Способ передачи данных мониторинга транспортного средства Российский патент 2024 года по МПК G08G1/123 G08B25/10 B60R25/102 

Изобретение относится к способам транспортного мониторинга транспортного средства (ТС) и его отдельных подсистем в процессе перевозки груза. Несмотря на кажущееся разнообразие, в основе всех систем мониторинга лежит один принцип:

• собрать данные с различных датчиков/сенсоров, в том числе спутникового навигационного приемника;

• передать их на сервер сбора и хранения данных (иначе - информационно аналитический центр - ИАЦ) по радиосети общего пользования (чаще всего - сотовой сети GSM).

Естественно, что затраты на передачу данных (трафик) становятся со временем определяющим фактором в выборе самой системы, так как само по себе оборудование мониторинга (мобильные телематические терминалы) достаточно надежны и не требует особого обслуживания. Целью такого мониторинга является желание производителей, отправителей, перевозчиков и приобретателей грузов контролировать в географическом пространстве и во времени, в режиме, близком реальному, сам маршрут перемещения ТС. С другой стороны, жизнь диктует необходимость быть уверенными в сохранности груза. А сохранность груза в процессе его перевозки требует, чтобы транспортная компания не нарушала заранее оговоренные условия перевозки груза.

Чаще всего в специальные ограничивающие условия перевозки груза попадают описания допустимых отклонений пороговых значений для географических координат маршрута перемещения ТС, привязанных к соответствующим датам и времени, либо контроль целостности упаковки (например, контейнера и факта его несанкционированного вскрытия), либо целостности конструктивных элементов самого ТС. Также в последнее время в специальные условия перевозки груза стали попадать описания разнообразных форс-мажорных обстоятельств. Появление таких обстоятельств диктует скорейшее информирование заинтересованных сторон в реальном времени о факте возникшей ситуации как транспортную компанию, так и получателя груза либо о его порче, либо пересортице, ведущих, в конечном итоге, к экономической неэффективности самого процесса перевозки. Все это требует введения в систему мониторинга ТС контроля параметров отдельных подсистем. Частью таких подсистем могут быть как, например, охранные системы различного типа, системы оценки состояния самого ТС, так и параметры случайных климатических и физических воздействий непосредственно на ТС и его груз в пути. Что, безусловно, ведет к удорожанию самого процесса перевозки за счет увеличения объема передаваемых данных, транслируемых по радиосетям различного типа.

Известен способ мониторинга транспортировки грузов по патенту РФ № 2157565 (МПК (2000.01): G08G 1/123, 1/127, 1/01; Н04В 7/26; с приор. от 10.06.1999, дата опубл.: 10.10. 2000), основанный на: задании маршрута движения ТС и его номера; приеме ТС навигационных сигналов от глобальной спутниковой системы радионавигации; выделении из принятых навигационных сигналов информации о текущих координатах ТС; сравнении текущих координат с заданными координатами для этого ТС; преобразовании текущих координат в электрический сигнал для передачи по каналу сотовой системы связи; передаче этого сигнала дискретно в реальном масштабе времени через систему сотовой связи в ИАЦ, где информацию принимают, обрабатывают, хранят и отображают, а при возникновении нештатной ситуации отображают на электронной карте местности текущие и заданные заранее координаты ТС. Кроме того: отображают время передачи сигнальных сообщений от водителя, а также номер ТС; на основе анализа полученной информации принимают решения об оперативных действиях.

Недостатки известного способа состоят в том, что:

• фактически он является способом контроля за состоянием ТС и за водителем на маршруте, что не в полной мере отвечает требованиям сохранности груза. В действительности хищения груза и его частей могут происходить без отклонений ТС от маршрута. Например, самим водителем, кроме того, хищения груза и его частей могут оставаться незамеченными для водителя, например, во время ночных стоянок;

• в случае отсутствия коррекций в известном способе передачи данных -однозначно резко увеличится объем передаваемой информации в условиях, когда потребуется видеть не только координаты маршрута ТС, даты и время. Но и потребуется обеспечить наличие дополнительных охранных подсистем груза, а также контроль случайных климатических и физических воздействий на ТС и его груз в пути (с целью набора статистики по реализации устойчивости к таким воздействиям).

Что, безусловно, приведет к удорожанию самого процесса перевозки за счет увеличения объема передаваемых данных.

Известен способ мониторинга транспортировки грузов по патенту РФ № 2177647(МПК (2000/01): G08G 1/123, G08G 1/27, G08B 25/00, с приор. от 07.02.2001, дата опубл.: 27.12.2001), заключающийся в том, что на ТС принимают навигационные сигналы от глобальной спутниковой системы радионавигации; вычисляют текущие координаты ТС; формируют и передают через систему сотовой связи в ИАЦ сигнал, содержащий информацию о коде ТС и его текущих координатах; сигнал принимают в ИАЦ; выделяют, запоминают информацию и сравнивают текущие координаты ТС с заданными координатами маршрута ТС (для осуществления контроля за маршрутом движения ТС) и, в случае отклонения от маршрута, формируют сигнал оповещения; в контейнере, установленном на ТС, размещают охранную сигнализацию; при несанкционированном вскрытии контейнера охранная сигнализация формирует сигнал, на основании которого в контейнере формируют сигнал, содержащий информацию о коде контейнера и информацию о несанкционированном вскрытии контейнера; передают его на ТС; на ТС из принятого сигнала выделяют, запоминают информацию, а также осуществляют оповещение о несанкционированном вскрытии контейнера; информацию о несанкционированном вскрытии контейнера и коде контейнера добавляют в сигнал к информации о коде ТС и его текущих координатах; из принятого в ИАЦ сигнала также выделяют и запоминают информацию о несанкционированном вскрытии контейнера и коде контейнера; формируют сигнал оповещения для принятия мер. Дополнительно введен пульт управления доступом, в котором формируют сигнал, содержащий информацию о коде оператора и коде, соответствующем включению или отключению охранной сигнализации; излучают его; сигнал принимают в контейнере; выделяют, запоминают информацию и сравнивают ее с имеющейся информацией о коде оператора и коде, соответствующем включению или отключению охранной сигнализации; при их совпадении включают или отключают охранную сигнализацию, после чего принятый сигнал передают на ТС; на ТС из принятого сигнала выделяют информацию и оповещают о включении или отключении охранной сигнализации; также формируют сигнал, содержащий информацию о коде оператора, коде контейнера и коде, соответствующем включению или отключению охранной сигнализации; сигнал добавляют к сигналу, содержащему информацию о коде ТС и его текущих координатах; передают сигнал через систему сотовой связи в ИАЦ; сигнал принимают в ИАЦ, выделяют и запоминают информацию. Достигаемым техническим результатом является возможность непрерывно следить за географическим положением ТС, а также за состоянием и целостностью контейнера с грузом, размещенным на транспортной платформе. В итоге - известный способ может быть использован для контроля транспортировки ответственных грузов на автомобильном, железнодорожном, морском и воздушном транспорте.

К недостаткам известного способа можно отнести:

• факт возможности мониторинга только целостности и наличия самого транспортного контейнера с грузом в данной географической точке маршрута, при этом не предусмотрен мониторинг параметров воздействия на груз в пути случайных климатических и физических воздействий, недопустимых для данного типа груза или самого ТС;

• без принятия мер к модернизации способа передачи данных прогнозируется резкое увеличение объема передаваемой информации в условиях, когда потребуется увидеть не только координаты маршрута, дату и время, но и обеспечить контроль действия случайных климатических и физических воздействий на груз в пути (с целью реализации его устойчивости к таким воздействиям). Что, безусловно, приведет к удорожанию самого процесса перевозки за счет увеличения объема передаваемых данных.

Наиболее близким, к заявляемому техническому решению, является способ оперативного мониторинга ТС по патенту РФ № 2431201 (МПК (2006.01): G08G 1/123, с приор. от 02.07.2010, дата опубл. 10.10.2011), включающий: формирование пакетов информации с включением в них данных о координатах ТС, текущей дате, времени и состоянии отдельных подсистем ТС; преобразование указанных пакетов информации в электрический сигнал; передачу этого сигнала дискретно в реальном масштабе времени на внешний приемник информации (ИАЦ); прием пакетов информации от системы мониторинга; обработку, хранение и отображение информации о ТС на электронной карте местности; формирование промежуточных пакетов информации и периодических опорных пакетов информации из массива данных для передачи; внесение в состав каждого опорного пакета всех текущих данных от всех датчиков, координат, даты и времени в полном объеме; осуществление передачи опорного пакета в любом случае независимо от состояния транспортного средства; введение в состав промежуточного пакета изменение значения данных от датчиков и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, либо введение изменение координат и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета; осуществление формирования и передачи промежуточного пакета только при превышении установленного порога изменения координат и данных; установку отдельно для каждого вида данных значения порога его изменения, при котором осуществляется передача; варьирование частостью передач опорного пакета при настройке для работы под конкретную задачу.

К недостаткам известного способа можно отнести:

• присутствие в составе системы мониторинга ТС в явном виде только датчиков подсистем охраны и состояния самого ТС, а также подсистем отслеживания его текущих координат, времени и дат. При этом не предполагается наличие в составе отдельных подсистем ТС потока данных от подсистем охраны самого груза, а также подсистем контроля случайных климатических и физических воздействий на ТС и груз при его перевозке. Наличие такого потока данных существенно защищает груз от недобросовестных способов и условий его перевозки, но и в явном виде требует появления дополнительного трафика при передаче дополнительных данных, а значит и ведет к увеличению стоимости перевозки груза;

• прогнозируемый неоптимальный способ передачи опорных и промежуточных пакетов в условиях, если известный способ передачи станет применяться и при введении в структуру устройства мониторинга ТС дополнительных подсистем, например, охраны груза, а также датчиков подсистем случайных климатических и физических воздействий на ТС и его груз.

Цель заявляемого технического решения - оптимизация затрат пользователей на оплату операторам радиосетей услуг по передаче данных от мобильных телематических терминалов до серверов сбора данных ИАЦ в условиях, когда в систему мониторинга ТС вводятся дополнительные подсистемы. Дополнительные подсистемы связанны с охраной самого груза, а также с контролем случайных климатических и физических воздействий на ТС и его груз как на общедоступных, так и не общедоступных специфических путях их перемещения.

Задача заявляемого технического решения - снижение относительного объема данных, передаваемых по радиосетям в процессе автоматического мониторинга ТС и его груза в пути, без ущерба для адекватности управленческих решений (удаленно принимаемых в ИАЦ) в сравнении с условиями, когда способ передачи данных прототипа был бы распространен и на поток дополнительной информации; то есть передавался бы в полном объеме в структурах опорных и промежуточных пакетов прототипа.

Техническим результатом заявляемого изобретения является:

• уменьшение расчетных относительных объемов потоков информации от 1,5 до 3 раз в эквивалентных условиях сравнения с прототипом при одновременном ужесточении требований к перевозке и сохранности груза;

• относительное снижение затрат пользователей на оплату операторам радиосетей услуг по передаче данных от мобильных телематических терминалов до серверов сбора данных ИАЦ в условиях сравнения с прототипом, что обеспечивает для пользователя удельное снижение цены единицы передаваемой информации при безусловном некотором увеличении предлагаемым способом объема передаваемых данных;

• возможность регистрации при перевозке грузов фактов измерения завышенных эксплуатационных, транспортных, а также и случайных аварийных нестандартных климатических и физических воздействий на само ТС, транспортную платформу, контейнер и груз; включая их перемещение и не на общедоступных специфических маршрутах. Что, с одной стороны, обеспечивает возможность зафиксировать тип физического воздействия и его измерение, а также выбор способа максимально безопасной перевозки наиболее ценных грузов и выбор типа самого ТС - автомобильного, железнодорожного, морского или воздушного, а, с другой стороны, обеспечивает возможность не раздувать объем дополнительного трафика.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата заявляется изобретение способа передачи данных мониторинга ТС, который включает: формирование пакетов информации с внесением в них как массивов данных датчиков состояния отдельных подсистем ТС, так и массивов данных о его координатах, текущей дате и времени; преобразование указанных пакетов информации в электрический сигнал; передачу этого сигнала дискретно в реальном масштабе времени на внешний приемник информации ИАЦ; прием пакетов информации от системы мониторинга; обработку, хранение и отображение информации о ТС на электронной карте местности; формирование промежуточных пакетов информации и периодических опорных пакетов информации из массива данных для передачи; внесение в состав каждого опорного пакета всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем, а также данных координат, даты и времени в полном объеме; осуществление передачи опорного пакета в любом случае независимо от состояния транспортного средства; введение в состав промежуточного пакета изменение значения данных от любого из датчиков отдельных подсистем и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, либо изменение координат и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета; осуществление формирования и передачи промежуточного пакета только при превышении установленного порога изменения координат и данных; установку отдельно для каждого вида данных значение порога его изменения, при котором осуществляется передача; варьирование частостью передач опорного пакета при настройке для работы под конкретную задачу; согласно изобретению, в массивы данных датчиков отдельных подсистем транспортного средства вводят данные датчиков дополнительных подсистем, включающих подсистемы охраны груза, а также подсистемы случайного климатического и физического воздействия на ТС и его груз; формируют, передают и принимают периодические специальные пакеты информации с включением всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем, а также координат, даты и времени в полном объеме; уменьшают частость передачи специальных пакетов в сравнении с опорными пакетами; осуществляют хранение перед передачей на внутренней памяти опорных пакетов, промежуточных пакетов, а также специальных пакетов; временно сохраняют перед передачей на внутренней памяти количество опорных пакетов, сформированных в полном объеме, но после появления опорного пакета данные предыдущих опорных пакетов удаляют, сохраняя и передовая данные только подсистем охраны и данные координат, дату и время; кроме того, после формирования промежуточного пакета из данных конкретного датчика отдельной подсистемы в составе опорного пакета осуществляют пробное снижение частости для формирующегося следующего промежуточного пакета этого датчика и, если его текущее изменение значения останется выше установленного порога, то осуществляют дальнейшее последовательное снижение частости для серии формирующихся промежуточных пакетов пока очередное изменение значения не достигнет нулевого значения, либо пока решением ИАЦ не осуществляют отключение датчика.

Дополнительно

При недостатке вычислительных мощностей на внутренней памяти решением ИАЦ осуществляют отключение ряда наименее значимых датчиков отдельных подсистем.

Формирование пакетов информации с внесением в них массива данных датчиков отдельных подсистем, таких как данных о состоянии ТС, о охранных системах груза и ТС, о координатах ТС, текущей дате и времени, о климатических и физических воздействиях на ТС и его груз, - обеспечивают организацию огромного массива информации от первичных датчиков разного типа в структурированные данные специальных функциональных назначений, модифицированных под практическое цифровое применение.

Преобразование указанных пакетов информации в электрический сигнал и передача этого сигнала дискретно в реальном масштабе времени на внешний приемник информации ИАЦ обеспечивают возможность трансляции информации на большие расстояния практически в момент времени ее физической генерации соответствующими первичными датчиками/ сенсорами.

Прием в ИАЦ информационных пакетов от системы мониторинга ТС, а также обработка, хранение и отображение информации о ТС на электронной карте местности, - обеспечивают визуализацию информации в виде, возможном для ее анализа на любом расстоянии от ТС.

Формирование непериодических промежуточных пакетов информации и периодических опорных пакетов информации из массива данных для передачи обеспечивает структуризацию пакетов по содержащейся в них информации, а также обеспечивает принципиальную возможность заранее влиять на общую численность таких пакетов и объем их данных, а, значит, и на объем передаваемого трафика.

Внесение в состав каждого опорного пакета всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем ТС, а также данных координат, даты и времени в полном объеме, - обеспечивают получение заинтересованными сторонами того объема информации, которое соответствует их пониманию процесса безопасного перемещения ТС и его груза на большие расстояния.

Осуществление передачи опорного пакета в любом случае независимо от состояния ТС обеспечивает возможность получения практически мгновенного среза информации о ТС и его грузе в полном объеме на момент времени формирования пакета в объеме по одному значению от каждого датчика, которые не превысили свои пороговые значения. При этом передача не зависит от состояния ТС. Информация передается на внешний приемник вне зависимости, например, движется ли ТС или стоит на ночной стоянке, или произошел случайный какой либо инцидент, по поводу которого реализовалась передача промежуточного пакета, при этом система мониторинга ТС не пострадала.

Введение в состав промежуточного пакета изменение значения данных от любого из датчиков отдельных подсистем и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, либо изменение координат и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, - обеспечивают принципиальную возможность регистрации системой мониторинга ТС динамически изменяющихся в реальном времени значений данных любого из датчиков отдельных подсистем, либо координат ТС.

Осуществление формирования и передача промежуточного пакета только при превышении установленного порога изменения координат и данных обеспечивает саму возможность регистрацию факта инцидента по одному из датчиков. Кроме того, обеспечивается возможность заинтересованным сторонам договориться о коридоре величин параметров всевозможных допустимых воздействий на ТС и его груз, которые сами по себе могут иметь разные смыслы. Например, с одной стороны, величина допустимого параметра может отражать характеристику устойчивости груза к воздействию соответствующих факторов, а, с другой стороны, допустимая величина параметра влияет на число непериодических пакетов информации - большие величины уменьшают число таких пакетов, маленькие - существенно увеличивают, что и влияет на объем передаваемого трафика. При этом также реализуется возможность делать выводы либо о неверном выборе самого ТС, либо ТС управляет неадекватная команда, либо неверно выбран порог изменения параметра. Либо реализовался промежуточный пакет аварийного типа, появление которого потребовало внешнего вмешательства ИАЦ. Причем, например, возможна реализация другого (аварийного) варианта порогового значения, когда есть два датчика одного типа, но имеющие принципиально разные чувствительности. Датчик с высокой чувствительностью реагирует на задачи сохранности груза, а другой настроен на работоспособность конструктивных элементов либо самого ТС, либо платформы с грузом. При этом открывается возможность регистрации при перевозке грузов фактов измерения завышенных эксплуатационных, транспортных, а также и случайных аварийных нестандартных климатических и физических воздействий на само ТС, транспортную платформу, контейнер и груз; включая их перемещение и не на общедоступных специфических маршрутах. Что, с одной стороны, обеспечивает возможность зафиксировать тип физического воздействия и его измерение, а также выбор способа максимально безопасной перевозки наиболее ценных грузов и выбор типа самого ТС - автомобильного, железнодорожного, морского или воздушного, и, с другой стороны, обеспечивает возможность не раздувать объем дополнительного трафика.

В практическом плане, при срабатывании второго типа датчиков ИАЦ должен прекратить дальнейшую перевозку груза. Значимого влияния на трафик промежуточные пакеты аварийного типа не имеют в силу своей единичности.

Установка отдельно для каждого вида данных значение порога его изменения, при котором осуществляется передача, - обеспечивает заинтересованным сторонам возможность существенного варьирования пороговыми значениями индивидуально для каждого отдельного датчика. Что существенно снижает число промежуточных пакетов, а, значит, минимизирует размер трафика передач. При этом открывается возможность предлагать новые способы сбора и передачи данных, которые претендуют на относительное уменьшение объема передаваемой информации, но не влияют на адекватность управленческих решений.

Варьирование частостью передач опорного пакета при настройке для работы под конкретную задачу обеспечивает (после соответствующих расчетов и выбора типа ТС) гибкую подстройку общего числа опорных пакетов под минимальную величину прогнозируемого трафика.

Введение в массивы данных датчиков отдельных подсистем ТС данных датчиков дополнительных подсистем, включающих подсистемы охраны груза, а также подсистемы случайного климатического и физического воздействия на ТС и его груз, - обеспечивают расширение контролируемых параметров до оценки состояния самого груза, что дает принципиальную возможность максимально комплексно решать задачи безопасной перевозки, существенно повышает возможность доставки груза неповрежденным.

Формирование, передача и прием периодических специальных пакетов информации с включением всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем, а также данных координат, даты и времени в полном объеме, временной интервал между которыми существенно увеличен в сравнении с опорным пакетом, - обеспечивают получение информации о ТС и грузе в условиях, когда сам мониторинг протекает в штатном режиме. Без эксцессов любого вида. Частость таких пакетов данных относительно высока и достаточно видимо влияет на абсолютный объем дополнительного передаваемого трафика, но поддерживает уверенность получателей в соблюдении графика поставок в контролируемых условиях перевозки. С другой стороны, наличие специальных пакетов обеспечивает общую относительную величину снижения передаваемого трафика в сравнении с прототипом, если бы информация специального пакета входила в состав его опорного пакета, назначаемая частость которого существенно выше (в 10 или 20 раз и более). В итоге реализуется технический эффект: внесение соответствующего вклада в уменьшение расчетных относительных объемов потоков информации от 1,5 до 3 раз в эквивалентных условиях сравнения с прототипом, что и обеспечивает для пользователя удельное снижение цены за единицу передаваемой информации при увеличении ее объема.

Уменьшение частости передачи специальных пакетов в сравнении с опорным пакетом обеспечивается специальным расчетом и их общее число, примерно от 10 до 20 раз и более, меньше общего числа опорных пакетов. Определяется, назначается и зависит от расчетного времени в пути и типом ТС.

Осуществление хранения перед передачей на внутренней памяти системы мониторинга опорных пакетов, промежуточных пакетов, а также специальных пакетов, обеспечивает возможность восстановления всей передаваемой информации в случае, если часть ее была утрачена в процессе передачи, например, в связи с магнитными бурями в атмосфере Земли или серьезной аварией ТС.

Временное сохранение перед передачей на внутренней памяти количества опорных пакетов, сформированных в полном объеме, но после появления опорного пакета удаление данных предыдущих опорных пакетов с сохранением и передачей данных только подсистем охраны и данных координат, даты и времени, - обеспечивают принципиальную возможность назначения величины как высокочастотного опроса охранных датчиков, так и требуемую расчетную частость их формирования и передачи, но без особой перегрузки по передаваемым данным. Так как величина передаваемого трафика практически будет совпадать с трафиком прототипа, что и обеспечивает такой сверхсуммарный технический эффект, как удельное снижение цены за единицу передаваемой информации при увеличении ее объема. Технический эффект опирается на тот факт, что если бы в состав опорного пакета прототипа включались данные дополнительных отдельных подсистем, то общий объем его трафика стал бы сильно больше суммарного трафика предлагаемого способа передачи данных, так как численно назначаемых специальных пакетов на много меньше, чем опорных пакетов прототипа.

Согласно изобретению: «… после формирования промежуточного пакета из данных конкретного датчика отдельной подсистемы в составе опорного пакета осуществляется пробное снижение частости для формирующегося следующего промежуточного пакета этого датчика и, если его текущее изменение значения останется выше установленного порога, то осуществляется дальнейшее последовательное снижение частости для серии формирующихся промежуточных пакетов пока очередное изменение значения не достигнет нулевого значения, либо пока решением информационно-аналитического центра не осуществляется отключение датчика», - обеспечивается интегральная взаимосвязь, вышеприведенных действий, что и проявляет такой сверхсуммарный технический эффект, как удельное снижение цены за единицу передаваемой информации при увеличении ее объема. Эффект определяют такие факты для относительно длительно протекающих изменений значений датчика, как резкое уменьшение числа промежуточных пакетов датчика в сравнении с прототипом за счет увеличения абсолютного времени между каждым его последующим промежуточным пакетом в условиях относительно длительного нахождения значения в области, превышающей пороговое значение.

Осуществление отключения ряда наименее значимых датчиков отдельных подсистем при недостатке вычислительных мощностей внутренней памяти обеспечивает такой эффект, как принципиальную возможность продолжения функционирования мониторинга ТС и его груза.

В итоге предложенный способ передачи данных формирует обширные и глубокие данные для анализа ситуации с запороговыми значениями и поведением датчиков отдельных подсистем, включая и дополнительные. Что существенным образом влияет на переназначения пороговых уровней либо в будущем, либо непосредственно в текущем процессе перевозки, а, значит, и влияет на конечную величину передаваемого трафика.

На Рис. 1 представлен пример схемы возможного расположения пакетов данных разного типа и нумерация наименований их содержания, где:

1 - данные реального времени;

2 - данные текущей даты;

3 - данные состояния датчиков подсистем охраны ТС;

4 - данные состояния датчиков подсистем охраны груза;

5 - данные состояния датчиков отдельных подсистем ТС прототипа за исключением данных поз. №1, поз. №2, поз. №3, поз. 4 и поз. №6;

6 - данные координат;

7 - данные состояния отдельных дополнительных подсистем датчиков климатических и физических воздействий на ТС и его груз;

8 - данные состояния конкретного единичного датчика из состава данных отдельных подсистем поз. №3, поз. №4, поз. №5 и поз. №7, изменение значения которого превысило допустимый порог значения.

Очевидно, что специальный пакет по объему передаваемых данных отличается от опорного пакета прототипа в большую сторону только на данные под №4 и №7 (смотри рис. 1). То есть, в случае сравнения объемы данных при передаче не отличались бы практически друг от друга в варианте включения их в способ передачи данных прототипа. При этом эффекта снижения удельной цены трафика нет.

Однако, предложенный способ формирования данных в единой совокупности как специального пакета, так и опорного пакета при его новом способе наполнения данными и соответствующем снижении частости специального пакета, обеспечивает эффект снижения удельной цены трафика при одновременном увеличении общего потока данных.

Предложенный промежуточный пакет информации отличается от промежуточного пакета прототипа на величину дополнительных данных отдельных датчиков из массивов данных под номерами №4 и №7. Однако эффект снижения удельной цены трафика присутствует за счет предложенного способа формирования промежуточных пакетов для относительно длительного абсолютного времени изменения значений конкретного датчика/сенсора в запороговой области.

Промежуточный пакет аварийного типа, исходя из предложенного способа своего формирования, чрезвычайно редок по частости своего появления, так как, по сути, относится к подсистемам контроля состояния конструктивных элементов ТС и его транспортных платформ, подвергшихся случайным климатическим или физическим воздействиям в процессе своего перемещения, включая перемещение и не на общедоступных специфических маршрутах.

Таким воздействием, например, может быть случайный обрыв и удар по контейнеру или упаковке груза исходно длинного троса при затаскивании на берег плавучего понтона с грузом. Или случайные инерционные перегрузки (гнущие или срезающие конструктивные элементы транспортировочного ложемента массивных агрегатов), реализующиеся, например, при страгивании связкой гусеничных тягачей, вмерзшей в наст транспортной волокуши на южном берегу Карского моря или полевом аэродроме.

Основное назначение промежуточного пакета состоит в следующем:

• непрерывно отслеживать быстропротекающие нештатные процессы, происходящие с ТС и на его борту с разной круговой частотой опроса для конкретного датчика;

• предлагаемым способом отслеживать достаточно долговременные по своей физической сущности процессы изменения запороговых величин значений отдельных единичных датчиков.

Опорные пакеты, кроме того, служат и для таких известных общетехнических задач, как, например:

• периодического подтверждения работоспособности и нормального функционирования (тестирования) самих мобильных телематических терминалов, обеспечивающих передачу данных на внешний приемник информации;

• передачи опорных данных для расчетов в ИАЦ с целью программного перевода в абсолютные величины всех переданных данных;

• расчета размерностей полей данных в промежуточных пакетах по аналогии с прототипом, основой для которого является периодичность его передачи.

При этом размерность полей для передачи данных выбирается с целью, исходя из возможности, отобразить любое возможное значение данных.

Исходя из идеи разумной достаточности, опорные пакеты могут иметь частость передач от единиц до нескольких десятков минут. Число передач связано в основном с типом выбранного ТС - например, для транспортной волокуши при длинных переходах назначают большие периоды времени между передачами, а для воздушного ТС - существенно более меньшие.

Примерами выбора частости передач опорных пакетов и специальных пакетов могут служить следующие соображения.

1. Для морских контейнерных перевозок по Севморпути (маршрут: порт Китая⇔Мурманск, время в пути - около 25 суток). Маршрут не предусматривает заход в другие порты. На борту судна груз исчезнуть не может. Вскрыть контейнер в принципе возможно, но вскрыть и перегрузить в другой контейнер за ограниченное время технически сложно. Экспертная периодичность передач таких охранных систем от 30 минут и более. Получаем, что общее число передач составит, примерно, от 1200 и менее штук. Соответственно приемлемо представить, что число специальных пакетов составит величину от 120 до 60 штук.

2. Для железнодорожной перевозки грузов между Пекином и Москвой требуется, примерно, 140 часов. Стоянки (хоть их и мало по числу) предусмотрены. Вскрытие контейнера возможно. Утрата груза возможна. Перегрузка груза в значимых размерах технически возможна только в пределах, например, 8 минут. Получаем, что общее число передач опорных пакетов составит примерно от 1050 и менее штук. При этом число специальных пакетов может составить величину от 105 до 52 штук (от 10 до 20 раз меньше).

3. Для автомобильной перевозки грузов между Пекином и Москвой требуется, примерно, не более четырех суток (не более 96 часов). Стоянок достаточно много. Есть заправки топливом. Возможность потери груза высока. При экспертном времени периодов между штатными передачами охранной системы не реже 3 минут получаем, что общее число передач опорных пакетов в этом случае составит от 1920 и менее штук с разбросом в ту или иную сторону, при этом расчетное число специальных пакетов не превысит 192 штук.

При этом важнейшее значение приобретает для конкретного применения объем дополнительной внутренней памяти и мощность ее дополнительного внутреннего источника питания. Примерный подход к выбору внутренней памяти при мониторинге ТС, построенном на примере микроэлектронных датчиков на основе МЭМС-технологий, опирается на следующие представления.

С целью оценки снижение затрат на передаваемый трафик можно примерно определить количество полезной информации, передаваемой шлюзу (ИАЦ) по сети, состоящей из N мотов с М датчиками каждый, при условии, что каждое отдельное измерение уровня параметра требует для хранения двух байтов памяти:

Q=2N×М (байт), где:

N - число мотов, представляющих собой плату размером обычно не более одного кубического дюйма. На плате размещаются процессор, память - оперативная и флеш, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, радиочастотный приемопередатчик, источник питания и датчики - первичные сенсоры, шт.;

М - число датчиков, шт.

Если требуемая частость измерений и передачи параметра составляет Н герц, то поток информации, передаваемый по сети в целом, будет равен:

S=Q×H=2N×М×Н, где:

Q - число байт, шт.;

Н - частота измерений значений параметра, Гц;

S - скорость передачи данных, Б/с.

Эта оценка не учитывает того факта, что служебные данные, сопровождающие каждое передаваемое по сети сообщение, увеличивают общий объем передаваемых по сети данных приблизительно от 7 до 10 раз. Исходя из этого, можно примерно понять требуемый объем дополнительной внутренней памяти с учетом максимально возможного фактического времени транспортировки груза, а также энергетическую нагрузку на внутренний дополнительный источник питания для переработки и передачи дополнительных данных.

Изобретение относится к способу передачи данных мониторинга транспортного средства. Способ заключается в формировании, преобразовании и передаче пакетов информации с внесением в них массивов данных датчиков транспортного средства, о его координатах, текущей дате, времени, а также данных подсистемы охраны груза, климатического и физического воздействия на транспортное средство и его груз. Передача пакетов информации происходит дискретно в реальном масштабе времени на внешний приемник информации информационно-аналитического центра. Обработка, хранение и последующее отображение информации о транспортном средстве на электронной карте местности. Формирование промежуточных пакетов информации и периодических опорных пакетов информации из массива данных. После формирования промежуточного пакета из данных конкретного датчика отдельной подсистемы в составе (N+1)-го опорного пакета осуществляется пробное снижение частости для формирующегося следующего промежуточного пакета этого датчика. Если текущее изменение значения останется выше установленного порога, то осуществляется дальнейшее последовательное снижение частости для серии формирующихся промежуточных пакетов, пока очередное изменение значения не достигнет нулевого значения, либо пока решением информационно-аналитического центра не осуществляется отключение датчика. Достигается уменьшение расчетных объемов потоков информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ передачи данных мониторинга транспортного средства, заключающийся в формировании пакетов информации с внесением в них как массивов данных датчиков состояния отдельных подсистем транспортного средства, так и массивов данных о его координатах, текущей дате и времени, преобразовании указанных пакетов информации в электрический сигнал, передаче этого сигнала дискретно в реальном масштабе времени на внешний приемник информации информационно-аналитического центра, приеме пакетов информации от системы мониторинга, обработке, хранении и отображении информации о транспортном средстве на электронной карте местности, формировании промежуточных пакетов информации и периодических опорных пакетов информации из массива данных для передачи, внесении в состав каждого опорного пакета всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем, координат, даты и времени в полном объеме, осуществлении передачи опорного пакета в любом случае, независимо от состояния транспортного средства, введении в состав промежуточного пакета изменения значения данных от любого из датчиков отдельных подсистем и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, либо изменение координат и приращение времени этого изменения относительно предыдущего опорного пакета, осуществлении формирования и передачи промежуточного пакета только при превышении установленного порога изменения координат и данных, установке отдельно для каждого вида данных значения порога его изменения, при котором осуществляется передача, варьировании частостью передач опорного пакета при настройке для работы под конкретную задачу, отличающийся тем, что в массивы данных датчиков отдельных подсистем транспортного средства вводятся данные датчиков дополнительных подсистем, включающих подсистемы охраны груза, а также подсистемы случайного климатического и физического воздействия на транспортное средство и его груз, формируются, передаются и принимаются периодические специальные пакеты информации с включением всех текущих данных от всех датчиков отдельных подсистем, координат, даты и времени в полном объеме, уменьшается частость передачи специальных пакетов в сравнении с опорными пакетами, осуществляется хранение перед передачей на внутренней памяти опорных пакетов, промежуточных пакетов, а также специальных пакетов, временно сохраняется перед передачей на внутренней памяти N-е количество опорных пакетов, сформированных в полном объеме, но после появления (N+1)-го опорного пакета данные предыдущих опорных пакетов удаляются, сохраняя и передавая данные только подсистем охраны и данные о координатах, дате и времени, кроме того, после формирования промежуточного пакета из данных конкретного датчика отдельной подсистемы в составе (N+1)-го опорного пакета осуществляется пробное снижение частости для формирующегося следующего промежуточного пакета этого датчика и, если его текущее изменение значения останется выше установленного порога, то осуществляется дальнейшее последовательное снижение частости для серии формирующихся промежуточных пакетов, пока очередное изменение значения не достигнет нулевого значения, либо пока решением информационно-аналитического центра не осуществляется отключение датчика.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при недостатке вычислительных мощностей внутренней памяти решением информационно-аналитического центра осуществляется отключение ряда наименее значимых датчиков отдельных подсистем.