GPS - Monitoring vozidel

Provozování vozidel s sebou nese vedle právní odpovědnosti i celou řadu finančních nákladů. K jejich optimalizaci či dosažení potřebné míry efektivity je zcela nezbytné mít pokud možno co nejvíce informací.

Sledování, nebo chceme-li monitorování, v nás vzbuzuje pocit jakési restrikce, ať již preventivní či následné. A je tomu přesně tak. V nákladech na provoz vozidla hrají podstatnou úlohu takové veličiny, jakými jsou mzda řidiče, spotřeba paliva, servisní náklady...
V době digitalizace a existence přenosu informací přes družice se není co divit, že existuje celá řada systémů dovolujících sledovat pohyb vozidla s vysokou mírou přesnosti. A co víc, díky konstrukční architektuře elektrických a elektronických systémů moderních automobilů lze na dálku snímat celou řadu provozních hodnot jednotlivých agregátů. Ještě nedávno jsme bývali unešeni z toho, že závodní týmy formule 1 mají tzv. on-line k dispozici stav a chování motorů monopostů v průběhu závodu nejen v boxech, ale také ve svých sídlech, mnohdy tisíce kilometrů vzdálených od závodních okruhů. Dnes je zcela běžné, že odpovídajícím způsobem vybavené nákladní vozidlo „hlásí“ svoji polohu a stav jízdy téměř z kteréhokoliv místa na zeměkouli.

Telematika je základ
V okamžiku odblokování americké satelitní sítě zjišťování polohy, tzv. GPS (Global Positioning System) pro civilní sféru, bylo jen otázkou času, kdy výrobci (nejen vozidel) začnou nabízet svým zákazníkům vhodnou formu telemetrie – přenosu dat na dálku.
Konvergence telekomunikačních a informačních procesů a jejich vstup do automobilové konstrukce vedly primárně k vytvoření takových systémů, jako je varovný systém vozidla, GPS navigace, integrovaný mobilní telefon s hands-free sadou, bezdrátová bezpečnostní komunikace a automatická silniční asistence  to vše jsme zvyklí shrnovat pod pojem – telematika.Praktické aplikace jednotlivých součástí telematiky přinesly do provozu vozidel téměř okamžitě několik velmi zajímavých systémů jako například: Vehicle tracking – zjišťování polohy vozidla kombinací možností systémů GPS (GNSS) a vhodného koncového elektronického zařízení, třeba GSM GPRS modemu nebo SMS vysílače (využití sítě mobilních operátorů) umístěného ve vozidle. Fleet Management – řízení flotily vozidel s využitím logistických informací zajištěných telemetrickým přenosem. Satelitní navigace – orientace v mapě pomocí GPS sítě. Bezdrátová bezpečnostní komunikace mezi jednotlivými vozidly – využívající zvláštní alokované frekvence a systém Wi-Fi sdělování informací.Principiálně lze s vhodným vybavením sledovat cokoliv, co se pohybuje po zeměkouli, a koneckonců i mimo ni, dále se však budeme soustředit na nákladní a užitková vozidla.

Vhodná technika
Zavedení elektronických sběrnic informací do konstrukce nákladních vozidel, známých pod označením CAN-BUS, umožnilo jednotlivým výrobcům nastavit zcela přesně kvantitu i kvalitu snímaných informací z jednotlivých agregátů či konstrukčních skupin. Původní individuální přístup každého z výrobců k rozhodnutí, které informace poskytne do tzv. datového výstupu svého vozidla, byl v roce 2003 normován příslušným opatřením EU. V současnosti je tedy zcela jasně dané, jaké informace na datovém výstupu nákladní vozidlo, byť rozdílného výrobce, nabízí. Tato skutečnost je velmi důležitá především z pohledu externích dodavatelů monitorovacích systémů.

Jednoduše řečeno: z datového výstupu moderního nákladního vozidla můžeme očekávat informace tří druhů: 1. Informace o poloze vozu – zajištěné pomocí systému GPS, směrem k řidiči navigace. 2. Informace ekonomického rázu – například o spotřebě paliva. 3. Informace účetní povahy – například informace stahované z digitálního tachografu. Je zcela zřejmé, pro koho jsou jednotlivé skupiny informací důležité. Profituje z nich nejen dispečer nebo logistik dopravy, ale též oddělení řízení lidských zdrojů.

Z hlediska přenosu informací lze systémy rozdělit na ty, co pracují pouze se satelitní sítí (oboustranná komunikace) a ty, co využívají kombinace satelitu – GPS a sítí mobilních operátorů. Druhá varianta je ekonomicky výhodnější (i když se platí za to, jak často se informace posílají), nicméně u vozidel operujících například na Sibiři či v Kazachstánu nelze využít – zde pomůže jen satelitní přenos. Druhá úroveň dělení monitorovacích systémů je důležitá z hlediska používání vlastního mapového podkladu v rámci dodaného softveru nebo využívání mapových podkladů webovské aplikace. U obou verzí funguje poněkud jinak tzv. upgrade nebo-li aktualizace podkladů – jde například o nové silnice, aktuální stav dopravy a podobně.

Velký bratr nás sleduje
Mapování trasy vozidla pracuje s přesností max. několika metrů, je tedy téměř on-line (závisí na nastavení systému, jak často posílá informace) vidět, kde se vůz pohybuje. Odečet dat z digi tachografu zcela přesně charakterizuje práci řidiče a dodržovaní všech podmínek, např. AETR. Navíc je zřejmé, jakou rychlostí se kde vůz pohybuje. O spotřebě paliva jsme již mluvili. Suma sumárum takto plně vybavený monitoring dává jasný obrázek o optimalizaci provozních nákladů vozidla a nezřídka je základem pro každotýdenní (nebo jinak zvolenou periodu) vyhodnocování řidičů. Většina dopravních společností si vede velmi pečlivé záznamy, statistiky a tabulky. S tzv. hraničními případy potom efektivně pracuje. Ty, co jsou na kladném konci tabulky odměňuje, ty, co zaujímají opačnou pozici školí či jinak podporuje ve zlepšení. V kritickém, nejhorším případě – si každý z nás umí spočítat, co následuje.

Monitoring, i když s sebou z hlediska sledovaných jednotlivců nese problematiku etiky sdílení a využívání informací, výrazně přispívá nejen k efektivitě, v našem případě silniční dopravy, ale také k její vyšší bezpečnosti, a koneckonců k nižší, optimalizované zátěži životního prostředí. Monitoring je zkrátka nevyhnutelný. Kromě toho, že existuje celá řada specializovaných společností vyvíjejících elektronické aplikace monitorovacích systémů flotil vozidel, každý velký výrobce nákladních automobilů nabízí firemní verzi plného monitoringu (Fleet Board – MB, TeleMatics – MAN, Telematics – DAF, Telematika – Scania, Dynafleet – Volvo) nebo nějakou z aplikací přispívající k efektivitě provozních nákladů (např, Optifuel Infomax – Renault Trucks). Pokud to není přímo jeho produkt, alespoň spolupracuje s opravdu renomovanými dodavateli (Transics – Iveco).

GPS Global Positioning System je vojenský polohový družicový systém provozovaný Ministerstvem obrany USA, s jehož pomocí je možno určit polohu a přesný čas kdekoliv na Zemi nebo nad ní s přesností první desítky metrů. Přesnost GPS lze s použitím dalších metod ještě zvýšit až na jednotky centimetrů. Část služeb tohoto systému s omezenou přesností je volně k dispozici i civilním uživatelům. Na provoz GPS se ročně vynakládá přibližně 600 až 900 milionů (2006-2008) USD z rozpočtu USA.

GNSS Global Navigation Satellite System – Globální družicový polohový systém je služba umožňující za pomoci družic autonomní prostorové určování polohy s celosvětovým pokrytím. Uživatelé služby mají malé elektronické radiové přijímače, které na základě odeslaných signálů z družic umožňují vypočítat jejich polohu s přesností na desítky až jednotky metrů. Přesnost ve speciálních aplikacích může být řádově vyšší. V roce 2009 je jediný plně funkční systém provozovaný armádou USA NAVSTAR GPS. Ruská vláda schválila znovuobnovení GNSS GLONASS do plného operačního stavu. Vývoj probíhá na evropském GNSS Galileo, čínském Compass a s jejich uvedení do provozu se počítá po roce 2012.

GSM Globální Systém pro Mobilní komunikaci je nejoblíbenější standard pro mobilní telefony na světě. GSM telefony používá přes miliardu lidí z více než 200 zemí. GSM se od svých předchůdců liší tím, že signální i hovorové kanály jsou digitální, což znamená že se jedná o druhou generaci (2G) systému mobilních telefonů. Tento fakt také znamená, že datová komunikace byla do systému přidána velmi záhy. GSM je otevřený standard, který vyvíjí 3GPP.

GPRS General Packet Radio Service je mobilní datová služba přístupná pro uživatele GSM mobilních telefonů. Je označována jako „2.5G“, technologie mezi druhou (2G) a třetí (3G) generací mobilních telefonů. Poskytuje průměrnou rychlost datových přenosů používáním TDMA kanálů v GSM síti. Původní myšlenka byla vylepšit GPRS, aby pokrýval ostatní standardy, ale místo toho se tyto standardy nyní upravují, aby používaly standard GSM. Proto je GSM nyní jediné místo, kde se GPRS používá. GPRS byl poprvé zahrnut v GSM standardu Release 97 a novější. Původně byl standardizován ETSI, ale nyní byla starost o něj předána 3GPP.

SIM karta Subscriber identity module je účastnická identifikační karta, která slouží pro identifikaci účastníka v mobilní síti. Je standardizována pode standardu ETSI GSM 11.11. Na SIM kartě je uloženo číslo IMSI, které jednoznačně identifikuje účastníka na celém světě. IMSI se však nepoužívá jako telefonní číslo. Každé SIM kartě (resp. IMSI) je přiřazeno MSISDN číslo účastníka mobilního telefonu. SIM karty jsou nejčastěji používány v síti GSM, ale také v sítích UMTS (SIM karta pro sítě UMTS je nazývána USIM) a en:IDEN. SIM karta také obsahuje paměť pro uložení textových zpráv SMS, seznamu telefonních čísel, a někdy také další aplikace, např. SIM Toolkit.

SMS Short message service Služba krátkých textových zpráv je název pro službu dostupnou na většině digitálních mobilních telefonů. Zprávu lze posílat mezi mobilními telefony, jinými zařízeními, na pevné telefony nebo přes internet. Délka zprávy je omezena na 160 znaků. V Evropě se často jako SMS označuje i samotná krátká textová zpráva.


Wi-Fi (Wireless-fidelity) je standard pro lokální bezdrátové sítě (Wireless LAN, WLAN) a vychází ze specifikace IEEE 802.11. Název Wi-Fi je slovní hříčka vůči Hi-Fi (high fidelity), Wi-Fi (wireless fidelity = bezdrátová věrnost), název však ve skutečnosti zkratkou není. Původním cílem Wi-Fi sítí bylo zajišťovat vzájemné bezdrátové propojení přenosných zařízení a dále jejich připojování na lokální (např. firemní) sítě LAN. S postupem času začala být využívána i k bezdrátovému připojení do sítě Internet v rámci rozsáhlejších lokalit a tzv. hotspotů. Následníkem Wi-Fi by měla být bezdrátová technologie WiMax, která se zaměřuje na zlepšení přenosu signálu na větší vzdálenosti.

CAN-BUS Controller Area Network je sběrnice využívaná například v automobilové diagnostice. Jedná se o sériovou datovou sběrnici vyvinutou firmou Robert Bosch GmbH. Elektrické parametry fyzického přenosu jsou specifikované normou ISO 11898. Maximální teoretická rychlost přenosu na sběrnici je 1 Mbit/s.


Zdroj: Trucker 04/09
Autor: Milan Olšanský

Fotogalerie