Телематика — это междисциплинарная область, охватывающая телекоммуникации , транспортные технологии ( дорожный транспорт , безопасность дорожного движения и т. д.), электротехнику (датчики, приборы, беспроводная связь и т. д.) и компьютерные науки ( мультимедиа , Интернет и т. д.). Телематика может включать в себя любое из следующего:
Телематика — это перевод французского слова télématique, которое впервые было введено Саймоном Нора и Аленом Минком в докладе французскому правительству 1978 года о компьютеризации общества. Оно относилось к передаче информации по телекоммуникациям и было словосочетанием , состоящим из французских слов télécommunications (« телекоммуникации ») и informatique (« вычислительная наука »). Первоначальное широкое значение слова телематика продолжает использоваться в академических областях, но в коммерции оно теперь обычно означает телематику транспортных средств . [1]
Телематику можно описать следующим образом:
Телематика транспортных средств может помочь повысить эффективность работы организации. [2]
Отслеживание транспортных средств — это мониторинг местоположения, перемещений, состояния и поведения транспортного средства или парка транспортных средств. Это достигается с помощью комбинации приемника GPS ( GNSS ) и электронного устройства (обычно включающего модем GSM GPRS или отправитель SMS ), установленного в каждом транспортном средстве, взаимодействующего с пользователем (диспетчерской, аварийной или координирующей единицей) и программным обеспечением на базе ПК или веб-технологий. Данные преобразуются в информацию с помощью инструментов управленческой отчетности в сочетании с визуальным отображением на компьютерном картографическом программном обеспечении. Системы отслеживания транспортных средств могут также использовать одометрию или точный расчет в качестве альтернативного или дополнительного средства навигации. [ необходима цитата ]
Точность GPS-отслеживания обычно составляет около 10–20 метров [3] , но Европейское космическое агентство разработало технологию EGNOS , обеспечивающую точность до 1,5 метров [4] .
Отслеживание прицепа относится к отслеживанию перемещений и местоположения прицепа сочлененного транспортного средства с помощью устройства определения местоположения, установленного на прицепе, и метода возврата данных о местоположении через мобильную сеть связи, IOT (Интернет вещей) или геостационарную спутниковую связь для использования с помощью программного обеспечения на базе ПК или веб-приложения. [ необходима ссылка ]
Грузовые прицепы-холодильники, которые доставляют свежие или замороженные продукты, все чаще оснащаются телематикой для сбора временных рядов данных о температуре внутри грузового контейнера, как для включения сигнализации, так и для записи контрольного следа в коммерческих целях. Все более сложный набор датчиков, многие из которых включают технологию RFID , используется для обеспечения холодильной цепи . [ необходима цитата ]
Грузовые контейнеры можно отслеживать с помощью GPS, используя аналогичный подход, который используется для отслеживания трейлеров (т. е. работающее от батареи устройство GPS сообщает свое местоположение через мобильный телефон или спутниковую связь). Преимущества этого подхода включают повышенную безопасность и возможность перепланировать перемещения контейнерного транспорта на основе точной информации о его местоположении. По данным Berg Insight, установленная база отслеживающих устройств в сегменте интермодальных контейнерных перевозок достигла 190 000 к концу 2013 года. [5] Растя с годовым темпом прироста в 38,2 процента, установленная база достигла 960 000 единиц к концу 2018 года. [ необходима цитата ]
Управление автопарком — это управление автопарком компании , которое включает управление судами и/или транспортными средствами, такими как автомобили, фургоны и грузовики. Управление автопарком (транспортными средствами) может включать ряд функций, таких как финансирование транспортных средств, техническое обслуживание транспортных средств, телематика транспортных средств (отслеживание и диагностика), управление водителями, управление топливом, управление охраной труда и техникой безопасности, а также динамическое планирование транспортных средств. Управление автопарком — это функция, которая позволяет компаниям, которые полагаются на транспорт в своем бизнесе, устранять или минимизировать риски, связанные с инвестициями в транспортные средства, повышая эффективность и производительность при одновременном снижении общих транспортных расходов и обеспечивая соблюдение государственного законодательства и обязательств Duty of Care . Эти функции могут выполняться либо внутренним отделом управления автопарком, либо сторонним поставщиком услуг по управлению автопарком. [6]
Ассоциация специалистов по управлению оборудованием (AEMP) [7] разработала первый в отрасли стандарт телематики. [ необходима ссылка ]
В 2008 году AEMP объединила основных производителей строительного оборудования и поставщиков телематики в отрасли тяжелого оборудования для обсуждения разработки первого в отрасли стандарта телематики. [8] После соглашения между Caterpillar , Volvo CE, Komatsu и John Deere Construction & Forestry о поддержке такого стандарта, AEMP сформировала подкомитет по разработке стандартов под председательством Пэта Крейла CEM для разработки стандарта. [9] Этот комитет состоял из разработчиков, предоставленных совместным предприятием Caterpillar/Trimble, известным как Virtual Site Solutions, Volvo CE и John Deere. Эта группа работала с февраля 2009 года по сентябрь 2010 года над разработкой первого в отрасли стандарта для доставки телематических данных. [10]
В результате в 2010 году был выпущен стандарт телематических данных AEMP V1.1 [10] , который официально вступил в силу 1 октября 2010 года. По состоянию на 1 ноября 2010 года Caterpillar, Volvo CE, John Deere Construction & Forestry, OEM Data Delivery и Navman Wireless могут оказывать поддержку клиентам, предоставляя базовые телематические данные в стандартном формате XML. Komatsu, Topcon и другие завершают бета-тестирование и заявили о своей способности оказывать поддержку клиентам в ближайшем будущем. [10]
Стандарт телематических данных AEMP был разработан, чтобы позволить конечным пользователям интегрировать ключевые телематические данные (рабочие часы, местоположение, потребленное топливо и показания одометра , где это применимо) в свои существующие системы отчетности по управлению автопарком. Таким образом, стандарт был в первую очередь предназначен для упрощения импорта этих элементов данных в корпоративные программные системы, такие как те, которые используются многими средними и крупными строительными подрядчиками. До появления стандарта у конечных пользователей было мало вариантов интеграции этих данных в свои системы отчетности в среде смешанного автопарка, состоящей из нескольких марок машин и смеси машин, оборудованных телематикой, и устаревших машин (тех, у которых не было телематических устройств, где эксплуатационные данные по-прежнему сообщаются вручную с помощью ручки и бумаги). Одним из вариантов, доступных владельцам машин, было посещение нескольких веб-сайтов для ручного извлечения данных из телематического интерфейса каждого производителя, а затем их ручного ввода в базу данных своей программы управления автопарком. Этот вариант был громоздким и трудоемким. [11]
Вторым вариантом для конечного пользователя была разработка API ( интерфейса прикладного программирования ) или программы для интеграции данных от каждого поставщика телематики в свою базу данных. Этот вариант был довольно дорогостоящим, поскольку у каждого поставщика телематики были разные процедуры доступа и извлечения данных, а формат данных различался от поставщика к поставщику. Этот вариант автоматизировал процесс, но поскольку каждому поставщику требовался уникальный, индивидуальный API для извлечения и анализа данных, это был дорогой вариант. Кроме того, приходилось разрабатывать еще один API каждый раз, когда к парку добавлялась другая марка машины или телематического устройства. [11]
Третий вариант интеграции смешанного парка техники заключался в замене различных телематических устройств, установленных на заводе, на устройства от стороннего поставщика телематических услуг. Хотя это решило проблему наличия нескольких поставщиков данных, требующих уникальных методов интеграции, это был, безусловно, самый дорогой вариант. Помимо расходов, многие сторонние устройства, доступные для строительной техники, не могут получить доступ к данным напрямую из электронных модулей управления машины (ECM) или компьютеров и более ограничены, чем устройство, установленное OEM (Cat, Volvo, Deere, Komatsu и т. д.) в данных, которые они могут предоставить. В некоторых случаях эти устройства ограничены местоположением и временем работы двигателя, хотя они все больше способны вмещать ряд дополнительных датчиков для предоставления дополнительных данных. [11]
Стандарт телематических данных AEMP предоставляет четвертый вариант. Сосредоточившись на ключевых элементах данных, которые управляют большинством отчетов по управлению автопарком (часы, мили, местоположение, расход топлива), сделав эти элементы данных доступными в стандартизированном формате XML и стандартизировав средства, с помощью которых извлекается документ, стандарт позволяет конечному пользователю использовать один API для извлечения данных из любого участвующего поставщика телематики (в отличие от уникального API для каждого поставщика, который требовался ранее), что значительно снижает затраты на разработку интеграции. [10]
Текущая версия проекта стандарта телематических данных AEMP теперь называется проектом стандарта телематических API AEM/AEMP, который расширяет исходную версию стандарта 1.2, включая 19 полей данных (с возможностью кодов неисправностей). Этот новый проект стандарта является совместным усилием AEMP и Ассоциации производителей оборудования (AEM), работающих от имени своих членов и отрасли. Этот проект API заменяет текущую версию 1.2 и в настоящее время не охватывает некоторые типы оборудования, например, сельскохозяйственное оборудование, краны, мобильные подъемные рабочие платформы, воздушные компрессоры и другие нишевые продукты.
В дополнение к новым полям данных, проект стандарта API телематики AEM/AEMP изменяет способ доступа к данным, чтобы упростить их потребление и интеграцию с другими системами и процессами. Он включает стандартизированные протоколы связи для возможности передачи телематической информации в смешанных парках оборудования в корпоративные системы конечного пользователя, позволяя конечному пользователю использовать собственное бизнес-программное обеспечение для сбора и последующего анализа данных об активах из смешанных парков оборудования без необходимости работать с несколькими приложениями поставщиков телематики.
Для достижения всемирно признанного стандарта соответствия проект стандарта телематических API AEM/AEMP будет представлен на утверждение Международной организации по стандартизации (ISO). Окончательный текст зависит от завершения процесса утверждения ISO.
Спутниковая навигация в контексте телематики транспортных средств — это технология использования GPS и электронного картографического инструмента, позволяющая водителю определять местоположение, планировать маршрут и осуществлять навигацию в поездке. [12]
Мобильные данные — это использование беспроводной связи с использованием радиоволн для отправки и получения компьютерных данных в реальном времени на устройства, используемые полевым персоналом, и между ними. Эти устройства могут быть установлены исключительно для использования в транспортном средстве (стационарный терминал данных) или для использования внутри и вне транспортного средства (мобильный терминал данных). См. мобильный Интернет .
Распространенные методы мобильной передачи данных для телематики основывались на инфраструктуре радиочастотной связи частных поставщиков. В начале 2000-х годов производители мобильных терминалов данных/устройств AVL перешли на сотовую передачу данных, чтобы предложить более дешевые способы передачи телематической информации и более широкий диапазон на основе покрытия сотового провайдера. С тех пор, в результате того, что сотовые провайдеры предлагают низкие тарифы на GPRS (2.5G) и позднее UMTS (3G), мобильные данные почти полностью предлагаются клиентам телематики через сотовую связь.
Беспроводная телематика безопасности транспортных средств помогает в обеспечении безопасности автомобиля и безопасности дорожного движения. Это электронная подсистема в транспортном средстве, используемая для обмена информацией о безопасности на дорогах, а также о местоположении и скорости транспортных средств по радиоканалам ближнего действия . Это может включать временные беспроводные локальные сети ad hoc.
Беспроводные устройства часто устанавливаются в транспортных средствах и стационарных местах, например, около светофоров и аварийных будок вдоль дороги. Датчики в транспортных средствах и в стационарных местах, а также в возможных соединениях с более широкими сетями предоставляют информацию, отображаемую водителям . Дальность радиосвязи может быть расширена путем пересылки сообщений по многоскачковым маршрутам. Даже без стационарных устройств информация о стационарных опасностях может поддерживаться движущимися транспортными средствами, проезжая их задом наперед. Также представляется возможным, что светофоры, которые, как можно ожидать, станут умнее, будут использовать эту информацию для снижения вероятности столкновений.
В будущем он может напрямую подключаться к адаптивному круиз-контролю или другим средствам управления транспортным средством. Легковые и грузовые автомобили с беспроводной системой, подключенной к тормозам, могут двигаться колоннами, чтобы экономить топливо и место на дорогах. Когда член колонны замедляется, те, кто следует за ним, также автоматически замедляются. Определенные сценарии могут потребовать меньших инженерных усилий, например, когда радиомаяк подключен к стоп-сигналу.
Осенью 2008 года сетевые идеи были протестированы в Европе, где была выделена полоса пропускания радиочастот. Выделенные 30 МГц находятся на частоте 5,9 ГГц, а нераспределенная полоса пропускания на частоте 5,4 ГГц также может быть использована. Стандарт — IEEE 802.11p, форма стандарта локальной сети Wi-Fi с низкой задержкой. Аналогичные усилия предпринимаются в Японии и США. [13]
Телематические технологии представляют собой самоориентирующиеся открытые сетевые архитектурные структуры переменно-программируемых интеллектуальных маяков, разработанные для применения в разработке интеллектуальных транспортных средств с целью согласования (смешивания или объединения) предупреждающей информации с окружающими транспортными средствами в непосредственной близости от движения, внутри транспортного средства и инфраструктуры. Системы аварийного оповещения для телематики транспортных средств разрабатываются в частности для международной гармонизации и стандартизации систем выделенной связи ближнего действия ( DSRC ) в режиме реального времени между транспортным средством, инфраструктурой и транспортным средством .
Телематика чаще всего относится к компьютеризированным системам, которые обновляют информацию с той же скоростью, с которой они получают данные, что позволяет им направлять или контролировать процесс, такой как мгновенное автономное предупреждающее уведомление в удаленной машине или группе машин. При использовании телематики, связанной с интеллектуальными технологиями транспортных средств, мгновенное распознавание направления движения транспортного средства может передаваться в режиме реального времени окружающим транспортным средствам, движущимся в локальной зоне транспортных средств, оборудованных (с EWSV) для получения указанных предупреждающих сигналов об опасности.
Телематика включает в себя электронные, электромеханические и электромагнитные устройства — обычно это кремниевые микромеханические компоненты, работающие совместно с управляемыми компьютером устройствами и радиопередатчиками для обеспечения функций точной повторяемости (например, в робототехнических системах искусственного интеллекта), аварийного оповещения, проверки, реконструкции характеристик.
Технологии интеллектуальных транспортных средств обычно применяются к системам безопасности автомобилей и автономным электромеханическим датчикам, генерирующим предупреждения, которые могут передаваться в пределах определенной целевой области интереса, т. е. в пределах 100 метров от системы аварийного оповещения для приемопередатчика транспортного средства. В наземных приложениях технологии интеллектуальных транспортных средств используются для обеспечения безопасности и коммерческой связи между транспортными средствами или между транспортным средством и датчиком вдоль дороги.
3 ноября 2009 года в Нью-Йорке был продемонстрирован самый передовой концепт-кар Intelligent Vehicle , когда Toyota Prius 2010 года стал первым автомобилем с LTE-подключением . Демонстрация была проведена в рамках проекта NG Connect, представляющего собой сотрудничество автомобильных телематических технологий, разработанных для использования беспроводного сетевого подключения 4G в автомобиле. [14]
Телематические технологии сделали возможным появление таких сервисов совместного пользования автомобилями , как Local Motion, Uber, Lyft, Car2Go , Zipcar по всему миру или City Car Club в Великобритании . Компьютеры с поддержкой телематики позволяют организаторам отслеживать использование автомобилей участниками и выставлять им счета на основе оплаты по мере использования . Некоторые системы показывают пользователям, где найти свободный автомобиль. [15] Автомобильные клубы, такие как Charter Drive в Австралии, используют телематику для мониторинга и составления отчетов об использовании транспортных средств в пределах заранее определенных зон геозоны , чтобы продемонстрировать охват своего парка транспортных средств .
Общая идея телематического автострахования заключается в том, что поведение водителя отслеживается непосредственно во время вождения, и эта информация передается в страховую компанию. Затем страховая компания оценивает риск того, что водитель попадет в аварию, и взимает соответствующие страховые взносы. Водитель, который водит менее ответственно, будет платить более высокую премию, чем водитель, который водит плавно и с меньшим рассчитанным риском предъявления претензий. Другие преимущества могут быть предоставлены конечным пользователям с помощью телематики на основе Telematics2.0, поскольку взаимодействие с клиентами может быть улучшено за счет прямого взаимодействия с клиентами.
Телематическое автострахование было независимо изобретено и запатентовано [16] крупной американской компанией автострахования Progressive Auto Insurance ( патент США 5,797,134 ) и испанским независимым изобретателем Сальвадором Мингийоном Пересом (европейский патент EP0700009B1). Патенты Переса охватывают мониторинг компьютера управления двигателем автомобиля для определения пройденного расстояния, скорости, времени суток, тормозного усилия и т. д. В настоящее время Progressive разрабатывает технологию Переса в США, а европейская автостраховая компания Norwich Union разрабатывает технологию Progressive для Европы. Оба патента с тех пор были отменены в судах из-за предыдущей работы в секторах коммерческого страхования. [17]
Испытания, проведенные Norwich Union в 2005 году, показали, что молодые водители (от 18 до 23 лет), оформляющие телематическую страховку автомобиля, имеют на 20% более низкий уровень аварийности, чем в среднем. [18]
В 2007 году теоретические экономические исследования влияния патентов на бизнес-процессы телематических технологий Progressive на социальное благосостояние поставили под сомнение эффективность патентов на бизнес-процессы по Парето для общества. Предварительные результаты показали, что это не так, но необходимо провести больше работы. [19] [20] В апреле 2014 года патенты Progressive были отменены правовой системой США по причине «отсутствия оригинальности».
Смартфон как бортовое устройство для страховой телематики был подробно рассмотрен [ 21] , и имеются инструменты для разработки страховой телематики на основе смартфона.
Несколько университетов предлагают двухгодичные программы магистратуры по телематике:
В 2007 году проект под названием European Automotive Digital Innovation Studio (EADIS) получил 400 000 евро от Европейской комиссии в рамках программы Leonardo da Vinci . EADIS использовала виртуальную рабочую среду под названием Digital Innovation Studio для обучения и развития профессиональных дизайнеров в автомобильной промышленности в области воздействия и применения телематики транспортных средств, чтобы они могли интегрировать новые технологии в будущие продукты в автомобильной промышленности. Финансирование закончилось в 2013 году. [34]