CC BY
47
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
3. Баширов Р.М. Оптимизация состава машинно-тракторного парка и распределения агрегатов по видам работ / Р.М. Баширов. -Уфа: БГАУ, 2000. - 113 с. - ISBN 5-7456-0035-7.
4. Хабатов Р.Ш. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Р.Ш. Хабатов. - М.: Инфра-М, 1999. - 208 с. - ISBN 5-86225-744-6.
5. Разработка адаптивных технологий производства продукции
растениеводства (методические рекомендации). - СПБ.: ГНУ
СЗНИИМЭСХ, 2005. 112 с.
Y.G. ARTEMIEV
ALGORITHMIC PRINCIPLES OF MACHINE AND TRACTOR FLEET TAILORING ON THE THEORY OF SETS BASIS
The paper describes the approach and computer program to choose the optimal structure of machine and tractor fleet with the use of a database management system.
УДК 631.171:330.115
А. М. ВАЛГЕ, д-р техн. наук; Э.А. ПАПУШИН, канд. техн. наук;
ЮН. БАСКАКОВ
ИСХОДНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА МОБИЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ С GPS СИСТЕМОЙ
В статье рассмотрены проблемы, которые необходимо решить при формировании исходных требований к информационным системам GPS навигации и этапы их разработки.
В связи с массовым распространением и удешевлением приемников спутниковых навигационных сигналов их начали активно внедрять для контролирования транспорта. С момента своего появления системы мониторинга транспорта прошли путь от примитивных и не-
69
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
надежных устройств, передававших информацию по запросу в коротких текстовых сообщениях, до сложных программно-аппаратных комплексов, максимально автоматизированных и использующих последние достижения микроэлектроники, техники, прикладной математики. При современном покрытии и стоимости услуг GSM-операторов можно организовать качественный и недорогой контроль в реальном времени.
Несмотря на все очевидные преимущества, рынок спутникового мониторинга еще очень далек от насыщения. Если же говорить о мониторинге, учитывающем специфику сельского хозяйства, можно сказать, что рынок практически пуст. Единичные предложения и дороговизна служат сдерживающим фактором. Основных преград для внедрения подобных систем, как правило, две. Первая - непонимание предназначения системы и потенциального экономического эффекта от ее внедрения. Вторая причина, весомая в российских реалиях, -противодействие внедрению персонала компании. Для многих из них значительную часть дохода составляет «подработка», возможность которой при достаточном контроле со стороны руководства предприятия утрачивается.
Экономический эффект от внедрения системы мониторинга формируется за счет следующих факторов:
1. Исключение «человеческого фактора». Внедренная система контроля за сельскохозяйственной техникой пресекает нецелевое использование технических средств.
2. Повышение эффективности использования техники. Грамотная автоматизированная диспетчеризация с контролем в реальном времени дает возможность снизить время простоя техники и повысить степень ее загрузки.
Все вышеперечисленное ведет к повышению производительности техники вместе со снижением себестоимости получаемой продукции, что в целом приводит к повышению конкурентоспособности предприятия на рынке.
Поскольку специализированные информационные системы (ИС) работы сельскохозяйственных агрегатов с GPS навигацией на рынке представлены слабо, то возникает необходимость создания таких систем, что, в свою очередь, требует формулировки исходных требований к системе. Для этого необходимо учитывать, какая информация доступна на входе информационной системы, а также какие за-
70
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
дачи должна она решать. В проведенных исследованиях использовались навигационный терминал, оснащенный модулем GPS и GSM-Телтоника FM4200 и счетчик топлива DFM 90 AP [1].
Данные с терминала поступают в текстовом виде. Формат данных описан в стандарте NMEA 0183. Сама информация представляет собой набор комбинаций букв и цифр и в таком виде недоступна для восприятия, поэтому необходимо ее обработать и представить в виде, понятном конечному пользователю (оператору ПК). Для оператора информацию можно разделить на две группы. Графическую, отображающую участки, где работал сельскохозяйственный агрегат, текущее его местоположение и табличную, которая содержит статистические данные о работе агрегата.
Для полного описания требований к информационной системе работы сельскохозяйственных агрегатов с GPS навигацией необходимо определить этапы, которые нужно выполнить для их создания.
Современное сельское хозяйство требует более широкого применения информационных технологий, так как оно крайне чувствительно к ошибкам в управлении, а для принятия любого грамотного управленческого решения в условиях неопределенности и риска необходимо постоянно держать под контролем различные производственные аспекты. Поэтому современный подход к управлению парком сельскохозяйственных машин предполагает вложение средств в информационные технологии. И чем крупнее предприятие, тем серьезнее должны быть подобные вложения.
Хотя информационные системы являются обычным программным продуктом, они имеют ряд существенных отличий от стандартных прикладных программ и систем. Можно выделить ряд характерных свойств.
1. Информационные системы предназначены для сбора, хранения и обработки информации, поэтому в основе любой из них лежит среда хранения и доступа к данным.
2. Информационные системы ориентированы на конечного пользователя, не обладающего высокой квалификацией в области вычислительной техники. Поэтому клиентские приложения информационной системы должны обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом, который предоставляет конечному пользователю все необходимые для работы функции и в то же время не дает ему возможность выполнять какие-либо не санкционированные действия.
71
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Таким образом, при разработке информационной системы приходится решать следующие основные задачи:
- разработка базы данных для приема и хранения информации;
- обработка первичных данных для получения необходимых показателей;
- разработка графического интерфейса пользователя клиентских приложений.
Первым шагом в проектировании информационной системы является формальное описание предметной области, построение полных функциональных и информационных моделей. Это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Указанные сложности способствовали появлению программно-технологических средств специального класса, так называемых CASE-средств, призванных повысить эффективность разработки программного обеспечения. В настоящее время под CASE-средствами понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, управление проектом, а также другие процессы.
Информационные системы также должны удовлетворять следующим основным требованиям.
Гибкость - способность к адаптации и дальнейшему развитию. Подразумевает возможность приспособления информационной системы к новым условиям, новым потребностям предприятия.
Надежность. Обеспечивается созданием резервных копий хранимой информации, выполнением операций протоколирования, поддержанием качества каналов связи и физических носителей информации, использованием современных программных и аппаратных средств.
Эффективность. Система является эффективной, если с учетом выделенных ей ресурсов она позволяет решать возложенные на нее задачи в минимальные сроки. Эффективность системы обеспечивается оптимизацией данных и методов их обработки, применением оригинальных разработок, идей, методов проектирования.
72
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
Безопасность. Под безопасностью, прежде всего, подразумевается свойство системы, в силу которого посторонние лица не имеют доступа к информационным ресурсам, кроме тех, которые для них предназначены. Требование безопасности обеспечивается современными средствами разработки информационных систем, современной аппаратурой, методами защиты информации, применением паролей и протоколированием, постоянным мониторингом состояния безопасности операционных систем и средств их защиты.
Разработка информационной системы производится в несколько этапов, совокупность которых называется жизненным циклом информационной системы. В общем случае под термином жизненный цикл системы понимается определенная эволюция, период времени и совокупность работ, меняющих состояние системы от появления замысла и начала ее разработки до окончания эксплуатации.
Опыт создания и использования стандартных моделей ИС позволяет условно выделить следующие основные этапы жизненного цикла:
- Стратегическое планирование.
- Анализ требований и разработка спецификаций к ИС (в форме целей и стратегии), определение того, что должна делать система. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы.
- Разработка методики проектирования (предварительного и детального) ИС в целом и ее компонентов. Определение того, как система будет делать то, что она должна делать. Проектирование - это разработка спецификации подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе.
- Разработка - создание функциональных компонентов и подсистем по отдельности, соединение подсистем в единое целое. Разработка включает в себя все работы по созданию определенной продукции и ее компонентов в соответствии с заданными требованиями. В разработку входит, например, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д.
- Аттестационное тестирование на соответствие требованиям и отладка.
- Внедрение - установка и ввод системы в действие.
73
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
- Эксплуатация (использование) - работы по подготовке к внедрению компонентов ИС в эксплуатацию.
К основным направлениям деятельности следует отнести:
- конфигурирование базы данных;
- конфигурирование рабочих мест пользователей;
- обеспечение эксплуатационной документацией;
- проведение обучения персонала;
- локализация проблем и устранение причин их возникновения;
- модификация ИС в рамках установленного регламента;
- подготовка предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы;
- сопровождение ИС - обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика.
Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы.
На каждом этапе жизненного цикла ИС возникает определенный набор технических решений и отражающих их документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, обоснована необходимость создания информационной системы работы сельскохозяйственных агрегатов с GPS навигацией. Определена структура формирования экономического эффекта от использования такого рода систем. Приведены этапы формирования требований к таким системам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Валге А.М., Тимофеев Е.В., Папушин Э.А. Использование глобальной системы позиционирования GPS для хронометража работы технических средств при заготовке кормов из трав / А.М. Валге, Е.В. Тимофеев, Э.А. Папушин // Сборник докладов XI международной научно-практической конференции (14-15 сентября 2010 г., г. Углич. -Углич, 2010. - С. 213-217.
74
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
A.M. VALGE, DSc (Engineering);
E.A. PAPUSHIN, Cand Sc (Engineering); YU.N. BASKAKOV
REQUIREMENTS BASELINE TO IT SYSTEMS FOR GPS-BASED MOBILITY MONITORING
The paper deals with the issues to be addressed and the stages of developing the requirements baseline to IT systems of GPS navigation.
75
