CC BY
375
УДК 004.7, 004.45
И.О. Датьев, А.С. Шемякин
ФГБУН Институт информатики и математического моделирования технологических процессов КНЦРАН
Кольский филиал ПетрГУ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДАННЫХ О ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ Аннотация
Самоорганизующиеся одноранговые коммуникационные сети, построенные на основе мобильных устройств, являются перспективной технологией телекоммуникаций. Поэтому, развитие таких сетей, моделирование процессов в них протекающих (перемещения узлов, передачи сообщений) и создание новых протоколов передачи данных являются актуальными задачами. Как правило, математические модели перемещений мобильных узлов не учитывают реальные данные. Авторы сконцентрировались на проблемах получения исходной информации для построения адекватных моделей перемещения мобильных устройств и посвятили данную статью обзору информационных систем, использующих сведения о местонахождении мобильных устройств.
Ключевые слова:
моделирование, мониторинг, анализ, перемещение узлов сети, динамические самоорганизующиеся мобильные системы.
I.O. Datyev, A.S. Shemyakin
INFORMATION SYSTEMS FOR AD-HOC NETWORKS MOBILITY DATA EXTRACTION
Abstract
Ad-hoc networks based on mobile devices, are promising technologies for telecommunications. Therefore, development of existing mobile networks, simulation of the processes occurring in them and new algorithms and data transfer protocols creation are urgent tasks. Today, there are different mathematical mobility models of ad-hoc networks nodes. As a rule, such models are not based on actual data on the movements of mobile nodes.
The authors of this article focused on the problems of obtaining background information for an adequate model of mobile nodes movement creation. Therefore, this article presents a review of information systems, which use information about the location of mobile devices.
Key words:
simulation, monitoring, analysis, mobility models, ad-hoc networks.
Введение
Все больше и больше информационных систем используют в качестве своей основы для приема и передачи данных мобильные устройства.
Мобильные устройства на сегодняшний день являются неотъемлемыми спутниками жизни практически каждого человека. Согласно данным прогноза мирового мобильного трафика на период с 2012 по 2017 год, опубликованного компанией Cisco [1], число подключенных к сети мобильных устройств в 2013 году превысит количество жителей Земли. К 2017 году в мире будет в среднем
по 1,4 подключенному к интернету мобильному устройству на каждого жителя Земли (более 10 млрд. устройств на 7,6 млрд. человек).
Самоорганизующиеся одноранговые коммуникационные сети, построенные на основе мобильных устройств, являются перспективной технологией телекоммуникаций. К основным преимуществам подобных сетей следует отнести незадействованный вычислительный и телекоммуникационный ресурс множества мобильных устройств, находящихся в распоряжении современных пользователей, а также возможность организации телекоммуникационных сетей на базе устройств малого радиуса действия без создания наземной инфраструктуры базовых станций [2, 3].
Поэтому, развитие существующих динамических мобильных сетей, моделирование процессов в них протекающих (перемещения узлов и процессов передачи сообщений между узлами) и создание принципиально новых алгоритмов и протоколов передачи данных являются актуальными задачами. Так, например, при тестовых испытаниях производительности разработанных протоколов передачи данных самоорганизующейся мобильной сети необходимо создать условия, максимально приближенные к реальным: соответствующий диапазон передачи сигнала, ограниченное пространство буфера для хранения сообщений, адекватные модели трафика передаваемых данных, а также реалистичные модели перемещения мобильных устройств [5, 6].
На сегодняшний день, существуют различные математические модели перемещений узлов самоорганизующихся сетей [5]. Как правило, подобные модели не опираются на реальные данные о перемещениях мобильных узлов. Однако, существует достаточно большое количество информационных систем, использующих сведения о местонахождении мобильных устройств (как сотовых телефонов, так и устройств, оснащенных GPS-модулями).
Авторы данной статьи сконцентрировались на проблемах получения исходной информации для построения адекватных моделей перемещения мобильных устройств. Именно поэтому, статья посвящена обзору информационных систем, так или иначе использующих сведения о местонахождении мобильных устройств.
Геолокационные сервисы операторов сотовой связи
Особенности функционирования мобильных сетей GSM подразумевают определение местонахождения мобильного устройства для осуществления передачи данных [4]. Сразу после включения, мобильное устройство (MS) осуществляет поиск ближайших базовых станций (Base station, BS): прослушивает эфир в поисках доступных сот. Телефон может прослушивать до 16 широковещательных каналов. Из их числа определяется шесть, наиболее удовлетворяющих по затратам энергии и качеству сигнала. Но в каждый момент времени мобильное устройство будет работать только с одной. У любой из сот есть свой уникальный номер (CellID). При этом все базовые станции (BS) объединены в группы. Как правило, принадлежность к группе определяется их местоположением (Location area), и чтобы базовые станции можно было идентифицировать, каждой группе присваивается уникальный номер — Location area code (LAC). Вместе параметры LAC и CellID работают как уникальные идентификаторы базовой станции, на которой зарегистрировано и работает
мобильное устройство. Именно используя эти параметры, Центр коммутации выбирает верное направление для отправки вызова нужному устройству, иначе приходилось бы производить поиск мобильного устройства среди тысяч базовых станций. Кроме того, определяется сектор базовой станции (Cell Sector) и фиксируется время, за которое сигнал от мобильного устройства достигает базовой станции - это параметр Timing Advance. Благодаря этому известна не только принадлежность к базовой станции, но и удаленность от нее (рис. 1).
Cell ID+Cell Sector+TA Cell ID
Cell ID+Cell Sector
Рис. 1. Определение положения абонента
Данные о местоположении мобильного устройства обновляются с определенной периодичностью или в случае, если он перемещается, то при каждом переключении между базовыми станциями.
Такие особенности функционирования сетей GSM, позволяют операторам сотовой связи создавать и развивать информационные системы, предоставляющие, так называемые, геолокационные сервисы. Примерами реализации геолокационных сервисов являются проекты «Радар», «Маячок», «Контроль кадров» крупнейшего оператора сотовой связи «Мегафон».
Автоматизированные системы управления горнотранспортными комплексами
В настоящее время существуют готовые программно-аппаратные решения, позволяющие отслеживать положение транспорта с помощью специализированных мобильных устройств. Широкое распространение такие решения нашли в горнодобывающей отрасли для отслеживания текущего положения горного оборудования, а также при организации движения общественного транспорта.
Система «Карьер». Система «Карьер» [7] автоматизирует процесс диспетчеризации, что позволяет минимизировать так называемые «простои» техники. Также возможен контроль и управление загрузкой материала, причем управление осуществляется в реальном времени, при необходимости, можно оперативно получить отчетность. Система «Карьер» позволяет автоматизировать процессы управления и наведения горных машин с использованием высокоточной навигации (рис. 2). При этом можно осуществлять контроль над параметрами эксплуатации и состояния горных машин.
Рис. 2. Схема построения системы «Карьер»
Все компоненты системы взаимодействуют между собой с помощью беспроводных сетей, таких как: Motorla MESH, WiFi, WiMax, GSM, Motorola Canopy, Система спутниковой связи Iridium. Для того чтобы горная машина была подконтрольна системе «Карьер», на ее борту должно быть установлено следующее оборудование: интеллектуальная панель, оборудование беспроводной передачи данных, датчики и системы диагностики, навигационные системы. Структура программного обеспечения системы «Карьер» приведена на рис. З.
Рис. З. Структура программного обеспечения
Для управления горнотранспортным комплексом используются различные типы карт, причем, как растровые, так и векторные. Эти карты автоматически обновляются из геологических систем. Оператор может наносить на карту различные объекты, маршруты движения, зоны и т. п., просматривать исторические данные. Также для контроля и управления комплексом могут использоваться мобильные приложения.
MODULAR MINING. Американская фирма MODULAR MINING SYSTEM [8] специализируется на разработке компьютеризированных систем управления горными работами при открытой и подземной добыче полезных ископаемых. Основанная в 1979 г. фирма уже с 1980 г. начала активно действовать на рынке автоматизированных программных средств для горнодобывающей промышленности, предложив свою первую систему POPS (Prototype Open pit System) для проектирования карьеров. На сегодняшний день фирма является одним из лидеров на этом рынке - за 15 лет существования ею поставлено 39 программ на 80 горнодобывающих предприятий. Одна из ее наиболее известных систем - мощный пакет программ «Диспетчер» (Dispatch), с помощью которого из одного центра ограниченное количество операторов осуществляет автоматический контроль и управление грузопотоками автосамосвалов (рис. 4), работой и перемещением выемочно-погрузочной техники и бурового оборудования, планирование техобслуживания горного оборудования, а также подготавливаются статистические сводки и производственнотехнические отчеты. Производительность предприятий, на которых применялась система Dispatch, возросла от 6 до 32%.
Рис. 4. Управление самосвалами в системе Dispatch
Определение местоположения горнотранспортного оборудования производится с помощью глобальной системы позиционирования GPS, использующей космические спутники связи. Система GPS легко совмещается с остальными системами программы Dispatch. Компания MODULAR MINING SYSTEM
предлагает полный набор оборудования для системы GPS. Система GPS способна непрерывно в реальном времени осуществлять управление движением самоходного оборудования. Мобильное автономное оборудование через бортовую антенну получает автоматическое сообщение о прибытии к «виртуальному» радиомаяку, используя систему координат карьера, хранимую в памяти бортового компьютера на машине, информацию от спутников GPS, наземной отражающейся станции и данные радиоканала.
Данные расположения оборудования передаются в виде файловых сообщений круглосуточно в реальном времени. Сообщения включают «снимки» (мониторинг) карьера в реальном времени, диспозицию оборудования в любой момент смены, текущие данные о поливке и планировке автодороги.
Управление транспортными средствами является наиболее сложным процессом в программе Dispatch. Вся информация, собираемая с бортовых компьютеров самосвалов, передается в информационный центр (диспетчерскую) на центральный компьютер. Управление транспортными грузопотоками из информационного центра производится одним или двумя диспетчерами. В начале смены диспетчер сообщает свой номер (своего рода пароль) бортовому графическому дисплею GOIC (Graphical Operator Interface Console), расположенному в кабине самосвала. В течение смены диспетчер отмечает только отклонения от нормы (например, задержки и простои оборудования). Остальная информация собирается системой в автоматическом режиме.
Проект «Интеллектуальный карьер». Суть проекта состоит в создании первой в России и СНГ технологии для осуществления добычи полезных ископаемых на открытых горных работах, не требующей присутствия людей. Самосвалы роботизированы, то есть движутся полностью автономно без водителей в кабине, а другая погрузочно-доставочная техника дистанционноуправляемая.
Экономический эффект при использовании системы «Интеллектуальный Карьер» достигается за счет:
• исключения производственного персонала в зоне непосредственного ведения горных работ, уменьшения ремонтного персонала. Один оператор в диспетчерском центре может контролировать движение 4-10 самосвалов. Машинисты погрузочной техники переводятся в современный диспетчерский центр и работают под непосредственным руководством горных инженеров;
• уменьшения капитальных затрат при использовании техники - 15-20% за счет правильной эксплуатации техники;
• повышения производительности работы самосвалов на 20% за счет уменьшение количества простоев, изменения технологического процесса смены.
Одной из особенностей системы является возможность привязывать рабочую смену самосвала к плановым ТО и ремонтам техники. Простои, связанные с человеческим фактором устраняются (пересменка, обед, плохое самочувствие, ошибки в организации производственного процесса и т.д.)
Кроме того, отпадает необходимость строительства социальной инфраструктуры для линейного персонала открытых горных работ, поскольку работа может проводиться из удаленных диспетчерских центров, расположенных в административных центрах с развитой социальной инфраструктурой.
Проект разрабатывает компания «ВИСТ МАИНИНГ ТЕХНОЛОДЖИ» -100 % дочерняя компания ВИСТ Групп, более 50 человек заняты в НИОКР проекта, среди членов команды 2 доктора наук, 5 кандидатов наук, 5 лауреатов премии правительства в области науки и техники.
Среди партнеров компании - ведущие горнодобывающие компании, Заводы БЕЛАЗ, ОМЗ, ведущие горнодобывающие компании, ИПКОН РАН [9].
АСУ ГТК компании ЗАО «Союзтехноком». Для предприятий горнодобывающей отрасли ЗАО «Союзтехноком» [10] предлагает программноаппаратные комплексы автоматизации контроля и учета работы технологического универсальным инструментом для учета технических и технологических параметров, технической диагностики узлов и агрегатов транспорта, позволяющим строить как автономные автоматизированные системы, так и комплексные диспетчерские системы (автоматизированные системы управления горнотранспортным комплексом). Система управления горнотранспортным комплексом предполагает создание единого информационного пространства «автосамосвал (погрузочные средства) - водитель (оператор) - диспетчерский пост - водитель (оператор)». Участие мобильных и стационарных объектов в обмене информацией достигается их оснащением работомерами с GPS навигацией и устройствами передачи данных. Рабочая модель системы ориентирована на сеть первичной обработки и передачи информации с бортов для принятия решений должностными лицами. Во время работы бортовой комплекс выполняет функции «черного ящика», записывая в оперативную память все события технологического процесса, происходящие «на борту», а также осуществляя контроль состояния важнейших систем транспортного средства. В состав системы входят:
• бортовое устройство идентификации, сбора и учета сменной информации - работомер (РМ2). Внешний вид РМ2 приведен на рис. 5;
• устройство идентификации iButton (далее устройство iButton или таблетка);
• считыватель iButton, подключаемый к персональному компьютеру.
Контактное устройство Дисплей ІВийоп
Рис. 5. Внешний вид работомера
Оборудование транспортных средств бортовыми вычислителями создает стартовые условия для широкого использования современных информационных технологий оперативного учета, контроля и управления процессом перевозок при открытых разработках полезных ископаемых. Бортовой вычислитель автоматически обеспечивает прием-сдачу рабочих смен и формирование сменных отчетов об использовании транспортного средства в принятой на предприятии системе учета производственных показателей. В течение рабочей смены в хронологическом порядке регистрируются технологические операции погрузки, разгрузки, заправки ГСМ с указанием пространственных координат, а также возникающие на борту неисправности, внутрисменные простои, их причины и точные координаты стоянки.
Ещё одним примером систем управления горнотранспортным комплексом может служить Система диспетчеризации Wenco. Автоматизированная система компании Wenco [11] включает широкий набор функций, начиная с системы отчетности по оперативной информации из карьера, высокоточного позиционирования и управления техникой, и заканчивая информацией по техническому состоянию карьерной техники и передовой системой автоматической диспетчеризации.
Используя современные технологии в областях GPS-мониторинга, беспроводных широковещательных каналов связи, информационных технологий и компьютерных программ, Wenco используется крупнейшими компаниям в горнодобывающей отрасли, таких как, BHP-Billiton, DeBeers, Teck Cominco, US Steel и в СНГ, АК «АЛРОСА», ЗАО «ПОЛЮС», Ferrexpo.
Автоматизированные системы мониторинга и диспетчеризации общественного транспорта
Система ГЛОНАСС-мониторинга Voyager. Система GPS/ГЛОНАСС [20] мониторинга отображает информацию о текущем местоположении транспорта, его скорости, адресе в режиме реального времени. Контролируются такие параметры, как зажигание, работа аккумулятора/массы, исправность самого прибора, состояние дополнительных механизмов (рис. 6).
ГЛОНАСС контролирует транспорт в режиме реального времени. Частота обновления информации составляет не более 15 секунд. Объекты можно группировать и контролировать как все сразу, так и по отдельности.
В отчете по пробегу содержится информация о ежедневном и общем пробеге автомобиля, начале и продолжительности рабочего дня, суммарном времени движения и стоянок, скорости. Возможен автоматический расчет топлива по нормативам.
Для сферы пассажирских перевозок и опасных грузов очень важен контроль соблюдения заданного расписания движения. Система ГЛОНАСС GPS мониторинга транспорта может создавать отчет по посещению определенных зон. В качестве контрольных зон используются объекты, точки маршрута, “коридоры”, используемые для маркировки маршрута. Зоны создаются как вручную, так и автоматически.
Чтобы снизить вероятность проезда водителя по запрещенным маршрутам предусмотрена возможность контроля маршрутов в реальном времени.
Рис. б. Online-мониторинг
Рис. 7. Создание зон на основе пройденного пути
Сгруппировав созданные контрольные зоны в порядке посещения, возможно контролировать маршрут движения транспорта (рис. 7). Определив время посещения каждой контрольной зоны, можно создать расписание для каждого маршрута. Фактически, это маршрутный лист движения транспорта. Фиксируются все посещенные водителем адреса, пробег между ними, скорость движения. Кроме того, на карте отображаются места и продолжительность стоянок.
Система диспетчеризации BusReport [21] - программный комплекс от компании KazinterSoft, который работает совместно с системой GPS-мониторинга Wialon и решает основные задачи диспетчеризации городского пассажирского транспорта. BusReport - web-решение, формирующее отчеты для всех предприятий, занимающихся пассажирскими перевозками.
Для работы BusReport необходимы:
• постоянный доступ в Интернет.
• отдельная учетная запись в существующей системе мониторинга
Wialon.
• подключение модулей Wialon ActiveX и "Расширенные отчеты".
Далее представлены особенности и дополнительные возможности
системы BusReport. Система позволяет сформировать все необходимые виды отчетов (по превышениям скоростного режима, по контрольным точкам, по интервалу между автобусами, по количеству автобусов на маршруте, по количеству «кругов» и др.). Специализированное клиентское программное обеспечение предусматривает получение информации о схемах маршрутов и текущем положении автобусов со смартфонов и планшетов на базе Android. Также, предусмотрена возможность подключения камеры и датчиков пассажиропотока к GPS-трекеру, что позволяет получать снимки из салона автобуса. Кроме того, возможна установка автоинформатора c GPS-приемником (устройство автоматического объявления остановок и других служебных сообщений, а также вывода информации на светодиодное табло). Система BusReport поддерживает возможность взаимодействия с информационным табло, установленным на так называемой «умной» автобусной остановке.
Программа для такси Infinity TAXI [22] - система автоматизации диспетчеризации такси. Важной отличительной особенностью системы является встроенный Call-центр и запись разговоров. Возможно подключение электронных карт, модуля SMS, GPS-навигации. Использование специальных водительских терминалов (Java-приложений) позволяет отказаться от радиоканала.
Функциональные особенности системы Infinity Taxi:
• прием и ведение заявок;
• запись разговоров (записанные разговоры хранятся по каждому заказу в отдельности);
• стоянки и очереди;
• работа с корпоративными клиентами;
• гибкие правила расчета стоимости;
• звонок одним кликом;
• призовые поездки, проведение акций;
• взаиморасчет с водителями;
• взаиморасчет с операторами;
• определитель номера;
• база адресов, возможность задать адрес по первым введенным символам
• возможность подключения телефонных гарнитур;
• предоставление статистических данных по звонкам;
• возможность «тонкой» настройки внешнего вида с помощью специального конфигуратора;
• телефонизация службы такси. Наличие офисной АТС не требуется;
• автоматический контроль работы операторов. Отслеживание пропущенных телефонных вызовов, среднего времени поднятия телефонной трубки, средней продолжительности обработки заказа по каждому оператору.
Для моделирования мобильных сетей трудно переоценить значение данных о перемещениях мобильных устройств и их владельцев. В то же время, представленные выше информационные системы мониторинга и диспетчеризации транспорта используют подобные данные в своей работе ежедневно.
Сервисы поиска попутчиков
Рodorozhniki.com. Каждый день сотни тысяч людей преодолевают один и тот же привычный маршрут на работу, учебу или куда-то там еще. Кто-то делает это на своем 5-ти местном автомобиле, скучая в заторах, а кто-то намеревается протиснуться в маршрутку или метро, пытаясь добраться в том же направлении. Суть ресурса podorozhniki.com [13] проста - объединить пассажиров и водителей, которые хотят рационально использовать автотранспорт. Необходимо указать, куда и когда планируется поездка, и система подберет попутчиков-подорожников по заданному маршруту. Поездки можно планировать как в пределах города, так и для междугородних путешествий. Преимущества сервиса для водителей: расходы на бензин (а, возможно, и другие) частично или полностью компенсируют попутчики; водителям удастся избежать стресса и нагрузки от ежедневного вождения (участники проекта podorozhniki.com могут по очереди исполнять роль водителя). К преимуществам для пассажиров следует отнести: стоимость проезда с водителем-подорожником сопоставима со стоимостью проезда в общественном транспорте; возможность передвигаться по городу или между городами с комфортом на автомобиле вместо не всегда удобного общественного транспорта. Чем больше людей воспользуется ресурсом podorozhniki.com для нахождения попутчиков, тем свободнее станут дороги, уменьшится количество дорожных заторов, выбросов вредных газов.
Dowezu.ru. Проект [14] помогает в поиске попутчиков для совместного путешествия или езды на работу. Водитель и пассажир находят друг друга по схожему маршруту, знакомятся, общаются и договариваются о совместных поездках.
На сайте проекта необходимо заполнить анкету и после этого можно пользоваться всеми сервисами сайта. Также возможно вести переписку с попутчиками, смотреть фотографии и многое другое.
Таким образом, системы поиска попутчиков могут быть полезны для извлечения сведений о намерениях перемещений владельцев мобильных устройств. На основе таких сведений, возможно, осуществлять прогнозирование перемещений мобильных устройств и их владельцев.
GPS-трекеры индивидуального пользования
На сегодняшний день, можно выделить две основные группы GPS-трекеров: аппаратные, в виде отдельных устройств, и программные, в виде приложений для мобильных устройств.
Рассмотрим пример аппаратного GPS-трекера «ГДЕ МОИ». GPS-трекер «ГДЕ МОИ» - это небольшое устройство для спутникового слежения за автомобилями, людьми и другими объектами. Положив GPS-трекер в бардачок автомобиля или портфель ребенка, можно отслеживать их перемещение в городе и за его пределами. Таким образом, GPS-трекер служит «маячком», позволяющим отслеживать передвижение. Технически в GPS-трекере совмещено два устройства: GPS-приемник и GSM-модем. С помощью спутниковой системы позиционирования GPS-трекер вычисляет координаты и скорость движения, и тут же передает полученные данные наблюдателю через GPRS-канал сотовой связи (для этого в устройство вставляется SIM-карта). Результаты непрерывного наблюдения в течение некоторого промежутка времени позволяют получить маршрут объекта. Используя WEB-сервис «ГДЕ МОИ», доступный по адресу http://my.gdemoi.ru (мобильная версия - http://gdemoi.mobi) вы можете отслеживать местонахождение объектов с GPS-трекерами в режиме «он-лайн». Для этого достаточно наличие мобильного телефона или компьютера: данные от GPS-трекера накладываются на электронную карту, показывая текущее положение (с адресом) и пройденный маршрут.
Когда объект на время покидает зону GSM-покрытия (например, в метро или за городом), GPS-трекер накапливает данные во встроенной памяти и затем, при появлении сотового сигнала, передает их единым пакетом. С помощью WEB-сервиса «ГДЕ МОИ» возможно отслеживание истории перемещения объекта. История перемещений GPS-трекера хранится до трех лет. На маршрутах отмечаются: время и адрес начала и конца движения, время в пути и протяженность маршрута, скорость и другие параметры. С помощью услуг «ГДЕ МОИ» можно получать моментальные уведомления посредством SMS, автоматическим телефонным звонком или на E-mail об интересующих событиях: нажатие тревожной кнопки, посещение заданной гео-зоны,
отклонение от маршрута, контроль посещений заданных мест, низкий заряд аккумулятора, выключение GPS-трекера, снятие GPS-трекера с объекта, срабатывание автомобильной сигнализации [12].
Далее, в качестве примеров программных разновидностей GPS-трекеров и демонстрации их функциональных возможностей, рассмотрим 5 популярнейших (с наибольшими рейтингами Google Play приложений для ОС Android) спортивных GPS-трекеров. Большинство подобных приложений умеет не только считать километраж, но и рисовать маршруты, формировать статистику перемещений и делиться ей в социальных сетях. Однако, несмотря на схожий принцип работы, у каждой из подобных программ есть свои особенности.
Runkeeper в Google Play. Приложение ориентировано именно на бегунов: акцент сделан на маршруты, трассы и командные забеги. Кроме того, Runkeeper [15] оснащен системой тренировок, что дает возможность избежать типичных для новичков ошибок и сделать пробежки более эффективными. Вся необходимая информация по маршруту выводится в наушники прямо поверх музыки (во всех спорт-трекерах существуют плееры). Помимо стандартных для спорт-трекеров счетчиков дистанции, средней скорости и сожженных калорий, Runkeeper хорошо интегрируется с соцсетями, позволяя «расшаривать» достижения, сравнивать их с рекордами друзей. Для полноценного использования приложения потребуется регистрация на сайте, возможная через аккаунт в Facebook. Внешний вид одного из окон приложения приведен на рис. 8.
1 Stop Ц Pause i|
г 1 r=P
Рис. 8. Главное окно Runkeeper
Endomondo Sports Tracker в Google Play. Endomondo [16] -кросплатформенное приложение, предназначенное для фиксации данных о тренировках. Среди функций - счетчики продолжительности и средней скорости пробежки, расстояния и сожженных калорий, подача аудиосигналов и несколько режимов тренировки. Как и большинство спорт-трекеров, система достижений в Endomondo имеет состязательный характер: соревноваться можно со своими собственными рекордами, рекордами друзей и лучшими достижениями на маршруте (их Endomondo запоминает в виде трасс). Кроме того, есть
возможность включать в секундомере приложения обратный отсчет. В отличие от Runkeeper, аудиоподсказки в Endomondo вынесены в платную версию. Регистрация возможна как через форму на сайте, так и через Facebook -последний вариант позволяет автоматически выкладывать результаты прямо в хронику. Внешний вид приложения приведен на рис. 9.
Рис. Я. Внешний вид приложения Endmondo
Adidas miCoach в Google Play. Adidas miCoach [17] - приложение от фирмы Adidas, первоначально созданное для работы с ее проприетарными гаджетами для анализа пробежек. Однако и без них программа позволяет накапливать статистику по дистанции, калориям и скорости, осуществлять звуковые подсказки и планировать тренировки. Среди режимов: свободная пробежка и режим «трека», сложность которого меняется в зависимости от указанного уровня подготовки. Главными же преимуществами miCoach являются поддержка русского языка (в аудиоподсказках, в частности) и календарь тренировок, позволяющий работать с ним также в приложении Google-Календарь. Запланированные тренировки, в нем записанные, miCoach умеет отправлять на телефон. Внешний вид одного из окон приложения приведен на рис 10.
Runtastic в Google Play. В целом, напоминающий Runkeeper, Runtastic [18] умеет считать дистанцию, время, скорость и сожженные калории. Принципиальное отличие - слежение за перемещениями в трех измерениях, с точным отсчетом высоты, позволяющим подбирать сложность дистанции. Всю собранную информацию приложение выстраивает в красочные графики, которые можно автоматически публиковать в Facebook. PRO-версия отличается отсутствием рекламы, наличием голосовой связи, метеосводками и работой с Google Earth. Также, отличительной чертой Runtastic является принципиальная мультиплатформенность: кроме стандартных iOS и Android, программа поддерживает Windows, Blackberry и Bada. Внешний вид одного из окон приложения приведен на рис 11.
І От 0 * ^ і 8:53
= /"ипкаЛіс Л ї
Рис. 10. Приложение Adidas miCoach
Рис. 11. Приложение Runtastic
Sports Tracker. Еще один популярный спортивный трекер — Sports Tracker [19]. Он доступен не только для Android. Есть версии для iOS и Windows Phone. Sports Tracker умеет различать свыше двенадцати видов спорта и показывать статистику по каждому из них с разбивкой дистанции на отрезки. Кроме того, в сервисе предусмотрены звуковые выкладки каждые пятьсот метров с информацией об общем времени, времени за пройденный отрезок и скорости (кроме стандартных км/ч, имеются еще мин/км). После окончания пробежки, ее детали будут доступны на сайте приложения, с цветовым отображением скорости на маршруте. Регистрация возможна как через форму, так и через Facebook - в этом случае будут доступны данные о перемещениях ваших друзей, зарегистрированных в программе. Сайт Sports Tracker оснащен еще и счетчиком, суммирующим дистанцию, преодоленную всеми пользователями приложения. Внешний вид одного из окон приложения приведен на рис. 12.
Таким образом, GPS-трекеры позволяют производить мониторинг и накапливать информацию о перемещениях мобильных устройств, что, в свою очередь, может быть использовано при построении моделей перемещения узлов самоорганизующихся мобильных сетей. Кроме того, данные о перемещениях мобильных устройств, полученные в процессе работы подобных систем, могут быть применены для решения задач управления транспортными потоками (как автомобильными, так и пешеходными).
Заключение
С одной стороны, операторы мобильной связи собирают данные о перемещениях и различных характеристиках мобильных устройств в некотором приближении. В частности, в открытом доступе есть сведения об экспериментах, проводимых для сбора различных данных крупным российским оператором «Билайн». Естественно, доступ к результатам таких экспериментов сильно ограничен правовыми и коммерческими причинами. Благодаря тому, что работа сотовых мобильных сетей неотрывно связана с определением местопо-ложения, стали развиваться и геоло-кационные сервисы на основе GSM/UMTS-сети.
Рис. 12. Приложение Sports Tracker
Основными критериями работы геолокационных сервисов являются не только точность определения координат мобильного устройства, но и частота их
обновления по запросу, возможность получить не только актуальные
координаты в текущий момент, но и хранить исторические данные и строить маршрут передвижения устройства, а значит и абонента.
Поскольку работа многих абонентских услуг связана с получением координат конкретного абонента, показать эти координаты возможно только в случае, если абонент дал на это разрешение: подтвердил свое согласие при запросе от геолокационного сервиса. Другого способа получить координаты абонента нет [4].
С другой стороны, в настоящее время существуют готовые программноаппаратные решения, позволяющие отслеживать положение транспорта с помощью специализированных мобильных устройств. Такие решения применяются в горнодобывающей отрасли для отслеживания текущего положения горного оборудования (Автоматизированная система управления горнотранспортными комплексами “Карьер”, разработанная ВИСТ Групп, Modular Mining Dispatch) и др., а также при организации движения общественного транспорта (как в пределах одного населенного пункта, так и в региональном масштабе). Наиболее яркие примеры программно-аппаратных решений в сфере организации движения общественного транспорта - диспетчеризация служб такси. Для организации взаимодействия между компонентами программноаппаратного комплекса используются все виды связи - как проводной, так и беспроводной (включая спутниковую связь).
Существуют решения и для индивидуального применения - так называемые GPS-трекеры, как аппаратные, так и программные, в виде приложений для мобильных устройств. Для функционирования подобных приложений
Ф $ ill Р 10.19
Л ^
© DURATION/TIME
00:05:59
2.45,
О SPEED/PACE О AVG SPEED/AVG РАСЕ
27.2 km/h 24• 8 km/h
требуется подключение к сети Интернет и передача данных о перемещении центральному серверу с целью дальнейшей обработки.
Среди прочих выделяется ещё одна группа информационных систем, с помощью которых можно извлекать информацию о перемещениях владельцев мобильных устройств: популярные системы типа «Попутчики»
(podorozhnik.com, dowezu.ru), позволяющие водителям и пассажирам связаться между собой для совершения совместных поездок как в пределах одного города, так и в пределах государства.
Итак, на сегодняшний день появляется всё большее количество информационных систем, так или иначе использующих телекоммуникационный ресурс мобильных устройств. Все эти системы, как правило, являются коммерческими проектами, направленными на решение частных задач. В то же время, информация о мобильных устройствах, их перемещениях, намерениях перемещений их владельцев и т. д., т.е. информация, используемая в этих изолированных друг от друга информационных системах, представляется полезной для моделирования перемещений узлов самоорганизующихся мобильных сетей. Однако, сведения о мобильных устройствах и их перемещениях, полученные в результате работы рассмотренных информационных систем в силу функциональной разнородности и информационной изолированности этих систем, обычно не применяются в исследованиях мобильных сетей.
Централизованный сбор разнородной информации на базе единой программной платформы или, по крайней мере, создание технологии доступа и интеграции существующих данных, по глубокому убеждению авторов, могут быть чрезвычайно полезны для формирования комплексного представления о процессах, протекающих в мобильных сетях (в том числе самоорганизующихся), их моделирования, создания новых и развития существующих методов передачи данных.
Литература
1. Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update -С.2012-2017. - Режим доступа:
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/ white paper c11-520862.html
2. Шишаев, М.Г. Организация динамической коммуникационной сети на базе мобильных устройств с многокомпонентной метрикой маршрутов / М.Г. Шишаев, А.В. Трефилов // Труды Кольского научного центра РАН. Информационные технологии.- Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. - 4/2012(11). - Вып. 3. -С.99-105.
3. Шишаев, М.Г. Имитационная модель пространственных перемещений объектов с квазислучайными параметрами маршрутов / М.Г. Шишаев, С.Ю. Ели-сеенко // Труды Кольского научного центра РАН. - Информационные технологии. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. -4/2012(11). - Вып. 3. -С.106-114.
4. По следам мобильного телефона. Геолокация с помощью сотовой сети. -Режим доступа: http://habrahabr.ru/company/megafon/blog/167905/
5. Mobility model in ad hoc network. - Режим доступа: http://www-public.it-sudparis.eu/~gauthier/MobilityModel/mobilitymodel.html
6. Lu, G., Manson, G., Belis, D. Mobility Modeling in Mobile Ad Hoc Networks with Environment-Aware./ Gang Lu, Gordon Manson and Demetrios Belis // Journal of Networks, vol. 1, no. 1, may 2006.
7. ВИСТ Групп. Решения для горнодобывающей отрасли. -Режим доступа: http://www.mwork.su/images/news/vist/3.pdf
8. Современные программные системы компании Modular Mining для управления горным оборудованием на карьерах //Горная Промышленность. -№4. -1996.
9. Проект «Интеллектуальный карьер». - Режим доступа: http://community.sk.ru/net/1110187/
10. АСУ ГТК - Автономный вариант. - Режим доступа: http: //www .sotekom.ru/content/asu-gtk-avtonomnyy-variant
11. Высокоэффективные системы управления карьерной техникой.
- Режим доступа: http://wenco.ru/
12. GPS трекеры «ГДЕ МОИ». - Режим доступа: http://www.gdemoi.ru/gps-treker.php
13. Добро пожаловать на podorozhniki.com! - Режим доступа: http: //podorozhniki.com/ru/about
14. Помощь и советы. - Режим доступа: http://dowezu.ru/app ref/faq.aspx
15. Runkeeper. - Режим доступа: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.fitnesskeeper.runkeeper.pro
16. Endomondo Sports Tracker. -Режим доступа: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.endomondo.android
17. Adidas miCoach. - Режим доступа: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.adidas.micoach
18. Runtastic. - Режим доступа: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.runtastic.android
19. Sports Tracker. - Режим доступа: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.stt.android
20. Профессиональный ГЛОНАСС GPS мониторинг транспорта с помощью систем Voyager. - Режим доступа: http://www.gps-spb.ru/glonass-monitoring-transporta.html
21. BusReport. - Режим доступа:
http://gurtam.com/ru/gps tracking/gps business/telematics soft.html?app=busrep ort
22. Комплексная программа для диспетчерской такси! - Режим доступа: http: //www .infinitydv .ru/infinity-taxi
Сведения об авторах
Датьев Игорь Олегович - к.т.н., научный сотрудник,
e-mail: [email protected]
Igor O. Datyev - Ph. of Sci (Tech), Researcher
Шемякин Алексей Сергеевич - младший научный сотрудник, e-mail: [email protected] Alexey S. Shemyakin - Junior researcher
