Технология передачи данных в системе экстренного реагирования «ЭРА-ГЛОНАСС»
В следующем году намечен запуск системы экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС», которая является российским аналогом общеевропейской системы eCall (должна заработать на всей территории ЕС в 2015 году).
Обе эти системы предназначены для автоматического вызова служб экстренного реагирования при ДТП и нацелены на снижение уровня смертности и травматизма на дорогах.
«ЭРА-ГЛОНАСС» будет использоваться на всей территории страны и станет основой для интеграции всех навигационных систем на транспорте. Основные компоненты ЭРА — это навигационно-телекоммуникационный терминал в транспортном средстве плюс инфраструктура операторов мобильной связи и экстренных служб. О технологии передачи данных в этой системе читайте под хабракатом.
ЭРА и eCall соответствуют друг другу по базовой функциональности: они используют тональный модем в качестве основного механизма передачи данных, унифицированный состав и формат обязательных данных, единообразные правила голосового соединения с водителем автомобиля и др. «ЭРА-ГЛОНАСС» полностью совместима с eCall, взаимозаменяемость оборудования российской и европейской систем была подтверждена в серии полевых тестов.
Экстренный телефонный звонок можно сделать вручную, нажав на кнопку. В аварийной ситуации сигнал будет отправлен автоматически, т.к. система зафиксирует срабатывание подушек безопасности или определит ДТП с помощью акселерометра.
«ЭРА-ГЛОНАСС» установит голосовое соединение с диспетчерским центром экстренной службы, который во время звонка сможет отправить информацию о происшествии: географические координаты, VIN-код и прочее (так называемый минимальный набор данных).
Ниже представлена упрощенная структурная схема «ЭРА-ГЛОНАСС» и eCall, на ней показаны компоненты подсистемы передачи данных: 
Как видно из рисунка, для передачи минимального набора данных от автомобиля до диспетчерского центра используется голосовой тракт. Дело в том, что такой способ доставки сообщения имеет наивысший приоритет и гарантированные задержки. Соответственно, это оптимальная технология, по сравнению со службой коротких сообщений или пакетной передачей данных.
Также на схеме изображены компоненты сети сотовой связи (радиомодем базовой станции, транскодер звука, центр коммутации) и телефонная сеть общего пользования — всё это задействовано в передаче голосового потока.
Основные компоненты модема со стороны транспортного средства представлены на следующей схеме: 
Минимальный набор данных длиной 140 байт (1120 бит), который поступил на передатчик, дополняется контрольной информацией длиной 28 бит, рассчитанной по алгоритму циклического избыточного кода (CRC). Полученное сообщение длиной 1148 бит подвергается скремблированию, помехоустойчивому кодированию и перемежению для снижения чувствительности к ошибкам передачи данных. Для кодирования используется турбо-код, который представляет собой параллельный каскадный сверточный код со скоростью 1/3.
Такая схема кодирования дает поток различной избыточности (максимальная скорость равна 0,83), что позволяет увеличивать избыточность при каждой повторной попытке передачи данных. Далее поток данных объединяется в символы по три бита, которые с помощью биполярной фазово-импульсной модуляции преобразуются в форму, которая пригодна для передачи с использованием голосовых кодеков в системах сотовой связи, включая GSM Full-Rate и различные режимы AMR-кодеков.
Время отправки минимального набора данных составляет 1,32 секунды или 2,32 секунды при использовании высокоскоростного (1500 бит/с) и низкоскоростного (750 бит/с) режимов соответственно. Перед отправкой по радиоканалу сигнал дополняется кадром синхронизации длительностью 260 мс.
Приемник автомобиля может получать сообщения от модема диспетчерского центра, такие как запрос минимального набора данных, ошибка/подтверждение приема. Если при передаче данных в ответ приходит сообщение об ошибке в контрольной сумме, транспортное средство повторно передает данные, одновременно увеличивая избыточность помехоустойчивого кодирования, пока не будет получено достаточное количество подтверждений удачного приема информации, либо пока диспетчерский центр прервет операцию. После передачи данных модемы автомобиля и диспетчера переходят в режим ожидания, а звуковой тракт переключается на передачу голоса.
Основные компоненты модема со стороны диспетчерского центра представлены ниже: 
Передатчик диспетчерского центра позволяет посылать до 16 различных типов сообщений на транспортное средство (запрос минимального набора данных, ошибка контрольной суммы, подтверждение приема, остальные значения зарезервированы).
На транспортном уровне сообщения защищаются с помощью укороченного блочного кода БЧХ (60,4). Далее 4-битные символы подаются на биполярный фазово-импульсный модулятор (длительность передачи одного символа — 5 мс). Таким образом, пересылка одного сообщения занимает 60 мс. Каждой пересылке предшествует кадр синхронизации и защитные интервалы перед и после сообщения.
Сеанс связи начинается с пересылки запроса минимального набора данных со стороны передатчика диспетчерского центра, в то же время приемник диспетчерского центра постоянно анализирует входящий сигнал из телефонной сети. Как только сигнал «ЭРА-ГЛОНАСС» обнаружен и произошла синхронизация, отсылается сообщение ошибки приема и демодулятор декодирует поток символов.
Схема автоматического запроса повторной передачи комбинирует первую полученную посылку минимального набора данных с последующими повторными посылками и проводит декодирование турбо-кода для определения информационных бит и проверки контрольной суммы набора данных. Если контрольная сумма не сходится, то приемник диспетчерского центра формирует сообщение ошибки и таким образом запрашивает у передатчика автомобиля повторную передачу с увеличенной избыточностью. В случае удачного декодирования данные передаются оператору диспетчерского центра, модем автомобиля получает сообщение о успешной передаче, а голосовой тракт переходит в режим обычного голосового звонка.
В пассивном режиме диспетчерский центр ожидает сигнал о готовности передачи минимального набора данных со стороны транспортного средства. При обнаружении данного сигнала центр передает запрос на передачу данных как в активном режиме и сеанс связи продолжается по описанному выше сценарию.
Стоит отметить, что технология передачи данных с использованием тонального модема является основной, но не единственной. Например, при невозможности передачи минимального набора данных по голосовому соединению они должны быть отправлены с использованием службы коротких сообщений. Пакетная передача данных используется для передачи дополнительных данных, таких как профиль ускорений, зафиксированный акселерометром, эта информации необходима для оценки тяжести ДТП.
Как сообщают СМИ, с 1 января 2015 года все новые модели автомобилей в ЕС и РФ будут оснащены eCall и «ЭРА-ГЛОНАСС» соответственно. Обе системы будут работать без абонентской платы для автовладельцев.
Как видно из технического описания системы, разработчики eCall и ЭРА предусмотрели самые разные методы пересылки данных, заложили возможность работы в автоматическом и в ручном режиме, значительно ускорили доставку сообщений. Однако сама по себе система никого не спасет, это лишь инфраструктура в помощь спасателям и автомобилистам. Жизни людей по прежнему будут зависеть от медиков и пожарных, которые должны будут вовремя прибыть на место аварии.
[!?] Вопросы и комментарии приветствуются. На них будет отвечать инженер-программист компании Promwad, специалист в области разработки встроенного ПО для GPS/ГЛОНАСС-электроники.
eCall
emergency call — экстренный вызов
eCall («emergency call» — экстренный вызов) – разработанная Европейским союзом автоматическая автомобильная система экстренного оповещения при авариях. Система eCall позволяет автоматически передавать минимальный набор данных на заранее запрограммированный номер экстренной службы. Этот набор включает информацию о времени аварии, точном местоположении транспортного средства, последнем направлении движения, а также регистрационный номер автомобиля и сведения о том, каким образом была активирована система eCall – автоматически или вручную. После передачи минимального набора данных, система устанавливает голосовое соединение, с помощью которого водитель может напрямую переговорить с диспетчерским центром экстренной службы.
Содержание
eCall Европейская автоматическая автомобильная система экстренного оповещения при авариях
По данным опроса, проведенного Европейской Комиссией, более 40000 человек ежегодно погибают в Европе в результате дорожно-транспортных происшествий, более 1,8 миллионов получают серьезные травмы. Экономические потери от дорожно-транспортных происшествий составляют более 160 миллиардов евро в год. Задача системы eCall — значительно сократить эти цифры.
2013-2014
Если инициативы ЕС в области внедрения системы экстренного вызова будут поддержаны, то, начиная с 2014 года, все новые автомобили в Европе будут в обязательном порядке оснащаться системой eCall. В России аналогичная система на базе спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, начнет работать еще раньше.
В июне 2013 года был представлен законопроект, согласно которому начиная с октября 2015 года в Евросоюзе все новые автомобили должны будут быть оборудованы системой eCall [1] . Она представляет собой систему экстренной телефонной связи, которая будет автоматически передавать сигнал в службу спасения 112 в случае возникновения дорожно-транспортного происшествия. В частности, планируется отправлять спасателям такие данные, как время инцидента, расположение транспортных средств и направление их движения.
Законотворцы сразу же попытались успокоить рядовых граждан на предмет безопасности персональных данных. «По понятным причинам, центры экстренных вызовов будут хранить данные, передаваемые eCall, на протяжении определенного периода времени, но с соблюдением всех норм регулирования и директив по защите данных», — говорится в заявлении Еврокомиссии.
Кроме того, они упирают на то, что eCall будет находится в «спящем» режиме до тех пор, пока не сработает в результате аварии или пока автомобилист сам не нажмет соответствующую кнопку. «Функция постоянного отслеживания в систему не заложена. Поскольку она не будет постоянна подключена к мобильным сетям, хакеры не смогут взять над ней контроль», — уверены в Еврокомиссии.
Схема работы системы eCall
Предложенная инициатива предполагает реализацию программы, состоящей их двух больших частей. Помимо оборудования автомобилей соответствующими устройствами предполагается, что все государства, являющиеся членами Евросоюза, обеспечат создание и поддержание в рабочем состоянии eCall инфраструктуры, необходимой для получения и обработки ее сигналов. Это будет касаться всех 27 стран, а также Исландии, Норвегии и Швейцарии.
Еще в 2009 году Еврокомиссия пыталась инициировать создание подобной системы на территории Европы на добровольных началах, но принятие соответствующих регулятивных норм двигалось слишком медленно. Только около 0,7% транспортных средств в Еврсоюзе по состоянию на середину 2013 года оборудованы системой eCall, и многие из локально внедренных систем не предполагают взаимодействия с другими участками сети.
Пример расположения датчиков eCall в автомобилях BMW
При этом водителям будет разрешено пользоваться и другими системами экстренных вызовов по своему усмотрению, автоматически переключаясь на 112 eCall, если их системы окажутся не работающими по любым причинам. По оценкам Еврокомиссии, полномасштабное внедрение eCall позволит на 40% увеличить отклики на экстренные вызов в городской среде и на 50% — в пригородах. Системам позволит спасти 2,5 тыс. человеческих жизней ежегодно. В 2012 году на территории Евросоюза 28 тыс. человек погибли и 1,5 млн человек пострадали в ходе ДТП.
Законодательная инициатива должна пройти процедуру одобрения Европарламентом и членами Евросоюза.
2016: МВД Грузии запустило проект eCall
Министерство внутренних дел Грузии запустило осенью 2016 года пилотный проект eCall. Программа, установленная в автомобиле, во время ДТП пошлет сигнал с данными о местонахождении машины в службу «112». В ведомстве говорят, что приложение сделает работу «112» более эффективной.
Программа будет работать следующим образом: если машина попадет в дорожно-транспортное происшествие, в службу «112» поступает сигнал с данными о местоположении автомобиля, и к месту прибудут полицейские, спасатели и бригада «скорой медицинской помощи». Чтобы активизировать услугу, владелец автомобиля должен установить в машине специальное устройство, которому разработчики дали название In-Vehicle System (IVS). Устанавливать устройства будут не государственные структуры, а частные компании – за определенную плату. Пока сервис работает в тестовом режиме.
Руководитель проекта Тико Гзиришвили говорит, что программа не будет обрабатывать данные о местонахождении автомобиля в постоянном режиме. Аппликация активизируется только в двух случаях – в момент аварии и в случае, когда пользователь, не имея возможности позвонить, сам нажмет кнопку SOS. Авторы проекта говорят, что программа позволит сэкономить время, за счет чего можно будет спасти больше людей, попавших в ДТП.
МВД анонсировало выпуск еще одной программы – она предназначена для бортовых компьютеров в автомобилях департамента патрульной полиции МВД. Они помогут сотрудникам сервиса «112» прибыть на место преступления в кратчайшие сроки, не дожидаясь сообщения оператора. Аппликацию установят на компьютер в машинах патрульной службы. Благодаря ей полицейским напрямую будет поступать информация о вызовах. К концу года программой будут обеспечены все экипажи патрульной полиции. Впоследствии похожую аппликацию запишут в компьютеры автомобилей «Скорой помощи».
2017: Практика ЭРА-ГЛОНАСС — основа правил eCall в Европе
В 2017 в России началось активное развитие коммерческих и информационных сервисов, которые будут оказываться с использованием инфраструктуры системы «ЭРА-ГЛОНАСС»: Помощь на дороге, Эвакуация при ДТП/Поломке, Аварийный комиссар, Охранные сервисы, Юридическая помощь, Удаленная диагностика, Мониторинг транспорта, Контроль топлива и другие.
В ноябре 2017 в Женеве практика работы российского сервиса вызова экстренных служб была принята за основу нового правила ООН, касающегося требований к аналогичным системам в Европе (eCall).
Система-112 — Единая система экстренного вызова в России
В России система экстренного вызова оперативных служб должна обеспечить вызов пожарной охраны, милиции, «скорой помощи», газовой сети, а также службы «Антитеррор» по единому номеру 112. Подробнее: Система-112 — Единая система экстренного вызова
Система экстренного вызова
Экстренное оповещение в случае ДТП или поломки автомобиля это первое о чем думает водитель или пассажиры. Набрать номер телефона не всегда есть возможность, а вот подать сигнал SOS куда быстрее будет. Рассмотрим принцип работы и устройство системы. Экстренное оповещение в случае ДТП или поломки автомобиля это первое о чем думает водитель или пассажиры. Набрать номер телефона не всегда есть возможность, а вот подать сигнал SOS куда быстрее будет. Рассмотрим принцип работы и устройство системы.
Уведомление о дорожно-транспортном происшествии или поломке транспорта это первые мысли водителя. Но как быть, если номер экстренной службы не знаете или вовсе нет возможности. Для этого и созданы различные системы оповещения экстренных служб и проезжающих рядом водителей.
Для чего нужна система экстренного вызова
Первым и главным предназначением системы экстренного вызова является подача сигнала в автоматическом режиме о том, что водитель или пассажиры нуждаются в помощи. Как правило, оповещаются службы экстренного реагирования. Использование на автомобиле системы экстренного вызова позволяет значительно сократить время вызова нужных служб, а так же повысить вероятность остаться живим в тяжелых ДТП.
Многие производители автомобилей стали укомплектовывать свои машины системой экстренного вызова, как обязательной начиная с базовой комплектации. Причиной такого внедрения стали законы разных государств, многие приняли закон об обязательном наличии данной системы. Как показывает статистика, в 95% случаев система срабатывает автоматически, чаще всего это случаи тяжелых ДТП.
Разновидность у производителей
Каждый производитель автомобиля пытается максимально улучшить систему экстренного вызова, делая её универсальной и максимально простой в использовании. Но как таковой стандартизации названия для всех производителей нет, у каждого свое.
Как пример, самые популярные производители в своих прайсах именуют систему:
-
компания Ford — SYNC Emergency Assistance;
Самой продвинутой считается система экстренного вызова от компании BMW (Assist Advanced eCall). Она способна не только автоматически подать сигнал, но и распознать тяжесть ДТП, основываясь на показателях с различных датчиков и систем пассивной и активной безопасности. В основе системы лежит GSM приемник, способный работать с различными провайдерами и типами сетей. Минусом этой системы считается прямая связь с центром экстренной связи автопроизводителя.
Таким образом, в случае ДТП автомобиль автоматически пошлет сигнал SOS не в экстренную государственную службу, а в центр производителю автомобилей. Но все же, компания Ford быстро поняв недостаток системы, исправили эту ситуацию и сменили прошивку. В логике системы экстренного вызова SYNC Emergency Assistance инженеры поставили на первое место обращение в государственную службу помощи, если же несколько попыток неудачны, только тогда система подаст сигнал в центр производителя автомобиля.В реальности связь со службами занимает считанные секунды, и перебор осуществляется в очень быстром порядке, таким образом, потребитель и не заметить разницы.
Основные направления системы экстренного вызова
Как уже говорилось, главной задачей системы экстренного вызова – это оповещение, о экстренной ситуации автомобиля в дороге. В зависимости от ситуации сигнал может быть различным, это звонок или смс.
В любом из вариантов система автоматически будет передавать:
-
точное месторасположение автомобиля;
Это еще не полный список того, что могут передавать современные системы экстренного вызова. Некоторые производители додумались, чтоб система делала фотографии с камер кругового обзора и передавала на сервер в случае подачи сигнала SOS. Таким образом, служба, получившая сигнал помощи, может понять в какой помощи нуждается водитель, и какие для этого службы стоит задействовать.
Некоторые производители научили системы экстренного вызова рассчитывать срочность оказание помощи, тяжесть ситуации и при этом устанавливать прямую голосовую связь с водителем и пассажирами автомобиля.
При экстренных ситуациях данная система будет крайне необходимой, опытный водитель будет знать, что нужно делать, а вот без опыта, плюс к тому стресс, то ситуация может только ухудшится.
Как работает и устроена система экстренного вызова
Многие производители внедряют систему экстренного вызова в навигационную систему автомобиля. В зависимости от типа и сложности системы, активировать её можно вручную с салона автомобиля, так и самостоятельно система может сработать, если нет возможности активировать.
Чаще всего встречаются система экстренного вызова на основе голосовой связи. Связь происходит с центром производителя автомобилей или напрямую с государственными службами экстренного реагирования. В любом из вариантов основой является GSM связь за счет вмонтированного GSM приемника или подключаемого мобильного телефона к мультимедийной системе автомобиля.
После установления связи, специалист оператор уточняет ситуацию и тяжесть повреждений. Так же оператор получает данные о местонахождении автомобиля. Собранная информация в быстром порядке передается на необходимые службы экстренного реагирования. Помимо необходимых служб выбирается максимально ближайшее лечебное учреждение для оказания медицинской помощи, соответствующее тяжести травм и типу.
Системы экстренного вызова компании BMW способны максимально точно передать изображение с камер кругового обзора и информацию о состоянии автомобиля, и пассажиров. Таким образом, операторы центра компании с максимальной точностью поймут ситуацию. В России ввели обязательное внедрение данной системы под стандарты страны. Система экстренного вызова должна быть внедрена в навигационную спутниковую систему ГЛОНАСС, это позволить вызвать сотрудников ГИБДД и скорую помощь на случай аварии.