GPS-навигация. Беспроводная связь и телематические системы в автомобиле.

Бурное развитие микроэлектроники в последние десятилетия ста­ло катализатором проникновения компьютерных систем в автомобиль. Сегодня микропроцессоры на основе сигналов десятков датчиков управ­ляют работой двигателя, системы зажигания, тормозной системы и сис­темы безопасности, защищают машину от угона и т.п. Следующий этап технологической революции — развитие систем подвижной связи также не обошел автомобилестроение и телематические системы начали осва­ивать салон автомобиля.

 

Производители наращивают усилия

На рынке автомобильных телематических средств навигационные системы появились первыми. С середины 90 годов такие производители как Sony, Pioneer и Bosch поставляют аппаратуру на базе спутниковой системы GPS, которая интегрируется с автомобильными аудиосистема­ми. Навигационная система позволяет ответить на ряд вопросов: «где я?», «как добраться до заданного пункта?» и т.п. Сегодня навигационные системы имеют голосовой интерфейс и картографическую базу данных на CD/DVD носителях. Типичная навигационная система AVIC-505 предлагается Pioneer.

 

Современные автомобильные телематические системы обеспечи­вают доступ, как к навигационной информации, так и к каналам мобиль­ной связи. По ним водитель кроме привычной голосовой связи может выйти в Интернет, принять факс. По мере того, как рос спрос на умные автомобили, рынок авто-электроники и авто-телематики стал стреми­тельно развивается. Если европейский авторынок имеет среднегодовой рост 6%, то рост рынка автоэлектроники составляет 12%. И это не пре­дел. Сегодня стоимость электронных компонентов составляет 15% стои­мости всего производства, но в течение ближайших пяти лет эта цифра должна удвоится.

 

Количество электронных устройств, устанавливаемых в автомо­биле, возрастает. Для объединения в единую систему сотового телефона, пейджера, карманного ПК и ноутбука, аудио и видео систем, навигаци­онных приборов производители автомобилей работают над унифициро­ванным интерфейсом. Чтобы ускорить эти работы, ведущие производи­тели (BMW, DaimlerChrysler, Fiat, Ford, General Motors (GM) и ряд других) объединились и создали консорциум AMIC (Automotive Multimedia Interface Consortium). Однако разрабатываемый стандарт коснется только интерфейсов мультимедийных устройств и не затронет других электронных блоков, отвечающих за управление впрыском топ­лива, работой сцепления, тормозами, замками дверей и т.п.

 

В качестве базовых AMIC рассматривает интерфейсы IDB-C (Intelligent transportation systems Data Bus — CAN) и MOST (Media Orien­ted Systems Transport). Не остались без внимания и два варианта версий IEEE-1394 — «оптический» и «медный». Автомобилестроители хорошо знакомы с интерфейсом шины CAN, ее привлекательность в том, что при работе с нею не требуются лицензионные отчисления. MOST — оп­товолоконное решение, уже сегодня поддерживающее передачу данных со скоростью 25 Мб/с, но решение это достаточно дорогое. За использо­вание MOST и IEEE-1394 автомобилестроители должны будут выложить соответственно по 30/25 центов за устройство (соединение). Если в бли­жайшее время соглашение по программно-аппаратным спецификациям будет подписано, то первые автомобили, оснащенные унифицирован­ным интерфейсом появятся в течение 2005 г.

 

Создаются и альянсы производителей сотовых телефонов и авто­мобилей. Alcatel активно работает с Reno, Ericsson сотрудничает с Volvo, присутствие Motorola на авто рынке более заметно. Компания сотрудни­чает с BMW, Ford, GM, Audi и Opel.

 

На последней выставке в Детройте представители BMW заявили, что все модели 7 серии будут оборудованы сотовыми телефонами CPT 8000. Телефоны могут работать в сетях на основе стандартов GSM или CDMA. Они выполнены на базе аппарата Motorola Timeport и оснащены функциями голосового набора и поддерживают режим громкой связи. Набор номера выполняется с помощью клавиатуры, расположенной на рулевом колесе или на панели управления радиоприемником.

 

Французской Citroen начал выпуск «коммуникационного автомо­биля», в котором предусмотрены электронная почта, голосовое управле­ние, сотовый телефон GSM 900/1800 и навигация GPS. Это первый Windows-автомобиль под названием Xsara Windows CE на базе 250-й се­рии автомобилей этого концерна. Xsara обладает радиоприемником, CD-плейером, телефоном (Ericsson T28), имеет адресную книгу, и воз­можность передачи данных. Бортовой компьютер связан с GPS-прием-ником и CD-чейнджером на 6 дисков.

 

Компания Autoliv совместно с Ericsson и Volvo выпустила новый продукт Volvo On Call, который автоматически сообщает в службу скорой медицинской помощи о происшедшей аварии. Основными эле­ментами системы являются сотовый телефон и GPS-приемник, опреде­ляющий координаты по сигналам со спутников. Если при аварии сраба­тывают подушки безопасности, телефон автоматически дозванивается в Volvo On Call Alarm Center и посылает туда текстовое сообщение о про­исшествии с указанием местоположения автомобиля. При этом телефон автоматически остается включенным, обеспечивая связь медицинского персонала и пострадавших.

 

Платформу Nexperia CIP (Car Infotainment Platform), анонсировал Philips. Она позволит автомобилестроительным фирмам предоставить водителю и пассажирам возможность выйти в Интернет не покидая ма­шины. Эта универсальная платформа упростит оснащение автомобиля устройством для доступа к электронной почте, Сети, информации о ме­стоположении и направлении движения, состоянии трафика, комплек-сируя их с обычными музыкальными автомобильными системами. Плат­форма Nexperia описывает архитектуру системы, аппаратное и программное обеспечение.

 

В рамках совместного проекта аналогичные работы проводят Ericsson и Mannesmann. Они создают систему мобильных беспроводных коммуникаций для широкого класса автомобилей. Здесь предполагается поддержка технологий WAP и Bluetooth. Автомобиль будет снабжен комплексом, подключающим водителя к информационным и развлека­тельным услугам. К такому комплексу можно будет подключить Интер­нет-терминал, факс, аудио-видео-теле-оборудование. Изготовители ориентируют создаваемую систему, как для легковых автомобилей, так и грузовиков или автобусов.

 

Одной из первых GM начала поставки автомобилей, оборудован­ных Интернет-доступом. Пока комплектуются модели Cadillac DeVille и Seville. К концу этого года GM планирует встроить WEB-доступ в 32 из своих 54 моделей. На территории США и Канады GM также развернула платную службу OnStar, которая организует круглосуточную помощь водителям. Благодаря мобильному телефону человек за рулем может свя­заться со специалистами OnStar-центра и уточнить свое местоположение (система GPS), получить рекомендации по оптимальному маршруту, произвести дистанционную диагностику машины, разблокировать за­крывшуюся дверь и т.п. Одна из услуг называется «Персональный на­бор». Она основана на технологии распознавания речи и позволяет води­телю производить набор номера голосом. Для этого предварительно придется ввести в память системы номер и соответствующее ему имя. Переговоры ведутся с помощью аудиосистемы автомобиля.

 

Другая услуга — «Виртуальный помощник» позволяет с помощью команд, подаваемых голосом, получить доступ к электронной почте, и информационным или новостным сервисам (котировки акций, прогноз погоды). В конце 2000 г. более миллиона легковых машин и грузовиков были оснащены терминалом системы OnStar. В основном корпорация устанавливает данное оборудование на автомобилях таких моделей как Buick, Cadillac, Pontiac. «Мы пытаемся превратить транспортное средст­во в узел коммуникаций», — сказал президент OnStar Чет Хубер. Одно из отделений Ford, компания Visteon, начала поставки встроенного ПК под названием ICES (Information, Communication, Entertainment, Safety and Security System).

 

Основные особенности сис­темы — управляющие элементы, связанные с рулем и колесами, 5.8» цветной экран и программное обеспечение, обеспечивающее доступ к электронной почте, центрам контроля уличного движения, информаци­онным центрам Интернет. Кроме того, в состав системы входит средство навигации (GPS), показывающее на карте (на экране) нужные повороты или пункты назначения, а также устройство двухстороннего пейджинга, и устройство, отображающее на экране информацию, расположенную на дорожных указателях.

 

 Совместное предприятие Ford и Qualcomm, лидера технологии мобильной связи CDMA, — компания Wingcast, занята разработкой сис­тем Интернет-доступа для автотранспорта. Здесь работы ведутся уже на базе третьего поколения систем мобильной связи.

 

Создание систем, позволяющих вести переговоры без помощи рук т.н. «Hands-Free», — одно из основных направлений работ для произво­дителей сотовых телефонов. Поскольку законодательство большинства развитых стран запрещает вести переговоры за рулем, а к нарушителям применяются строгие наказания, этот сектор рынка бурно развивается. Свои комплекты с голосовым набором предлагают и производители те­лефонов — Motorola, Nokia, Philips, и компании производители аксессу­аров — THB, Wester.

 

Борьба с болтунами не затихает. В ряде стран устраиваются специ­альные съезды, чтобы, услышав звонок можно было убрать автомобиль с трассы. Раздаются голоса, призывающие автоматически отключать теле­фон при заведенном двигателе. Как разумная альтернатива здесь воз­можно применение системы управления, использующей принципы рас­познавания речи. Одна из систем, разработанная американской компанией Cellport Systems позволяет, как передавать команды на борто­вой компьютер, типа «Открыть окно, включить магнитолу», так и отдать голосом команду на набор определенного номера.

 

Другая технология подвижной связи, услуги которой уже востре­бованы водителями, — это транкинговая связь. Развиваясь в секторе профессиональной радиосвязи, она обеспечивает оперативную голосо­вую связь и доступ к данным как спецслужбам (правоохранительным ор­ганам, пожарным и т.п.), так и корпоративным клиентам. Создаваемые системы поддерживают как локальную связь, так и региональную. На­пример, в России предполагается создать транкинговую систему связи вдоль автострады Москва-Санкт-Петербург. Автомобили могут быть ос­нащены как специализированным комплектом, так и абонентской ра­диостанцией.

 

На западе создана Ассоциация представителей систем связи служб общественной безопасности (АРСО). Одно из направлений ее работы — привлечение мобильных технологий для обеспечения услуги теле меди­цины при оказании первой помощи пострадавшим на дорогах. Опера­тивная передача медицинских показателей пострадавших (артериальное давление, частота пульса, температура и т.п.), а также двухсторонняя ре­чевая связь в комплексе с передачей видеоизображений позволят брига­де скорой помощи поддерживать оперативный контакт с врачами-спе­циалистами.

 

На базе инфраструктуры транкинговой системы в Праге создается система управления общественным транспортом. В рамках проекта ре­шаются задачи: улучшения транспортного сервиса, доступа пассажиров к транспортной информации в реальном времени. Оконечные устройст­ва будут установлены в автобусах, троллейбусах, трамваях. На каждом терминале будут доступны функции передачи голоса и данных.

 

В России согласно «Концепции построения единой системы ком­плексного информационного телекоммуникационного обеспечения автомобильно-дорожной отрасли» вдоль ряда федеративных автострад будет создан ряд систем производственно-технологической и аварийно-вызывной транкинговой радиосвязи.

 

Кроме систем транкинговой связи для автолюбителей сегодня до­ступны и услуги спутниковых систем связи Globalstar и Inmarsat. Безус ловно, такие услуги и аппаратура значительно дороже, чем при исполь­зовании систем сотовой связи. Но эффективность спутниковых систем значительно выше. Это связь в любое время, в любом месте, вне зависи­мости от зоны покрытия сотовых операторов, и в особенности там, где иного вида связи просто нет. Абонентам Globalstar и Inmarsat доступны как голосовая связь, так и прием/передача данных. Кроме того, абонен­там Globalstar доступна услуга определения местоположения, не завися­щая от системы GPS.

 

Терминалы системы Inmarsat уже установлены на грузовых авто­мобилях многих дорожно-транспортных компаний. Управляющий авто­парком может отслеживать нахождение автомашин, инструктировать во­дителя, если необходимо изменить маршрут, посылать информацию относительно изменений в договоренностях о поставках грузов или усло­виях фрахтования. Например, голландская компания «Rynart Transport», специализирующаяся на поставках дорогостоящих грузов в восточную Европу, обычно посылает по два или три грузовика в группах, один из которых обязательно оборудован терминалом Inmarsat-C. Как заявил уп­равляющий директор компании Франк Ринарт, такой терминал сокра­щает эксплуатационные расходы на 30%.

 

Аналогичные системы, предназначенные для различных авто­транспортных предприятий, разрабатываются и в России. Одно из таких решений предлагает компания RRC. Система «Циклон» позволяет кон­тролировать и управлять подвижными объектами в любой точке Земного шара. Она реализована на базе спутниковой системы связи Inmarsat-С/ системы сотовой связи GSM, и навигационной системы GPS. На транс­портное средство устанавливаются датчик системы GPS, терминал сис­темы Inmarsat-С/ терминал GSM и бортовой компьютер. Центральный серверный узел системы соединен с приемной станцией системы Inmarsat и подключен к сети Интернет. С помощью системы связи автомобиль постоянно сообщает о сво­ем местоположении.

 

Также можно передать текстовое сообщение. Дис­петчер, для того чтобы узнать о положении конкретного автомобиля, подключается через Интернет к центральному серверу. Также он может передать на конкретный автомобиль команду — текстовое сообщение. Система поддерживает режимы группового вызова, и режим запросов.