Современная электроника №4/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2024 ми kPoint и сервером приложения kFace, а также сбор и передачу на сер - вер информации о текущем атмос - ферном состоянии ; ● автоматизированной системы управ - ления персоналом ( АСУП ) – про - граммно - аппаратного комплекса , обеспечивающего как управление модулями kPoint, так и финальную обработку получаемых от них дан - ных для выдачи её оператору АСУП через интерфейс программы kFace в удобном и лёгком для восприятия виде . Модуль kPoint позволяет собирать следующие типы информации : 1) данные акселерометра / магнитоме - тра , позволяющие получать инфор - мацию об уровне активности работ - ника ; 2) данные с модуля GPS/GLONASS – гео - данные и точное время ; 3) температура внутри модуля kPoint; 4) информацию с датчика приближе - ния – надета ли каска на голову ; 5) состояние и текущий режим работы аккумулятора . Этот небольшой в целом набор источников данных позволяет тем не менее при соответствующей обра - ботке получать очень обширный объ - ём информации о работнике и делать выводы о его текущем местоположе - нии , характере и уровне его активно - сти , а также отслеживать нарушения трудовой дисциплины : нарушение тру - дового распорядка , оставление рабо - чей зоны , снятие каски . Помимо этого , фиксируются и различные чрезвычай - ные ситуации : удары по каске и паде - ния работника . Оптимизация К - СБиК под LoRaWAN Прежде всего , необходимо отметить , что уже в самом протоколе LoRaWAN заложен целый ряд возможностей для рационального использования эфир - ного времени . Использование поля «Port» В каждом сообщении протокола LoRaWAN всегда присутствует поле «Port». Это поле может иметь значе - ние от 0 до 255. Исключая так назы - ваемые служебные порты , свободны - ми для программирования сообщений остаются более 230 разных значений . Они нужны для того , чтобы можно было сообщения разного формата и с разным содержимым направлять на различные порты . Это чрезвычайно упрощает декодирование для систем со сложной информационной струк - турой , такой как у К - СБиК , напри - мер . Благодаря разбиению на порты не нужно закладывать в само сообще - ние какую - то дополнительную инфор - мацию о том , какие данные заложены в данное конкретное сообщение и как его нужно декодировать . Адаптивная скорость передачи – ADR Стандартом LoRaWAN также предус - мотрена технологическая возможность повышения скорости обмена инфор - мацией для случая , когда оконечное устройство находится вблизи базовой станции LoRaWAN, и уровень сигна - ла более чем достаточен . В этом слу - чае базовая станция может попытать - ся передать на оконечное устройство команду « перейти на более высокую скорость обмена », что позволит сокра - тить время передачи , т . е . время нахож - дения в эфире . Единственным услови - ем является поддержка ADR на самом оконечном устройстве . Снижение числа сообщений , требующих подтверждения В стандарте LoRaWAN любое сооб - щение можно передать с запросом на подтверждение . Подтверждением является ретрансляция этого же самого сообщения приёмной стороной обрат - но . Сами разработчики стандарта реко - мендуют не злоупотреблять запросом на подтверждение и использовать его только в тех случаях , когда это действи - тельно необходимо . Дополнительная оптимизация Перечисленные меры , конечно , спо - собствуют разгрузке эфира от лишних сообщений , но их явно недостаточ - но . Чтобы реально и значительно сократить время вещания каждого из модулей kPoint внутри системы К - СБиК , потребовалось значитель - но модернизировать внутреннюю логику работы модуля , добавив в неё большой объём предваритель - ной обработки информации и зало - жив в систему гораздо б о́ льший , если так можно выразиться , « интеллекту - альный » потенциал . Первый шаг в оптимизации работы К - СБиК под стандарт LoRaWAN заклю - чался в разделении всех сообщений на два типа : 1) аварийные сообщения – отправля - ются немедленно в случае некоего события , требующего чёткой фик - сации времени происшествия . На - пример , снятие работником каски в рабочее время , удар по каске или падение работника , а также техни - ческие уведомления типа разряда батареи , внутренней неисправно - сти и т . п .; 2) периодические сообщения – отправ - ляются по определённому расписа - нию с периодичностью , зависящей от профиля работника и других фак - торов ( об этом подробнее будет рас - сказано далее ). Содержат информа - цию о текущем уровне активности и данные геолокации . Также в системе « К - СБиК » существу - ют служебные сообщения , которыми модуль kPoint обменивается с серве - ром в самом начале работы , но в рам - ках данной статьи их можно не рас - сматривать . Если с аварийными сообщениями всё очевидно : произошло некое важ - ное событие – направляем уведомле - ние о нём , то с периодическими сооб - щениями как раз начинается основная работа по оптимизации . Так как каждая каска выдаётся кон - кретному работнику , то мы заранее знаем должность этого работника , поэ - тому можем предположить и характер его деятельности . На текущем этапе в системе К - СБиК используются следу - ющие профили для работников . ● « Рабочий » – подразумевает высокий уровень активности и более строгий контроль за перемещениями по ра - бочей площадке . ● « Оператор » механизма или транс - портного средства – средний уро - вень активности , вполне может на - ходиться на одном и том же месте весь рабочий день . ● « Руководитель ». Очевидно , что для профиля « Руко - водитель » не имеет смысла постоян - но отслеживать местоположение , при этом он может покидать рабочую пло - щадку в любое время , а уровень актив - ности у него может резко меняться ( сценарий типа « обошёл с проверкой стройплощадку и затем занялся дела - ми в вагончике - бытовке »). Соответ - ственно , для этого профиля передачи геоданных – одни из самых затратных по ресурсам сообщения – можно оста - вить только для аварийных сообще - ний , а в периодические сообщения эту информацию даже не включать . Сер -