Бортовые телематические системы автомобиля

Изучаем телематические датчики и системы

Одной из составляющих современной автомобильной (транспортной) системы безопасности и контроля является телематика. Специальный узел с ГЛОНАСС/GPS, акселерометром, передает данные на смартфон, на котором их обрабатывает приложение, выдавая информацию в удобном формате. В реальном времени отслеживается все, что происходит с автомобилем, включая скорость, количество километров, одновременно производится запись, сохранение данных на карте памяти, на сервере. Более простые образцы (GPS-трекеры) работают без смартфона, их функционал ограничивается только отслеживанием места положения. Телематические (телеметрические) датчики — это наиболее эффективные устройства для планирования маршрута, быстрого определения местонахождения машины при угоне. Рассмотрим функции телеметрической системы, особенности работы, как устанавливается.

Что такое автомобильные системы (блоки, сенсоры) телематики

Телеметрический датчик или блок — это небольшая пластиковая коробочка, подключаемая к низковольтной электроцепи машины (самые простые модели), а чаще к диагностическому разъему (OBD II), CAN-шине.

Задачи телеметрии (телематики) — сбор данных о том, где и когда используется автомобиль. Кроме этого, устройство показывает, как применяют машину (ускорение и прочее), так как в его составе есть акселерометр, гироскоп, оно подсоединяется на линии сенсоров ТС (транспортного средства).

Геолокацию обеспечивает ГЛОНАСС/GPS, информация передается стандартами мобильной связи/интернета, для чего в составе есть модем с гнездом для СИМ-карты.

Если объяснять кратко что такое телематика, то это «черный ящик» с несколько упрощенной защитой, типоразмером и с онлайн-сервисом.

Из чего состоит телематика транспортных средств

Элементы автомобильного блока телеметрии:

• чипы навигационных сервисов GPS, ГЛОНАСС. Они выполняют свои стандартные функции: определяют координаты устройства, а соответственно, и транспортного средства;
• акселерометрические детекторы. Это сенсоры ускорения во всех возможных направлениях (продольном, поперечном), ими замеряется характеристики разгона, ускорений, поворотов, перестроений на другие полосы движения;
• гироскоп, магнитный датчик;
• модуль c симкой для мобильной связи, посредством которой передаются статданные. Применяется GPRS, другие стандарты. Информация отсылается не только в виде СМС пользователю, но и на сервер, то есть используется мобильный интернет;
• гироскоп;
• корпус со штекерным гнездом или «фишкой» под разъемы OBD II, жилы и коннекторы для КАН линии.

Обычно также блок GPS одновременно с питанием от бортовой сети ТС может запитываться от своих батареек, аккумуляторов.

Если связь полностью пропала, запись в блоке телематики транспортного средства будет вестись на карту памяти.

Для чего применяется автомобильная телеметрия

Телеметрия применяется на любых транспортных средствах, движущихся объектах для отслеживания их места положения. Фактически это тот же «черный ящик» в упрощенном виде. Узлы с аналогичным принципом используются для устройств слежения в правоохранительной сфере, на служебных машинах (оператор видит на пульте какой наряд полиции, медиков и прочие ближе к месту вызова).

Характерные сферы, где используется телематика:

• основная задача — удаленный мониторинг места положения (геолокация) любых объектов;
• все грузовые, пассажирские перевозки. Не только автомобильные, но и воздушные, водные, ж/д;
• отслеживание перемещений, расхода топлива, прочих параметров с/х техники;
• контроля перемещения грузов, контейнеров, объектов в инкассаторской деятельности, служебных машин, курьеров;
• мониторинг ТС крупных автопарков, каршеринга. Устройство не только служит защитой от угона, но и незаменимо для организации, планирования работы предприятий, с его помощью контролируют водителей, оптимизируют расходы;
• часто наличие прибора в машине является условием страховочного полиса. Кроме всего прочего, компании, предоставляющие указанные услуги, изучают манеру езды пользователя, что влияет на предоставление определенных пакетов страховки;
• системы: безопасности, противоугоночные, мониторинговые, контрольные, поисковые. А также организация, администрирование процессов (транспорт, перевозки);
• обслуживание холодовой цепи, спец и строй оборудования;
• даже лифты и вагонетки в шахтах иногда оснащаются телеметрией.

Схема телематики для организации сбора дорожных платежей:

Транспортная телематика, если это полноценная система, а не простой GPS-трекер, подключается к линиям (CAN-шины), контролирующим сенсоры ТС, исполнительные узлы, поэтому оснащение осуществляет не только место нахождение, но и показывает состояние узлов машины и даже такие параметры как количество включения фар, давление в шинах, топливный контроль.

Как защищена информация

Под телеметрические системы автомобилей существуют специальные интернет сервисы. Данные передаваемые оснащением архивируется на облачных хранилищах с улучшенной защитой, применяется шифрование. Пользователь может открыть частичный доступ сторонним лицам. Например, если телематика устанавливается для страхового полиса, то компании дается доступ к данным, но только в объеме по соглашению сторон. Обычно организация получит лишь обобщенные баллы о качестве вождения без персональных данных водителя.

Вся собранная информация в зашифрованном виде хранится не на простых, а с улучшенной защитой, облачных хранилищах, серверах провайдеров, компаний, предоставляющих услуги по телематике. Теоретически сохраняется возможность взлома, но вероятность ничтожная, так как есть не только защита паролями, но и шифрование.

Водитель в любое время может получать у провайдера сервиса отчеты по своему логину и паролю, по письменному запросу, по заявлению от страховщика, прочими способами, предусмотренными условиями сервиса.

Как работает телематика

Телематика — это тот же GPS-трекинг (геолокация), как у смартфонов, но с расширенными возможностями. Для начала надо объяснить следующее:

• GPS — это геолокация, точность до 6 м, обеспечивается спутниками;
• GPRS — это «надстройка» над GPS для пакетной передачи данных, это мобильный интернет.

Машина сама уведомляет пользователя по GPRS и иным мобильным стандартам, где она находится, причем даются географические координаты, как мы уже отметили, с точностью до 6 м.

Телеметрический сенсор можно включать по запросу, но обычно он работает в режиме постоянного мониторинга. Устройство будет постоянно собирать информацию по всем нюансам поведения ТС, что является идеальной базой доказательства невиновности в ДТП, впрочем, как и виновности. Вот почему наличие прибора так часто затребовано автостраховщиками.

Можно узнать (длину, время и прочие данные) по таким параметрам:

• скорость, ускорение, торможение;
• геолокация;
• телематика предает информацию и о состоянии узлов, так как она подключена к линии датчиков машины.

Информацию телеметрический детектор направляет на серверы компании-производителя, оттуда она поступает заинтересованным лицам, у которых по соглашению с пользователем или по закону есть доступ: страховщики, дилеры, правоохранительные органы, службы медпомощи, администраторы автопарков и пр.

Факт аварии охранный комплекс телеметрии может определить автоматически: например, если акселерометр зафиксировал резкое снижение скорости, характерное для столкновения.

Особенности

Если кратко обрисовать телеметрический детектор, то это «черный ящик» с онлайн-сервисом. Первый является мозгом (фиксирует, мониторит, записывает, дает команды на отправку информации и другие), второй — система двусторонней связи с операторами.

Все узлы заключены в небольшом плоском ящичке с разъемами, «фишками» для подключения к электроцепи (через OBD II, CAN). Установленная SIM карта обеспечивает обмен данных по мобильному интернету и обычными каналам связи (SMS, передача по GPRS, голосовые сообщения).

Для онлайн общения прибора со смартфоном пользователем сотовый сигнал должен быть доступным. Но если говорить о работе GPRS/ГЛОНАСС, то эти стандарты всегда работают, так как они являются спутниковыми, конечно, если нет таких факторов как глушение спецсредствами и подобное. Прибор, даже если нет связи оператора с устройством, все равно функционирует, данные записываются на сервер, карту памяти.

Отдельно надо сказать, что вмешаться в указанные стандартны связи намного сложнее, а особенно в мобильный интернет. Если радио-сигнал или Wi-Fi можно перехватить, заглушить доступными спецприборами, то в данном случае потребуется чрезвычайно дорогостоящее, мощное оборудование. Также, если SMS можно подменить, то невозможно такого сделать касательно данных, передаваемых через спутниковый интернет.

Телематикой можно управлять брелочками и/или смартфоном. В последнем случае считывать данные владелец сможет даже на другой стороне земного шара.

Пользователь получает информацию через личный кабинет на сайте сервера обслуживающей компании. В нем можно дать доступ заинтересованным организациям (страховщики, ГИБДД) в определенном объеме.

Телематика расширяет не только безопасность, но и комфорт в обслуживании, например, автосалон сможет, анализируя данные (пробег и прочее), напоминать владельцу ТС о плановых ТО (приложение часто содержит опцию «Напоминание о ТО»).

Телематический контроль упрощает работу страховщикам — сотрудники всегда смогут проверить пробег.

Есть ли абонплата, SIM карты

Финансовые стороны обслуживания зависят от политики изготовителя и сервисных компаний, но обычно абонплата отсутствует. Потребитель платит только за трафик сотовой связи.

Обычно комплект включает уже настроенную под алгоритм телеметрии симку. Пользователь может выбрать тип трафика: GPRS (Интернет), звонки и SMS. Но обычно расходы за месяц за полный сервис не выше 100 руб. Пользователь может выбирать СИМ-карты разных операторов. Но рекомендуем уточнять, подойдет ли стандартная SIM по типоразмеру, записанным на ней командам для блока телеметрии (требования к симке могут прописываться в инструкции к устройству).

Перспективы

Телеметрия становится стандартом в противоугонках, охранных системах. В ближайшем будущем она будет в таких приборах по умолчанию. Совершенствуется и сам датчик: еще недавно в нем не было обратной связи (управление смартфоном), теперь данная опция почти стандартная.

Минусы

Недостатки телеметрии почти все касаются работы с данными:

• усложняется сокрытие данных о вождении, что может быть использовано для компрометации водителя;
• сервис хранения — это ресурс облачного типа с повышенной защитой. Взлом таких сайтов крайне сложный, хотя и не исключен полностью;
• телеметрия может использоваться для рекламы определенных автосервисов, например, при рекомендации ближайших точек ТО, заправок возможны манипуляции.

Роль GPS, во что преобразуются получаемые данные

Полученные GPS-координаты телематическая платформа трансформирует в чрезвычайно широкий функционал:

• любые данные по геолокации, геозонам, местам;
• показывает карты, определяет адреса, время, длительность;
• делает оптимизацию маршрута, оповещает об отклонении от него;
• любая другая навигация;
• отчеты о поездках, что дает возможность разграничить передвижение в личных/рабочих целях;
• приложение открывает возможность пользоваться всеми преимуществами интернет-карт, включая опцию «машина времени» (возможность просмотреть фото, что было в определенном месте несколько лет назад).

Что может телематика

Стандартный набор позиций телематического блока на КАН-шине с приложением на смартфоне, то есть что отображает, мониторит устройство:

Позиция	Что инициирует, считывает, анализирует мобильная телеметрия
Безопасность	сенсор эвакуации; блокировка мотора; предупреждение аварий; смена водителей; несанкционированное перемещение.
Эффективность, экономность, затраты	контролируется расход горючего; мониторинг моточасов; качество, профессиональность вождения; периодичность ТО; MIL/ DTC (аварийная индикация, динамичный стиль езды); давление в колесах, уровни нагрузки на ось; контроль узлов; улучшение маршрута для повышения быстроты, экономии топлива.
Безопасность при вождении	контроль за степенью усталости; алкоблокировка; ADAS; тумблер SOS; автоматический вызов экстренных служб;
Соблюдение требований	тахограф; водительские журналы; предрейсовая подготовка; трансляция информации.

Перечисленное выше это не совсем функции лишь блока телеметрии, это опции при его сотрудничестве с мобильным приложением, анализирующим информацию, проводящим исчисления.

Если же применять в роли телематики простой мобильный GPS-трекер, то есть без продвинутого приложения и без IoT-оборудования, то это будет устройство, ограничивающееся лишь базовыми возможностями: мониторингом местонахождения.

Современная автомобильная телематика используется в таких форматах:

• простой GPS-трекер (ограниченные возможности);
• с IoT-оборудованием (это отдельные специализированные устройства для анализа, интерпретации информации);
• мобильная телематика — стандартное распространенное решение для автомобилистов. Постепенно вытесняет IoT-оборудование, становится более эффективным, простым в применении.

Как подключить телеметрический блок

Короб с телеметрическими датчиками подсоединяется к CAN-шине напрямую или к OBD II разъему (для диагностических приборов), размещенному на ней же.

КАН линия — это витая пара, заменившая собой жгуты проводов, используется для подсоединения разнообразных сенсоров, бортовой электроники, исполнительных узлов.

У разных автомобилей выход OBD II (иногда больше одного, как и CAN-шин) может размещаться в разных местах, обычно он находится на или около передней приборной панели. Место узнать легко: осмотреть приборную панель, вычитать инструкцию к ТС, а еще проще — воспользоваться информацией из интернета для конкретной модели авто.

Есть значительные особенности подключение к КАН линии и к разъему OBD II, рассмотрим их ниже.

Трекер GPS только для отслеживания места

Если затребован прибор только для того, чтобы отслеживать перемещение и местоположение ТС, то он может подсоединяться на любую цепь слаботочного питания, к которой подсоединяются магнитола, прикуриватель. Но надо смотреть, чтобы параметры питания были идентичными. Такой датчик — это фактически «жучок» и его даже можно не подсоединять к постоянному источнику, если он имеет батарейки.

Монтаж GPS-трекеров и телеметрии на CAN-шину

Итак, телеметрию с расширенным функционалом, такую как она подразумевается в большинстве случаев, а не телематический GPS-датчик только с функцией трекера, отслеживающего лишь один параметр — местоположение, нужно подключить к КАН-линии.

Подсоединить телематику можно напрямую к жилам, если устройство предназначено для такого способа. Впрочем, это можно сделать и с приборами под OBD II, но придется продолжать контакты такого штекера проводками.

• подсоединиться к шине так, чтобы не провоцировать, не инициировать наводки, помехи внешние воздействия;
• сделать расшифровку данных понятной, уметь выделить нужные пользователю параметры, передать их на узел мониторинга.

На физическом уровне работать с КАН-линией не так уж и сложно, но с декодированием могут возникнуть проблемы. У производителей нет заинтересованности, чтобы стороннее оснащение подсоединялось на их шины — они стараются делать линии только для приборов родных, купленных у них, изготовленных ими же или их партнерами. Производителям GPS устройств приходится тратить больше усилий, чтобы решить данную проблему, сделать продукцию более универсальной, что сказывается на ее стоимости.

Шин КАН в ТС может быть несколько. В легковых автомобилях обычно достаточно одной, но в грузовых, на с/х технике чаще всего присутствуют 2 линии (CAN мотора и «комфорт») или больше в зависимости от сложности машин. Наличие 2 и больше линий на CAN tracker лишним не будет.

Приведем примеры продукции из специализированного сайта. Ниже характеристики Baltic Car Equipment:

Схожие характеристики имеет Teltonica:

Достоинства бренда BCE:

На что обратить внимание при выборе между указанными брендами (можно руководствоваться и для других марок):

Подключение к CAN линии

Есть стереотипы, что при физическом подсоединении прибора на CAN техника перегорит, появятся ошибки, ТС нельзя будет использовать нормально. Такой риск есть, но возможность указанных неполадок маловероятная и почти полностью исключается при правильной организации монтажа изделия от надежного изготовителя.

Трекер монтируется на КАН линию следующими способами:

• классической зачисткой, скруткой и изоляцией термоусадкой соединения;
• на провода надевают кабельные коннекторы (пластиковые «фишки»): они устанавливаются на зачищенные жилы и обжимаются специальными клещами или вручную;
• есть CAN считыватели бесконтактного типа. Дорогие, но чрезвычайно простые в установке, физический контакт с проводами линии исключен. Рекомендованы для монтажа на гарантийной технике.

Схемы

Среди прочих, ключевая позиция по монтажу CAN — схемы подсоединения на различных автомобилях. В первую очередь надо изучить рекомендации производителей в техдокументации на автомобиль. Но есть много машин рестайлинговых, после ремонта, с комплектацией keyless, а также могут отличаться партии, двигатели, КП и пр. Соответственно, могут быть разные наборы данных на шинах, под другие рынки, регионы (Европа, Азия). Поэтому не всегда имея схему можно определить нужные провода, рекомендовано читать несколько источников, а также задавать вопросы на спецфорумах автомобилистов.

Есть также адаптеры для CAN линий:

Схема с адаптером:

Ниже пример схем подсоединения из нескольких источников для Huindai SantaFe 2013 года. Пользователь должен сравнить распиновку с проводками в автомобиле. На первом изображении нужно было взять определенные проводки и в OBD фишке шины CAN2, и в блоке, относящимся к предохранителям, но нужная жила в последнем не была найдена:

По второму варианту схемы проводки берутся с разъема блока «smart key» — там и были найдены все необходимые жилы:

Подключение на OBD-II

Интерфейс ODB-II (On Board Diagnostic) — стандарт современного автомобиля, он предназначен именно для диагностического оснащения для считывателей кодов ошибок, а также для телеметрии.

Стандартная распиновка такая:

На OBD-II есть нужные нам шины и питание, подходящее трекеру. Но, как показала практика, полные данные показываются, лишь когда машина с одной КАН. Если же их 2 и больше, то информация по топливу находится на другой CAN, не на той, что выведена на OBD разъем. Возможны другие вариации.

Специалисты делают тестовые сборки с OBD штекерами, наподобие как на фото ниже. Но обычным автолюбителям достаточно будет вычитать техдокументы с описанием назначения жил или же спросить совета на спецсайтах.

Ниже пример, чтение по каким международным стандартам с бортового ПК поддерживают трекеры Teltonica линейки FMB:

Настройка

После установки телеметрического датчика его надо настроить, то есть выбрать конфигурацию, режим работы, комплекс отображаемой информации. Для этого на компьютер, смартфон скачивается драйвер устройства, приложение. Прибор подключается к ПК, через интерфейс плагина осуществляют процедуру. А также таким же образом производится прошивка, чтение данных. По данным вопросам видео руководств в сети предостаточно.

Некоторые нюансы при выборе автомобильной телеметрии

Некоторые интересные параметры, которые надо учесть при выборе телеметрии:

• GPS-трекеры могут быть для легковых/грузовых автомобилей;
• способ подключения может быть на КАН-шину или в разъем OBD II. Последнее устройство узнать легко — на нем есть широкий штекер;
• геолокация может осуществляться не только по GPS, но и по LBS (по сигналу мобильной связи);
• надо определиться, что требуется: простой мобильный трекер только для отслеживания места ТС или продвинутая мобильная телематика с приложением на смартфоне.

Видео по теме

Источник статьи: http://osensorax.ru/posiciya/telamaticheskij-datchik