偽プログラマーの設計方法

本当のプログラマーはクラウド、ビッグデータ、高負荷です...そして、ここではほとんどDIYです。 2つのインストール-すでに複製、100個-生産...しかし、原子砕氷船、分流機関車、トラクター、ロック、過剰なアスファルトから降りる橋、家サイズのドローン、2キロメートル以上のワークショップごとに50人...そして信頼性、信頼性、信頼性...そして、トラクターでシステムをデモンストレーションする際に現場で訴訟を起こすCEOのかかと...





デバッグの通常の終了-ガイドマシンからアンテナを取り外します



だから...同僚からの要求が、トリッキーなGPSトラッカーでTCH（技術的および商業的提案）を書くようになりました。 そして、大きくて本当のことは拒否したとコメントしています。



うーん...もちろん、私たちはGPSを扱っていますが、それをやや完全に異なるものにしています。 トラッカーではなく、正確に。 さて、橋の揺れを測定できます。 または、衛星コンパスを作成します。 そして、トラッカーは私たちのものではありません。 しかし、本当のものが拒否した場所を試すのは面白いです！



この作業の主な目標は、産業安全分野の連邦基準および規則の第597項「 固体鉱物の採掘および加工の安全規則 」の実施です。



採石場があります。 それは、掘削機とトラックの採掘によって駆動されます。 そして人々は働きます。 誰も知らない-マイニングマシンは大きい。 コックピットから-人は見えません。 近年、顧客は人的犠牲者とのペアの事故があります。 したがって、衝突を防ぐシステムが必要です。 それはスマートなGPSトラッカーです。



それがどれほど大きくて現実的であるかは明らかです。 モバイル通信（GPRS、3G）のGPSトラッカーは、座標をデータベースサーバーに送信します。 データベースサーバーはアプリケーションサーバーに座標を与え、衝突の可能性を判断し、インターネット経由で派遣オフィスにアラートを送信します。 制御室から何とか彼らは（SMS？Pager？Radio call？）スタッフに転送されます。 大きなものが拒否した理由を考え始めます。





ええ、それは明らかです。 家庭用GPSおよびGNSS受信機の精度は3メートルKVO-50です。 つまり、時間の50％-3メートルの精度、49.8％-3から9メートル、さらに0.2％の精度です。 また、TKでは3メートルのKVO-95を意味します。 つまり、時間の95％で、エラーは半径3メートルの円に収まるはずです。 まあ、これはどのように解決されるか理解できます。 国内のものの代わりに、 DGNSSをサポートするセミプロフェッショナルレシーバーを使用します。 これは、既知の座標を持つ固定受信機がある場合のこのようなシステムです。 各衛星の受信エラーを計算し、このエラーを他の受信機（モバイル）に送信します。 そして、よく知られたエラー（主に電離層）を考慮して、彼らはすでに考慮しています。 わあ！ 基地局と、基地局と受信機の間の通信チャネルはすでにプロジェクトに登場しています。



受信機は、 Navis KBからロシア語-ウクライナ語NV08C-CSMを受け取り ます。 まあ、単に著者がよく知っているからです。 ですから、問題が発生した場合はアドバイスを受けます。 パラメーターを確認します。DGNSSモードでは、精度は1メートルの標準偏差 、つまり1.7メートルのKVO-95です。 彼らはそれをやった。 そして、軍曹のクリアランスは良好です。



次は？ GPRS / 3G伝送。 TK： セメント粘土採石場からのオペレーターの距離は7 kmです。石灰岩採石場からは100 kmです。 。 私たちは地図を見ます-モバイル事業者のカバレッジはどうですか？ しかし、悪魔は彼の経歴を知っています。 表面的には、おそらく3Gになりますが、採石場では...追跡装置と基地局との接続は無線経由です。 LoRaを選択しました 。 電子技術者は、このテクノロジーを安価で効率的に使用できるため、このテクノロジーを使用したいと考えています。 同時に-お客様の運用コストを節約します。 3枚のSIMカードを支払うことは40より安いです。



私たちはインターネットについて学びます-これらのキャリアで彼を見たことはありません。 しかし、制御室との接続はどうですか？ そのため、マストにGSMアンテナが必要です。 そして、アンテナだけでなく、アンプも備えています。 GPRS経由で20分ごとにソチと1パケットを思い出します。 シーズンではありませんでしたが、夕方、セルは音声で混雑し、GPRSにはスロットが残っていませんでした。 その後、サンクトペテルブルクでのソフトウェアの更新により、 Foraネットワーク全体が1日間どのように置かれたかを思い出します。 いいえ、1人のオペレーターでは不十分です。 私たちは3つの塔を作ります-それぞれ独自のオペレーターです。



また、わずか3つのタワーは、3つのDGNSSベースステーションと3つのLoRaチャネルを意味します。 周波数分割で範囲に入るだけです。 ただし、一時的な分離の方がおそらく良いですか？



大きなものの次は何ですか？ 危険な近接アプリケーションサーバー？ 彼が必要ですか？ そして、インターネットがない場合は？ いいえ、 私たちは妄想的です。 トラッカーと基地局の接続があります。 トラッカーは座標を空中に送信します。 トラッカーはお互いに聞いています。 そのため、トラッカー自体が近くに誰かがいるかどうかを判断できます。 そして、この人または機械は誰ですか。 できないなら？ さて、無線信号はマイニングトラックをうまく通過できません。 だから安全システム-基地局で。 また、近接を分析し、トラッカーにアラームを発します。



DBサーバー？ まあ、制御室の悪魔に。 制御室のニーモニック-私たちはマスタースカッドをサーバーからも引き出します。 しかし、同僚は私たちよりもサーバーとニーモニック図にうまく対処します-これはプロジェクト全体における彼らの役割です。 そして、私たちのものはトラッカーと基地局です。







回路図はすでに明確になっています。 さらに進んでいます。 さらに電源があります。 基地局では、すべてがうまくいきます。 ケーブルを介して220ボルトを供給します。 ケーブルが外れます-大丈夫、あと2つあります。 電気はまったくありません-少なくとも、 hrum-hrum-hrumですが、トラッカーは動作します。 制御室は停止しますが、機器への人の危険な接近の検出は残ります。 精度が失われますが、残ります。



トラッカーのパワーはどうですか？ リチウム電池、大きなもののような？ そして、それが放電されたときにどのように変更するのですか？ 実際のトラッカーは1秒に1回データを送信しません;トラッカーは基本的にスリープモードで動作します。 いいえ、私たちは2つの18650バッテリーで電力を供給します。さらに、最初は一方から給電し、もう一方からは完全に放電します。 電源を確認するには-ボタンとLEDを配置します。 押された-点灯してから、標準。 長い点滅-適切なバッテリー残量が少なくなっています。 短時間点滅-両方とも放電します。 まあ、そして充電ステーション-夜にすべてを一緒に充電する。 採石場は1〜2シフトで稼働するため、充電するのに夜が必要です。 そして、夜はありません-バッテリーの数を増やして、シフト間で交換するだけです。



車のトラッカーはどうですか？ そして、ここではオシロスコープが必要です。 それらがバッテリーで駆動されているのか、またはオンボードネットワーク+イオニスターから可能かは不明です。 問題は、車が電源からバッテリー、ディーゼル、そして電圧サージになり、デバイスがフリーズすることです。 どのようなスローが発生するかを理解するには、オシロスコープでデバッグする必要があります。 しかし、現時点では、オンボードネットワークの方が優れていると判断しています。



アンテナ付きの車はどうですか？ おっと、トラッカーに内蔵されたアンテナは鉄のケースでは機能しません。 まあ、またはそうなりますが、信号は弱くなり、精度は低下します。 そのため、車のアンテナは外部にあり、歩行者と車に共通のデバイスを使用しても機能しません。



したがって、3つのデバイスがあります。ベースステーション、内蔵アンテナを備えたバッテリー駆動の携帯トラッカー、およびオンボードネットワークとルーフアンテナを電源とするカートラッカーです。



次にドライバーがあります。 ドライバーにはトラッカーが必要ですか？ はい、必要なようです。 ドライバーが車から降りた場合、他の車の動きについて警告する必要があります。 そして、車に乗るときに何をすべきか？ 常に鳴ります。 そのため、ボタンを押してミュート機能が必要です。 同時に、自動車による輸送の問題を解決します。 彼は車に行き、トラッカーが鳴った。 ボタンをクリックしました-トラッカーは3メートルのゾーンを出る前に静かになりました。



採石場から鉄道駅または工場までの途中でダンプトラックを追跡する必要がありますか？ はい、必要なようですが、これはすでにオプションです。 カートラッカーに3Gモデムを搭載していますが、オプションです。 私たちはより高い価格を与えます-ここで「大きなもの」は私たちよりも優れているので、顧客に彼らから別のシステムを購入させてください。



さて、デバイスの構成は明確です。

• 基地局：GNSS受信機、3Gモデム、マスト、GNSSアンテナ、3Gアンテナ、3Gアンプ、電源（220 V 5および12ボルト）、LoRa無線送信機、LoRaアンテナ、 Renesasプロセッサ 、Linux OS。
• ウェアラブルトラッカー：GNSS受信機、GNSSアンテナ、LoRa無線送信機、LoRaアンテナ、 STM32プロセッサ 、 FreeRTOS 、ブザー、ボタン、LED、バッテリー2個。
• カートラッカー：GNSS受信機、LoRa無線送信機、3GモデムSTM32プロセッサ 、 FreeRTOS 、ブザー、ボタン、LED、バッテリー2個。
• カートラッカーのルーフ部分：GNSSアンテナ、3Gアンテナ、LoRaアンテナ。
• チェックポイントの家：充電ステーションとウェアラブルトラッカーの夜間保管。 インターネットを介してスカッドからデータを受信する、ディスパッチャのリモートコントロールも2つあります。

さらにパン、つまり、注文しなかったものですが、オプションとして簡単に行うことができます：

1. ウェアラブルおよびモバイルトラッカーからのSOS信号。
2. 無線呼び出し信号の受信（最大4つの信号オプション）;
3. 地すべりで撃たれた人々の方向を決定するためのスキャナー;
4. 採石場の側面の地すべりのジオモニタリング。
5. 採石場のエッジのジオモニタリング;
6. 衝突の可能性に応じて、ウェアラブルトラッカーでの適応ポーリング頻度（1秒に1回から1分に1回）。 含む-車の中で;
7. 不安定な家でインターネットを配布するためのルーター。
8. データマルチプライヤをインストールして、複数のオペレータワークステーションを提供します。
9. 履歴データの分析（追跡およびクラッシュ）。

舞台裏に残っているものは何ですか？ ラジオチャネルの予算。 ここでは、まず第一に、キャリア研究が必要です。 しかし、何らかの方法でコミュニケーションを提供します。 そして、トラッカーを互いに接続し、ベースステーションをトラッカーと接続し、ベースステーションを相互に接続します。 最も極端な場合、基地局はそれぞれ3秒ごとに円で送信します。 そして、ローバー-毎秒。 これは、ローバーからのベースステーションから25倍のストリームがあるという事実によるものです。20のローバーすべての座標+ DGNSS補正。



PS事例の80％で起こるように、入札は顧客自身の設計局によって勝ち取られました。 まあ、はい、彼らはブリャンスクにあり、給与は低く、オフィス賃料は安くなっています。 まあ、私たちは気分を害することはありません。 数日間、興味深いプロジェクトに取り組み、無料で作業できます。



UPD1：Wicronからのヒントで、歩行者とドライバーの両方への警告は、ブザーを介して可聴信号（ベル）を出すことによって行われることを明確にします。



UPD2：コメントでは、多くの人々がRFIDベースの衝突および衝突回避システムを作りたいと思っていました。 残念ながら、私たちは「衝突回避システム」を命じられず、産業安全の分野における連邦規範および規則「 固体鉱物の採掘および加工の安全規則 」のセクション597に従うよう命じられました。 これらの規則に違反すると、刑事責任が課せられます。 第216条についてです。「 採掘、建設、またはその他の作業を実施する際の安全規則違反 」



ルールの主な要件：

• オペレータの端末にナビゲーションパラメータを表示して、制御室への座標と速度を連続的に転送します。
• 位置決め精度3メートル
• 採掘施設にいる人員は、人員の位置を制御室に継続的に転送する個別の位置決め装置を装備する必要があります。
• ソフトウェアは、衝突の危険性、衝突の可能性、危険なエリアへの近接、技術的パラメーターの違反、鉱山機械の動作モードについて、タイムリーな信号と人員への通知を提供する必要があります。

ルールは、 無線 、超音波、赤外線センサーに基づいてシステムを作成することを禁止していませんが、位置情報の送信は採石場全体に行われる必要があります。 約2.5×1.5キロメートルです。



UPD3。 TheShockのリクエストで、LoRaラジオチャンネルの予算について詳しく書いています。 LoRaでのチャネル分離自体についてはあまり説明しませんが、周波数、コード、および時間モードで発生します 。



問題はこれです。 各トラッカーは37ビットを送信します。23ビットの座標、8ビットの速度、1ビット-SOSボタン、5ビット-トラッカー番号。 基地局は、20個すべてのトラッカーの座標と速度、つまり620ビット+ 30ビットのDGNSS補正+5ビットをステーション番号に送信し、合計で655ビットです。 全員が同じ周波数チャネルにいる場合、合計2035ビットが送信されます。 転送間-保護ギャップ。 その結果、7キロビット以上の速度で送信する必要があります。 しかし-最も広い伝送帯域-500キロヘルツ。



別のオプションがあります。 各基地局は、独自の周波数でブロードキャストします。 同じ周波数で、それに近い受信機がブロードキャストされます。 次に、平均的なケースでは37 * 7 + 655 = 914ビットであり、最悪の場合では37 * 20 + 655 = 1295ビットです。 しかし、受信機には周波数チャネルを選択するためのコードがあり、基地局には相互のチャネルをリッスンするための2番目と3番目のLoRa受信機があります。 この場合のチャネルは125または250キロヘルツです。



別のオプションがあります。 基地局は1つのチャネルで動作しますが、それぞれが3秒に1回送信します。 その後、1295ビットになります。



そして、どちらのオプションの方が良いか-契約書に署名し、採石場の正確な地形図を取得し、タワーのさまざまな配置の可視性のコンピューターシミュレーションを実行するタイミングを確認します。 これ以上正確にはわかりません。