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 прибытию 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 мониторинга для этой системы. Принят ряд законодательных актов, которые форсируют внедрение 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 стоит дороже, имеет бо́льшие размеры и худшие параметры энергопотребления, представлено на рынке не так широко, как GPS. Этим объясняется сложность внедрения ГЛОНАСС-мониторинга и вынужденное его использование государственными предприятиями России.

Следует ожидать появления оборудования мониторинга, использующего оба стандарта или возможность выбора спутниковой группировки в процессе эксплуатации.

1.1 GPS-мониторинг транспорта

Используя GPS для определения местоположения объекта и различные каналы связи для доставки информации пользователю, системы мониторинга транспорта позволяют детально проследить весь маршрут следования автомобиля, спецтехники или просто контейнера с важным грузом.

1.1.1 Сферы применения GPS-мониторинга транспорта:

- Транспортные компании

- Службы экстренной помощи

- Страховые компании

- Автопарки

- Охранные службы

- Службы перевозки пассажиров

- Службы спасения

- Строительные компании

- Инкассаторские службы

- Сельскохозяйственные предприятия

- Курьерские и почтовые службы

- Коммунальные службы

- Торговые компании

- Таксопарки и диспетчерские службы такси

- Личный автомобиль

1.1.2 Принцип действия системы GPS-мониторинга транспорта

Основным устройством в системе GPS-мониторинга транспорта является ГЛОНАСС/GPS/GSM-терминал, выполняющий функции определения координат при помощи спутникового приемника, сбор информации от бортового оборудования и дополнительных датчиков, пересылку информации по каналам GSM-связи, управление бортовым оборудованием по командам, поступающим от оператора. Собранная информация дальше передаётся на сервер обработки в виде бинарного AVL-пакета, содержащего «снимок» получаемых терминалом данных – время, координаты, значение внутренних и внешних параметров. Пользователь затем получает информацию с сервера при помощи клиентской части программного обеспечения, или, в некоторых случаях – прямо через браузер, используя WEB-интерфейс системы.

1.1.3 Преимущества использования GPS-систем мониторинга транспорта

- Сокращение пробега автотранспорта. За счёт оптимизации маршрутов перемещения, перенаправления потока транспорта в зависимости от текущей обстановки достигается сокращением пробега на 5-15 %.

- Исключение «человеческого фактора». Система контроля за автотранспортом пресекает нецелевое использование в личных целях или совершение «левых» рейсов.

- Повышение эффективности использования транспорта. Грамотная автоматизированная диспетчеризация с контролем в режиме реального времени даёт возможность снизить время простоя техники и повысить степень загрузки грузового транспорта.

- Улучшение качества обслуживания клиентов. Эффективное управление, основанное на постоянном контроле, позволяет увеличивать скорость обслуживания клиентов, быстро решать возникающие спорные ситуации.

- Уменьшение расхода топлива на 20-30 %.

1.2 Персональный GPS мониторинг

1.2.1 Сферы применения персонального GPS мониторинга:

- Наблюдение за выездными сотрудниками компаний: страховые, рекламные агенты, мерчендайзеры, торговые агенты, курьеры и пр.;

- Слежение за ценным багажом, грузом;

- Наблюдение за детьми, пожилыми родственниками;

- Слежение за животными;

- Туризм, активный отдых.

1.2.2 Состав комплекса персонального мониторинга

В состав программно-аппаратного комплекса входят персональные трекеры, сервер со специальным программным обеспечением и устройства конечных пользователей – персональные компьютеры, подключённые к сети Интернет и/или сотовые телефоны, способные выполнять загружаемые программы определённого типа и имеющие выход в сеть Интернет. Также в комплекс входят навигационные спутники системы GPS, сеть сотовой связи GSM и всемирная информационная сеть Internet. По причине общедоступности и глобальности этих составляющих комплекс может быть применен везде, где есть:

1) возможность для трекеров принимать сигналы навигационных спутников GPS;

2) покрытие сотовой связью системы GSM;

3) выход в информационную сеть Internet.

Пользователь может осуществлять мониторинг лиц (животных, объектов), оснащённых персональными трекерами, практически по всей территории земного шара. Кроме того, пользователь сам может находиться при этом на значительном удалении от своего обычного места расположения – лишь бы и в том, и в другом случаях выполнялись вышеупомянутые три условия.

1.2.3 Принцип действия системы персонального мониторинга

Устройство записывает полученную информацию с регулярными интервалами, а затем может эти данные записывать или передавать их посредством радиосвязи, GPRS- или GSM-соединения, спутникового модема на сервер поддержки или другой компьютер (например, в виде SMS или по сети Интернет). В случае использования сервера поддержки, он обрабатывает полученные данные и регистрирует их в своей базе данных; затем пользователь трекера может зайти на сервер системы в сети Интернет под своим именем и паролем, и система отображает местонахождение и географию перемещения на карте. Передвижения трекера можно анализировать либо в режиме реального времени, либо позже. Функция GPS трекинга существует у некоторых моделей сотовых телефонов.

1.3 Решаемые задачи

Системы спутникового мониторинга транспорта решают следующие задачи:

1) 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;

2) контроль соблюдения графика движения – учёт передвижения транспортных средств, автоматический учёт доставки грузов в заданные точки и др.;

3) сбор статистки и оптимизация маршрутов – анализ пройденных маршрутов, скоростного режима, расхода топлива и др. транспортных средств с целью определения лучших маршрутов;

4) 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.

1.4 Техническая реализация

Система спутникового мониторинга транспорта включает следующие компоненты:

1) 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 и УКВ связи. Последние два актуальны для мониторинга в местах, где отсутствует полноценное GSM-покрытие, таких как Сибирь или Дальний Восток;

2) серверный центр с программным обеспечением для приёма, хранения, обработки и анализа данных;

3) компьютер диспетчера, ведущего мониторинг автомобилей.

Рисунок 3 – Автономное охранно-поисковое устройство «АвтоФон-Маяк 4.5»

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

2 Оборудование

2.1 Контроллеры и трекеры

Большинство GPS контроллеров и трекеров имеют схожие функциональные возможности:

- вычислять собственное местоположение, скорость и направление движения на основании сигналов спутников Систем глобального позиционирования GPS;

- подключать внешние датчики через аналоговые или цифровые входы;

- считывать данные с бортового оборудования, имеющего последовательный порт или более специализированный интерфейс CAN;