V návaznosti na výsledky prvního roku řešení (analýzy, testy, návrh datové struktury, funkční vzorky a vytvoření první verze software) byla zahájeno sestavování všech prvků do jednoho komplexu s předpokladem následného nasazení v reálném provozu u vybrané stanice Hasičského záchranného sboru.
Práce probíhaly současně s dalším testováním a úpravami prototypu hasičského záchranného obleku Prometheus. Tento byl vyroben na konci roku 2012 a certifikován v souladu se všemi normami. Během roku 2013 byl testován v reálním provoze, jak běžném používání, tak při skutečných nebo simulovaných zásazích. Výsledkem byly dílčí úpravy konstrukce obleku, zejména krytí švů a změna materiálu reflexních pásků. Následně bylo vyrobeno celkem 15ks obleků Prometheus, z nichž 14ks je předáno k testování v rámci poloprovozu Hasičskému záchrannému sboru Brno Líšeň a 1ks je testován v laboratoři ILAB.
Použité SW technologie
Pro hlavní SW část – program GBCLINE byl použit systém, který umožňuje co největší přizpůsobitelnost a konfigurovatelnost. Z tohoto důvodu je celé jádro napsáno v C++ a je zde použit multiplatformní Framework Qt. Tento umožňuje implementovat celé řešení na různé platformy operačních systémů jako je Windows, Linux, Apple OS a většinu mobilních zařízení. Samotný program řeší jen obecné vlastnosti jako je zobrazovaní menu, tabulek, grafického rozhraní formulářů atd. Celá logika řešení je zpracována konfiguračně pomocí Lua scriptu, což je skriptovací jazyk, který je dostatečně malý, aby se vešel na nejrůznější hostitelské platformy. Lua byl použit v mnoha komerčních a nekomerčních aplikacích. Má velmi dobrou dokumentaci, příklady a podporu. Zde je použit v jádře samotného programu ale také samostatně pro některé automaticky vykonávané akce.
Mobilní terminál je naprogramován stejně jako základní program, což znamená kombinace jazyka C++, Qt a Lua. RFID čtečka na zásahovém voze používá mikroprocesorovou desku s ARM procesorem, která má operační systém Linux. Zde je použit pro čtení a logiku zpracování programovací jazyk C++ pro Linux a pro přenos dat ze zařízení je použit FTP přístup. Proto je na stanici, která zpracovává data nainstalován FTP server.
Databázové úložiště
Pro uložení informací v popisovaném systému bylo zvoleno zařízení typu NAS (Network Attached Storage). Tento typ zařízení je dnes standardní nabídkou firem v této oblasti. Poskytuje z pohledu řešitelů optimální poměr cena/výkon ve srovnání s „klasickým“ serverovým řešením a nainstalovanými programovými moduly a provozováním běžného počítače.
Správa uživatelů definující přístup k jednotlivým službám/rolím.
- Diskové pole pro zajištění real-time dostupnosti.
- Databázového serveru pro vlastní ukládání dat.
- Webový server pro správu jak jednotlivých modulů, tak i celého systému.
- FTP server pro dávkový transfer dat.
- Automatické zálohování dat v rámci lokálního NAS na externí disk nebo na jiné zařízení NAS.
- Podpora UPS pro překlenutí krátkodobých výpadků napájení.
V rámci ověřovacího provozu bylo zvoleno zařízení NAS Synology DS508, na kterém bylo poloprovozní ověřování jednou z běžících úloh. Za celou dobu nedošlo k výpadku tohoto zařízení. Jeho doba nepřetržitého provozu běžně dosahuje stovky dnů. Firmware, který je dnes k dispozici umožňuje volit zařízení jak podle požadovaného výkonu, kapacity úložiště i zálohovací politiky. Datový server je v síti VŠB-TUO a je přístupný z veřejné sítě šifrovaným protokolem.
Kompletace řešení a příprava poloprovozu – hardware
Sladit vhodným způsobem hardware s navrhovanými postupy a s ohledem na cenu byl zásadním úkolem v této etapě příprav. Každý z modulů využívá různý hardware, který umožňuje ideálním způsobem pracovat s RFID tagy v zásahových oblecích PROMETHEUS.
Pracoviště s PC
Všechna pracoviště jsou v rámci prototypového řešení vybavena standardními 14“ notebooky, umožňující oproti stolnímu PC větší mobilitu, včetně využití WiFi sítě pro přenos dat.
Testováno bylo i použití tabletu, ale tato kombinace není kvůli připojené RFID čtečce možná. K notebooku je připojena USB čtečka RFID GBCU701. Tato byla vyvinuta v rámci jiného VaV projektu a umožňuje maximální výkon při USB připojení. Čtecí vzdálenost je cca 1m při volně položeném obleku a cca 25cm při obleku na osobě. Ve finální fázi implementace prototypu je notebook připojen do interní sítě HZS kabelovým připojením.
Pracoviště s mobilním terminálem
V současné době je na trhu několik typů mobilních terminálů s UHF RFID čtecím modulem. Alternativně byla testována i možnost využití kombinace PDA a RFID zásuvné karty, stejně jako tabletu a USB RFID modulu. Tato řešení jsou však konstrukčně zcela nevhodná. Z nabídky 7 typů terminálů byl testováním vybrán jako ideální model MOTOROLA MC3190 s UHF RFID modulem. Je jedním z nejmenších a nejlehčích modelů a pro použití u velitele jednotky nejlepší. Testovány byly mimo samotné čtení a konstrukci i různé způsoby přenosu dat, od trvalého GPRS připojení až po off-line přenos dat dávkovou metodou po vložení do komunikační základny. Jako nejlepší byl na základě testování v reálných podmínkách vybrán model, kombinující WIFi i dávkový přenos. Zejména proto, že v reálných podmínkách HZS Brno Líšeň není možné zajistit vhodné pokrytí
bezdrátovým signálem ve všech prostorách, kde bude terminál používán. V situaci, kdy není mobilní terminál připojen k síti, pracuje s vnitřní databází, která je automaticky se synchronizována s centrální databází v okamžiku připojení. Součástí terminálu je nabíjecí základna a náhradní baterie
Pracoviště se stacionárním terminálem
Čtecí systém SMATCAR je tvořen kombinací RFID čtečky IMPINJ REVOLUTION 420, dvojicí antén a řídícím PC s WiFi modulem. Pro vizualizaci je doplněn optický a zvukový semafor. Jak bylo popsáno výše, předmětem letošního výzkumu byly zejména antény a firmware řídícího počítače. Kromě WiFi přenosu dat byl testován i externí modul GPRS a trvalé spojení se serverem. Toto je principiálně možné, ale představuje dodateční a trvalé náklady na přenosovou cestu, které byly v rámci tohoto pilotního řešení shledány jako neopodstatněné. Při nástupu do vozu jsou snímány RFID tagy a vnitřní algoritmus řídícího PC filtruje přečtené stejné tagy. Výsledkem, který se přenáší do centrální databáze tak je pouze časový údaj o nástupu do vozidla směrem k zásahu a zpětném příjezdu na základnu.
Uvedení do provozu a provoz
Celý systém THEMIS byl uváděn do provozu od září 2013 do prosince 2013. Kompletní předání všech částí Hasičskému záchrannému sboru Brno Líšeň bylo provedeno dne 20. 12. 2013. Předáno k užívání bylo celkem 14ks zásahových obleků, které budou během roku 2014 testovány v reálném nasazení.
I po formálním ukončení projektu je dohodnuta další spolupráce všech partnerů v souladu s výsledky analýzy dalších možností využitá RFID technologie v oblasti identifikace dalších záchranných pomůcek a částí výstroje
Tento poloprovoz byl vytvořen s finanční podporou TA ČR
 |
 |