Универсальная коммуникационная платформа (УКП) разработана для решения широкого спектра задач в области контроля, аналитики и управления транспортными средствами (ТС) с помощью систем глобального спутникового позиционирования и использования полного спектра технологий связи.
ГИБКАЯ ОТКРЫТАЯ АРХИТЕКТУРА
Модульная конструкция УКП позволяет не только гибко конфигурировать устройство, но и обеспечивает возможность его последующей модернизации, в том числе с учетом изменяющихся требований, предъявляемых к функционалу и условиям эксплуатации. Использование в УКП отечественных управляющих микроконтроллеров и программного обеспечения с открытым исходным кодом гарантирует отсутствие недокументированных возможностей. Принципы, заложенные в УКП, позволяют не только использовать существующие технологии беспроводной связи, такие как GSM 2G/3G/LTE, Wi-Fi, Bluetooth, но ориентироваться на перспективные стандарты. При этом модернизация существующих УКП производится путем замены соответствующего модуля. Связь между модулями осуществляется посредством CAN-шины, что обусловлено следующими преимуществами: возможностью удалённого расположения модуля (см. Плату управления); возможностью работы в режиме жёсткого реального времени; гарантированной передачей данных на высокой скорости; расстановкой приоритетности сообщений; надёжным контролем ошибок передачи и приёма. БАЗОВЫЙ МОДУЛЬ Базовый модуль связывает между собой все функциональные части устройства, соединяя их посредством специальных разъемов и модулей.
Неуправляемый коммутатор Ethernet, состоящий из 4 внешних портов 100 Мбит/с для подключения различного сетевого оборудования, в том числе IP-видеокамер, использования связи по локальной сети, программирования устройства при подключении к ПК и 1-го внутреннего порта Ethernet 1000 Мбит/с для связи с модулем центрального процессора (ЦП).
4 внешних USB порта для подключения дополнительных устройств. К УКП можно подсоединить стандартные устройства ввода (клавиатура и мышь), USB-камеры и другие внешние устройства, которые поддерживают драйвера под Linux. Всего на плате смонтировано: 13 USB портов для подключения модулей и внешних устройств (5 на mPCI-e, 1 на панель управления).
HDMI интерфейс для подключения внешнего экрана и вывода видео-информации на дисплей, что позволяет использовать УКП как мобильный ПК на базе ОС Linux;
аудио вход/выход с аудио усилителем 3 Вт.
опционально: Выход аудио усилителя мощностью 20 Вт для подключения к штатной акустике авто для реализации функции Hands Free);
1 интерфейс RS-485 Full-Duplex для полноценного управления радиостанцией стандартов АРСО-25/DMR, которая может быть установлена удаленно на расстоянии до 100 м, например, в багажном отсеке;
1 интерфейс CAN 2.0 B для подключения панели управления (ПУ) 4 слота стандарта mPCI-e для подключения модулей навигации и/или передачи данных любых производителей, например, LTE/GSM, ГЛОНАСС/GPS, меток RFID/NFC и других. Эти модули подключаются по интерфейсам USB и/или PCI Express. При этом 2 слота имеют на обратной стороне платы SIM-держатели, но это не ограничивает количество используемых SIM, так как некоторые модули могут иметь встроенный SIM-чип или также SIM-держатель на самом модуле mPCI-e. Стандарты интерфейсов: слот 1: UART, USB, I2C; слот 2: UART, I2C, UIM; слот 3: UART, USB, I2C, CSI - 4 линии, DSI - 4 линии; слот 4: USB, I2C, UIM. Протестированы следующие mPCI-e модули: Quectel UC20 – модуль навигации GPS/ГЛОНАСС и передачи данных GSM/2G/3G; Quectel EC20– модуль навигации GPS/ГЛОНАСС и передачи данных GSM/2G/3G/4G; SimCom SIM5360E – модуль навигации GPS/ГЛОНАСС и передачи данных GSM/2G/3G; SimCom SIM7100E – модуль навигации GPS/ГЛОНАСС и передачи данных GSM/2G/3G/4G.
2 управляющих реле могут использоваться для глушения двигателя, при угоне, для отключения музыки прииспользовании функции Hands Free и т.д. Менеджер питания позволяет реализовать спящий, ждущий и охранные режимы с минимальным энергопотреблением без участия модуля центрального процессора, например, когда не работает двигатель и не идет подзарядка. Реализован для сокращения энергопотребления УКП, экономии заряда аккумуляторов: внутреннего и автомобиля. Модуль питания выключает энергоемкие компоненты и следит за всеми охранными шлейфами, входами, сигнализацией.
МОДУЛЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА
Модуль центрального процессора (ЦП) предоставляет аппаратные ресурсы для функционирования многозадачной операционной системы на основе дистрибутива Arch Linux, в среде которого возможно выполнение функционального и прикладного ПО и управляет микропроцессорами, расположенными на других модулях (БМ, ИМ, ПУ). ЦП реализован в двух вариантах - на многоядерном отечественном процессоре 1892ВМ14Я (АО НПЦ «ЭЛВИС») и на зарубежном i.MX6 Dual (NXP). В общем случае возможно использование функционально-аналогичных микропроцессоров других производителей. ЦП на базе i.MX6 Dual имеет 2 слота стандарта M.2 (с ключами В и Е), что дает возможность подключать: внешнюю память SSD (твердотельный накопитель) в М.2 (key B) через интерфейс SATA, что существенно увеличивает возможность работы УКП в качестве регистратора, увеличивая в разы время записи с подключенных видеокамер; модули беспроводной связи (Wi-Fi, Bluetooth) в М.2 (key E). ЦП на базе 1892ВМ14Я имеет 1 слот стандарта mPCI-e для подключения стандартных модулей mPCI-e по интерфейсу USB. ЦП оснащен следующими типами и объемом памяти: ОЗУ - 1 Гб; eMMC - 16 Гб; microSD класс 10 объемом до 32 Гб; SSD (опционально для i.MX6 Dual, не менее 120 Gb).
МОДУЛЬ ПИТАНИЯ (МП)
Для обеспечения защиты линий питания устройства от бросков напряжения, перегрузок по току, неверной полярности питающих напряжений, электростатических разрядов в УКП реализованы два варианта защиты:
Вариант 1: Диодная защита - простой вариант защиты от кратковременных помех с невысокой энергией, например, наводки на провода и т.д. Диоды применяются для защиты устройств от неправильной полярности включения, защиты входов схем от перегрузки, защиты ключей и т.д.
Вариант 2: Транзисторная защита - интеллектуальная защита с использованием микросхемы LTC®4366, которая анализирует электроснабжение и рассеивает долговременные помехи большой энергии и защищает от высоковольтных переходных процессов, выдерживает входное напряжение до 500 В. В МП предусмотрена возможность подключения дополнительного внешнего аккумулятора, используемого в качестве резервного или обеспечения длительной автономной работы устройства при отсутствии внешнего питания. МП может заряжать аккумуляторы различной химии (12 В). В ПМ предусмотрен разъем для питания внешних устройств, например, внешних IP камер (5 В). Для мест с пониженной температурой актуальна возможность использования подогрева устройства до включения процессора и использование морозостойких элементов питания. Модификации МП обеспечивают работу в сетях с напряжением: 9-36 В постоянного тока – для сети автомобилей; 110 В постоянного тока – для использования в железнодорожных вагонах; 220 В переменного тока – для стационарного исполнения.
МОДУЛЬ ИНТЕРФЕЙСОВ (МИ)
МИ имеет два варианта исполнения: стандартный модуль интерфейсов и модуль сигнализации. В МИ реализованы следующие интерфейсы: iButton; RS-232; RS-485 Simplex; CAN 2.0 B; 2 охранных шлейфа; 2 аналогово-дискретных входа; 2 выхода типа "открытый коллектор". В модуле сигнализации дополнительно реализованы: 3 цифровых входа с детектированием «земли»; 1 аналоговый вход; 6 выходов "открытый коллектор" для управления центральным замком, открытием багажника, световой и звуковой сигнализацией, блокировкой двигателя/бензонасоса и т.д.; радиоканал 868 МГц с шифрованием AES-128; BT LE - Bluetooth с низким энергопотреблением.
Брелок сигнализации с обратной связью оснащен двумя кнопками снятия и постановки на охрану, световым индикатором «тревога», звуковым оповещением. Радиус действия брелка 500 м на открытой местности.
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ
Дополнительный модуль УКП, предназначенный для взаимодействия с внешней радиостанцией. Поставляется по заказу в двух вариантах исполнения: интегрированный в корпус УКП - занимает один DIN в передней консоли автомобиля; выносной с креплением на поворотных шарнирах, устанавливается отдельно на расстоянии до 40 метров от УКП с учетом требований эргономики, за счёт подключения к основному модулю по интерфейсу CAN.
Панель управления содержит: монохромный OLED дисплей с большим диапазоном рабочих температур (−40 +70 °C); встроенный микрофон и аудиокодек для оцифровки голоса; 1 USB порт для подключения внешних устройств; кнопку “Тревога”; световую сигнализацию; ручку энкодера (поворотно-нажимной переключатель) для навигации по меню, регулировки громкости и управления внешней радиостанцией; цифровую кнопочную клавиатуру для набора номера и ввода цифровых параметров; четыре функционально-программируемые кнопки (например, для передачи сообщений «Свободен», «Занят», «Прибыл», «Приступил»), название и функциональность кнопок могут быть изменены под задачи заказчика; разъем подключения тангенты для голосовой связи в сетях LTE/GSM или в радиосетях APCO P25 и DMR. Дисплей ПУ отображает данные в следующих режимах: "Основное меню" текущие дата и время; отображение и передача формализованных сообщений; уровень GSM-сигнала; наличие спутниковых сигналов; "Радио" тип радиосети; рабочая частота в МГц; позывной вызывающего/вещающего (в цифровом режиме); "Аудио-вызов" набранный номер; номер входящего звонка; записная книжка; "Настройки" выбор режима работы; регулировка яркости подсветки; настройка номера телефона для отправки тревожных сообщений; режим самодиагностики.