Анна Кириченко
На різноманітних конференціях, зустрічах та онлайн-заходах часто можна почути про впровадження в Україні технологій IoT (англ. “Internet of Things” – Інтернет речей). При цьому використовуються такі слова, як “логістичний”, “діджиталізація”, “трансформація” тощо. Проте чи розуміємо ми, що таке Інтернет речей, і що спільного він має зі стратегічним розвитком операційних систем залізниці?
Україна дедалі впевненіше рухається до відкритого ринку залізничних перевезень та відмови від монополістичного керування залізницею. Але наразі “Укрзалізниця” керує стратегічною інфраструктурою логістики, контролює локомотивну тягу та має інформаційні дані, яких більше немає в жодного учасника ринку перевезень. Плануючи перевезення та відправляючи в порт вантажі, власники вантажів та вагонів позбавлені можливості бачити дані про логістичні процеси щодо своїх вантажів та не мають змоги оперативно відстежувати місцеперебування вагонів.
Саме тому набуває популярності новітній метод відстеження вантажів та рухомого складу – системи розумного трекінгу з використанням як традиційних, так і сучасних технологій.
Крім того, системи відстеження є одним з інструментів попередження крадіжок вантажу та вирішення спірних питань щодо фактичного місця перебування вагону. На додачу до інформації з автоматизованих систем УЗ про стан вагону, його пробіг, наявність у конкретному потязі та інше, інформація про поточну дислокацію та рух вагонів необхідна як для оператора, так і для вантажовласника.
Спробуємо розглянути декілька з таких способів відстеження вагонів.
RFID-мітки
RFID (англ. «Radio Frequency Identification» — радіочастотна ідентифікація) – спосіб ідентифікації та відстеження об’єктів за допомогою радіосигналів, що зчитують збережені у мітках дані.
Зразок RFID-мітки
На початку 2000-х була спроба впровадження комплексної програми системи автоматичної ідентифікації рухомого складу на залізницях країн СНД, Латвії, Литви та Естонії за допомогою КБД (кодових бортових датчиків), які по суті являлись звичайними RFID-мітками. Ідея полягала в тому, що RFID-мітки кріпились на весь рухомий склад. При цьому у вузлових точках встановлювалися пристрої для зчитування інформації. В Україні даний проєкт не був впроваджений.
Система на основі RFID-міток мала ряд недоліків:
- обслуговування складної та віддаленої інфраструктури;
- встановлення зчитувачів на кожній колії в’їзду та виїзду зі станції;
- загальна відсталість цифрової інфраструктури на той час.
Варто відзначити, що в Україні окремі приватні власники вагонів використовують RFID-мітки для відстеження руху на коліях підприємств, отримання інформації про операційний стан вагонного парку тощо. Але про глобальне впровадження мова не йде.
У світі дану систему ідентифікації використовують Австралія, Бразилія, Китай, Південно-Африканська Республіка, Швеція та інші.
GPS/GSM-трекери
Трекери на основі систем глобального позиціонування (GPS) та мобільного зв’язку (GSM) отримали широке використання в системах стеження за автомобільним транспортом, де проблема додаткового живлення вирішена підключенням до бортової системи. Оскільки по суті GPS/GSM-трекер є тим самим мобільним телефоном з sim-картою.
Зразок автомобільного GPS-трекера
Потрібно відмітити наявність роумінгу та високу вартість експлуатації подібних систем, а також малий термін (1—1,5 року) експлуатації без додаткового живлення.
Окремі спроби збільшити ємність акумуляторів, зменшити частоту передачі даних, обладнати пристрої генератором або сонячними фотоелементами ведуть до суттєвого збільшення вартості кінцевих пристроїв.
Широкого застосування на вагонах GPS/GSM-трекери не отримали, хоча виступають цілком дієвим рішенням для стеження за локомотивним парком.
Яскравим прикладом використання пристроїв GPS/NB-IoT є державний залізничний оператор Австрії.
Розпізнавання вагонів відеокамерами
Розпізнавання номерів вагонів за допомогою камер Computer Vision – дещо новий, але досить ефективний спосіб зчитування будь-якої інформації, і останнім часом деякі системні інтегратори активно пропонують замовникам та приватним перевізникам даний спосіб для відстеження вагонів.
Єдиним, але дуже суттєвим недоліком є необхідність підтримування складної цифрової інфраструктури, а також потреба завжди тримати об’єктиви камер чистими.
На сьогоднішній день технології машинного зору широко застосовуються в розвинених країнах, перш за все, для оцінки технічного стану рухомого складу та інфраструктури. Мета цього – підвищення безпеки перевезень.
Комплекс для ідентифікації та оцінки стану рухомого складу за допомогою датчиків та відеокамер у США
Крім того, застосовуються у країнах ЄС технології розпізнавання за допомогою відеокамер номерів контейнерів у портах і терміналах для їх обліку та відстеження операцій.
Приклади застосування технологій IoT в Україні
Нещодавно транспортна компанія “Вантаж+” розпочала перший етап впровадження систем активного трекінгу залізничних вагонів-зерновозів спільно з мережею IoT Sigfox Ukraine.
Поки що в тестовому режимі відстежується рух зерновозів від елеваторів до портів. На базі отриманої інформації розробляється аналітична платформа, за допомогою якої фіксується фактичне місцезнаходження вагону, початок руху і зупинки. Це сирі первинні дані, проте й вони можуть докорінно змінити правила гри.
«Після встановлення на залізничні вагони GPS-трекерів отримали інформацію, яка відображається цілодобово у наших смартфонах. Ми змогли самостійно в реальному часі контролювати місця розташування вагонів, отримувати додаткову інформацію про операції з ними, – розповідає керівник ТОВ “Вантаж+” Юрій Щуклін. – Лише за декілька годин роботи трекер окупив вартість своєї п’ятирічної експлуатації! Завдяки використанню новітніх технологій моніторинга оператор вчасно дізнався про простій вагонів на одній з вузлових станцій. При існуючих на той час ставках на оренду вагону, від 4 до 5 тис. грн/добу, ми б понесли чималі збитки».
Керівник Sigfox Ukraine Дмитро Озеров розповідає, що в цьому випадку використовувалися активні трекери, підключені до глобальної мережі 0G Sigfox.
«Термін служби трекерів складає до 5 років. Вони вміють передавати дані про початок та кінець руху, стан елементів живлення, позиціонуються з точністю до 5 м за GPS координатами, мають змогу фіксувати знаходження в зонах розвантаження-завантаження за допомогою маяків BLE (англ. «Bluetooth Low Energy» – Bluetooth з низьким енергоспоживанням). Найголовніше, трекери не потребують розбудови та підтримання дорогої чи складної інфраструктури, на відміну від тих самих RFID-міток чи камер спостереження», – вважає Дмитро Озеров.
Великий термін служби трекерів досягається за рахунок зниженого енергоспоживання пристрою, низьких енерговитрат на радіозв’язок та використання елементів живлення, що здатні працювати стабільно в режимах екстремальних температур. Для прикладу, ультразвуковий лічильник води виробництва компанії Kamstrup, підключений до Sigfox, працює на одному акумуляторі 16 років.
Мережа 0G Sigfox є публічною мережею того самого Інтернету речей, про який ми згадали на початку. Вона активно розвивається в світі та в Україні зокрема. Можливості мережі використовують національний залізничний оператор Франції (SNCF), а також такі великі компанії як Airbus, DHL, Michelin та ін. Для України це поки що новітня технологія, хоча її також уже використовують у логістиці деякі підприємства.
Карта покриття мережі Sigfox в Україні: червоний колір – три і більше станцій, зелений – дві, синій – одна
До 2021 року в Україні не було можливості використовувати подібні технології через відсутність глобального оператора, а розрізнені сегменти локальних приватних рішень на основі технології передачі даних LoRa (англ. «Long Range» – дальній радіус дії) так і не отримали розвитку.
З приходом в Україну мережі Sigfox ситуація змінилась. На поточний момент в зоні дії покриття цієї мережі знаходяться вже 10 млн українців. «Ми активно розвиваємо мережу і за кілька років плануємо покрити 85% населення України. Покриття, яке існує на сьогодні, вже може забезпечити потреби українських компаній щодо трекінгу активів», – каже Дмитро Озеров.