Ярослав Домарацкий, к.т.н.Технический директорSreda Software Solutions

yaroslav@sredasolutions.com

Улучшение потребительской составляющей телематических сервисов посредством внедрения

технологии связи машина-машина Предложения по макетированию основных функций

2

Содержание

1.

2.

Стандарты беспроводной связи машина-машина

Передача информации о ДТП в зонах без покрытия сети сотовой связи

3. Дополнительные функции для сотрудников экстренных оперативных служб

4. Дополнительные функции для корпоративных клиентов

5. Предложения по макетированию дополнительных функций

Основные стандарты беспроводной связи машина-машина

1

4

Стандарт FMVSS № 150 вводит требования по оснащению всех новых легковых ТС системами V2V в США

Основные стандарты - США

Дек 2016: Начало публичных обсуждений проекта стандарта

Утверждение стандарта запланировано на 2019 г.Обязательность оснащения ТС планируется ввести с 2021 г.

Спецификации CVRIA определяют широкий набор дополнительных

полезных приложений V2I

Источник информации: USDOT

5

Основные стандарты - Европейский союз и Россия

Европейские стандарты ETSI и CEN определяют систему Cooperative-ITS (ITS G5 / C-ITS)

ETSI EN 302 665

Дек 2016: Европейская комиссия утвердила стратегию C-ITS

Широкомасштабное внедрение C-ITS в Европе запланировано начиная с 2019 г

Европейская системаeCall

Российская системаЭРА-ГЛОНАСС

Российские навигационно-информационные системы на

транспорте

Источник информации: European Сommission, ETSI

6

Основные стандарты - 3GPP LTE Advanced Pro (Cellular-V2X)

Источник информации: Qualcomm

Далее в презентации представлена информация о возможном улучшении потребительской составляющей телематических сервисов посредством внедрения технологии связи машина-машина.

Технология связи машина-машина также может использоваться для повышения уровня безопасности транспортных средств в т.ч. за счет внедрения приложений безопасности, определенных в Европейских стандартах ITS G5 / C-ITS и Американских стандартах V2V и V2I.

Передача информации о ДТП в зонах без покрытия сети сотовой связи2

8

Дорожная инфраструктура

Передача информации о ДТП - сценарий внедрения

ДТП

- базовая станция (БС)

- ТС с системой “ЭРА-ГЛОНАСС” и терминалом V2x

- элемент дорожной инфраструктуры V2x

- передача данных через сеть сотовой связи

- передача данных по Каналу связи V2x

- передача данных по наземному каналу связи

Система “ЭРА-ГЛОНАСС”

- зона покрытия сети сотовой связи

МНД

- направление движения ТС

Обеспечивается устойчивая связь:

- между двумя ТС: 400-500 метров - между ТС и элементом дорожной инфраструктуры: 1000 метров

9

Т V2X

АС ЭГ

ТС

Элемент дорожной

инфраструктуры V2x

Т V2X

АС ЭГ

Другое ТС

Т V2X

АС ЭГ

Другое ТС

Информационное взаимодействие

Радио подсистема оператора

подвижной связи

Система “ЭРА-ГЛОНАСС”

Т V2X - терминал V2XАС ЭГ - автомобильная система “ЭРА-ГЛОНАСС”ТС - транспортное средство, оснащенное AC ЭГ и терминалом V2XЦОВ - центр обработки вызовов

При ДТП АС ЭГ формирует Минимальный Набор Данных (МНД). В случае отсутствия покрытия сети сотовой связи, АС ЭГ передает МНД в терминал V2x. Терминал V2x передает МНД в другие ТС, появляющиеся в зоне видимости V2x. ТС, принявшее МНД, обеспечивает передачу полученных данных в инфраструктуру системы “ЭРА-ГЛОНАСС” через сеть сотовой связи или через элемент дорожной инфраструктуры V2x.

ЦОВ

ЦОВ

ЦОВ

Экстренные оперативные

службы

In-band, SMSМНД

МНД

МНД

In-band, SMS

МНД

- передача данных через сеть сотовой связи

- передача данных по каналу связи V2x

- передача данных по наземному каналу связи

Дополнительные функции для сотрудников экстренных оперативных служб

3

11

Передача потоковых данных между ТС

Резервный канал передачи данных между специализированными ТС на

месте происшествия и в зоне ЧС

ДТП

- сеть Mesh

- сеть GSM/LTE

- сеть 802.11p

Канал передачи данных между специализированными ТС по ходу движения

Сотрудники экстренных оперативных служб получают возможность обмена данными (в т.ч. голосовая связь и передача видеоинформации) между специализированными ТС в условиях отсутствия покрытия сети сотовой связи.

Обеспечивается уверенная дальность связи при использовании 1-2 промежуточных ТС в качестве ретрансляторов сигнала - до 1.5 - 2 километров (антенны стандартной мощности) и до 4 километров (антенны повышенной мощности).

12

Передача потоковых данных между ТС и БАC

Передача потоковых данных от БАС к ТСДля сотрудников экстренных оперативных служб и для корпоративных заказчиков обеспечивается возможность получения потоковых данных, поступающих от БАС и управления БАС посредством организации связи через IEEE 802.11p (Cellular-V2X).

Дальность связи между двумя БАС при использовании антенн повышенной мощности - до 3 километров.

Дальность связи между БАС и ТС при наличии 2-3 промежуточных узлов - более 6 километров.

Дополнительно обеспечивается возможность использования БАС в качестве дополнительного источника данных (сенсоры, видео) для ассистентов помощи водителю и для систем автоматизации управления ТС.

Ссылка на статью с информацией о том, что Ford планирует использовать БАС как источник дополнительных данных для системы автоматического управления.

Компанией Sreda Software Solutions разработано ПО mesh, позволяющее реализовать сценарии, описанные на слайдах 11 и 12. ПО интегрировано в WiFi модули одного из ведущих мировых производителей.

13

Конвергентные системы связи

Для сотрудников экстренных оперативных служб и для корпоративных заказчиков

(например, ресурсодобывающие компании, ресурсо распределительные компании,

обслуживание трубопроводов, аэропорты и т.д.) обеспечивается возможность участия в групповом звонке (англ. - push to talk) при

использовании разнородного оборудования связи - радиостанций LMR и мобильных

телефонов стандарта LTE.

Технология mesh через IEEE 802.11p (Cellular-V2x) обеспечивает возможность установления связи между абонентами в

условиях отсутствия покрытия сети сотовой связи.

Компанией Sreda Software Solutions проведено макетирование подсистемы конвергентных

сервисов.

Дополнительные функции для корпоративных клиентов4

15

Оптимизация режимов движения ТС

Название приложения

Назначение приложения Дополнительная информация

Получение информации о состоянии окружающей среды по ходу движения ТС

Сбор актуальной информации о состоянии окружающей среды (например, уровень загазованности, температура, скорость ветра) и состоянии дорожного покрытия (например, данные от ассистентов помощи водителю) от подключенных ТС и распространение обобщенной информации, предупреждений и рекомендаций другим ТС, движущимся по определенным сегментам транспортной сети.

Специализированные (полицейские) и корпоративные (маршрутные автобусы) ТС могут получать дополнительную информацию в т.ч. для использования ассистентами помощи водителю.

Выбор оптимального режима движения

Получение информации о рекомендованном режиме движения с целью оптимизации транспортных потоков, сокращения расхода топлива и снижения уровня загрязнения окружающей среды. Информация доставляется с учетом текущей дорожной обстановки, состояния окружающей среды и т.д. Предусмотрена обратная связь с водителем с целью улучшения стиля вождения.

Предусматривается возможность использования поступающей информации ассистентами помощи водителю при управлении автоматической коробкой передач, поддержании заданной скорости и т.д.

Оптимизация движения на перекрестках

Получение информации о рекомендованном режиме движения на перекрестке для оптимизации транспортных потоков, снижения расхода топлива и т.д. ТС получает информацию о геометрии перекрестка, режиме работы светофоров, рекомендованном порядке движения на перекрестке от элементов дорожной инфраструктуры и осуществляет информационный обмен с другими ТС.

Предусматривается возможность подстройки скорости движения для безостановочного проезда через несколько перекрестков, выбора режима торможения и точкой настройки ассистентов помощи водителю.

Приоритетный проезд перекрестков

Запрос на приоритетный проезд при приближении специализированного (полицейский автомобиль), пассажирского (маршрутный автобус), тяжело груженого ТС и т.д. к перекрестку. Информация передается от приближающегося ТС в элемент дорожной инфраструктуры.

Учитывается информация, поступающая от других ТС и установленные правила (приоритетность) движения на перекрестках ТС различных типов.

Поиск мест для парковки

Поиск места для парковки ТС в т.ч. с учетом специфики ТС (например, легкий грузовик) с использованием актуальной информации о транспортной ситуации, полученной от других ТС

Снижается вероятность заторов, повышается уровень безопасности в т.ч. при разгрузке ТС

Запрос на остановку ТС

Запрос на остановку ТС, инициированный корпоративным сотрудником или пассажиром через элемент дорожной инфраструктуры.

Запрос обрабатывается локально. Связь с централизованным сервером не требуется.

Примечание: сходные приложения для рынка США разрабатываются в проекте CVRIA.

16

Название приложения

Назначение приложения Дополнительная информация

Сбор информации о режимах труда и отдыха водителей (цифровой тахограф нового поколения)

Канал связи V2x может использоваться в качестве независимого, высоконадежного, защищенного канала передачи информации из ТС в инфраструктуру системы тахографического контроля. Как следствие, внедрение канала связи V2x обеспечивает возможность создания цифрового тахографа нового поколения, обладающего следующими преимуществами по сравнению с существующими цифровыми тахографами: нет необходимости в организации защищенного хранилища информации в памяти тахографа; нет необходимости в сохранении информации на чип карте пользователя; нет необходимости в установке датчика скорости.

Использование канала связи V2x позволяет обеспечить функцию контроля применения (англ. - enforcement) для оборудования тахографа, использующего принцип телематического устройства. Существенно снижается стоимость оборудования и стоимость владения для оборудования тахографического контроля.

Система взимания платы за проезд по платным магистралям

Канал связи V2x может использоваться для идентификации ТС в системах взимания платы за проезд по платным магистралям.

Нет необходимости в установке транспондера.

Система взимания платы за проезд по дорогам общего назначения

Канал связи V2x может использоваться в качестве независимого, высоконадежного, защищенного канала передачи информации из ТС в инфраструктуру системы взимания платы за проезд по дорогам общего назначения. Передаваемая информация может использоваться для идентификации ТС и для отслеживания передвижения ТС.

Использование канала связи V2x позволяет обеспечить функцию контроля применения для оборудования СВП. Как следствие, нет необходимости в установке контрольных рамок на дорогах и нет необходимости в применении мобильных групп визуального контроля.

Улучшение функций систем контроля и взимания платы

17

Устойчивые к разрывам сети связи

Устойчивые к разрывам сети связи (англ. - Disruption Tolerant Networking, сокр. - DTN) обеспечивают возможность передачи данных между узлами посредством использования механизма передачи данных store-carry-and-forward (сохранить-донести-передать).

Изначально сети DTN предназначались для организации передачи информации в космосе

Источник информации: NASA

Пример, иллюстрирующий порядок передачи информации от источника к потребителю за три шага

18

Передача данных между ТС в фоновом режиме

Головной офис

Отделение №1

Отделение №2

- маршрут движения ТС

- зона в которой обеспечивается передача данных

Корпоративные (муниципальные, специализированные) ТС, как правило, движутся по повторяющимся маршрутам либо регулярно появляются в одних и тех же местах транспортной сети (например, корпоративный офис, стоянка). Дополнительно, существует вероятность встречи ТС по ходу движения.

Внедрение технологий V2x и DTN обеспечивает возможность организации канала передачи данных между корпоративными ТС и корпоративной ИТ инфраструктурой, который работает без использования сетей сотовой связи.

Данный канал может использоваться для передачи больших объемов данных в фоновом режиме (видео файлы, обновления корпоративных баз данных, диагностические данные от ТС) и обладает следующими преимуществами по сравнению с передачей данных по сетям сотовой связи:

● высокая надежность✓ обеспечивается передача данных в условиях отсутствия покрытия сетей связи✓ при передаче данных обеспечивается множественное резервирование

● высокая защищенность✓ передача данных осуществляется через доверенные корпоративные узлы✓ при передаче данных не используется ИТ инфраструктура 3-х лиц

● отсутствие абонентской платы.

Компания Sreda Software Solutions совместно с С.-Петербургским Университетом ЛЭТИ провела анализ данных, накопленных в пилотных проектах V2x, и подтвердила возможность создания высокоэффективной иерархической системы обмена данными между ТС, принадлежащим различным государственным и корпоративным заказчикам, в т.ч. обеспечивающей гарантию доставки и приоритезацию передачи данных.

19

Название приложения Назначение приложения Дополнительная информация

Передача видео файлов, синхронизация корпоративных баз данных

Передача больших объемов данных в фоновом режиме без задействования сетей сотовой связи (см. предыдущий слайд).

Обновление навигационной системы и карт

Данное приложение может использоваться совместно с другими приложениями по оптимизации потоков ТС для поддержания актуальной информации о дорожном графе.

Удаленная диагностика и оповещение о неисправностях

Передача диагностической информации о состоянии систем ТС и получение рекомендаций по обслуживанию ТС.

Диагностическая информация может быть использована при консультации владельца ТС в случае возникновения неисправностей для принятия решения о возможности перемещения ТС на ремонтную станцию своим ходом.

Обновление ПО Получение обновлений ПО для различных систем ТС.

Точки интереса Информирование о присутствии расположенных рядом точек интереса (станций технического обслуживания, заправок, парковок и т.п.).

Передаваемая информация может содержать время открытия/закрытия, стоимость услуги, наличие свободных мест на парковке, в том числе и предоставление услуги бронирование из ТС.

Конфигурация арендованного ТС Использование канала связи V2X для конфигурации ТС перед сдачей в аренду, а также считывание информации из автомобиля при его возврате из аренды. В качестве данных можно передавать данные арендатора, тип страховки, а также другие условия аренды, с последующим выводом информации на экран ТС.

Дополнительно можно использовать канал связи V2X для разрешения на выезд только сконфигурированного ТС с парковки арендодателя.

Дополнительные приложения

Предложения по макетированию дополнительных функций5

21

Компания Sreda Software Solutions установила контакты с ведущими производителями чипсетов и автомобильных систем, поддерживающих стандарт связи IEEE 802.11p.

Компания Sreda Software Solutions планирует кооперацию с одним из ведущих производителей оборудования по созданию макетов основных функций, перечисленных в разделах 1-4.

В рамках кооперации компания Sreda Software Solutions планирует проведение следующих работ:

● Разработка прикладного ПО, предназначенного для улучшения потребительской составляющей телематических сервисов

● Интеграция прикладного ПО с автомобильным оборудованием, поддерживающим стандарт связи IEEE 802.11p (Cellular-V2x)

● Участие в проведении испытаний автомобильного оборудования● Доработка прикладного ПО в соответствии с требованием автопроизводителя● Создание опытных образцов автомобильного оборудования и систем.

Технология связи машина-машина также может использоваться для повышения уровня безопасности транспортных средств в т.ч. за счет внедрения приложений безопасности, определенных в Европейских стандартах ITS G5 / C-ITS и Американских стандартах V2V и V2I.

Компания Sreda Software Solutions предлагает рассмотреть возможность проведения совместных работ по созданию и проведению испытаний макетов и опытных образцов автомобильного оборудования, поддерживающего стандарт связи IEEE 802.11p (Cellular-V2x).

Предложения по созданию кооперации

22

Предварительный перечень функций макета второй очереди:

● Планируем определить совместно с производителем оборудования

Ноябрь - ДекабрьАвгуст - ОктябрьМай - ИюльМарт - Апрель

Предложения по дорожной карте проведения работ в 2017 г

Проведение испытаний оборудования от 2-3 поставщиков и выбор оборудования, пригодного для создания макетов

Разработка прикладного ПО и создание макетов первой очереди

Проведение испытаний макетов первой очереди и доработка макетов по результатам испытаний

Разработка прикладного ПО и создание макетов второй очереди

Проведение испытаний макетов второй очереди и доработка макетов по результатам испытаний

Предварительный перечень функций макета первой очереди:

● Планируем определить совместно с производителем оборудования

Thank You