Всевозможные словари и справочники дают определения, сводящиеся к следующему. Мониторинг – целенаправленная деятельность, связанная с постоянным или периодическим наблюдением, оценкой и прогнозом состояния наблюдаемого объекта, системы, процесса в целях его развития в желаемом направлении. Или, короче, мониторинг – процесс отслеживания определенными методами состояния объекта (системы, процесса, явления). Прежде всего, сразу оговоримся, что не будем рассматривать вопросы «глобального» мониторинга (изменение климата, уровня мирового океана, погоды, состояния мировой экономики и финансов, изменения гравитационного и магнитного полей Земли, и т.д. и т.п.) и «государственного» мониторинга (вопросы демографии, занятости населения, состояние военных объектов и атомных электростанций, и т.д. и т.п.) Мы будем говорить о «бытовом» мониторинге, т.е. о мониторинге, который может осуществить своими силами отрасль народного хозяйства, территориальная администрация, предприятие, общественная организация, группа единомышленников, семья или просто индивидуум. Причем, мы не будем говорить о «статистическом» мониторинге, например, счетов за коммунальные услуги, мы будем говорить о мониторинге «объекта» (здания, помещения, механизма, аппарата, транспортного средства) и «индивидуальном» мониторинге (мониторинге человека).
ЧТО НУЖНО ИМЕТЬ
- Устройство автономного определения координат объекта. Это навигационный приемник. Наиболее распространенный, доступный, точный, работающий глобально в пространстве и времени – приемники сигналов развернутых спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС (и разворачиваемых в настоящее время GALILEO и BEIDOU). Есть и другие системы определения координат объекта, но они нас не интересуют.
- Приемо-передающее устройство передачи информации для обмена информацией между объектом и диспетчерским центром. В настоящее время наиболее распространенное и используемое – модем сотовой системы связи. При многочисленных недостатках сотовых систем связи для организации связи с объектом они имеют колоссальное преимущество перед другими системами связи – глобальное покрытие мест обитания человека и доступность.
- Устройство преобразования различных физических аналоговых сигналов в цифровой вид для дальнейшей обработки – это контроллер.
- Устройство получения, обработки и хранения информации и управления работой приемника, модема и контроллера – процессор (специализированный или универсальный).
МОНИТОРИНГ ПОЛОЖЕНИЯ, СОСТОЯНИЯ И СТИЛЯ ВОЖДЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ (транспортных средств от велосипеда до самолета)
МОНИТОРИНГ ПОЛОЖЕНИЯ (GPS мониторинг) подразумевает получение информации о текущих положении, скорости и направлении движения объекта, как правило, с отображением на электронных картах. Минимальный интервал времени получения обновленной навигационной информации (для «бытовых» применений) составляет 1 секунда. Как правило, получение данных о положении каждую секунду, является неоправданно с технической и экономической точек зрения. Традиционно для мониторинга используется таймер – периодическое формирование сообщений с координатами объекта. При всей простоте такого решения, оно не дает полного представления о динамике объекта. С другой стороны, обработка навигационной информации в аппаратуре потребителя или/и на приемной стороне позволяет сформировать сообщения, соответствующие конкретным событиям, связанным с действительным изменением положения объекта в пространстве и времени. К таковым относятся:
- перемещение объекта на заданное расстояние - дистанция;
- изменение направления движения, поворот – изменение курса;
- превышение заданного времени, в течение которого координаты не меняются или меняются незначительно – стоянка;
- превышение заданного времени, в течение которого скорость перемещения ниже заданной – начало низкой скорости («пробка»);
- окончание предыдущего события – конец низкой скорости;
- превышение заданного времени, в течение которого скорость перемещения выше заданной – начало высокой скорости;
- окончание предыдущего события – конец высокой скорости;
- превышение заданного порога увеличения скорости за короткий промежуток времени – резкое ускорение;
- превышение заданного порога уменьшения скорости за короткий промежуток времени – резкое торможение;
- пересечение объектом границ разрешенных и запрещенных зон – нарушение зоны;
- нарушение графика прохождения заданных географических объектов – срыв маршрута;
- перемещение объекта с выключенным двигателем - эвакуация.
МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ объекта подразумевает получение информации о состоянии узлов и агрегатов объекта. Эта информация может быть получена двумя способами:
- с использованием аналоговых и цифровых датчиков;
- при подключении к «моторной» и «кузовной» шинам объекта, дешифрации и обработки данных.
Каждый из способов в отдельности не позволяет получить полное представление о состоянии объекта, поэтому правильно использовать их комбинацию. Анализ данных позволяет сформировать сообщения о широком спектре событий на объекте, абсолютном значении параметров объекта и/или превышении допустимых их значений:
- объект находится в режиме покоя, охраны, тревоги, сервисном;
- заперт/отперт;
- открыты/закрыты каждая из дверей, капот, багажник, люк топливного бака, крыша, люк, окна, грузовые отсеки;
- включено/выключено зажигание;
- включен/выключен стартер;
- двигатель работает/выключен;
- обороты двигателя;
- сработка датчика аварии и подушек безопасности;
- скорость объекта;
- параметры работы двигателя и объекта: давление, температура, уровень и расход топлива и технологических жидкостей, нагрузка на оси и т.д.;
- давление и температура воздуха в шинах транспортного средства;
- положение рычага коробки переключения передач;
- включен/выключен подогреватель, кондиционер, вентилятор салона;
- наличие авторизованного водителя и пассажиров на каждом сидении;
- использование ремней безопасности;
- включение/выключение световой и звуковой сигнализации, очистителей и омывателей стекол;
- включение/выключение и параметры работы дополнительных агрегатов (крановой установки, бетономешалки, компрессора и т.д.);
- параметры источников питания и бортовой электросети;
- и многое другое.
МОНИТОРИНГ СТИЛЯ ВОЖДЕНИЯ автомобиля (управления транспортным средством) конкретным индивидуумом является комбинацией отдельных событий предыдущих двух, которые формируются специально под эту задачу. Навигационный мониторинг формирует события об изменении пространственно-временного положения транспортного средства, они дополняются событиями, относящимися к управлению объектом (нажатие/отпускание педали тормоза, положение рычага селектора коробки переключения передач, использование ручного тормоза, и т.д.), и параметрами агрегатов автомобиля (обороты двигателя, скорость, ускорение, расход топлива и т.д.).
ФОТО, ВИДЕО И АУДИО МОНИТОРИНГ - перспективное направление, связанное с бурным развитием массовых мобильных связных систем третьего и четвертого поколений. Отчасти этот мониторинг применяется и сейчас, например, прослушивание салона автомобиля при получении сигнала о срабатывании охранной сигнализации, срабатывание фотокамер при активации датчика удара, запись в видеорегистратор состояния салона транспортного средства с последующим просмотром интересующих интервалов времени. Но по-настоящему видеомониторинг, позволяющий в реальном времени видеть, что происходит в салоне автомобиля или дорожную обстановку «глазами водителя», будет доступен в самое ближайшее время.
СЛУЖЕБНЫЙ МОНИТОРИНГ самого устройства мониторинга и его составных частей не является для пользователя приоритетным и интересным, но является важнейшим элементом, позволяющим контролировать работу и управлять устройством мониторинга, оперативно менять его настройки, выявлять отказ отдельных элементов и оперативно включать резервные возможности, грамотно использовать устройство с наименьшими эксплуатационными затратами. Согласитесь, что следующие события и значения параметров, могут быть полезны:
- потеря приемником сигналов от спутников – конец навигации;
- получение приемником достоверного решения навигационной задачи – начало навигации;
- информация о достоверности и точности решения навигационной задачи;
- отключение или отказ навигационного приемника;
- отключение внешнего питания устройства мониторинга или отдельных компонентов;
- информация о потере и восстановлении связи по одному из каналов с объектом;
- информация об операторе, в чьей сети зарегистрировано устройство;
- информация о конфигурации и версии программного обеспечения устройства;
- коды ошибок диагностической системы транспортного средства;
- отключение или отказ внешних датчиков и т.д.
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА
Следует отметить, что устройство мониторинга, транспортное средство и его водитель, пассажиры, сигналы навигационных спутников, каналы связи, по которым передается информация, вычислительные и накопительные устройства, которые получают, обрабатывают, хранят и выдают по запросу информацию, ПК, за которым сидит наблюдатель, - все это в совокупности составляет систему мониторинга. И как всякая система она подвержена воздействию объективных и субъективных неблагоприятных случайных, преднамеренных или ошибочных факторов. Именно поэтому она должна быть грамотно спроектирована и изготовлена, правильно управляться, диагностировать отказы и устранять их по возможности самостоятельно или вручную. Все аппаратные составляющие системы мониторинга являются «видимой частью айсберга». Основной же и центральной частью системы мониторинга является Программное обеспечение, которое разделено или распределено и условно может быть разделено на три основные части:
- ПО устройства мониторинга, отвечающее за сбор, хранение, обработку информации, поступающей от объекта, и выявление событий и формирование сообщений, организацию их передачи по каналам связи.
- ПО Центра получения, обработки, хранения и выдачи информации, контроля работоспособности всей системы, отдельных абонентских терминалов и пользователей.
- ПО оконечного пользователя, в интересах которого и осуществляется мониторинг.
К каждому из них предъявляются специфические требования, объединяющим является одно – комфортное состояние пользователя, которое определяется быстротой и своевременностью получения требуемой именно ему информации для принятия оперативных решений и действий, отсутствие ложной, недостоверной, ошибочной информации. Именно поэтому пользователь является непосредственным и главным разработчиком системы мониторинга, именно он должен определять ее облик, а не выбирать даже из широкого списка предлагаемых на рынке замкнутых систем с ограниченным набором возможностей.
Следует отметить, что на нынешний день не существует оборудования, которое имело бы все перечисленные и не перечисленные выше функции. Поэтому главная задача пользователя сформулировать в первую очередь для себя, что ему требуется от системы мониторинга, а наша задача – подобрать соответствующее оборудование и конфигурацию системы для полнейшего удовлетворения информационных запросов пользователя.
Технические средства стремительно развиваются, в скором времени реализация перечисленных функций станет реальностью и это позволит реализовать концепцию ТОТАЛЬНОГО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА.