Lastwagen ausspionieren

Egal wie banal es auch klingen mag, im 21. Jahrhundert transportieren Lastwagen nicht nur Güter von Punkt A nach Punkt B, sondern sind komplexe Systeme von Komponenten, die durch ein Netzwerk verbunden sind. Die Sammlung von Informationen aus diesen Komponenten, ergänzt durch die Funktionen moderner mobiler Geräte, die ihren Standort über das GPS-System bestimmen können und über mobile Kommunikation verfügen, bietet ziemlich große Möglichkeiten zur Optimierung des Transports, des Flottenmanagements und in gewisser Weise sogar des Verhaltens der Fahrer. All dies nennt man Transporttelematik, der dieser Artikel gewidmet ist.

Ich muss Sie warnen, dass ich die russische Sprache in den letzten 25 Jahren nicht zu oft verwendet habe. Seien Sie also nicht überrascht, wenn die Satzstruktur oder die verwendeten Wörter seltsam erscheinen.

Ich habe bereits insgesamt 13 Jahre im Bereich der Transporttelematik gearbeitet, 5 Jahre bei der Überwachung der Müllsammler, 8 Jahre bei Tankwagen. Diese beiden Optionen hatten viele Gemeinsamkeiten, aber auch viele verschiedene Dinge.

Zunächst ein wenig über den General

Die erste und Hauptfunktion ist das GPS-Tracking. Sie können in fast Echtzeit sehen, wo der LKW vorbeifuhr, wo er seine Position verloren hat und wo er wieder gefunden wurde.

Wenn keine Verbindung zum Server besteht, wird die Spur im Speicher des Bordcomputers aufgezeichnet. Ohne GPS-Empfang ist eine indirekte Überwachung über die Positionen der GSM-Türme möglich. Zu einer Zeit hatten wir eine Partnerschaft mit OpenCellId - einer offenen Datenbank über den Standort von GSM-Basisstationen (mehr dazu hier ), in die ich jede Woche etwa eine Million Koordinaten hochgeladen habe. Leider wurde die Partnerschaft geschlossen, als OpenCellId an ein indisches Unternehmen verkauft wurde, das den Dienst stellte Selbst für Assistenten bezahlt - und doch gab unser einziges System etwa ein Viertel aller Koordinaten, die sie erhalten hatten.

Wenn Sie offline gehen, gehen keine Daten verloren, sondern werden nur seltener geschrieben, damit der interne Speicher nicht zu voll ist. Die Menge der Streckendaten hängt auch davon ab, wie schnell der LKW fährt. Normalerweise nimmt die Häufigkeit der Datenerfassung proportional zur Geschwindigkeit zu, sodass die Spur auf der Karte glatter aussieht. Einige Kunden sind jedoch nicht an Daten interessiert, bei denen das Auto mit hoher Geschwindigkeit fährt. In solchen Fällen befindet sich das Auto normalerweise auf der Autobahn, wo ohnehin nichts Interessantes passiert .

Die zweite Hauptfunktion, die oft getrennt von der ersten implementiert wird - so sehr, dass dafür zusätzliches Eisen verwendet wird - besteht darin, direkt mit dem Fahrer zu arbeiten. Auf dem Bildschirm des Tablets wird eine Liste mit Aufgaben für den Fahrer mit den Adressen der Kunden angezeigt, zu denen er gehen soll. In der Regel muss der Fahrer eine Aufgabe aus der Liste auswählen, diese Aufgabe „starten“ und bei der Ausführung der Aufgabe „beenden“ zusätzliche Daten eingeben.
So kann im Büro in Echtzeit gesehen werden, womit der Fahrer speziell beschäftigt ist, als er mit der Arbeit begann, als die Arbeit erledigt war. Dank dieser Gelegenheit kann im Büro berechnet werden, wie viel der Fahrer wirklich trainiert hat und wie viel diese bestimmte Reise das Unternehmen gekostet hat. Gleichzeitig gehen alle notwendigen Informationen, die vorher nur auf Papier waren, sofort und automatisch an Computersysteme. Für diese zusätzliche Arbeit stehen dem Fahrer verschiedene Annehmlichkeiten zur Verfügung, z. B. das automatische Einschalten der Navigation zum Ziel oder die Möglichkeit, alle erforderlichen Papiere sofort auszudrucken, anstatt Formulare auszufüllen.

Als nächstes folgt die Überwachung von FMS und verschiedenen Sensoren. Moderne Lkw verfügen über ein ausgeklügeltes digitales Motorsteuerungssystem. Um die Erfassung von Informationen für solche Bordcomputer zu erleichtern, haben sieben europäische Lkw-Hersteller gemeinsam das FMS-Format (Fleet Management System) erstellt, eine standardisierte Schnittstelle für den Anschluss (schreibgeschützt) an das Motorsteuerungssystem über CAN-Bus, in dem die wichtigsten Parameter des Flurförderzeugs in Echtzeit angezeigt werden, z. B. Geschwindigkeit, Kilometerstand, Kraftstoffverbrauch in einem bestimmten Standardformat.

Grundsätzlich dienen diese Informationen dazu, die Qualität der Arbeit der Fahrer zu überprüfen - wie sparsam sie fahren, aber es ist durchaus möglich, Diebe zu fangen. Wenn beispielsweise der Kraftstoffstand im Tank schneller als gewöhnlich abfällt, insbesondere wenn der LKW zu diesem Zeitpunkt steht, ist die Situation eindeutig.

Darüber hinaus stammen einige Informationen von einem digitalen Fahrtenschreiber, einem in der Europäischen Union obligatorischen Instrument, das die Arbeitszeiten der Fahrer und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufzeichnet. So können Sie ohne Verbindung zum Fahrtenschreiber direkt herausfinden, wann ein bestimmter Fahrer sich ans Steuer gesetzt oder die Arbeit beendet hat. Verschiedene Sensoren sind normalerweise digitale Eingänge, sodass Sie überprüfen können, wo sie enthalten sind (Scheinwerfer, Sicherheitsgurt usw.). Ein elementares Beispiel für diese Art von Sensoren ist der Bordcomputer, der die Handbremse überwacht. Nur wenn die Bremse angezogen ist, blockiert er das Telefon nicht mehr. Viele Unternehmen, die gefährliche Güter befördern, verbieten den Fahrern, während der Fahrt am Telefon zu sprechen.

Da GSM-Modems in Telematikgeräten verwendet werden, bedeutet dies, dass sie im Prinzip als Mobiltelefone verwendet werden können, sodass der Fahrer kein Kommunikationsmittel angeben muss. Gleichzeitig können Sie steuern, wie dieses Kommunikationstool verwendet wird - das Telefonsperre mit einer Handbremse, über das ich oben geschrieben habe, das Telefonsperre außerhalb des Heimnetzwerks und die Erlaubnis, nur bestimmte Nummern anzurufen.

SMS wird auch empfangen und gesendet, weshalb Sie manchmal auf die Beschwerden von Fahrern hören müssen, die sich oft in der Nähe der Grenze befanden - ständig steigen die Tarife, was zu einem Dilemma führte - ohne eine zusätzliche schwarze Liste können Sie den SMS-Empfang nur vollständig ausschalten (indem Sie einfach die SMS-Tabelle aus löschen Datenbank), aber dann werden Nachrichten überhaupt nicht empfangen.

Mit der Verwendung eines GSM-Modems ist eine weitere nützliche Funktion verbunden: Wenn ein Signal von einem Ereignisdatenrekorder (EDR) empfangen wird, kann der Bordcomputer automatisch eine bestimmte Telefonnummer wählen.

Nun ein wenig zu den Unterschieden

Bei Müllwagen ist die Hauptsache, wohin und wie viel abgeholt werden muss. Dementsprechend bestand eine ziemlich wichtige Aufgabe darin, die im Aufzug der Müllcontainer eingebauten Waagen anzuschließen und beim Heben automatisch zu wiegen. Für dieses Gewicht wird Geschäftskunden die Arbeit in Rechnung gestellt.

Die Fahrer können wiederum einen Bonus für schnelle Arbeit erhalten. Sie müssen also wissen, wie lange das Schütteln des Containers gedauert hat und wie schnell der Container abgeholt wurde, nachdem der Müllwagen am Ziel angekommen ist.

Dazu musste der Aufzugssteuerungs-Joystick an einen digitalen Eingang angeschlossen werden, was nicht immer so einfach war, wie es in der Planungsphase scheint. Einmal vertiefte sich ein Techniker so lange in die Elektrik eines Lastwagens, dass der Fahrer das Warten satt hatte und nach Hause ging, und der Techniker und ich blieben. Alles ist verbunden, es scheint zu funktionieren und das Signal geht, aber ohne Treiber könnten wir keinen vollständigen Scan durchführen.

Am nächsten Morgen warteten wir auf eine große Trennung vom Kunden - der Techniker hat etwas falsch gemacht, und der Aufzug hob den Container nur halb so hoch wie nötig. Ein anderes Mal gab es ein Problem mit der Elektrik des Lastwagens, aus dem eine der Sicherungen herausgezogen werden musste. Danach ignorierte der LKW den Zündschlüssel vollständig und schaltete sich überhaupt nicht aus und arbeitete im Leerlauf, bis der Diesel im Tank leer war.

Da es viele Hersteller von Add-Ons für Müllwagen gibt, gibt es eine entsprechend große Anzahl unterschiedlicher Protokolle für die im Aufzug eingebauten Waagen, und für jede von ihnen mussten separate Funktionen geschrieben werden. In einigen Maßstäben gab es überhaupt keine Schnittstelle für Telematik. Die einzige Informationsausgabe erfolgte über RS232 an den speziellen Drucker. Hier mussten wir bereits das Y-Kabel löten und die notwendigen Informationen aus dem Datenstrom für den Drucker herausziehen.


Gewichte prüfen

Es bestand auch die Aufgabe, neue Fahrer auszubilden, die die Route noch nicht kennen. Dies geschah wie folgt: Ein erfahrener Fahrer fährt auf der optimalsten Route, sein GPS-Track wird aufgezeichnet, manuell auf die Anzahl der Punkte optimiert und dann an das Navigationssystem für Anfänger gesendet.

Zu diesem Zeitpunkt hatten die Navigatoren keine Möglichkeit, aufgezeichnete Titel herunterzuladen. Daher mussten wir jeden Punkt „manuell“ einstellen, das Navigationssystem überwachen und, wenn nur noch wenige Meter bis zu diesem Punkt übrig waren, ihn durch den nächsten ersetzen, damit der Navigator keine Zeit hatte, das Erreichen des Ziels glücklich anzukündigen. Es war jedoch möglich, ein Fenster mit Informationen zum Navigator aufzuhängen. Dies wurde für Kommentare verwendet, in denen der Fahrer die Merkmale des Ziels sehen konnte - was ist der bequemste Weg, um anzurufen, wer nach Papieren fragt usw.

Es gibt andere Anforderungen für Tankwagen, der Schwerpunkt liegt eher auf der Tatsache, dass Fahrer eine schlechte Tendenz haben, Kraftstoff zu stehlen. Und wenn dies in Westeuropa eher bei Einzelgängern der Fall ist, wird im Osten Benzindiebstahl von ganzen Banden durchgeführt, die ihre Fahrer zu Transportunternehmen schicken.

Es ist unmöglich, dieses Geschäft zu überqueren, daher sind die meisten Diebstahlsicherungsfunktionen darauf ausgelegt, Diebe am Tatort zu fangen. Das Hauptwerkzeug dafür sind Geofences. Zeichnen Sie auf einfache Weise Kreise auf der Karte um Orte, an denen bestimmte Aktionen zulässig sind. Wenn diese Aktionen außerhalb des angegebenen Speicherorts ausgeführt werden, wird eine Benachrichtigung an den Administrator gesendet.

Als nächstes folgt die Überwachung genau dieser Aktionen, die sehr viel sein können. Die Klappen des Tankentleerungssystems, das Ablassen von Flüssigkeit aus dem Tank, ein offener Sicherheitsgurt und sogar ein Anhalten für mehr als 5 Minuten sind offenbart. Die Überwachung des Abflusssystems erfasst meistens auch Fahrer, die auf Kosten eines anderen profitieren möchten: Mehrere Tage lang wird benachrichtigt, dass Kraftstoff aus dem Geofence abfließt. Die Strecke zeigt, dass der Fahrer an dem Ort, an dem er die Pflaumen ausgegeben hat, überhaupt nicht hätte sein dürfen. Am nächsten Tag wartete dort die Polizei auf ihn.

Eine weitere Option ist ein Gastank, der beim Schließen ein kontinuierliches Signal gibt. Wenn das Signal verschwindet - der Gastank ist offen oder das Signalkabel ist abgeschnitten - bedeutet dies, dass jemand langsam den Kraftstoff ablassen möchte, während der Fahrer schläft. Das System löst einen Piepton aus, der Fahrer wacht auf und treibt die Diebe mit Hilfe der einen oder anderen Mutter an.

Über die verwendete Technik

Aplicom f-Serie

Als ich 2003 meine Arbeit mit Verkehrstelematik begann, gab es praktisch keine geeigneten, relativ universellen Geräte auf dem Markt, für die ich meine Programme schreiben konnte. Die Auswahl war zu dieser Zeit im Großen und Ganzen auf die Aplicom C-Serie / F-Serie und Owasys Owa2x beschränkt.

Das erste Gerät wurde von Einwanderern aus Nokia hergestellt und arbeitete an ihrem eigenen Betriebssystem (OS95A), einer Betriebssystemvariante für alte Nokia-Telefone, auch für solche mit zwei Textzeilen. Die Entwicklung wurde auf C99 vom CodeWarrior ARM-Compiler durchgeführt und war sowohl wegen des veralteten Compilers als auch wegen des eher primitiven Betriebssystems, das tatsächlich mit dem Programm kompiliert wurde, das ich für das Gerät geschrieben habe, ziemlich unpraktisch.

Das zweite Gerät wurde von Einwanderern aus der spanischen Niederlassung von Ericsson hergestellt, hatte einen etwas schnelleren Prozessor, aber einen RS232-Port weniger und funktionierte unter ziemlich altem Linux. Die Entwicklung wurde von demselben alten GCC (2.95.3) mit allen daraus resultierenden Konsequenzen durchgeführt (Fehler, nicht funktionierende Sprachfunktionen, offen gesagt Mistunterstützung für C ++ und schlechte Codeoptimierung).

Aplicom portierte anschließend Linux auf ihre Maschinen, aber zu diesem Zeitpunkt war es bereits zu spät. Der größte Nachteil von Aplicom-Geräten war das Fehlen eines Dateisystems, es war notwendig, mehr oder weniger direkt in die Zellen in den Flash-Speicher zu schreiben, und tatsächlich empfahl der Hersteller oft überhaupt nicht, in diesen Speicher zu schreiben.

Auf der anderen Seite hatte Owa2x einen großen Vorteil - Linux - und eine große Anzahl von Mängeln - nur zwei RS232-Ports, was es sogar schwierig machte, über die Konsole zu debuggen, den fehlerhaften CAN-Bus-Controller, der regelmäßig über einen internen RS232-Port für GPS hing und für GSM unter Verwendung eines Multiplexers, der dazu führte, dass GPS beim Starten oder Stoppen von GSM einfrierte, ein Dateisystem, das bei jedem Start auf eine RAM-Disk entpackt wurde, wodurch es unmöglich wurde, eine Systemdatei dauerhaft zu ersetzen, und durch Dessert, Dock entatsiya, deren Verwendung niedriger war als die von Toilettenpapier.

Als ich das Büro des Herstellers besuchte und ihnen all diese Probleme zeigte (die sie später nicht lösten und nur sagten, dass sie jetzt eine neue Hardware herstellen - Owa3x, in der alles besser wird), überließ ich ihnen die Aplikom-Dokumentation, um ein Beispiel zu nehmen (Beispiel) begann nach etwa 6 Jahren zu dauern, als sie bereits die nächste Generation herstellten (Owa4x).


Owa2x blinkt

Als Owa3x herauskam, war ich zuerst sehr glücklich. Es gab einen neueren Compiler (GCC 4.3), einen schnellen Prozessor, drei RS232-Ports und schließlich einen microSD-Kartensteckplatz. Jetzt war es möglich, das Programm auf eine Karte zu setzen, so dass es später, wenn überhaupt, einfach ersetzt werden konnte. Ich freute mich jedoch früh.

Architekturfehler wie ein entpacktes Dateisystem und der gleiche Multiplexer für GPS und GSM blieben bestehen, und der erste Fehler wurde schwerwiegender - die Firmware wurde viel größer, und das Modem unterstützte weiterhin nur GPRS, die Version mit UMTS-Unterstützung war viel teurer, und dies ist 2011 Jahr.

Die Leute machten Eisen wie früher. Dann stellte sich heraus, dass MicroSD-Karten gestreamt werden, wenn Sie regelmäßig darauf schreiben. Sie leben ungefähr ein Jahr, danach sterben sie und das Programm hört auf zu starten. Zuerst versuchten sie, mehrere Abschnitte auf der Karte zu erstellen, und einen - wo das Programm schreibgeschützt ist. Es hat nicht geholfen und war eher kontraproduktiv - der Kartencontroller war nicht für eine solche Perversion ausgelegt.

Jetzt befindet sich das Programm im internen Speicher des Geräts und es befinden sich nur Daten auf der Karte. Wenn die Karte nicht mehr funktioniert, wird sie einfach geändert. Ich habe es vorher nicht getan, da es häufig Probleme mit dem Dateisystem des internen Speichers gab. Dateien brachen regelmäßig, was der Hersteller schließlich mit der Firmware beheben konnte.


Owa3x

Vor zwei Jahren habe ich mich entschlossen, einen Teil des Programms ernsthaft umzugestalten und neu zu schreiben, da es zuvor einfach unsystematisch alle möglichen Funktionen übernommen hat. Gleichzeitig habe ich mich entschlossen, die Abhängigkeit von Boost, die sowohl die Quelle als auch die Binärdatei stark aufblähte, zu beseitigen und den Ansatz zur Lösung von Problemen zu standardisieren, oder wir haben häufig die Boost-Funktion, die c ++ - Funktion oder den Klassiker von C verwendet, um den gleichen Effekt zu erzielen.

Es war am einfachsten, Boost loszuwerden, indem ein Programm für C ++ 11 neu geschrieben wurde, was gleichzeitig viele andere Dinge vereinfachen würde - was nur auf der Reichweite basiert, anstatt auf Kilometer-Iteratoren.

Wie sich herausstellte, ist die Unterstützung für C ++ 11 unter GCC 4.3 absolut schief, selbst minimale Programme mit STL wurden nicht kompiliert. Es gab eine offizielle Antwort des Herstellers, dass ein anderer Compiler auf dieser Hardware nicht unterstützt wird, aber 4.7.3 funktioniert inoffiziell, wenn Sie das entsprechende libstdc ++ laden, was mehr oder weniger funktionierte, aber unrealistisch war.

Dann musste ich es schon mit einem Igel kreuzen - ich nahm GCC 4.8.3 (4.9 hätte nicht funktioniert, sie haben etwas im ABI geändert), legte libstdc ++ von meinem GCC 4.3 hinein und kopierte die System-Include-Dateien der Reihe nach, die Fehler enthielten von dort, bis es zu kompilieren begann. Seltsamerweise funktionierte dieses ganze Design und nicht schlecht.

Für einige Zeit konnte die resultierende Mischung aus Bibliotheken und Includes sogar in Clang verwendet werden, aber die Binärdateien waren nicht optimal und es gab mehr Fehler - Clang kompilierte manchmal Aufrufe einiger Funktionen, die die alte Bibliothek einfach nicht hatte, aber zumindest auf diese Weise Es gab Stilfehler, die GCC vergab.

Lagerfeuergeschichten

• Als ich anfing, in diesem Bereich zu arbeiten, war ich ein absolut grüner Praktikant. Die Firma, in der ich einen Job bekam, verkaufte gerade eine PowerPoint-Präsentation, und ich wurde sofort zu diesem Unternehmen geschickt.
  
  Anscheinend hat mein neuer Arbeitgeber das alles nicht ernst genommen, obwohl der Kunde das Programm in drei Monaten annehmen musste und der Auszubildende, der vor mir mit dem Schreiben begonnen hatte, kündigte.
  
  Ich wusste dann überhaupt nicht, wie man in C programmiert, vorher schrieb ich nur Dos-Programme für Turbo Pascal, hauptsächlich für Feed-Bibliotheken. Die C-Sprache hat mich schrecklich beeindruckt - wie viele Möglichkeiten, sich in den Fuß zu schießen!
  
  Nach einiger Zeit begannen die Dinge und das Programm funktionierte, obwohl es sehr schief geschrieben war, aber ich war schamlos spät dran. In diesem Moment hatte ich das Glück, dass gerade zu dieser Zeit ein neues deutsches Straßenzahlungssystem eingeführt wurde, das im Großen und Ganzen auch die gleiche Art der Fahrzeugüberwachung hatte, und sein Entwickler TollCollect kam ebenfalls sehr spät und wurde zum Gespött des ganzen Landes. Vor diesem Hintergrund haben die Kunden unsere Verzögerung um einige Monate mit Verständnis genommen.
  
• Stellen Sie sich vor, der Bordcomputer ist beim Aktualisieren eines Programms, das über das Handy heruntergeladen wurde, gestorben. Etwas funktionierte überhaupt nicht, der Computer wurde nicht mehr geladen. Es gibt nichts zu tun, Sie müssen zum LKW gehen und das Update manuell über die serielle Schnittstelle installieren.
  Ein Kundenvertreter brachte mich zu der Basis, an der der Lastwagen stand, von dem sie Schlüssel hatte. , , , , . , . , , .
  
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Owa3x

Fazit

Die Ära derart spezialisierter Bordcomputer für die Transporttelematik geht allmählich zu Ende - sie sind sehr spezifisch, werden in kleinen Mengen hergestellt und stehen deshalb technisch sehr hinter modernen Mobilgeräten - Telefonen und Tablets, bei denen nicht nur Prozessoren schneller und speicherintensiver sind, sondern auch bereits Kosten verursachen eine große Anzahl von Programmblöcken, die Sie sonst selbst schreiben müssen - auch solche grundlegenden Dinge wie eine einfache Verbindung zum mobilen Internet.

Und die Anwendungsentwicklung auf modernen Tablets ist ohne Zweifel viel bequemer. Sie können jedoch die klassische Ausrüstung der Transporttelematik nicht vollständig ersetzen. Um die maximale Informationsmenge zu erfassen, benötigen Sie eine große Anzahl von Ein- / Ausgangsanschlüssen - vom normalen seriellen RS232-Typ bis zum speziellen CAN-Bus-Typ. Um all dies mit einem normalen Tablet unter Android zu verbinden, benötigen Sie eine große Anzahl von Peripheriegeräten oder unangemessen teure kleine und hochspezialisierte Tablets, aber selbst ein solches Gerät hat einen schwerwiegenden Nachteil: Der Treiber kann es einfach ausschalten und die gesamte Sammlung von Informationen wird gestoppt.

Bordcomputer, die auch in Zukunft die Rolle solcher Informationsdrehkreuze für Tablets bleiben werden, funktionieren, solange der LKW mit Strom versorgt wird (obwohl es in Werkstätten Joker gibt, die sie an die Zündung anschließen) und sammeln Informationen, auch wenn keine Verbindung besteht.

Vielen Dank an den Benutzer von hdablin für die Unterstützung und Hilfe bei der Bearbeitung des Artikels.