Tecnologías de Localización Automática de Personas (APLS) y Soluciones para Usuarios de Seguridad Pública

Peter ClemonsClemons Consulting

por Sepura Ltda.

Resumen

•Requisitos de Mercado en el caso de APLS para usuarios de Seguridad Pública

•Requisitos de Mando y Control de una solución APLS

•Repaso de tecnologías de localización

•Servicios TETRA usados para soluciones de localización

•Futuro de productos APLS para usuarios de seguridad pública

Factores que impulsan el Mercado de APLS

Mandato E911 de la FCC en EE.UU.– Centros de mando – Soluciones implementadas en terminales o redes

• Precisión de 50 - 100 metros en por lo menos 67% de los casos

• Precisión de 150 - 300 metros en por lo menos 95% de los casos

Mandato E112 de la Unión Europea (UE)– ¡Todavía no se implementa!– ¡Ningún grado de precisión específico!

Ambos sistemas deben usar técnicas de localización basadas o en TDOA o GPS

Varias Fuerzas de Seguridad Pública están exigiendo una solución APLS

Tecnologías de Localización – Seguridad Pública

Saber dónde está alguien: salvar una VIDA

Mejor disponibilidad de recursos, reacción rápida a una Emergencia: ahorrar TIEMPO

Mejor control de la flotilla: ahorrar DINERO

Mejor satisfacción en el trabajo: evitar DIMISIONES

Soluciones: Factores importantes

Precio

Precisión v Cobertura– Necesidades diferentes en el caso de situaciones no críticas Lugares distintos – en una ciudad, dentro de un edificio

Ergonomía

Consumo de energía eléctrica

Momento de lanzamiento del producto

¿Solución estándar o propietaria?

¿Puede TETRA soportar la solución?– Soporte de la red y requerimientos de ancho de banda

Requerimientos de Mando & Control

Manejo eficiente de recursos

Requerimientos de APLS no son iguales a AVLS

Los usuarios no deben sentirse amenazados por APLS (Privacidad)

Detalles de actualización de posición fijados en el caso de varias tareas

Combinación de varios sistemas/bases de datos para dar al oficial aviso previo de peligro

Manejo de Recursos - AVLS

Manejo de Recursos - APLS

Manejo de Recursos – con técnicas de filtración

Soluciones de Localización y Rendimiento Comparativo

Soluciones de precisión baja y de bajo costo– Diferencia de tiempo de llegada (Time difference of arrival – TDOA)– Diferencia de tiempo observado mejorado (Enhanced observed time difference – EOTD)

Soluciones de precisión mediana y de costo mediano– GPS estándar– GPS asistido (Assisted GPS, A-GPS)– GPS con señales de baja intensidad

Soluciones de alta precisión y de alto costo– GPS diferencial– Combinaciones de soluciones

Soluciones de precisión baja y de bajo costo (terminales)

Diferencia de Tiempo de Llegada (Time Difference Of Arrival TDOA)– muy costosa su implementación en la red– precisión de +/- 500 metros

Diferencia de Tiempo Observado Mejorado (Enhanced Observed Time Difference - EOTD)– bajo costo, sin soporte de la estación base según sus desarrolladores – precisión de 200m a 2km

Ambas tecnologías – Tienen una buena penetración dentro de edificios y en ciudades, pero con una precisión bastante pobre – un criterio determinante para soluciones basadas en redes donde la precisión de localización puede ser crítica

– Ocupan mucho ancho de banda, y no son soluciones aptas para TETRA

Soluciones Basadas en Redes

LMU

Radio tower

ServidorTETRA

AplicaciónGIS o de

Mapeo

Aplicación GIS o de

Mapeo

GatewayTETRA

LMU LMU

LMU

Soluciones Basadas en Redes

Precisión Actual = 200m - 2km

Precisión Futura =100-500m

Soluciones de precisión mediana y de costo mediano

GPS estándar– tiempo para lograr primeros datos (fix) igual a 3 minutos– precisión de >30 metros, sin cobertura en edificios y entre edificios altos

GPS asistido (A-GPS)– tiempo para lograr primeros datos (fix) igual a 30 segundos– precisión de >30 metros

GPS con Señales de Baja Intensidad (alta sensibilidad)– tiempo para lograr primeros datos (fix) es normalmente de 45 segundos– precisión de <30 metros– cobertura en edificios y entre edificios altos

Nota: todas estas soluciones tienen una precisión de localización de <10 metros en el 95% de los casos en campo abierto

Soluciones basadas en GPS

Estacionesde trabajo Dispatch

Radio tower

PBX

Workstation

AplicaciónDe Mapeo

Red TETRA

Workstation

Workstation

Workstation

Servidor de Mapeo

Estación Base

Gateway TETRA

Firewall C&C

LAN C & C

SDS

ServidoresC & C

Soluciones de alta precisión y de alto costo

GPS diferencial– Precisión en campo abierto a <10 metros– Su implementación es cara y requiere estaciones base diferenciales terrestres y transmisiones regulares de red

– Usa una red con mucho ancho de banda

Combinaciones de Soluciones (GPS+Radiofaro+Odómetro)– Precisión entre 0 - 10 metros– Se requiere una red de radiofaros para soportar esta solución

GPS – Alta precisión

Tower boxServidor

C & C

Aplicación GIS o de

Mapeo

Aplicación GIS o de

Mapeo

RedTETRA

GatewayTETRA

SDS

GPS

Odómetro

ReceptorRadiofaro

GPS

dGPS Station

Datos enviados por la red – El tamaño del problema!

Típicamente, mensajes que informan de la posición pueden llevar algunos o todos los siguientes datos:

– Fecha, Hora, Latitud, Longitud, Altura, Velocidad, Título, Clasificación de Posición (Fix), Nivel de Confianza, Status, Razón de Posición, Identidad (ID) de Terminal, Campo Definido por Usuario.

El flujo de tráfico de mensajes generado por sistemas APLS es mucho más alto que en el caso de AVLS

– ¡El uso podría aumentar 10 ó 100 veces! – Requiere filtración sofisticada en el centro de Mando y Control

Servicios TETRA para APLS

Servicios TETRA permiten el uso de mensajes SDS para la transmisión de datos GPS:-

EN 300 392-2: TETRA (Voz y Datos (V+D), parte 2: Interface de Aire, v2.3.2

SDS4 y SDS-TL ofrecen mensajes de largo variable hasta 2047 bits(255 bytes)

Datos de localización GPS son proporcionados en los formatos NMEA, GLL, GSA, GGA etc.

– ¡Un mensaje GLL típico podría incluir hasta 48 bytes de datos!– En periodos de alta actividad, al enviarse varios informes de localización simultáneos, la red podría fácilmente sobrecargarse

Protocolo de Información de Localización –TS 100 392-18-1 v1.1.1 enero de 2005– Especifica el uso efectivo de la red al usar formatos compactos para los mensajes – ¡Un mensaje típico (comparado con GLL) es de 11 bytes!

Futuro de APLS en Terminales TETRA

Soluciones determinadas por Tecnología

– La integración constante de circuitos integrados (ICs) y componentes permite el ahorro de espacio en los terminales y es una oportunidad de integrar aparatos de localización como GPS.

– El sistema europeo Galileo debe entrar en operación hasta 2008 y éste debe funcionar mejor que el sistema GPS existente del Depto. de Defensa de los EE.UU.

Cielo Abierto

Bajo Follaje

Edificio De Madera

Entre edificios altos

Edificio de ladrillo de un solo piso

Edificio de cemento de varios pisos

Metro?

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010………………………….. 2015 2020 2030

GPS de alta sensibilidad

L1, L2 + L5 Frecuencia(+ Galileo?)

Galileo

GPSFuturo?

Otros Sensores – p. ej. Giróscopo, Acelerómetros

Rendimiento “GPS” - Tendencias

Receptor de Alta Calidad

Receptor de mano de Alta Calidad

GPS - Ventajas para Seguridad Pública

Mejor seguridad para el usuario- Trabajador solitario + Botón de Emergencia + GPS- Localización Precisa

Mejor uso de recursos- Reduce el tiempo de respuesta- Selección del recurso más apropiado- Minimiza los recursos malgastados

Mejor precisión de los informes- Al saber exactamente dónde ocurrió un incidente

Mejor satisfacción del usuario en su trabajo-El usuario se siente más seguro y siente más confianza

GPS ya debe ser obligatorio en su terminal

Pruebas de Usuario – Comparación entre soluciones GPS

Producto A

Producto B4 veces mejor en

precisión & disponibilidad

Una Prueba es esencial!

Resumen

Existen varias tecnologías de localización diferentes

La tecnología, tanto para localización como para TETRA, está cambiando rápidamente

Actualmente, receptores GPS de alta sensibilidad ofrecen la mejor solución para las necesidades de seguridad pública

Sepura tiene un programa I + D constante para identificar nuevas soluciones y traerlas rápidamente al mercado

MUCHAS GRACIAS

¿Hay Preguntas?