Функциональная схема АвтоГРАФ-GSM (ГЛОНАСС)

*Блоки, присутствующие только в модификации АвтоГРАФ-GSM+

GSM-модем

GSM-модем служит для доступа контроллера в сеть сотовой связи GSM. Приём и передача GSM-сигнала осуществляется через внешнюю GSM-антенну. Идентификация контроллера в сети GSM, а также доступ к услугам и сервисам, предоставляемым оператором сотовой связи осуществляется с помощью SIM-карт, устанавливаемых в контроллер. GSM-модем выполняет несколько функций: Обеспечивает доступ и идентификацию устройства в сети сотовой связи стандарта GSM с помощью SIM-карты. Обеспечивает обмен данными (в т.ч. и передачу точек трека) между контроллером АвтоГРАФ-GSM и сервером по протоколу TCP/IP через сеть Интернет с помощью услуги пакетной передачи данных GPRS. Обеспечивает обмен информационными и управляющими SMS-сообщениями и USSD-запросами (например, для контроля состояния лицевого счета). Осуществляет отправку исходящих и прием входящих звонков, обеспечивая услугу голосовой связи между водителем, диспетчером и другими абонентами. Контроллеры АвтоГРАФ-GSM+ опционально могут быть оснащены GSM-модемом с поддержкой технологии 3G, позволяющей передавать данные на более высокой скорости.

GPS / ГЛОНАСС модуль

GPS/ГЛОНАСС модуль, построенный на базе 72-канального высокочувствительного приёмника, с помощью внешней активной GPS/ГЛОНАСС-антенны принимает кодовые сигналы со спутников систем GPS (NAVSTAR) и ГЛОНАСС, и, с помощью внутреннего вычислителя, определяет географические координаты местоположения приемника, а также точное время, скорость и направление движения. Полученные данные по протоколу NMEA поступают с выхода GPS/ГЛОНАСС модуля в блок центрального процессора для дальнейшей обработки. Поддержка гибридной навигационной системы, которая совмещает две системы (GPS и ГЛОНАСС), позволяет более точно определить местоположение объекта даже в самых тяжёлых условиях видимости спутников. Использование гибридной системы также позволило сократить время холодного старта приемника до 23с.

Центральный процессор

Центральный процессор – это ядро контроллера АвтоГРАФ-GSM, связывающее все компоненты системы воедино и обеспечивающее их взаимодействие, согласно заложенной в него программе. В качестве процессора выступает быстродействующая однокристальная микроЭВМ, обеспечивающая скорость и точность вычислений, достаточную для решения различных навигационных и сервисных задач. Программа процессора (микропрограмма или «firmware») – это набор алгоритмов, разработанный специалистами ООО «ТехноКом» и являющийся «ноу-хау» компании. Благодаря этой программе, центральный процессор обеспечивает приём данных, поступающих от различных блоков системы, их логическую и математическую обработку и, как результат, принятие решений, на основании которых вырабатываются управляющие команды для блоков контроллера в зависимости от конкретной ситуации. Следует заметить, что функционал микропрограммы контроллера АвтоГРАФ-GSM постоянно расширяется и улучшается, предоставляя пользователям системы новые и улучшенные функции и возможности.

Модуль энергонезависимой FLASH-памяти

Модуль энергонезависимой FLASH-памяти служит в качестве устройства хранения накопленных данных типа «чёрный ящик». Модуль FLASH-памяти рассчитан на 270.000 и более записей, обеспечивая их хранение в течение длительного времени (до 10 лет) даже в случае отключения питания устройства. Модуль FLASH-памяти в контроллере АвтоГРАФ-GSM построен по принципу кольцевого накопителя. Это означает, что при заполнении модуля памяти, каждая новая запись будет записываться на место наиболее старой записи на текущий момент, обеспечивая максимум актуальности хранимой информации. Кроме внутренней FLASH-памяти в контроллерах предусмотрена дополнительная память для хранения, например, большого количества снимков с фотокамер или логов работы. Контроллеры АвтоГРАФ-GSM поддерживают подключение внешней SD-карты объёмом до 32Гб. Контроллеры АвтоГРАФ-GSM+ оснащены дополнительной внутренней памятью типа eMMC объёмом 4Гб, с низким потреблением и высокой скоростью работы.

Драйвер питания

Драйвер питания с цепями защиты формирует все необходимые напряжения питания составных частей контроллера. Основной вход питания позволяет работать в бортовой сети с напряжением питания от 10 до 50 вольт, что делает возможным использование контроллера совместно с подавляющим большинством транспортных средств без применения каких-либо дополнительных согласующих цепей. Кроме того, драйвер питания обеспечивает защиту контроллера от переполюсовки, перенапряжения, помех и т.д. Для дополнительной защиты устройства, в цепь питания на печатной плате прибора установлен самовосстанавливающийся предохранитель. Вход внешней аккумуляторной батареи (АКБ) обеспечивает резервное питание контроллера в случае пропадания напряжения в цепи основного питания.

Следует помнить, что длительное воздействие на контроллер предельных (и особенно превышающих предельные) значений параметров в цепи питания может привести к необратимым последствиям в элементах защитных цепей вследствие перегрева или пробоя, что в свою очередь может привести к неработоспособности контроллера. Рабочий диапазон напряжений питания, а также предельные значения напряжения питания указаны в разделе «Технические характеристики».

Блок входов и выходов

Блок входов/выходов служит для контроля состояния и измерения параметров внешних устройств и механизмов, а также для управления различными исполнительными устройствами и устройствами оповещения. Блок входов/выходов делится на следующие подгруппы: Цифровые (дискретные) входы. Эти входы характеризуются двумя состояниями: «1» и «0» и могут фиксировать как изменение состояния входа, так и вести подсчет импульсов и измерение частоты. Цифровые входы различаются по типу логикой работы: по «–» (по «массе») и по «+». Контроллеры серии АвтоГРАФ-GSM оснащены четырьмя цифровыми входами по «–» и двумя цифровыми входами по «+». Кроме того, возможно использование аналоговых входов в качестве цифровых с логикой работы по «+» и настраиваемым порогом переключения из «0» в «1». Отличия в логике работы дискретных входов: Физическое состояние входа Логическое состояние Вход по «–» (по «массе») Вход по «+» Замкнут на «+» 1 1 Разомкнут 1 0 Замкнут на «–» (на «массу») 0 0 Как видно из таблицы, логическое состояние входов по «–» и по «+» в разомкнутом состоянии отличается и это необходимо учитывать при подключении внешних устройств к цифровым входам контроллера. Режимы работы дискретных входов обоих типов программируются индивидуально для каждого входа и могут принимать следующие значения: Обычный вход – в этом режиме контроллер фиксирует изменение состояния на цифровом входе, при этом в память контроллера пишется внеочередная точка трека, с помощью которой можно определить точные координаты и время изменения состояния на входе. Этот режим идеально подходит для фиксации срабатывания различных датчиков и контроля работы механизмов. Например: тревожной кнопки, датчика давления масла, зажигания, датчика наличия пассажира (такси), срабатывания охранной сигнализации, открытия дверей, «концевиков» различных исполнительных механизмов спец- и стройтехники и др. Также, при изменении состояния на входе, имеется возможность внеочередной отправки данных на сервер по протоколу GPRS, а также отправки SMS-сообщения или голосового вызова на заданный номер телефона. Накопительный счётчик – этот режим предназначен для учёта количества срабатываний входа и подсчёта различных событий. Например, для подсчёта количества импульсов, поступающих с датчиков расхода топлива с импульсным выходом (типа ДРТ-5 или VZO), датчика количества пассажиров, датчика оборотов, датчика подъёма кузова самосвала и др. В режиме накопительного счётчика устанавливается период записи показаний счётчика в память прибора. Запись точки трека при изменении состояния на входе в этом режиме не производится. Периодический счетчик – этот режим предназначен для подсчёта количества импульсов в течение одной минуты. Режим периодического счётчика используется для снятия показаний датчиков, передающих значение измеряемого параметра в виде пачки импульсов, количество которых пропорционально величине измеряемого параметра. Например, этот режим используется для работы с датчиками уровня топлива, температуры и оборотов двигателя с импульсным выходом. Запись точки трека при изменении состояния на входе в режиме периодического счётчика не производится. Частота – этот режим предназначен для работы с датчиками, имеющими частотный выход. Диапазон измерения частоты: от 0 до 2500 Гц. Режим измерения частоты используется, к примеру, для работы с датчиками уровня топлива с частотным выходом, датчиками оборотов двигателя, вала, датчиками приближения и др. Аналоговые входы – служат для измерения значения параметров, величина которых пропорциональна уровню напряжения на аналоговом входе. Этот режим используется, например, для измерения уровня топлива в баке с помощью датчиков уровня топлива с аналоговым выходом (штатные аналоговые датчики, ДУТ-Е, LLS, «Стрела-А», ДТ7.3-01 / 07, «Эскорт-ТД», «УЗИ-1.х» и т.п.), а также для измерения температуры, давления, уровня жидкостей и других параметров, измеряемых с помощью различных датчиков с аналоговым выходом.  Настройки прибора позволяют изменять период опроса аналоговых входов, а также различные параметры усреднения (сглаживания) измеряемой величины и предоставляют возможность адаптивной записи (запись при изменении значения уровня напряжения на заданную величину). Контроллер оснащен двумя аналоговыми входами с 10-разрядным АЦП.  Первый аналоговый вход имеет диапазон измеряемого напряжения от 0 до 10 вольт, который делится на 1024 ступени (от 0 до 1024).  Второй аналоговый вход имеет диапазон измеряемого напряжения от 0 до 24 вольт (но не более напряжения питания контроллера), который делится на 1024 ступени (от 0 до 1024). Кроме того, контроллер имеет возможность использования аналоговых входов в качестве цифровых с логикой работы по «+» и настраиваемым порогом переключения из «0» в «1». Это, помимо прочего, дает широкие возможности для фиксации переходов уровней различных аналоговых величин через пороговые значения.  В режиме работы аналогового входа в качестве цифрового параллельно ведется и запись аналоговых данных, что позволяет использовать эти входы для решения задач, когда требуется и контроль аналоговой величины на всем диапазоне измерения, и фиксация фактов перехода значений этой величины через заданный порог (например, критические значения давления, температуры, уровня топлива и т.п.). Высокоомный вход – служит для подключения устройств с потенциальным выходом.  Дискретные выходы – служат для управления различными внешними исполнительными устройствами, а также для включения устройств оповещения. Контроллер оснащен двумя дискретными выходами с открытым коллектором. Управление дискретными выходами (изменение состояния) может производиться с помощью управляющих SMS-сообщений или команд, переданных через сервер по протоколу GPRS. Существует возможность как изменения состояния выхода с фиксацией (до следующего управляющего сообщения), так и подачи на выход импульса определенной длительности (от 1 до 10 секунд).

Более подробная информация о конфигурировании контроллера при помощи СМС и серверных команд приведена в документе «Управляющие SMS и серверные команды АвтоГРАФ-GSM».

Порт USB

Порт USB, встроенный в контроллер, служит для: Программирования, конфигурирования и диагностики контроллера с помощью программы-конфигуратора «GSMConf» (со встроенным модулем диагностики «АвтоГРАФ-Контроль»);  считывания содержимого «чёрного ящика» в диспетчерское ПО «АвтоГРАФ»;  обновления внутреннего программного обеспечения контроллера (микропрограммы); работы с контроллером в режиме «GPS-мышь».  В режиме «GPS-мышь», контроллер, подключенный к порту USB ПК, ноутбука или КПК с помощью кабеля, через драйверы виртуального последовательного порта (СОМ-порта) передает текущее местоположение по протоколу NMEA в формате RMC с периодичностью 1 раз в секунду. Это позволяет позиционировать положение объекта, оснащенного контроллером АвтоГРАФ-GSM, в таких программах как OziExplorer, Google Earth Plus/Pro (Google Планета Земля Плюс/Про), ДубльГИС для ПК 3.0, Garmin, Navitel и многих других.

Более подробно о работе контроллера в режиме «GPS-мышь» см. в документе «Описание работы в режиме GPS-мышь».

Шина CAN (SAE J1939/FMS)

CAN – стандарт промышленной сети, ориентированный, прежде всего, на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков. Используется в автомобильной промышленности в качестве линии управления и контроля. CAN-интерфейс контроллера обладает возможностью подключения к шине CAN транспортных средств и ориентирован на работу с протоколом стандарта SAE J1939 / FMS. В этом стандарте работают такие известные производители большегрузных автомобилей как SCANIA, MAN, VOLVO, DAF, IVEKO, RENAULT, MERCEDES (DaimlerChrysler), КАМАЗ и МАЗ последних модификаций, а также ряд автомобилей других производителей, использующих данный стандарт и протокол. Подключение к двухпроводной шине CAN существенно облегчает задачу как собственно подключения, так и снятия большого количества параметров напрямую со штатных датчиков транспортных средств. В список параметров, которые можно получить через шину CAN вошли: скорость автомобиля, состояния круиз-контроля, педали газа, тормоза и сцепления, расход топлива, уровень топлива в баках (до 6 датчиков), обороты двигателя, пробег до ТО, моточасы, температура охлаждающей жидкости, масла и топлива, общий и суточный пробег автомобиля, нагрузка на ось (колеса). Кроме того, предусмотрены пользовательские параметры, не вошедшие в стандарт SAE J1939 / FMS. При помощи программы-конфигуратора «GSMConf» опытные пользователи могут настроить любой другой известный протокол CAN: задать все необходимые параметры этого протокола и считывать с шины CAN нужную информацию.

Шина RS-485 (TIA / EIA-485-A)

RS-485 (TIA / EIA-485-A) – стандарт передачи данных по двухпроводному последовательному каналу связи. Служит для подключения по двум проводам одновременно до 16 различных устройств и датчиков, работа с которыми предусмотрена программным обеспечением контроллера. Контроллеры АвтоГРАФ-GSM оснащены двумя шинами RS-485. Дополнительная шина RS-485-2 предназначена для подключения фотокамеры к контроллеру АвтоГРАФ-GSM. Контроллер поддерживает подключение до 16 фотокамер одновременно. К шине RS-485-1 могут быть подключены до 8 датчиков уровня топлива «LLS», «Эскорт-ТД», «Стрела D485», «ДУТ-Е-485», «ДТ7.3-06», «УЗИ-1.х» и т.п., а также дополнительные модули расширения функционала контроллера: внешний приёмник GPS/ГЛОНАСС, дисплей индикации и обмена сообщениями с водителем, блок учёта пассажиропотока, модули расширения дискретных и аналоговых входов, барометрический высотомер, «прозрачный» канал передачи данных, преобразователи RS-232 / RS-485, фотокамеры, датчики температуры и веса и т.п.

Шина 1-Wire

Интерфейс 1-Wire был разработан фирмой Dallas Semiconductor (ныне – Maxim / Dallas) и является простой и удобной шиной расширения для подключения различных внешних устройств или датчиков. В качестве таких устройств и датчиков могут выступать модули идентификации iButton, считыватели карт доступа, дистанционные считыватели-транспондеры, цифровые термометры, а также другие устройства, оснащённые этим интерфейсом, работа с которыми предусмотрена программным обеспечением процессора контроллера (прошивкой).

RS-232 (EIA/TIA-232-E)

RS-232 – это последовательный интерфейс передачи данных, относительно общего провода, который обеспечивает связь двух устройств: контроллера АвтоГРАФ-GSM и любого внешнего устройства, работа с которым поддерживается микропрограммой контроллера. Контроллер АвтоГРАФ-GSM поддерживает работу с внешним ГЛОНАСС/GPS приемником, передающим данные в протоколе NMEA 0183; с устройством CAN-LOG и прибором АвтоГРАФ-Навигатор по интерфейсу RS-232. Функционал контроллера постоянно расширяется, соответственно пополняется список поддерживаемых устройств.

Акселерометр

Цифровой трехосевой акселерометр позволяет измерять ускорение в диапазоне от ±2g до ±16g и может использоваться для определения движения, ориентации контроллера, измерения уровня вибрации, распознавания свободного падения и ударов по корпус контроллера. В контроллере может быть задан порог ускорения, при превышении которого на заданный телефонный номер будет отправлено уведомление и инициирована внеочередная отправка данных на сервер или включение цифровых выходов контроллера.

Цепь заряда резервного аккумулятора (*только АвтоГРАФ-GSM+)

Встроенная в драйвер питания цепь управления и заряда внешнего аккумулятора, позволяет своевременно осуществлять переход на резервное питание и обеспечивать поддержание уровня заряда резервного аккумулятора, а также дает команду центральному процессору на передачу SMS-сообщения о достижении резервным аккумулятором критического уровня разряда.

Модуль голосовой связи (усилитель громкой связи) (* только АвтоГРАФ-GSM+)

Модуль голосовой связи обеспечивает голосовую связь с водителем по каналу GSM. Контроллер АвтоГРАФ-GSM+ содержит блок голосового интерфейса с пользователем, состоящий из устройства громкой связи, микрофона и кнопки ответа / вызова. Усилитель, встроенный в контроллер АвтоГРАФ-GSM+, усиливает мощность сигнала в 2,65 раз и подает его на динамик громкой связи с водителем. Выход усилителя, вход микрофона, а также контакт для подключения внешней кнопки ответа на вызов или отправки звонка выведены на отдельный 4-контактный разъём типа Mini-Fit. Модуль голосовой связи позволяет как принимать входящие звонки, так и производить исходящие звонки на 2 телефонных номера, запрограммированных в память контроллера. Управление звонками производится с помощью кнопки на устройстве громкой связи. Кроме того, модуль имеет возможность автоматического приема входящего звонка с номеров, шаблоны которых заданы в настройках контроллера (SMS командой или программой-конфигуратором).