Инновационная система мониторинга и контроля персонала и транспортных средств

С возникновением новых вызовов и запросов потребителей навигационных услуг, ростом спроса на цифровые технологии для подключенного и беспилотного транспорта навигация и телематика становятся больше, чем просто набором рутинных операций или функцией для узконаправленных отраслей. Цифровизация навигационной отрасли развивается на наших глазах. Владельцы автопарков стремятся к снижению стоимости владения транспортными средствами, повышению качества транспортных услуг и безопасности перевозок, владельцы личных автомобилей хотят получать больше качественных услуг и новые сервисы. В тренде подключенная мобильность, навигация и цифровые технологии в логистике людей и вещей, цифровая трансформация отрасли, развитие «умных» городов и интеллектуальные транспортные системы (ИТС), цифровые платформы и большие данные (BigData), применение дронов и беспилотных систем, страховая телематика, защищенная мобильность, кибербезопасность и блокчейн. В контексте четвертой промышленной революции производства хотят получать все больше данных в режиме реального времени: где находятся люди, как перемещается техника, есть ли предпосылки для внештатной ситуации? Forbes прогнозирует, что оборот компаний, перешедших на технологии «Индустрии 4.0», в 2022 году покорит отметку в $1,5 трлн, а их эффективность превысит текущий уровень производительности более чем в 7 раз. Многие проекты связаны с позиционированием движущихся объектов на карте помещений, в том числе вне и внутри помещений. Опишем назначение, функциональные возможности и принцип работы автоматизированной системы мониторинга и контроля персонала, транспортных средств и погрузочной техники вне и внутри помещений, основанной на технологиях спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS, технологии Bluetooth Low Energy, сквозной (бесшовной) навигации и промышленного «Интернета вещей» с использованием смартфона или «умных» часов в качестве персональных носимых устройств.

Система предназначена для владельцев и руководителей предприятий в качестве источника данных о перемещениях персонала и транспорта в пределах занимаемого ими офисного, торгового, производственного пространства и прилегающих к нему открытых территорий, в качестве инструмента анализа технологических и производственных процессов, связанных с перемещением, а также для диспетчерских служб этих организаций. Система рекомендуется к внедрению и может использоваться:

• на станциях технического обслуживания (СТОА) и в дилерских центрах для контроля перемещения обслуживаемых автомобилей и работы персонала;
• на промышленных предприятиях;
• в строительной отрасли для контроля работы геподрядчиков, строительной техники, соблюдения требований техники безопасности;
• в компаниях нефтегазового и топливно-энергетического сектора.

Основные задачи системы — безопасность работы персонала, повышение операционной эффективности логистики, оптимизация управления персоналом, централизованный мониторинг и управление производственными ресурсами, экономия рабочего времени, контроль выполнения требований техники безопасности, контроль жизненно важных биометрических параметров сотрудников, анализ и учет работы сотрудников в целях оптимизации бизнес-процессов, выявления систематических ошибок/недоработок в деятельности персонала и случаев ненадлежащего выполнения обязанностей, контроль присутствия на рабочем месте, оперативное реагирование на ЧС и ЧП.

Функциональные возможности системы на уровне менеджмента предприятия:

• Круглосуточный мониторинг и контроль местоположения мобильных сотрудников в режиме реального времени на электронной карте местности с высокой точностью навигации; оперативная передача данных в диспетчерский центр оперативному дежурному или диспетчеру.
• Дистанционная постановка задач сотрудникам и контроль выполнения, координация действий сотрудников путем направления им команд в режиме текущего времени, в том числе в экстренных ситуациях, онлайн-выдача, подтверждение и изменение заданий, управление статусами выполнения.
• Фиксация маршрута перемещения и времени нахождения сотрудников в определенных зонах, формирование правил фиксации нарушений, контроль появления сотрудников в опасных/запретных зонах. Цифровой наряд-допуск на работы повышенной опасности и контроль его выполнения.
• Возможность обмена текстовой и графической информацией между сотрудником и диспетчером. Голосовая связь. Организация удаленных консультаций, передача визуальной информации с места проведения работ.
• Автоматические оповещения при вхождении сотрудника в запрещенную и/или опасную зону, при превышении временного норматива нахождения в определенной зоне/помещении.
• Отображение на устройстве наличия или отсутствия средств индивидуальной защиты (СИЗ), отправка аварийного оповещения диспетчеру в случае отсутствия СИЗ у сотрудника.
• Анализ и учет деятельности сотрудника за выбранный период, аналитика производственной деятельности, система отраслевой отчетности, контроль выполнения правил и инструкций техники безопасности, контроль основных биометрических показателей здоровья и т. д.

На рис. 1 приведена общая схема работы системы. В ней используются инновационные технологии определения местоположения объектов BLE (Bluetooth Low Energy), цифровые технологии, в том числе технологии искусственного интеллекта, машинного обучения, IoT, М2М, сквозной навигации, имеется возможность сочетать локальную и глобальную навигацию в едином интерфейсе. Точность определения местоположения объектов — до помещения или до 2 м в пределах одного помещения. Большие помещения разбиваются на зоны. Система бесперебойно работает в холодных и влажных помещениях. Фактически данная система позволяет определить местоположение объекта в любом месте, даже под землей, куда не проникают сигналы навигационных спутников.

Рис. 1. Схема работы автоматизированной системы мониторинга и контроля персонала, транспортных средств и погрузочной техники вне и внутри помещений на базе интеллектуальной платформы ST Connect

С помощью специализированного облачного сервиса мониторинга транспорта ST Flagman Web и мобильного приложения на смартфоне система позволяет обеспечивать онлайн-мониторинг местоположения объектов, контролировать присутствие на рабочем месте, планировать и фиксировать своевременное выполнение служебных заданий, оповещать в случае фиксации отклонений (вход/выход из заданных зон), проводить анализ и учет проделанной работы. В системе формируются отчеты о посещении заданных зон, времени нахождения на объекте, а также тревожные сообщения при нарушении заданных правил перемещения с возможностью отправлять эти сообщения на электронный адрес либо мобильное устройство уполномоченного персонала. При необходимости в системе используются ультразвуковые и RFID-датчики, что позволяет повысить точность определения местоположения подвижных объектов в помещениях до нескольких сантиметров. Использование мобильного приложения, BLE-меток и интеллектуальной платформы навигации позволяет в достаточно сжатые сроки провести внедрение и начать эксплуатацию системы. В алгоритмы работы платформы заложен механизм искусственного интеллекта и машинного обучения, что позволяет накапливать и улучшать точность определения местоположения внутри помещений ежедневно. Учитывая пожелания пользователей, возможна адаптация системы под бизнес-потребности отраслей и интеграция с ERP-системами на предприятии.

Для позиционирования персонала в системе используются обычно два носимых устройства — «умные» часы и смартфон с операционной системой (ОС) Android. Расскажем подробнее о часах. На рис. 2 приведен общий вид часов. Система контроля перемещения персонала на основе разработанных технологий и мобильного приложения на базе ОС Android позволяет решать задачи не только фиксации местоположения сотрудников, но и их текущего состояния за счет анализа показателей встроенного в «умные» часы пульсометра и измерителя артериального давления. Применение таких технологий совместно с технологиями классического спутникового мониторинга на основе ГЛОНАСС/GPS помогает осуществлять управление и контроль над производственными активами в едином интерфейсе. Данное решение востребовано в компаниях нефтегазового и топливно-энергетического сектора для оптимизации производственных процессов, минимизации издержек до 30%, эффективного контроля подрядчиков и обеспечения безопасности при производстве работ, для контроля водителей. Часы автоматически в режиме онлайн идентифицируют водителя в машине или сотрудника вне и внутри помещения, данные передаются диспетчеру, который понимает, какое транспортное средство использует водитель, и система автоматически сверяет эту информацию с данными путевого листа. Точность определения местоположения составляет несколько метров. Также в часах имеется шагомер, встроенная камера. Используются технологии Bluetooth: 4.0 LE, GPS. При отсутствии связи часы записывают данные в черный ящик. Часы позволяют вести круглосуточный контроль и выявлять аномалии в состоянии сотрудника в течение всей рабочей смены. Они умеют автоматически оповещать пользователя о его вхождении в запрещенную или опасную зону. Данные с часов поступают в интеллектуальную платформу, в которой с помощью технологий искусственного интеллекта в виде нейронной сети обрабатывается и анализируется большой массив данных, что позволяет иметь в едином интерфейсе сводную информацию по транспорту и персоналу. «Умные» часы могут контролировать наличие средств индивидуальной защиты, таких как газоанализатор, противогаз, каска и т. д.

Рис. 2. Персональное носимое устройство: «умные» часы

Разработка также может использоваться для контроля торговых представителей в больших супермаркетах, для контроля персонала на производствах и в промышленных помещениях.

Также в качестве персонального носимого устройства для позиционирования сотрудника в системе предусмотрен смартфон с операционной системой (ОС) Android (рис. 3), на котором в фоновом режиме непрерывно действует мобильное приложение. В приложение заложен функционал обработки производственных заданий, поступающих из системы мониторинга и управления или из внешней ERP-системы. Обычно это пылевлагозащищенный смартфон с долгоживущим аккумулятором. Его основные функциональные возможности: отправка координат в диспетчерский центр в режиме онлайн в трех режимах — с настраиваемым интервалом времени, при изменении местоположения на заданное расстояние, при наступлении события; запись координат в черный ящик при временном отсутствии связи. Устройство автоматически оповещает пользователя при его вхождении в запрещенную и/или опасную зону, подает сигнал тревоги в диспетчерский центр, проводит оперативную съемку события и сохраняет его в памяти устройства или отправляет фото и видео диспетчеру. Имеется возможность обмена с сотрудниками заранее заданными и произвольными текстовыми и графическими сообщениями, отправка на смартфон перечня точек, которые должен посетить сотрудник с возможностью их отображения в текстовом виде и на карте.

Рис. 3. Персональное носимое устройство — смартфон с операционной системой (ОС) Android

В системе предусмотрена возможность двух вариантов установки оборудования на территории, на которой требуется обеспечить мониторинг объектов. Первый вариант — на территории размещаются приемопередатчики (трекеры), объединенные в LAN вместе с серверной частью системы. Отслеживаемые объекты оснащаются радиомаяками iBeacon, работающими в полосе 2,4 ГГц. Радиомаяки iBeacon периодически, с интервалом от долей секунды до нескольких секунд, передают в соответствии со стандартом Bluetooth Low Energy пакеты установки соединения (advertising packets). Конструктивное исполнение радиомаяков зависит от типа объекта, который требуется оснастить этим радиомаяком. Трекеры принимают сигналы от радиомаяков и по LAN отправляют данные на центральный сервер, определяющий координаты объекта.

Второй вариант — на территории устанавливаются радиомаяки iBeacon. Трекеры размещают на подвижных объектах. Для персонала функции трекера выполняют смартфоны и «умные» часы со специальным мобильным приложением. Трекер принимает сигналы от маяков, делает первичную обработку сигнала и передает информацию на сервер по каналам сотовой связи, где ведется окончательная обработка сигнала. После определения координат они передаются в пользовательскую часть системы (сервер приложений), которая осуществляет их дальнейшую обработку в соответствии с запросами пользователей. Формирование запросов пользователей и отображение результатов этих запросов осуществляется по веб-интерфейсу системы.

Ядром описываемой системы является универсальная интеллектуальная телематическая платформа ST Connect, на базе которой создаются системы мониторинга подвижных объектов и контроля. Платформа необходима для обеспечения приема информации о подвижных объектах, находящихся в условиях отсутствия приема сигналов спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС), агрегации информации, обработки и определения на ее основе их местоположения, хранения и передачи этой информации с использованием технологий межсерверного взаимодействия в навигационно-информационные системы мониторинга и управления подвижными объектами. В платформе при расчете место­положения используются инновационные методы и алгоритмы, в том числе технологии искусственного интеллекта в виде обучаемой нейронной сети. Телематическая платформа является универсальной и позволяет использовать различные технологии и подключать к системе датчики для определения местоположения подвижных объектов в помещениях, в частности радиомаяки iBeacon (протокол Bluetooth Low Energy), RFID-метки и УЗ-датчики. Применение УЗ-датчиков позволяет повысить точность определения местоположения объектов до 10 см. Платформа может одновременно реализовывать различные схемы построения систем мониторинга, в том числе схему с датчиками, размещенными на подвижных объектах, и стационарными модулями получения данных и схему со стационарным размещением датчиков и реализацией модуля получения данных в виде мобильного приложения для смартфонов и планшетов (рис. 4).

Рис. 4. Примеры веб-интерфейса диспетчера системы

Оценить эффективность применения технологий позволяет не только опытная разработка или тестирование, но и  успешное использование системы на станции технического обслуживания одного из немецких производителей автомобилей в Москве. Назначение системы — контроль перемещения обслуживаемых автомобилей на СТОА, оптимизация управления движимыми и недвижимыми активами в помещениях, определение узких мест в технологических цепочках, анализ и эффективное планирование. Объекты слежения — автомобили клиентов (200 шт./день). Система оперативно формирует отчеты по машинам, по ремонтным зонам (помещениям), по событиям. Обеспечивается удаленный контроль работоспособности серверов, трекеров и радиомаяков. В результате работы системы зафиксированы попытки приема в ремонт машин «в обход бухгалтерии», приписки в работе автомойки. За счет анализа и оптимизации процессов технического обслуживания удалось оптимизировать количество обслуживающего персонала. В итоге промышленное использование технологии помогло сократить затраты компании до сотен тысяч рублей в месяц.

В целом, система позволяет оптимизировать процессы управления и контроля, до 25% сократить издержки на эксплуатацию транспортных средств и погрузочной техники, на 10% повысить производительность труда и эффективность работы персонала, сократить время на выполнение служебных заданий на 15–30%. Обеспечивается 100%-ный контроль соблюдения правил, норм и стандартов безопасности при выполнении работ. Значительно повышается безопасность и дисциплина персонала.