Jak działa monitoring GPS: od trackera do raportu

Monitoring GPS opisuje się zwykle od strony efektu: mapa, trasy, raport spalania. Efekt jest jednak końcem łańcucha, w którym jest pięć ogniw — i większość nieporozumień z danymi bierze się z dwóch środkowych, o których nikt nie opowiada na prezentacji.

Ten tekst przechodzi łańcuch od początku: skąd bierze się pozycja, co jeszcze urządzenie czyta z pojazdu, jak to jedzie na serwer, co się z tym dzieje po drodze i dlaczego raport pokazuje czasem coś innego, niż pamięta kierowca.

Pięć ogniw łańcucha

1. Satelity GNSS nadają sygnał z dokładnym znacznikiem czasu.
2. Urządzenie w pojeździe wylicza z nich pozycję i dokłada dane z samego pojazdu.
3. Sieć komórkowa przenosi pakiety na serwer, a gdy jej nie ma — dane czekają w pamięci urządzenia.
4. Platforma składa pojedyncze komunikaty w przejazdy, postoje i zdarzenia.
5. Raport przelicza to na wielkości, o które pyta firma.

Każde ogniwo może zniekształcić obraz i każde robi to inaczej. Warto wiedzieć które, zanim zacznie się podważać dane.

Skąd urządzenie wie, gdzie jest

Odbiornik nie „łączy się” z satelitą. Odbiera sygnały nadawane w jedną stronę i z różnicy czasu ich dotarcia wylicza odległość do każdego z nich. Cztery satelity wystarczą, żeby wyznaczyć pozycję i wysokość; więcej widocznych satelitów oznacza dokładniejszy wynik.

Dzisiejsze urządzenia korzystają zwykle z kilku systemów naraz — amerykańskiego GPS, europejskiego Galileo, rosyjskiego GLONASS, chińskiego BeiDou. To dlatego określenie „GPS” jest w tej branży skrótem myślowym, a w specyfikacjach pojawia się GNSS.

Dokładność w otwartym terenie to zwykle kilka metrów. Pogarsza się tam, gdzie sygnał odbija się od przeszkód: w gęstej zabudowie, na parkingach podziemnych, pod wiaduktami, w wąwozach. Stąd biorą się dwa zjawiska, które użytkownicy zgłaszają jako błędy:

• „pojazd skacze” przy postoju w mieście — odbiornik dostaje sygnał odbity i pozycja wędruje o kilkadziesiąt metrów, choć pojazd stoi,
• „trasa idzie przez budynek” — surowe punkty są przesunięte, a platforma nie zdążyła ich dopasować do przebiegu dróg.

Oba są normalne i oba są rozwiązywane po stronie platformy, nie urządzenia.

Co urządzenie czyta poza pozycją

To jest ogniwo, które decyduje o wartości całego wdrożenia, i jednocześnie to, o którym najczęściej zapomina się przy zakupie.

Z samego urządzenia: pozycja, prędkość, kierunek, przyspieszenia z akcelerometru, napięcie zasilania.

Z instalacji pojazdu: sygnał zapłonu — najważniejszy pojedynczy sygnał w całym systemie, bo od niego zależy podział na przejazdy i postoje, a od tego podziału zależy wszystko dalej.

Z magistrali CAN albo FMS: przebieg z licznika pojazdu, poziom i zużycie paliwa, obroty, temperatura silnika, kody błędów, a w pojazdach ciężarowych także dane z tachografu.

Z osobnych czujników: poziom paliwa z sondy w zbiorniku, temperatura w zabudowie chłodniczej, otwarcie drzwi, praca agregatu, przycisk trybu prywatnego, identyfikacja kierowcy.

Które z tych sygnałów są dostępne, zależy od klasy urządzenia i sposobu montażu — rozkładamy to przy wyborze lokalizatora GPS.

Jak dane trafiają na serwer

Urządzenie nie wysyła strumienia. Zapisuje zdarzenia i wysyła je paczkami, według reguł, które ustawia się przy konfiguracji: co określony czas, co określony dystans, przy zmianie kierunku o zadany kąt, przy przekroczeniu progu na czujniku.

To dlatego dwie floty z tym samym urządzeniem mogą mieć raporty różnej jakości. Konfiguracja „raportuj co 5 minut” daje trasę z kilkoma punktami na kilometr w mieście i wygląda na tanią, dopóki ktoś nie zapyta, dlaczego postój pod bramą klienta nie został zarejestrowany.

Brak zasięgu nie oznacza utraty danych. Urządzenie ma pamięć wewnętrzną i zapisuje w niej komunikaty, których nie udało się wysłać. Po powrocie zasięgu wysyła zaległości, a platforma wstawia je w odpowiednie miejsce w historii. Dlatego fragment trasy z tunelu albo z terenu bez pokrycia pojawia się z opóźnieniem — i dlatego nie należy oceniać kompletności danych w czasie rzeczywistym.

Dwie rzeczy, które naprawdę powodują utratę danych: zapełnienie pamięci przy bardzo długim braku transmisji oraz odcięcie zasilania urządzenia bez baterii podtrzymującej.

Co robi z tym platforma

Serwer dostaje ciąg komunikatów w rodzaju „o 08:14:22 pozycja X, prędkość 0, zapłon wyłączony, paliwo 92 l”. Sam w sobie nie odpowiada na żadne pytanie. Platforma zamienia go w obiekty, którymi da się operować:

• przejazdy i postoje — na podstawie zapłonu, ruchu i czasu; próg „ile sekund bez ruchu to już postój” jest ustawieniem, nie faktem,
• trasy dopasowane do dróg — surowe punkty rzutowane na sieć drogową,
• zdarzenia — przekroczenie prędkości, wjazd i wyjazd z geostrefy, gwałtowne hamowanie, otwarcie drzwi poza punktem dostawy,
• wielkości wyliczane — spalanie na 100 km, czas na biegu jałowym, motogodziny, czas postoju u klienta.

Tu powstaje najwięcej rozbieżności między systemem a pamięcią kierowcy, i prawie zawsze z powodu progów. Postój 4-minutowy przy progu 5 minut nie istnieje w raporcie, choć istniał w rzeczywistości.

Od danych do raportu

Ostatnie ogniwo jest najkrótsze i najbardziej niedoceniane: raport to nie zrzut danych, tylko wybór pytania.

Trzy przykłady tego samego dnia jazdy:

• Raport tras odpowiada na „gdzie był pojazd” — potrzebny przy reklamacji klienta i przy ewidencji przebiegu.
• Raport paliwa odpowiada na „ile zużył i czy coś zniknęło” — zestawia poziom z czujnika z tankowaniami z karty paliwowej.
• Raport stylu jazdy odpowiada na „jak jechał” — liczy zdarzenia gwałtownego hamowania i przyspieszania na 100 km, żeby dało się porównać kierowców jeżdżących różne dystanse.

Trzy raporty, jeden zestaw danych, trzy różne decyzje na końcu. Co z tego wynika dla kosztów floty, rozkładamy przy obniżaniu kosztów floty dzięki telematyce.

Czego monitoring GPS nie potrafi

Warto wiedzieć, zanim ktoś obieca inaczej:

• nie pokazuje, kto prowadził, jeżeli nie ma identyfikacji kierowcy — sam pojazd nie wie, kto siedzi za kierownicą,
• nie mierzy paliwa dokładnie bez kalibracji — czujnik nieskalibrowany daje liczby, nie wartości,
• nie nagrywa dźwięku ani obrazu — kamera to osobne urządzenie, osobna decyzja i osobna podstawa prawna, o czym piszemy przy GPS w samochodzie służbowym a RODO,
• nie odróżni sam z siebie jazdy prywatnej od służbowej — do tego potrzebny jest tryb prywatny i przycisk po stronie kierowcy,
• nie zastąpi decyzji. Pokazuje, że trzy pojazdy stoją na biegu jałowym po 90 minut dziennie. Co z tym zrobić, jest już poza systemem.

Podsumowanie

Monitoring GPS to łańcuch: satelity dają pozycję, urządzenie dokłada dane z pojazdu, sieć przenosi je na serwer z buforem na wypadek braku zasięgu, platforma składa z nich przejazdy i zdarzenia, a raport zamienia to w odpowiedź na jedno pytanie. Jakość całości wyznacza najsłabsze ogniwo — najczęściej jest nim konfiguracja urządzenia albo brak kalibracji czujnika, a nie sam sprzęt.

Jeżeli chcesz zobaczyć ten łańcuch na własnym pojeździe, od montażu do pierwszego raportu, zaczynamy od demo na jednym aucie. Zakres danych, który da się z floty wyciągnąć, opisujemy przy monitoringu floty GPS.