: (لنفس بيانات الإدخال)

يؤدي تحريك مؤشر الماوس إلى عرض قيم القياس التفصيلية والتاريخ / الوقت.

10. متغيرات المعدات

يمكن أن تكون الأجهزة في العديد من متغيرات الأجهزة فيما يتعلق بخيارات المعدات وكذلك العلب (التي توفر عدة مجموعات). لقياس جودة الهواء AirQ، يجب أن يكون الجهاز ملامسًا للهواء المتدفق "خارجي" مما يفرض متطلبات معينة على تصميم المسكن.

لذلك ، يمكن طلب المرفقات بشكل فردي حسب الاحتياجات.

10.1. خيارات للإلكترونيات

• تطبيق مستشعر الجسيمات 2.5 / 10um

• استخدام جهاز استشعار بيئي (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، جودة الهواء)

• استخدام عناصر التحكم في الإضاءة

• استخدام أي مجموعة من المستشعرات للتطبيق المحدد (في مرحلة إنتاج السلسلة بأكملها)

• متغيرات طاقة مختلفة (230 فولت ، 230 فولت + UPS ، بطارية ، حصاد الطاقة - الخلايا الكهروضوئية ، المجال المغناطيسي ، إلخ. )

10.2. مونتاج

• الأجهزة والآلات الثابتة

• الأجهزة المحمولة (سيارات ، سفن ، شاحنات)

10.3. أغلفة

• علب معدنية ثابتة / حاويات متحركة - لون محدد ، تصميم جرافيك ، طباعة / ملصقات ، طريقة التركيب

• العلب البلاستيكية المكيفة

• العبوات البلاستيكية المخصصة

• الحالة تعتمد على حجم البطارية

11. معلومات قابلة للاستخدام

قد يتلف مستشعر تلوث الهواء بالليزر المستخدم إذا كان تركيز الغبار والقطران مرتفعًا جدًا ، وفي هذه الحالة يتم استبعاده من ضمان النظام. يمكن شراؤها بشكل منفصل كقطعة غيار.

لا يشمل الضمان التلف الميكانيكي الناجم مباشرة عن الصواعق وأعمال التخريب والتخريب على الجهاز (الفيضانات ، التجميد ، التدخين ، التلف الميكانيكي ، إلخ. ).

تحتوي بعض مستشعرات القياس (MEMs) أيضًا على قيم حرجة سيؤدي تجاوزها إلى إلحاق الضرر بالجهاز / المستشعر كما أنها مستثناة من الضمان.

يعتمد وقت التشغيل من بطارية خارجية على: قوة الإشارة ودرجة الحرارة وحجم البطارية والتردد وعدد القياسات والبيانات المرسلة.

12. معلمات تشغيل جهازTrace

تم توثيق المعلمات الكهربائية والعمل في "IoT-CIoT-devs-en" ملف.