Sida 2 (6) De långa tider som krävs för att etablera WiFi kontakt i kombination med de begränsade täckningsområdena är ett problem med dagen teknik.

Transkript

1 1 (6) Nätverksuppdaterad ISA Slutrapport Författare: Utgivningsort: Härnösand Nätverksuppdaterad ISA är projekt som bedrivits av Gabria AB startade i augusti 2007 och avslutades i mars 2008.

2 2 (6) 1 Sammanfattning En brist i dagens ISA system är att det tar onödigt lång tid och kräver mycket administration för att införa nya uppdateringar från NVDB i ISA utrustningen. Dessutom svårigheten att få med tillfälliga hastighetssänkningar. Syftet med projektet var att komplettera ett befintligt ISA-system med utrustning och programvara för kommunikation via trådlöst Internet (WiFi), för att möjliggöra överföring av databasförändringar och loggar. Dessutom utreda möjligheter att ISA systemet därmed också skulle kunna ge föraren annan typ av trafikinformation som sänds från ledningscentraler (t.ex. TIC). En prototyp ISA-WiFi har tagits fram. Programvaran har anpassats så att dataöverföring möjliggjorts via Internet. Uppdatering av NVDB databasen i ISA utrustningen har genomförts och loggdata har plockats ur ISA utrustningen. Tekniken fungerar utmärkt för detta syfte. Tiden för överföringen av NVDB är för lång, medan tiden för överföringen av loggdata är tillfredställande. Överföringarna förutsätter att fordonet finns inom WiFi täckningsområdet tillräckligt länge för överföringen. Annan typ av trafikinformation överförs lämpligen inte via WiFi. Eftersom denna typ av information skulle behöva kunna skickas ut i princip vid godtyckliga tidpunkter vilket skulle förutsätta ett orimligt stort nät av WiFi noder. De långa tider som krävs för att etablera WiFi kontakt i kombination med de begränsade täckningsområdena är ett problem med dagen teknik. En ISA utrustning försedd med WiFi kommunikation för överföring av data fungerar utmärkt, förutsatt att ett lämpligt protokoll finns som komprimerar data, och att utrustningen befinner sig tillräckligt länge inom radio täckningsområdet. Det betyder i sin tur att sådan produkt får ett begränsat användningsområde, t.ex. för uppdatering av fordonsflottor som finns uppställda inom ett begränsat område bilpooler eller liknande, där många fordon skall administreras. För andra överföringar bör annat överföringmedia användas. Vi har kunnat konstatera att om komprimeringen görs tillräckligt bra kan GPRS eller Tetra vara tänkbara alternativ, om man är beredd att ta extrakostnaderna för abonnemang. Projektet har finansierats av Länsstyrelsen i Västernorrlands län, Vägverket Skyltfonden och Gabria AB. Projektets kontaktman är. Mailadress: ingvar.johansson@gabria.se Telefon: Adress: Gabria AB Skeppsbron HÄRNÖSAND

3 3 (6) 2 Syfte Gabria AB har utvecklat ett komplett loggande ISA system som lanserades på marknaden i juni Systemet har kompletterats med mycket kraftfulla utvärderingsverktyg som möjliggör framtagning av statistik och utvärderingar av genomförda körningar. Vi har skapat ett kraftfullt hjälpmedel för ledning och styrning av transporter. En brist i systemet är att möjligheten att få tillfälliga hastighetssänkningar saknas, samt att uppdateringar i NVDB tar onödigt lång tid att införa i ISA utrustningen. Projektet skall komplettera ISA-systemet med funktioner för trådlös realtids uppdatering av hastighets data och NVDB uppdateringar. Dessutom skall möjligheter finnas att ISA systemet skall kunna ge föraren annan typ av trafikinformation som sänds från ledningscentraler (t.ex. TIC). Detta komplement skulle ge ett ISA system som kraftfullt kan bidra till efterlevnaden av gällande hastighetsgränser och öka motivationen för installation av ISA system. 3 Bakgrund Eftersom vi egenfinansierat utvecklingen av ett komplett loggande ISA system med verktyg för bearbetning av insamlade data har vi nogsamt studerat marknaden och de krav och möjligheter som ISA innebär. Vi har också under arbetets gång haft täta kontakter med representanter från Vägverket, främst region mitt och väst. Resultaten från dessa diskussioner har varit vägledande för de prioriteringar som gjorts under projekttiden. Vi arbetar även med trådlös kommunikation för försvarsmakten vilket innebär att vi har tillgång till de kompetenser som FMV förfogar över. 4 Metod och material I projektet har befintlig elektronik från vår 2MA-3C modifierats och kompletterats med kretsar och komponenter samt firmware för att möjliggöra trådlös WiFi Internet kommunikation. Arbetet har resulterat i prototypelektronik ISA-WiFi. Grundprogramvaran som krävs för administration av dataöverföringen mellan ISA kortet och en trådlös Internet WiFi nod har utvecklats parallellt. Delarna har plockats ihop till en fungerande prototyp som därefter testats avseende prestanda och funktion. 5 Resultat I projektet har vi använt standard kommersiellt tillgänglig utrustning från Linksys. Vi har inte lagt några speciella ansträngningar på att optimera wifi nätverket. Det finns fortfarande ett antal nätverksberoende variabler som kan påverka

4 4 (6) överföringshastigheten. Vi har gjort vårt bästa att vara noggranna men resultaten kan variera. Inledningsvis jämfördes överföringshastigheten mellan GPRS och WiFi bara för att få en uppfattning om hastighetsfördelen som skulle kunna åstadkommas med WiFi överföringen. Vi överförde en fil på 8 mb vid olika tider på dygnet för att minimera nätberoende variationer. Resultaten visar att över föringen med wifi är ca: 12 ggr snabbare jämfört med GPRS. Dessa resultat kom att visa sig användbart i samband med dem slutgiltiga slutsatser som vi dragit från projektet. Inom täckningsområdet 75<= m har överföringshastigheter på ca 25 Mbps varierande mellan 35 och 15 Mbps. Området med fullgod täckning är av avgörande betydelse för en framgångsrik användning av denna teknologi för överföring av ISA information. Det visar sig att placeringen av noderna har en avgörande betydelse för täckningen. Detta betyder att från fall till fall, ställe till ställe måste täcknings diagram tas fram för att garantera området med säker dataöverföring. Detta blir helt nödvändigt om nätverket skall expanderas över ett större område. Vi får också en påverkan på uppkopplingstiden för förbindelsen, detta har varierat från ett par sekunder upp till 15 sekunder. Sammantaget har dessa erfarenheter klargjort att WiFi överföring av ISA data för ett fordon i rörelse med nuvarande teknik inte är lämplig. Skulle betyda att en speciell infrastruktur med WiFi basstationer skulle behöva sättas upp längs våra vägar. Vi tror inte att detta är en framkomlig väg ens i begränsade områden. Det pågår forskning där en kombination av de nya mobiltelefonnäten kombineras med WiFi nät vi kommer att följa denna utveckling noga. Resultaten från försöken visar på följande: Tekniken fungerar utmärkt när fordonet befinns inom ett begränsat område. Vi har överfört såväl NVDB data till enheten som loggdata från enheten. Vi har på detta sätt nått en bit på väg mot den målsättning som vi hade från början. Vi har eliminerat de administrativt besvärliga uppdateringarna via minneskorten och möjliggjort ett enkelt och snabbt sätt att införa förändringar i databasen i ISA enheten. Vi har också under projektet studerat möjligheterna att ytterligare komprimera data som skall överföras. Eftersom WiFi inte löser problemet med överföring av data i realtid för fordon i rörelse ute på våra vägar återstår för närvarande endast mobiltelefon nätet och så småningom Tetra nätet som är befintliga infrastrukturer. För att kunna utnyttja dessa bärare måste dock datamängderna begränsas. Vi har i samband med studierna av komprimeringsteknikerna hittat ett sätt, ett protokoll som löser detta problem och som kommer att kunna utnyttjas för dataöverföringen till ISA system via mobiltelefon

5 5 (6) alternativt Tetra näten. Algoritmerna blir med nödvändighet helt beroende på vilka komprimeringstekniker som används och blir därmed unika för varje utrustning. 6 Slutsatser Trådlös data överföring via WiFi noder är ett utmärkt sätt att uppdatera en ISA utrusning med NVDB data eller annan trafik data, förutsatt att enheterna befinner sig inom täckningsområdet för WiFi under den tid som behövs för överföring av data (varierar beroende på vad som skall sändas). Detsamma gäller för överföring av loggdata från enheterna. Detta innebär att tekniken får en begränsad användning för uppdatering av ISA utrustningar. WiFi uppdatering är ett alternativ för t.ex. fordonsflottor som samlas på ett ställe över natten, det eliminerar hanteringen av minneskort etc. och därmed uppföljning och administration av ISA utrustningar inom fordonsflottor. För övriga fordon krävs alternativ som t.ex. GPRS eller Tetra. Möjligheterna att utnyttja Tetra nätet bör undersökas vidare eftersom täckningen förväntas bli bättre och inte vara operatörs beroende som mobilnäten. Dock skall beaktas att överföringshastigheten i Tetra nätet kommer att vara begränsat. Ytterligare arbete på att komprimera data och därmed begränsa datamängderna som skall överföras behöver genomföras.

6 6 (6) 7 Ekonomisk redovisning Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Jan Feb Tim. Kravspecificering xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx IJ NF TL Analys x x x x x x x x x xxxxxxxx IJ NF TL Design x x x x x x x x x xxxxxxxx NF TL TJ MF Implementering x x x x x x x x x xxxxxxxx TJ MF JS Utprovning x x x x x x x x x xxxxxxxx IJ TL Projektdeltagare Timkost Tim Tim Tim Tim Tim Tim Tim Tim Tim (IJ) (NF) Tommy Larsson (TL) Tomas Jonsson (TJ) Markus Frank (MF) Johans Svensson (JS) Arbete under september extern för produktionsberedning. Summa timmar: Summa kostnad: 3158 h ,00 kr Sammanlagt uppgår kostnaderna i projektet till ,00 kr. Länsstyrelsen i Västernorrland har bidragit med Bidrag från Skyltfonden Egenfinansiering ,00 kr ,00 kr ,00 kr