WiFi, LTE и V2X блоки связи транспортных средств

Универсальные блоки связи транспортных средств UCU (Universal Communication Unit) обеспечивают подключение элементов в транспортном средстве с помощью систем или серверов высшего уровня через сети GSM/UMTS/LTE. В них, как правило, также входят Wi-fi модули (wi-fi роутер) для пассажиров, предоставляющий пассажирам в транспортных средствах городского общественного транспорта и рейсового общественного транспорта доступ к публичному интернету. По этой причине они всегда содержат мощный блок wi-fi, а также LTE модем (составляющая часть GSM связи). Это обеспечивает высокую пропускную способность данных и хорошую доступность Интернета или других приложений в транспортном средстве. Все модули UCU могут быть включены в систему удаленного наблюдения. Блок может быть подключен также и к другим шинам в транспортном средстве (Ethernet, RS 485, IBIS, CAN, и т.д.). Избранные модули могут поддерживать связь через радио интерфейс V2X.

Основные особенности роутеров

Универсальные блоки связи транспортного средства (UCU) обеспечивают подключение от транспортного средства через сети GSM/UMTS/LTE к публичному интернету, к частным APN или к различным типам серверов наблюдения, включая создание статистики трафика. Основой трафика является поведение LTE/UMTS роутера. Их составляющей частью являются, как правило, Wi-fi устройства для пассажиров (Wi-Fi роутер), предоставляющие пассажирам в транспортных средствах общественного транспорта (городского общественного транспорта и рейсового общественного транспорта) публичный доступ к интернету. По этой причине они всегда содержат мощный wi-fi блок, а также переключаемый LTE/UMTS модем (составляющая часть GSM связи).Это обеспечивает высокую пропускную способность данных и хорошую доступность Интернета или других приложений в транспортном средстве.

Мы поставляем решения GSM /Wi-Fi/V2X роутеров:

• встроенные в другие устройства (LCD для пассажиров, панели для остановок, EPIS 4.0C5, EPIS 5.0A, таблицы …)
• отдельные LTE/Wi-FI/V2X роутеры (UCU 5.0xx) — отдельная конструкция блока связи.

Все блоки связи транспортных средств UCU могут быть включены в систему удаленного наблюдения и могут отслеживать или управлять временем подключения, количеством передаваемых данных, динамически изменять стартовую страницу, выступать в роли сервера GNSS (GPS) для компонентов транспортного средства и т.д..

В настоящее время мы поставляем следующие конструкции универсальных блоков связи с поддержкой wi-fi для пассажиров:

• блок связи UCU 5.0 (до 2x GSM модемов с автоматическим выбором типа сети LTE или UMTS, знанием позиции GNSS (GPS, Glonass, Galileo), до 2x Wi-Fi с возможностью более 50 одновременных подключений и V2X), который также служит в качестве роутера (маршрутизатора) в транспортном средстве разделяющий компьютерные сети в транспортном средстве – передний/задний трамвай или информационные системы/системы видеонаблюдения. Блок также отвечает требованиям MSK к оборудованию транспортных средств общественного рейсового транспорта и отправляет статистику в «WiFi-центр». Изготовляется в 14 версиях.
• встроенный в LCD-дисплей с поддержкой связи (VCS xxx или табло), где wi-fi в транспортном средстве является составляющей частью внутреннего жидкокристаллического экрана. Преимуществом данного решения также является простое обновление данных (рекламных или транспортных) на ЖК-дисплее с помощью системы удаленного наблюдения.
• многофункциональный универсальный блок связи UCU 5.0x (2x LTE/WiFi/V2X роутер), который содержит содержит очень мощный Wi-Fi (более 50x одновременных подключений). Блок заменяет старый тип UCU 4.0 (производство будет остановлено в 2020 году).

Рис. 2: Принцип новейшего решения  блоков UCU 5.0x, который включает в себя роутер (маршрутизатор) для двух независимых компьютерных сетей, 2x LTE модема с интеллектуальным поиском GSM сети, мощным Wi-Fi с подключением более 50 пассажиров одновременно и технологическое подключение к шине CAN транспортного средства, RS 485 или другим датчиками и модулю GNSS (GPS, Glonass, Galileo).

Типы устройств для транспортных средств

Универсальные коммуникационные блоки (UCU) – роутеры для транспортных средств – возникли по причине необходимости обеспечить для транспортного средства независимую связь с общедоступным интернетом через сети GSM или в пределах APN с серверами более высокого уровня. Логическое решение заключается в том, чтобы использовать этот блок также для общего пользования и предоставить пассажирам доступ к публичному интернету через Wi-Fi на общественном транспорте или на рейсовом транспорте.

Поскольку универсальный блок связи должен включать в себя мощную систему управления и операционную систему, он был также логически дополнен маршрутизатором данных в/из транспортных средств, что позволяет использовать одну SIM-карту для нескольких нужд или использовать больше SIM-карт. При этом необходимо обеспечить соответствующую настройку приоритетов работы отдельных источников данных (QoS) и необходимую защиту доступа (соединение SSH).

Все блоки связи UCU утверждены железнодорожным управлением.

Существуют следующие решения – автономные и встроенные:

	автономное решение UCU 5.0 -  - предпочтительный тип коммуникационного устройства – LTE/Wi-FI/V2X роутера, который дополнительно расширен за счет связи с устройствами в транспортном средстве, включая общедоступный   wi-fi для пассажиров (множественный SSID), может включать в себя сервер GNSS, определение движения с помощью сенсоров и коммуникацию с помощью V2X.
	встроенный блок UCU для внутренних ЖК дисплеев с поддержкой связи (к примеру тип VCS 215LW), где устройство связи встроено в корпус ЖК-дисплея и использует его блоки управления,
	встроенный блок UCU 2.0 – отдельный тип блока связи, предназначенный для установки в другие устройства, особенно в табло VLP, где он позволяет осуществлять их непосредственное управление из диспетчерской (подходящее решение, когда в транспортном средстве нет бортового компьютера). Более детальное описание по требованию.
	автономное решение UCU 4.0 (описание см. дальше), где главный выход wi-fi для пассажиров имеет скорость потока данных до 40 MБит/с и с независимым

Принцип подключения

Рис. 3:  Пример подключения блока Wi-Fi UCU 5.0 LWG (роутера LTE/Wi-Fi/GNSS (GPS, Glonass, Galileo и 2x Ethernet) в транспортном средстве общественного транспорта.

Подключение Wi-Fi роутера (блока UCU x.x) в транспортном средстве – пример:
В транспортном средстве блок Wi-Fi для пассажиров можно подключить к:

• сети +24В (+12В) и активировать при каждом запуске транспортного средства (независимое решение см. рис. № 3)
• специальный выход, управляемый с бортового компьютера, напр. EPIS 4.0x . Затем управление активацией осуществляется путем включения соответствующего выхода бортового компьютера в соответствии с  типом маршрута с пассажирами.
• блок ethernet коммутатора (switch) ECU 0x.x,   управляется включением через интерфейс PoE.

Рис. 4: Пример отдельного подключения блока UCU 4.0L (по-новому UCU 5.0LW) в трамвае (разрешено Транспортным управлением).

Удаленное управление системой

Управление Wi-Fi — статистика о подключенных пользователях

Коммуникационные блоки UCU x.x могут управляться дистанционно с помощью поставляемого нами ПО Mediaserver , предназначенного для управления Wi-Fi, и транспортных ЖК-дисплеев или других инструментов (например, ПО для видеонаблюдения  SW BOS, предназначенное не только для регистрации пассажиров). В рамках данных программ можно дистанционно заменить приложение устройства или изменить настройки стартовой рекламы. В то же время, устройство может выполнять и хранить на Mediaserver следующие данные:

• статистику входов пассажиров,
• соотношение уникальных пользователей,
• ТОП посещенных доменов,
• соотношение операционных систем,
• соотношение браузеров,
• продолжительность пребывания пользователя,
• количество переданных данных,
• GPS местоположение входа,
• обеспечить rooming пассажира при пересадке.

При необходимости, модуль WiFi в транспортном средстве может быть дополнительно расширен функциями ПО:

• распространение рекламных сообщений, т. е. после подключения пассажира к Wi-Fi в транспортном средстве,  пользователь увидит рекламный баннер с возможностью выбора входа или выхода. При выборе возможности входа, пользователь попадет на страницы рекламы, при выборе опции выхода, он получит возможность свободного пользования интернетом.
• онлайн доступ к удаленной настройке рекламы на первой странице
• дистанционный контроль работоспособности — онлайн-наблюдение за устройством с возможностью выключения устройства до следующего включения блока питания.
• мониторинг обратной связи по активности, т.е. оценка статистики подключений (сколько человек подключилось, с каких устройств, в какое время и т. д.).

Управление компонентами в транспортном средстве

Через внешний доступ с сервера можно контролировать и регулировать компоненты в транспортном средстве. Одним из вариантов является считывание происходящего перед или в транспортном средстве через отдельную сеть Ethernet.

Другие расширяемые HW функции
При необходимости, блок может быть дополнительно расширен следующими HW функциями:

• GNSS сервера для других систем в транспортном средстве. Точность системы 2,5 м – тип SiRF STAR 4 (по требованию).
• Сенсоры для определения движения и ударов в транспортном средстве.
• считывание данных с транспортных средств CAN и RS485 (например, с термометра в транспортном средстве), блоков отслеживания количества пассажиров, и т.д.….