Рынок навигационных и сервисных платформ. Ассоциация разработчиков, производителей и потребителей оборудования и приложений на основе глобальных навигационных спутниковых систем
 Скачать 5.59 Mb.
|
|
Глава 1. Технологии, являющиеся основой телематических и интеллектуальных систем, и их развитие в России и за рубежом. 1.1. Основные технологии, лежащие в основе телематических транспортных и интеллектуальных систем, их перечень и краткая характеристика. Основными технологиями, используемыми в системах транспортной телематики на автомобильном транспорте и в дорожной отрасли, являются: координатно-временные и навигационные технологии; геоинформационные технологии; телекоммуникационные технологии, включая технологии мобильной связи и навигации; технологии сбора, хранения и обработки информации на ЭВМ. Инновационный квадрант (на сентябрь 2019 года) в сфере транспортных технологий приведён на рисунке ниже. Рисунок 1 - Инновационный квадрант в сфере транспортных технологий (на сентябрь 2019 года) 28 Координатно-временные и навигационные технологии применяются для определения географических координат, скорости и направления движения контролируемых транспортных средств. Реализация координатно- временных технологий в системах управления дорожными машинами и механизмами основана на использовании глобальных навигационных спутниковых систем. Геотехнологии обеспечивают возможность отображения информаций о движении контролируемых дорожных машин и механизмов на компьютере с использованием карты местности, представляемой в электронном виде, а также использование данной информации при решении задач управления. Геоинформационные технологии обеспечивают автоматизированное создание, хранение и поддержание в актуальном состоянии информации специализированных карт местности. Такое направление работ получило название «Электронная картография». Компьютерные системы, обеспечивающие создание электронных карт любых типов и масштабов, обозначаются специальным термином «географические информационные системы» (ГИС). Они обеспечивают обработку всех пространственных данных в цифровой форме. ГИС входят в состав программных комплексов современных телематических систем автомобильного транспорта и дорожной отрасли. В России можно выделить следующие основные технологии: Телематические технологии для общественного транспорта: Система контроля давления в шинах. Galileo/ГЛОНАСС/GPS-мониторинг. WI-FI-доступ в интернет. Медиацентр. Камера наблюдения. Электронный маршруто-указатель. Тахограф. 29 Речевые информаторы. Диспетчерский центр. Контроль топлива. Система экстренного реагирования. Тревожная кнопка. Онлайн видеонаблюдение. Рисунок 2 – Транспортная система видеонаблюдения Источник: [59] Беспроводные технологии для общественного транспорта («умный трамвай»): «Говорящий город». (голосовое оповещение для слепых граждан). Оплата проезда на транспорте. Galileo/ГЛОНАСС/GPS ГЛОНАСС/GPS-мониторинг. Речевые информаторы. Блок интеграции бортовых систем трамвая. Сбор диагностических данных для предиктивной диагностики. WI-FI-доступ в интернет. Медиацентр. Камера наблюдения. Электронный маршрутоуказатель. 30 USB-розетка. Диспетчерский центр. Система учета пассажиропотока. Маршрутное телевидение. Тревожная кнопка. Онлайн видеонаблюдение. Видеоконтроль происходящего в салоне. Электронные компоненты: 2G и 3G-модули CINTERION от Gemalto ; 3G и LTE-модули CINTERION от Gemalto; LTE и NB-IoT-модули CINTERION от Gemalto; LORA- модули ACSIP; WI-FI/ Bluetooth-чипы, модули и платы ESPRESSIF; LoRa-шлюз на базе ESP32; M2M беспроводные модули NEOWAY; LoRa-шлюз NEOWAY; Спутниковые и радиомодули Pacific Crest; Спутниковые модули Iridium; Модули видеокамер JHE; Патч-антенны Mobinus; Bluetooth-чипы Em Microelectronic. Монетизация ПО: платформа Sentinel LDK от Gemalto. Коммуникационное оборудование: 2G/3G/4G - терминалы CINTERION от Gemalto; 2G/3G/4G – терминалы Позитрон; 2G/3G/4G – терминалы Robustel; Спутниковые терминалы iridium; 31 Спутниковые терминалы Explorer от Combat immarsat; Радиомодемы Racom; Радиомодемы CalAmp и Ritron Радиомодемы Pacific Crest; 3G/4G- роутеры Robustel; Корпус для промышленных роутеров Robustel; M2M платформа управления роутерами и модемами Robustel; 3G/4G- роутеры на базе аппаратной платформы «Галактика»; M2M- платформа управления Позитрон; 3G/4G- роутеры Netmodule; 3G/4G- роутеры Teltonika; Комплекс радиосвязи «Волновая сеть»; GSM/VOIP-шлюзы; Транкинговые Е1/Т1 шлюзы Dinstar; Аналоговые шлюзы Dinstar; Комбинированные шлюзы Dinstar; Контроллеры сессий Dinstar; ГЛОНАСС/GPS-Мониторинг: Автомобильные трекеры Teltonika; Автомобильные трекеры Galileosky; ГЛОНАСС/GPS – трекеры Форт-Телеком; ГЛОНАСС/GPS – трекеры Queclink; Автономные закладки Вега-Абсолют; Умный мониторинг грузов Jointech; Датчики учета топлива Omnicomm; Датчики учета топлива EPSILON; Датчик работы механизмов АВТОСАТ ДРМ15; Расходомеры ТЕХНОТОН DFM; 32 Датчики температуры и влажности TZONE; Персональные трекеры Teltonika; Персональные трекеры Queclink; Тахограф АТОЛ; (сделано в России) CAN\1-WIRE\RFID-считыватели Teltonika; Бесконтактные считыватели Crocodile от Technoton; ПО для систем мониторинга Wialon local; Удаленный доступ Teltonika FOTA WEB; Профессиональная система спутникового (GPS, ГЛОНАСС) мониторинга транспортных средств Navixy. Видеомониторинг: Видеорегистраторы Teswell от Teswelltech; Видеорегистраторы EverFocus; Видеорегистраторы Howen; Комплекс видеофиксации действий сотрудников «Юпитер»; Мониторы для транспортного видеонаблюдения Teswelltech; Видеокамеры Teswell от Teswelltech; Видеокамеры JHE; Системы продвинутой помощи водителю Novacom-ADAS от Novacom Wireless; Система помощи водителю Movon ADAS Movon corporation. Оборудование LORAWAN (сделано в России): Базовые станции от Вега Абсолют; 33 Рисунок 3– Общая схема LORA WAN-сети Источник: [59] LoRa-модемы от Вега Абсолют; Оконечные устройства LoRaWAN от Вега Абсолют; Программное обеспечение Вега Абсолют. Оборудование WI-FI: ezMaster и прочее оборудование от EnGenius; WI-FI – оборудование от Wisnetworks; Оборудование для отраслевых решений: Транспортная система видеонаблюдения ЕМГ2018S; Навигационно-телематическая платформа для интеллектуальных транспортных систем от САНТЭЛ Навигация; Системы подсчета пассажиров IRMA MATRIX от компании iris-GmbH; Автоматизированная система учета пассажиропотока от Hella Aglaia; Электронные табло, автоинформаторы, медиацентры Искра; Медиасистема «Первое маршрутное телевидение» («ПМТ-Медиа»); 34 Светодиодные табло ITLINE: o Лобовое табло; o Салонное табло; o Остановочное табло Системы оплаты проезда Microelectronica от Mikroelektronika; Умная детская площадка от EnGenius; GSM-Антенны; 2G-Антенны; 3G/LTE/Wi-Fi-Антенны; ГЛОНАСС/GPS –Антенны; Крепления на DIN-Рейку; Блоки питания для беспроводных устройств. 1.2. Направления развития и уровень готовности каждой из технологий (от 1 до 9) по шкале уровней готовности технологии (TRL) Национального аэрокосмического агентства (NASA) США; фазы в цикле зрелости по хайп-циклу Гартнера. В 1995 году исследовательская компания Gartner представила свой hype cycle (хайп-цикл) — кривую зрелости инновационных технологий, где отображены стадии, через которые проходит инновация в период своего развития. С тех пор каждый год в августе консалтинговое агенство Гартнер выпускает отчёт – Gartner Hype Curve. Фактически это график общественных ожиданий от той или иной технологии. По мнению Гартнера, в идеальном случае технология последовательно проходит 5 стадий: запуск технологии, пик завышенных ожиданий, долина разочарования, склон просвещения, плато продуктивности. При этом часто технология «тонет в долине разочарования» — например, биткоины: изначально попав на пик как «деньги будущего», они быстро скатились вниз, когда стали очевидны 35 недостатки технологии, прежде всего ограничения на количество транзакций и большой объём электроэнергии, требуемый на порождение биткоинов (что влечет уже проблемы с экологией). Пример графика Гартнера приведён на рисунке ниже. Подробно рассмотрим пять стадий жизненного цикла: 1. «Запуск технологии» – старт инновации и представление ее миру, описание ожидаемых благ и выгод; 2. «Пик завышенных ожиданий» – стадия, когда при практическом использовании завышенные ожидания не оправдываются; 3. «Пропасть разочарований» - потеря интерса общества и инвесторов к технологии в соответствии с неоправданными ожиданиями; 4. «Склон просвещения» – пересмотр возможностей применения технологии в соотвтествии с негативным опытом, доработка проекта; 5. «Плато продуктивности» – инновация эффективна, признана обществом и востребована среди производителей и инвесторов. Рисунок 4 – Базовый вид кривой Гартнера Источник: [44] В 2019 году в графике Гартнера технологии разделены на 5 больших тематических групп: 36 Рисунок 5 - Цикл зрелости технологий 1. Продвинутый ИИ и аналитика (Advanced AI and Analytics) 2. Постклассические вычисления и коммуникации (Postclassical Compute and Comms) 3. Сенсорика и мобильность (Sensing and Mobility) 4. «Дополненный» человек (Augmented Human) 5. Цифровые экосистемы (Digital Ecosystems) В 2019 г. хайп-цикл имеет вид, представленный на рисунке ниже. Основные технологии были распределены по следующим стадиям жизненного цикла. Для анализа перспектив развития телематических систем наибольший интерес представляют собой направления «Сенсорные системы и мобильность» и «Постклассические вычесления и коммуникации». От 37 эффективности внедрения новых технологий в даных областях и зависит общее развитие рынка телематических систем в мире. Рисунок 6 – Прогноз по кривой жизненного цикла Гартнера, 2019 год Источник: [44] Таблица 4. – Новые технологические тенденции по циклу зрелости Гартнера 2019 года Направление Инновация Этап зрелости и ожидания Сенсорные системы и мобильность сенсорные 3Д-камеры попадет в «пропасть разочарований» через 2-5 лет Облачные платформы дополненной реальности придет к этапу «запуск технологий» в течение 5-10 лет Беспилотные летательные аппараты для доставки «пик завышенных ожиданий» через 5-10 лет 38 Направление Инновация Этап зрелости и ожидания легких грузов Автономные летающие ТС достигнет «пик завышенных ожиданий» не ранее, чем через 10 лет Автоматизированные ТС 4 и 5 уровня достигнет «пик завышенных ожиданий» не ранее, чем через 10 лет Улучшение человеческих возможностей Биочипы достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Персонификация достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Дополненный интеллект достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 2-5 лет Эмоциональный искусственный интеллект достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Многопрофильные рабочие зоны придет к этапу «запуск технологий» не раньше чем через 5-10 лет Биотехнология (технологии создания искусственно выращенных органов) придет к этапу «запуск технологий» не раньше чем через 10 лет Постклассические вычесления и коммуникации 5G достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 2-5 лет Новое поколение устройств оперативной памяти «пропасть разочарований» в течение 5-10 лет Низкоорбитальные спутниковые системы достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Технология 3Д печати на наноуровне придет к этапу «запуск технологий» не раньше чем через 10 лет Цифровые экосистемы Dgitalops придет к этапу «запуск технологий» в течение 5- 10 лет Графы знаний достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Синтетические данные достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Децентрализованный интернет придет к этапу «запуск технологий» не ранее чем через 10 лет Децентрализованные автономные организации придет к этапу «запуск технологий» в течение 5- 10 лет Развитый искусственный интеллект (ИИ) и аналитика адаптивное машинное обучение «запуск технологий» в течение 5-10 лет Новейшие ИИ достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 2-5 лет Граничная аналитика достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 2-5 лет Объяснимый ИИ достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет ИИ Paas достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет 39 Направление Инновация Этап зрелости и ожидания Трансферное обучение достигнет «пик завышенных ожиданий» в течение 5-10 лет Генеративно- состязательные сети «запуск технологий» в течение 5-10 лет Графовая аналитика пропасть разочарований» в течение 5-10 лет С помощью сенсорных 3D-камер возможно станет создавать трехмерное цифровое изображение любого объекта. По данным Bloomberg, на конец 2018 года, компания Sony увеличивает производство 3D-камер на основе ожидаемого спроса со стороны производителей смартфонов, в частности, компании Apple. Платформы дополненной реальности, по своей сути, являются цифровой трехмерной копией окружающего мира, данные которой хранятся в облачном пространстве. Это система из миллиардов наборов данных, сформированных благодаря сканированию объектов вокруг нас. База дополняется в реальном времени. Технология даст возможность разрабатывать еще больше приложений на базе AR. Искусственный интеллект станет все плотнее работать с сенсорными системами, основанными на ИТ. Данный комплекс технологий уменьшит роль человека в управлении транспортными средствами. Автономные автомобили и дроны смогут самостоятельно передвигаться в пространстве. Цикл Гартнера также прогнозирует переход к автономному вождению 4-го и 5-го уровня. И если 4-й уровень по-прежнему содержит функцию ручного управления водителем, то на 5-м уровне транспортное средство передвигается автоматически, а человек является исключительно пассажиром. Мобильные и сенсорные технологии создают условия для автоматизированного перемещение и оцифровку любых объектов. Действия человека в данных процессах минимизированы. Постклассические вычисления и коммуникации 40 Принятые классические (двоичные) способы вычисления развивались путем развития в традиционных компьютерных архитектурах. Инновации привели к созданию быстрых процессоров, с большей емкостью чипа оперативной памяти и ростом производительности. Постклассические вычисления и коммуникации работают с новыми архитектурами и также постепенно эволюционируют. Архитектура мобильной связи 5G включает в себя набор виртуальных сетей или слоев. 5G представляют собой технологии Network Slicing и программное обеспечение Wireless Edge. Благодаря Network Slicing сотовые операторы смогут предоставлять клиентам только те слои сети, удовлетворяющие практическим задачам. Международный консорциум 3GPP, разрабатывающий стандарты 5G, выделяет три слоя: — сверхширокополосный или сверхскоростной доступ — для пользователей интернет-ресурсов, — ультра-надежность и низкие задержки — для автономного транспорта и дополненной реальности, — интернет вещей — для передачи данных с миллиардов устройств. Wireless Edge — программное обеспечение для бизнеса и пользователей IoT, предложенное разработчиком беспроводных средств связи Qualcomm. Wireless Edge дает возможность безопасно подключать и управлять жизненным циклом неограниченного количества беспроводных устройств. Инновация Qualcomm актуальна, например, в проектах типа «Умный город» и автоматизированных производств. Развитие сетей 5G приведет к распространению низкоорбитальных спутников, работающие на низких высотах (1930 км или менее). В результате для абонентов будут доступны услуги голосовой связи и сетей передачи данных на тех территориях, где прежде вообще не было наземного или спутникового покрытия. 41 Новое поколение оперативной памяти увеличит производительность компьютеров в 10 раз и снизит энергозатраты в 3 раза. ОЗУ нового поколения хранит информацию независимо от наличия или отсутствия подключения к источнику энергии. К новому поколению ОЗУ относятся следующие элементы: память на фазовых переходах (PCM), магниторезистивная память (WAM), резистивная память с произвольным доступом (ReRAM), сегнетоэлектрическая оперативная память (FeRAM). 3D-печать на наноуровне будет применяться для изготовления частей аппаратов размером меньше, чем сотая часть толщины человеческого волоса. Данная технология нужна для производства таких мелких деталей, как миниатюрные коннекторы или микролинзы для эндоскопов. В медицине 3D- печать на наноуровне позволит анализировать микродефекты медицинских устройствах или имплантатов. В перспективе технология станет альтернативой таким способам производства мелких деталей, как литье под давлением или числовое программное управление (ЧПУ). Технологии постклассических вычислений и коммуникаций повысят качество коммуникаций между человеком и человеком, человеком и устройством, устройством и устройством. |