Lokalizator GPS
Lokalizatory i nadajniki GPS do pojazdów
Aby możliwa była właściwa lokalizacja pojazdów, niezbędny jest nadajnik GPS. Inne stosowane nazwy to: lokalizator satelitarny lub pozycjoner GPS, mowa jednak o tym samym urządzeniu odbierającym sygnały o pozycji auta. Te z satelity nadawane są do odbiorcy przez sieć GSM w sesji GPRS. Lokalizatory GPS możemy podzielić na:
- lotnicze
- morskie
- samochodowe
- przesyłek i towarów
- osób i zwierząt
Lokalizator GPS do samochodu
W niektórych przypadkach lokalizatory GPS do samochodu mogą być stosowane do monitorowania przesyłek oraz towarów, nie nadają się jednak do kontroli położenia osób i zwierząt. Natomiast lotnicze i morskie nadajniki GPS nie pracują w sieci GSM, tylko w sieci radiowej oraz satelitarnej. W przypadku zarządzania flotą samochodową, oprócz możliwości zwykłego namierzania pojazdów, system musi posiadać dodatkowo szereg wejść i funkcji typowych dla kontroli paliwa, pracy kierowców, ochrony ładunków i innych. Więc na stronie monitoring GPS. Więcej na stronie monitoring gps.
Jak działają lokalizatory GPS?
Budowa typowego lokalizatora GPS
Typowy lokalizator samochodowy składa się z czterech głównych elementów. Odbiornika GPS, Modemu GSM oraz procesora i pamięci do przechowywania zdarzeń z trasy. Do procesora poprzez interfejs I/O można podłączyć różnego rodzaju sygnały i urządzenia jak sonda paliwa lub pływak do kontroli tankowań, identyfikacja i autoryzacja kierowcy, magistralę CAN do kontroli zużycia paliwa i inne parametry z pracy silnika. Wszystkie te parametry, powiązane z pozycją na trasie są zapisywane do pamięci zwanej „czarną skrzynką”, a nastepnie wysyłane przez modem GSM. Odbiornik GPS w samochodzie jak i modem GSM mogą mieć wyprowadzone anteny na zewnątrz obudowy, albo zintegrowane wewnątrz. Obecnie lokalizatory mają tak czułe odbiorniki GPS, że praktycznie montaż anten można przeprowadzić w każdym miejscu pojazdu. Czujnik 3D stanowi element wybudzania urządzenia podczas trybu oszczędzania akumulatora na postoju. Stanowi również zabezpieczenie podczas kradzieży auta: przemieszczenie, wstrząs lub pochylenie (np. wciąganie na lawetę). Wewnętrzny akumulator podtrzymuje pracę urządzenia na wypadek odcięcia głównego zasilania z akumulatora.
Rodzaje wejść nadajnika GPS, czyli co podłączyć do lokalizatora?
Obecnie lokalizatory GPS spotykane na rynku pozwalają na podłączenie wielu urządzeń i czujników zbierających dane z pojazdu. Producenci lokalizatorów do monitoringu pojazdów, produkują kilka odmian urządzenia od wersji prostej do rozbudowanej, które różnią się głównie ilością i rodzajem dostępnych wejść. W wersji prostej dostępne mamy zazwyczaj wejścia cyfrowe i analogowe. W wersji rozbudowanej dochodzą interfejsy RS-485, RS-232, CAN, FMS, 1-wire i inne. Z wieloletniej obserwacji naszych klientów udział poszczególnych rodzajów wejść w lokalizatorach GPS przedstawia się następująco:
- interfejs CAN 80% urządzeń,
- interfejs RS485 ( sondy paliwa) 40% urządzeń,
- wejście analogowe (sonda paliwa) 20% urządzeń,
- 1-wire (temperatura) 5% urządzeń,
- wejście cyfrowe (zazwyczaj jedno) 2% urządzeń.
Interfejs CAN
Od 2006r. większość pojazdów na rynku posiada wbudowany interfejs CAN, który sprzęga urządzenia w samochodzie w sieć. Dzięki magistrali CAN, komputer samochodowy może sterować wszystkimi urządzeniami, diagnozować je i przekazywać dane o ich pracy na zewnątrz. Informacje, które są dostępne w magistrali CAN, wykorzystywane są w monitoringu pojazdów do lepszego kontrolowania eksploatacji floty. Główne dostepne dane CAN to:
- Pomiar paliwa, średnie zuźycie, spalanie,
- Przebyty dystans liczony niezależnie od odbiornika GPS,
- parametry silnika, obroty, temperatura itp,
- stan wskaźników i kontrolek z deski rozdzielczej,
- odczyt stanu tachografu cyfrowego,
- nacisk na pedał hamulca i gazu,
- nacisk na osie.
Problemem jest, różnorodność protokołów CAN, które utrudniają integrację lokalizatora GPS z pojazdem. Praktycznie każdy nowy model auta wymaga poznania protokołu CAN od nowa.
Wejścia analogowe
Przeznaczeniem wejścia analogowego jest przekazywanie napięcia jakie podawane jest na wejście lokalizatora gps. Przeważnie mamy do dyspozycji jedno lub dwa wejścia analogowe, które mają rozdzielczość przetwarzania przetwornika 10 lub 12 bitów. Zakres przetwarzania napięć jest zazwyczaj od 0-12V lub 0-30V czyli rozdzielczość napięciowa wynosi kilka mV. Najczęściej podłączane w lokalizatorach do wejścia analogowego jest:
- termometr,
- pływak paliwa,
- analogowa sonda paliwa.
Do wejścia analogowego można podłączyć też nietypowe sygnały typu on/off, których poziom sygnałów nie pozwala na bezpośrednie podłączenie do wejścia cyfrowego nadajnika.
Wejścia cyfrowe on/off
Ten typ wejścia posiadają wszystkie lokalizatory GPS. Działanie wejścia polega na przyłożeniu napięcia powyżej zadanego progu lub zwarciu wejścia do masy pojazdu. Każde takie zdarzenie jest zapisywane i wysyłane na serwer. Wejście może być dodatkowo konfigurowane na zazbrojanie, alarmowanie, autoryzację kierowcy. Do wejścia typowo podłącza się takie czujniki i urządzenia jak:
- Czujniki krańcowe otwarcia,
- przyciski napadowe kierowcy,
- sygnał alarmowy z centralki alarmowej,
- zazbrojenie/rozbrojenie centralki alarmowej,
- pracę urządzeń np. pompa, sprężarka itp.
Wejście 1-wire
Typ 1-wire jest kolejna magistralą stosowaną w lokalizatorach GPS. Za jej pomocą monitoruje się proste czujniki, które mogą być podłączone na jedym przewodzie. W monitoringu pojazdów mają zastosowanie głównie takie czujniki i urządzenia jak:
- Termometry,
- Autoryzacja i identyfikacja kierowców RFID,
- Identyfikacja iButton.
Zaletą magistrali jest obsługa wielu urządzeń podłączonych na jednym kablu, cyfrowy interfejs 1-wire odporny jest na zakłócenia i zapewnia pracę czujników na odległościach do kilkunastu metrów.
Wejście RS485
Standard interfejsu RS485 został opracowany dla urządzeń i czujników pracujących w przemysłowych warunkach, gdzie występują liczne zakłócenia i czujniki są oddalone od odbiornika danych. Te zalety spowodowały, że w nadajnikach GPS standard ten stosowany jest głównie do podłączenia sond paliwa. W przypadku dwóch zbiorników, dwie sondy podłączone są do jednej linii RS485 i dalej poprowadzony do kabiny gdzie zainstalowany jest pozycjoner GPS. Urządzenia które najczęściej korzystają z interfejsu RS485 w monitoringu samochodów:
- Sonda paliwa,
- przepływomierz paliwa,
- Drukarki do cystern paliwa.
Oprócz RS485 w lokalizatorach stosowany jest również zamiennie standard RS232, ale posiada on więcej wad jak: mniejsza odporność na zakłócenia i brak pracy równoległej dla czujników i urządzeń.
Wyjścia w lokalizatorze GPS, czyli czym możemy sterować?
Wyjścia w lokalizatorze są żadziej stosowane i jest ich mniej niż wejść. Wyjścia mają precyzyjnie ustalone funkcje i głownie są to:
- Wyjście sygnalizacyjne dla diody LED (autoryzacja),
- Wyjście sygnalizacyjne do buzera (alarm, autoryzacja),
- Wyjście przekaźnikowe typu np. open kolector,
- Wyjście zasilające urządzenia zewnętrzne.
Wyjścia mogą być dowolnie konfigurowane w pamięci lokalizatora np. działające od zapłonu, autoryzacji lub jej braku. Wyjście przekaźnikowe czy zasilające może być odłączane zdalnie przez obsługę monitoringu GPS i wykorzystane np. do odcięcia zapłonu lub rozrusznika.
