Transcript Prezentace

Vpřed
Zpět
Diplomová práce
Konec
Využití mobilních geoinformačních
technologií v záchranných službách
Zpracovatel: Jan Stankovič
Vedoucí DP: Doc. Petr Rapant
11.05.2001
Vpřed
Zpět
Zadání práce, úkoly
Konec
•Zpracovat přehled používaných mobilních GIT
•Návrh možných aplikací těchto technologií v oblasti
záchranných služeb
• Praktické ověření principů některých potenciálních
aplikací
•Vyhodnocení praktických pokusů
•Zpracování doporučení budoucích kroků
3.
Obsah práce
1.
Úvod
2.
2.1
2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.3.6
2.3.7
2.3.8
2.3.9
Základní pojmy a problematika
Definice pojmu mobilní GIT
Kritické a podpůrné aplikace
Přehled dostupných komunikačních technologií
GSM sítě
ORBCOMM
Analogové rádiové sítě
Systém ECHOTON
Systém PEGAS
Systémy MATRA/TETRAPOL
IRIDIUM
Veřejná telefonní síť
Sítě LAN
4.
Vpřed
Zpět
Konec
Vpřed
2.4
Systém GPS
2.4.1 NAVSTAR GPS
2.4.2 Diferenční GPS
Zpět
Konec
3
Přehled současného stavu využití mobilních GIT
4
4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Návrh dílčích aplikací
Systém automatické lokalizace vozidel
Sledování vozidel na dispečinku
Naváděcí systém vozidla
Zobrazení mapových podkladů
Systém distribuce dat o objektech a toxických látkách
Systém distribuce dat o ohrožených osobách
Multimediální přenosy
Letecký průzkum
Sledování a řízení osob v terénu, osobní IS
5.
Vpřed
Zpět
Konec
5 Požadavky na tvorbu uceleného IS
6 Návrh uceleného IS
7 Praktické ověření některých dílčích aplikací
8 Doporučení budoucích kroků
6.
Vpřed
Úvod
Zpět
Konec
• Dynamický rozvoj komunikačních technologií
v posledních letech přináší do oblasti GIS a
geotechnologií všeobecně nový rozměr. Tímto
novým rozměrem je mobilita. Tato nová možnost
přináší značné zrychlení a zjednodušení sběru i
zobrazování geodat a jiných dat a je přímo
ideálním prostředkem pro aplikace,
které vyžadují rychlé a dynamické
zpracování dat v terénu. Právě takovou
aplikací je oblast záchranných služeb.
7.
Vpřed
Definice pojmu mobilní GIT
Zpět
Konec
MGIT lze charakterizovat jako IT, určené ke
zpracování prostorových dat a informací, aktivně
využívající komunikační technologie pro spojení
mezi mobilními klienty, využívající při řešení
problémů znalosti aktuální polohy těchto klientů.
Základními technologiemi pro tvorbu MGIT jsou:
mobilní komunikační technologie, miniaturizované
PC, družicové navigační systémy, GIS, další
8.
Vpřed
Kritické a podpůrné aplikace
Zpět
Konec
•V oblasti záchranných služeb existují dva základní druhy
aplikací informačních technologií
•Kritické - přímo související s ohrožením lidských životů a
majetku osob. Zde je kladen zvláštní důraz ve smyslu
absolutní dostupnosti a spolehlivosti používaných technologií.
•Podpůrné - Zde je možné využití jak prověřených
komunikačních zdrojů tak využití běžně dostupných
komerčních zdrojů.
•S rozšířením využití se však některé podpůrné aplikace
mohou stát kritickými a je proto potřeba tuto skutečnost
zohlednit v návrhu komunikační technologie.
9.
Vpřed
Přehled komunik. technologií
Zpět
Konec
GSM sítě – GPRS,HSCSD, 3G
ORBCOMM
Analogové rádiové sítě
Packet radio
Systém ECHOTON
Systém PEGAS
Systémy MATRA/TETRAPOL
IRIDIUM
Veřejná telefonní síť
Sítě LAN
10.
Vpřed
Systém GPS
Zpět
Konec
GPS je globální rádiový systém pro určování polohy.
NAVSTAR GPS
-pasivní družicový dálkoměrný systém
-3 segmenty
-základní podmínky pro měření
Diferenční GPS
-možnosti zpřesnění určování polohy
-možnosti distribuce korekcí
11.
Vpřed
Přehled současného stavu
Zpět
Konec
•Komplexní mobilní GIT se vyskytují zřídka
•Častěji pouze využití dílčích aplikací
•Špičkově vybavená centra řízení zásahu (CTV)
•Chybí mobilita – přenosy dat na a z míst zásahu
V Ostravě:
•Několik vozidel vybaveno GPS přijímači + radiostanice.
Provozován systém AVL na CTV
12.
Návrh dílčích aplikací
Vpřed
Zpět
Konec
•Systém automatické lokalizace vozidel
-sledování vozidel na dispečinku
-klasická aplikace AVL + DGPS
-naváděcí systém vozidla
-doplnění AVL o mobilní databáze, mapy a vizualizaci,
•Systém zobrazení mapových podkladů a databází
- online a offline zobrazení topografických a tématických map,
meteorologie, šíření látek,…
- kvalita dat
•Systém distribuce dat o objektech a toxických látkách
- online a offline zobrazení technických map objektů, hydrantů, databáze
toxických látek a jejich umístění
- expertní systémy
13.
Vpřed
Zpět
•Systém distribuce dat o ohrožených osobách
Konec
- osobní data – požadavek na zabezpečení, vazba na zdravotní služby,
počet osob v objektech, v ohroženém území,…
•Multimediální přenosy
- přenos digitálních fotografií, videa, zvuku
- náročnost na datové toky
•Letecký průzkum
- velkoplošné zásahy, drahá letecká technika a provoz
- miniaturizace (rádio, GPS, dig. kamera, GSM modul, senzory náklonu)
•Sledování a řízení osob v terénu – osobní IS
- vyhledávání a navádění osob při rozsáhlém zásahu
- speciální technika, „wearable PC“.
14.
Vpřed
Požadavky na tvorbu
uceleného IS
Zpět
Konec
•Multifunkční využití
•Schopnost určení vlastní polohy (GPS)
•Schopnost ukládání zpracování a distribuce dat
•Schopnost komunikace
•Zabezpečení dat
•Požadavky na interface člověk - stroj
15.
Vpřed
Návrh uceleného
informačního systému
Zpět
Konec
•Třístupňová architektura
První stupeň
-řídící centrum – shromažďování, analýza, uchovávání
a distribuce širokého spektra dat
Druhý stupeň
-palubní systém podpory zásahu – získat, uchovat a
poskytnout informace. Datová základna pro 3. Stupeň
Třetí stupeň
-osobní informační systém
16.
Vpřed
Praktické ověření aplikací
Zpět
Konec
•Přenos souborů s využitím GSM technologie GPRS
•2 soubory 100 kbit a 300 kbit
•Průměrné hodnoty 19.8 a 22.9 Kbps
•GPRS je postačující pro přístupy k databázím a
přenosu digitálních fotografií.
•Jiné aplikace nebyly ověřeny z důvodu nedostupnosti
potřebné techniky.
17.
Doporučení budoucích kroků
Vpřed
Zpět
Konec
1. Je potřeba vytvořit výzkumný tým zaměřený na výzkum
počítačových a telekomunikačních systémů určených
pro krizové řízení.
2. Je potřeba provést výzkum v oblasti potřeb a nároků
uživatelů ve spojení s využitím počítačových a
telekomunikačních technologií v krizových situacích.
3. Bude zapotřebí hledat nové technologie, které uspokojí
náročné komunikační požadavky záchranných služeb.
4. Na spolupráci při definování požadavků na IS je potřeba
aktivně zainteresovat všechny vrstvy pracovníků
záchranných služeb.
18.
Vpřed
Závěr
Zpět
Konec
•Současně dostupné bezdrátové komunikační
technologie jsou největší překážkou v budování
plnohodnotných systémů podpory zásahu.
•Mobilní technologie nejsou zatím ve světě příliš
rozšířeny a využívány. Nebyly nalezeny popisy
komplexních a rutinně využívaných mobilních
systémů podpory zásahu. Lze tedy usuzovat, že se
jedná o oblast, která je předmětem výzkumu a vývoje.
19.
Vpřed
Literatura
Zpět
Konec
•Elektronický časopis GPS World
•Computing and communications in Extreme. NA press.
•Rádiové určování polohy. Zdeněk Hrdina a kol.
•Systémy automatické identifikace. Vladimír Ježek
•Packet radio od A do Z. R.Václavík , P. Lajšner
•333 přijímačů. V. Janský
•Nebojte se CB. D. Meca, P.Vlach
•ATM sítě ISDN. G. Siegmund, E. Prager
•Systémy přenosu dat. K. Němec ČVUT
•Vysokorychlostní sítě. J.F. Costa
a další….
20.
Vpřed
Zpět
Konec
Děkuji za pozornost.