В последнее время все чаще обсуждается GPS мониторинг в около аграрных сферах. И это не удивительно, ведь агрокомплекс — один из самых активных пользователей различных систем мониторинга транспорта, топлива, полей, перемещения урожая и прочего. Поэтому появляется все больше различных систем мониторинга, ориентированных на агро сектор.

Современные программные комплексы (обычное название ПО уже не подходит), позволяют выполнять огромное количество операций, выводить отчеты и аналитику, строить графики и прочее. Разработчики декларируют неимоверную точность вычислений, благодаря уникальным алгоритмам (машинное обучение, искусственные интеллект и вот это все), но есть важный нюанс — точность конечных данных очень сильно зависит от точности, которые программные комплексы получают с объектового оборудования (в нашем случае это GPS трекеры).

Практически повсеместно аграрии применяют оборудование для точного земледелия, которое способно работать с дециметровой/сантиметровой погрешностью, но при этом в мониторинге (обычно) используются обычные GPS трекера.

Производители GPS трекеров применяют ряд решения для увеличения точности:

  • одновременная работа с несколькими навигационными системами (GPS, GLONASS, GALILEO и прочие)
  • супер чувствительные навигационные модули
  • активные керамические антенны с хорошим коэффициентом усиления сигнала
  • мощные вычислительные способности навигационных модулей, которые позволяют выполнять различные алгоритмы определения/уточнения данных, в том числе и по отраженным сигналам
  • параллельная работа с сетями мобильного оператора (синхронизация времени не через навигационные спутники, а через сети мобильного оператора, что значительно ускоряет время «холодного» старта, а так же в дальнейшем позволяет слать данные хоть и без координат, но со временной привязкой)

и многое другое. Но все равно точность определения координат для GPS трекеров остается «метровая», что негативно влияет на «качество» «выходных» данных в программных комплексах.

Решение данной задачи уже придумано давно, но внедряется только ведущими производителями GPS оборудования. Рассмотрим решение задачи получения точных координат в программных комплексах на примере реализации в трекерах BCE серии FMS500 (реализовано в двух моделях, которые имеют RS232 интерфейс, это модели FMS500 Light+ и stCAN).

Как это работает?

В телематике уже довольно давно используется стандарт обмена сообщениями NMEA (National Marine Electronics Association), который, как видно из названия, «перекочевал» в телематику из морского навигационного оборудования. Используя протокол NMEA различные устройства могут обмениваться данными о местоположении (координаты). Данный протокол очень часто встречается в антеннах и оборудовании точного земледелия. Интерфейс обмена данными обычно используется RS232 (хотя современное оборудование уже активно использует и ISOBus). Таким образом для трекера необходимо:

  • наличие интерфейса RS232
  • поддержка протокола NMEA
  • внутренние алгоритмы, позволяющие принимать координаты в протоколе NMEA и подставлять их в пакете сообщений, отправляемый на сервер мониторинга
  • уметь переключатся на данные со своей антенны, когда внешний источник координат не доступен.

Данный функционал реализовал производитель BCE.

Настройка

В качестве источника внешних данных будем использовать (барабанная дробь)… трекер Teltonika FMB125, который имеет RS232 интерфейс, умеет выдавать через него данные в протоколе NMEA ( но не умеет принимать данные с внешних источников в данном протоколе). На порт RS232 FMB125 подключаем RS232 с трекера BCE FMS500 stCAN, проводим необходимые настройки.

В данной конфигурации наличие внешних данных контролируется цифровым входом (In2) , и если данных (по факту напряжения) на in2 отсутствуют, трекер переключается на внутреннюю антенну.

Стоит обратить внимание, что:

  • Источник RS232 — Rx -> Tx — RS232 Приемник
  • Источник RS232 — Tx -> Rx — RS232 Приемник

Работоспособность источника можно проверить на ПК с COM-портом, или ноутбуке с преобразователем USB-COM (как в нашем случае)

Источник координат подключаем к COM-порту, на ПК/ноутбуке запускаем программу Terminal.exe (или любую программу, способную принимать и отображать данные по COM-порту). В терминале должны появится данные, аналогичные на изображении ниже.

После соответствующих подключений и настроек можно сверить данные в системе мониторинга от обоих трекеров:

Данные по координатам чуть отличаются — связано с тем, что источник постоянно (с дискретностью 1 секунда) определяет положение, а с учетом погрешности определения — место положение постоянно меняется (хоть и очень не значительно). Разница определения координат на изображение выше 17 секунд.

Еще можно отметить одно наблюдение: количество символов после точки в определении координат. Для трекеров BCE символов после точки — 10, для Teltonika — 7

По нашим предположениям это связано с тем, что протокол Teltonika разрабатывался значительно раньше чем протокол BCE («на глаз» протоколу лет 12-15). И во время разработки протокола не предполагали, что может понадобиться «дециметровая» точная для определения координат. Но это только теория.

А что практика?

Проверив все «на столе», необходимо перемещаться «в поля», проверить работоспособность системы в реальных условиях на реальном оборудовании. Чем мы в ближайшее время займемся, и обязательно напишем про это развернутый отчет.

Владимир Фитенко
Директор по техническому развитию
Компания Overseer

Получить консультацию