domingo, 19 de junho de 2011

AVL - Como funciona o rastreamento através de satélite (veículos e pessoas)

A segurança publica brasileira já está utilizando, a bastante tempo, tecnologias de rastreamento de viaturas e policiais a pé. Este rastreamento é realizado através de dispositivos específicos instalados nas viaturas policiais (modens GSM e GPRS) ou através dos próprios terminais de radiocomunicações (móveis e portáteis). Mas como esta tecnologia funciona?

A sigla AVL (que significa Automatic Vehicle Location, ou seja, Localização Automática De Veículos), define sistemas onde a tecnologia GPS é utilizada para o monitoramento de veículos. O sistema consiste basicamente de uma central de controle, um link de comunicação entre esta central e as unidades móveis e os veículos propriamente ditos, equipados com um hardware específico para este fim.

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GPS pode ser bloqueado por túneis e edifícios altos, mas o DR continua funcionando.

A Central necessita de um software de monitoramento, dos mapas digitais da área de cobertura do sistema e de um dispositivo de comunicação, que pode ser um rádio ou modem. Alguns softwares permitem o gerenciamento de vários tipos diferentes de links de comunicação e até mesmo acesso a um banco de dados GIS ou a qualquer outro tipo de banco de dados. Neste caso é possível o acesso remoto a um banco de dados a partir de uma unidade móvel.

O link de comunicação entre as unidades móveis e a Central de Controle pode ser via rádio convencional, troncolizado, celular ou satelital. Os sistemas via rádio de um modo geral são os mais econômicos e ideais para soluções onde o número de informações entre os móveis e a Central é intenso (como nos casos de polícia, distribuidoras de mercadorias e unidades de manutenção de concessionárias de energia elétrica). Quando necessitamos de um sistema de grande cobertura, como transporte de cargas intermunicipais, interestaduais ou internacionais, utiliza-se celular ou satélite.

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As unidades móveis podem ser equipadas com notebooks, laptops, palmtops, ou um simples terminal de dados com visor e teclado para troca de informações. Nestes casos, é necessário um software específico para a aplicação e o tipo de terminal. De um modo geral, estes terminais rodam em ambiente DOS ou Windows CE.

Além de monitorarmos a posição dos veículos e, conforme a aplicação, enviar e receber mensagens, também podemos monitorar dispositivos nas unidades móveis – como portas, luzes, ignição, um botão de pânico – ativar outros – como um bloqueador de combustível – e até controlar a velocidade, hora e área permitida para tráfego. Por exemplo: um veículo que deve percorrer uma determinada rota de entrega de mercadorias ou coleta de valores pode facilmente ser identificado se mudar o que estava preestabelecido, indicando uso irregular ou situação de emergência, como um assalto! Outra situação: um veículo que só pode ser utilizado em horário comercial. Se por alguma razão ele for ligado fora deste período, imediatamente é acionada a Base de Controle. Ainda é possível combinar todas essas funções, conforme as características técnicas de cada modelo de equipamento.

Outro fator importante é a precisão. De um modo geral os sistemas de AVL operam em modo absoluto, ou seja, com erro de até 100 metros no cálculo da posição da unidade móvel (tipicamente em torno de 50m). Entretanto, existem aplicações onde esta imprecisão não é aceitável. Imagine uma chamada de urgência para a polícia do Rio de Janeiro nas imediações da Av. Brasil. O despachante da Central de Controle identifica a viatura mais próxima e envia um despacho para que atenda a ocorrência. Entretanto, em função do erro de até 100m, o despachante estava visualizando a viatura do lado errado do muro de concreto que divide a avenida. Para esta viatura chegar ao local, teria que percorrer um longo percurso até um retorno…

Por isso em alguns casos se faz necessário operar com DGPS (Diferencial GPS) em tempo real. Utiliza-se portanto, o conceito empregado, por exemplo, em trabalhos de mapeamento, usando-se receptores tanto nos veículos, quanto na base. Com uma diferença: na maioria das aplicações de DGPS o objetivo é calcular a posição corrigida do receptor móvel nele mesmo. Em AVL, interessa conhecer a posição corrigida dos veículos na base. Por isso usamos o termo Diferencial Invertido. Com esta técnica conseguimos uma precisão de aproximadamente 2 metros, o que atende às expectativas.

Além do DGPS existe outra ferramenta conhecida como Dead Reckoning (DR). Sabemos que em determinadas circunstâncias não é possível obter a posição através do sistema GPS, como em garagens subterrâneas, túneis e canyons urbanos. Também podem ocorrer imprecisões na determinação da posição em função da reflexão dos sinais nas superfícies, conhecido como Multicaminhamento.

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Nestas situações, para aumentarmos a confiabilidade do sistema, os equipamentos embarcados nos veículos precisam possuir o dispositivo de Dead Reckoning, que nada mais é que a combinação de um sensor de direção com o odômetro do veículo. Como funciona: no momento em que o sinal GPS é interrompido, as posições são calculadas em função da última posição, do azimute obtido pelo sensor de direção e da distância percorrida identificada a partir do odômetro do veículo, ligado ao equipamento por um cabo digital. Desta forma, mesmo que o veículo esteja trafegando em uma garagem subterrânea de um shopping center, poderíamos ter sua localização atual. A precisão com DR melhora para algo em torno de 30m sem DGPS. A melhor solução é a combinação de DGPS com DR, pois, ao mesmo tempo, aumentamos a precisão e garantimos a posição em qualquer ambiente.

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Sinal de GPS bloqueado

Em algumas situações não há a necessidade de sabermos a posição dos veículos em tempo real. Neste caso, existem equipamentos que possuem memória interna e gravam todos os locais e eventos, como uma Caixa Preta. Estes dados podem depois ser descarregados em um notebook e visualizada a trajetória percorrida, o tempo transcorrido em cada local ou viagem e as ocorrências durante o período.

A tecnologia AVL é de vital importância para a segurança pública (polícias, bombeiros, etc.), transportadoras, concessionárias de serviços (energia elétrica, lixo, gás, saneamento e comunicações), seguradoras e empresas privadas de segurança, táxi, grandes frotas, etc., pois aumenta a eficiência na segurança (e em se tratando de vidas humanas…) e diminui custos de transporte e em breve fará parte do nosso cotidiano. É o sistema GPS cada vez mais se firmando como uma grande utilidade!

2 comentários:

  1. Ok, tudo entendido, mas como central identifica que aquele GPS é o que ela controla? Quer dizer, ela, a central, recebe o SMS enviado pelo modem GPRS do módulo de rastreamento de que maneira, manda o SMS para um número telefonico da central?

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  2. Cada veículo (policia, bombeiros, etc.) possuí um número de identificação único (ID). Sempre que o o veiculo inicia a comunicação, a Central de Gerenciamento identifica quem está chamando e o interliga à sua Central de Monitoramento/Despacho. É desta forma que a PMERJ monitora seus veículos que utilizam o sistema da GEOCONTROL. Este recurso é o que possibilita as auditorias dos deslocamentos realizados por cada veículo da frota (trajetos,horários,etc.), além da troca de mensagens de texto entre as viaturas e o Centro de Monitoramento/Despacho, esta solução já umarealidade na PMERJ a mais de 18 anos inicialmente pela AUTOTRAC e atualmente pela GEOCONTROL.
    Feliz Ano Novo!

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