Современная электроника №4/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2024 нецелесообразно , и большинство со - временных модулей GPS/GLONASS поддерживают режим работы « по расписанию », когда через заданные интервалы времени модуль сам ак - тивируется , обновляет текущие ко - ординаты , после чего снова уходит в режим ожидания . Такой режим достаточно экономичен , но требует отслеживания времени , когда были получены последние координаты . 2. Текущие координаты – это числа , состоящие из большого количества цифр . Чтобы полностью передать всю информацию о текущих коор - динатах , требуется не менее 8 байт . Для сообщений LoRaWAN, где бук - вально « на счету каждый байт », это много . Передавать такое число байт при каждом обновлении данных как минимум нерационально . Существенно снизить объём переда - ваемой информации в тех случаях , ког - да обмениваться данными о текущих координатах необходимо , можно , при - меняя различные ухищрения . Во - первых , можно оттолкнуться от того факта , что территория монито - ринга системы К - СБиК весьма огра - ничена . Даже если нужно развернуть такую систему мониторинга на круп - ном предприятии , всё равно речь будет идти максимум о нескольких кило - метрах . В этом случае гораздо проще выбрать некую базовую точку и пере - давать при каждом сеансе связи не пол - ные текущие координаты , а разницу между координатами базовой точки и текущими . В качестве базовой точки может быть выбрано , например , место установки базовой станции kHub. Как вариант , модуль может принять за базовую точку самые первые коорди - наты , установленные в начале рабоче - го дня , а дальше уже передавать толь - ко разницу между ними и текущими . Но самым эффективным решением этого вопроса является передача не самих координат , а информации об их актуальности . Имеется в виду , что модуль kPoint в первых сеансах связи передаёт данные о текущих коорди - натах целиком , а затем может только подтверждать их актуальность . С учё - том того , что погрешность определе - ния местоположения у гражданских модулей может доходить до 10 метров , а , например , оператор может целый день находиться на одном месте , то смысла передавать каждый раз даже нулевую разницу в координатах нет ; гораздо проще передать один байт , имеющий значение « данные актуаль - ны / данные неактуальны ». Выход за пределы рабочей зоны Самовольное оставление рабочей зоны работником в течение рабочего дня является существенным наруше - нием производственной дисциплины . При этом , если на производственном предприятии , размещённом на охраня - емой территории , работнику тяжелее покинуть рабочую зону просто в силу более строгого пропускного режима и надёжной , находящейся под наблюде - нием ограды , то на объектах строитель - ства территория стройки хотя и долж - на быть обнесена забором , покинуть её гораздо проще . Для отслеживания случаев самоволь - ного покидания работником заданной рабочей зоны в К - СБиК предусмотрен алгоритм отслеживания выхода работ - ника за её пределы с соответствующим уведомлением оператора АСУП о фак - те такого нарушения . Реализован этот алгоритм на базе внутренних возмож - ностей использованного в kPoint моду - ля GPS/GLONASS: он имеет возмож - ность сравнивать полученные текущие координаты с заранее заданными границами ; если текущие координа - ты находятся вне заданных границ , модуль формирует соответствующее сообщение , которое пересылается на сервер АСУП в формате аварийного ( срочного ) сообщения . Самым сложным в этой задаче является передача нескольких коор - динат , обозначающих периметр рабо - чей зоны , от сервера АСУП на устрой - ство kPoint для соответствующей настройки модуля GPS/GLONASS. Модуль может одновременно анали - зировать до 8 отдельных таких зон , перекрывающих друг друга или нет . Таким образом , это может быть объ - ём информации вплоть до 256 байт – 8 байт на каждую точку × 4 точ - ки у одной зоны × 8 зон . Для сети LoRaWAN это очень большой объ - ём . Причём крайне важно удосто - вериться , что все эти данные были полностью приняты kPoint – об этом может свидетельствовать воз - вращаемая на АСУП контрольная хэш - сумма полученных координат . Первоначально координаты пере - даются в kPoint сразу после её ини - циализации и подготовке к работе . Сохраняются эти координаты в энер - гонезависимой памяти центрально - го процессора kPoint. Всё остальное время между модулем kPoint и сер - вером АСУП сверяется только хэш . Если понадобится изменить коор - динаты рабочей зоны – сделать это лучше всего в нерабочее время , ког - да каска находится на зарядке в тех - ническом помещении рядом с базовой станцией . В этом случае контроллером LoRaWAN сети будет выбрана макси - мальная скорость передачи , и переда - ча столь большого объёма данных зай - мёт минимальное время . Синхронизация времени Одной из важнейших задач kPoint является фиксация точного времени произошедшего события . Так как пере - дача сообщений через сеть LoRaWAN осуществляется не мгновенно , а зани - мает несколько секунд , а в случаях , если передача сообщения с подтверж - дением с первого раза не удалась , и попытки передачи будут повторять - ся снова и снова , – время , прошедшее между самим событием и получением сообщения об этом будет значитель - но больше . В связи с этим возникает необходимость к каждому сообщению , содержащему важную информацию о некоем важном событии , приклады - вать так называемый « штамп време - ни » – TimeStamp. Особенно важной фиксация времени будет для собы - тий из разряда чрезвычайного проис - шествия : « удар », « падение », « снятие каски » и т . п . Возникает вопрос : а как синхронизи - ровать точное время между сервером АСУП и модулем kPoint? В микрокон - троллере , использованном в качестве центрального процессора , присутству - ет блок « Часы реального времени » – RTC, позволяющий сохранять и отсчи - тывать точное время , но как внести в него значение времени в самом нача - ле работы ? В стандарте LoRaWAN RU, как и в исходном международном стандар - те , присутствуют специальные коман - ды для синхронизации времени , но предлагаемый алгоритм синхрониза - ции времени является недостаточно гибким : нужно либо синхронизиро - вать время специальной командой от сервера , причём устройство само должно изначально запросить эту команду , либо устройство должно использовать время от модуля GPS/ GLONASS, но в этом случае оно не должно запрашивать время от серве - ра приложений .