Automatická identifikace vozidel, zařízení a nákladů (AVI/AEI)

Součástí jakékoliv výměny informací mezi vozidly, zařízením či nákladem a infrastrukturou je systém automatické identifikace. Automatická identifikace je proces identifikace vozidla, zařízení či nákladu za použití jednoznačné datové struktury, jež je uložena v palubním zařízení (OBE). K identifikaci může docházet nepřetržitě či pouze v předem určených místech, například v místech překládky. Systém AVI/AEI stanovuje obecné zásady pro výměnu identifikačních informací a to jak z pohledu registrace identifikátorů, identifikačních struktur, tak i z pohledu výkonnostních nároků na zařízení sloužících pro samotnou výměnu.

Valná většina telematických aplikací vyžaduje nějakou formu identifikace. Identifikace může být buď jednoznačná, tedy přiřazující konkrétní vozidlo či náklad jednoznačnému identifikátoru, nebo obecná, vztahující se pouze na typ, velikost, množství vozidel či nákladu.

Identifikace může v telematické aplikaci probíhat buď přímo, nebo nepřímo. Metody nepřímé identifikace se používají například při řízení křižovatek či vyhodnocování obsazenosti komunikací. Na nepřímé identifikaci se podílí pouze jeden aktér na straně komunikace, jedná se zejména o systémy silničních detektorů (virtuálních, zabudovaných v povrchu vozovky, atd.).

Metody přímé identifikace obsahují 2 aktivní prvky, které mezi sebou komunikují. Proces identifikace jako takový může probíhat kontinuálně, tzn. nezávisle na místě a čase, nebo diskrétně, tzn. v přesně definovaném čase nebo místě. Typické aplikace jsou zpoplatnění úseku komunikace, parkovací a sledovací systémy, management vozového parku či „flotily“ vozidel a řídicí systémy.

Tento typ automatické identifikace je dále popsán v tomto hesle.

automatická identifikace zařízení AEI (automatic equipment identification AEI) proces zjištění totožnosti zařízení nebo entit, které se používají při dopravě na pozemních komunikacích pomocí OBE obsahující jednoznačnou strukturu dat definovanou v této normě

automatická identifikace vozidla AVI (automatic vehicle identification AVI) proces identifikace vozidla za použití jednoznačné datové struktury, jež je uložena v OBE, definované touto normou

palubní zařízení OBE (on-board equipment OBE) zařízení zajišťující funkci AVI/AEI umístěné ve vozidle nebo jeho dalším zařízení

TAG (TAG) zařízení určené k identifikaci, zabudované do jednotky, vozidla nebo položky, které obsahuje jednoznačný identifikátor a v případě potřeby další doplňková data. Pro zvláštní účely může být TAG nainstalovaný na pevném místě a pohyblivá bude čtečka.

pevné zařízení (fixed equipment FE) zařízení potřebné pro čtení/zapisování, přijímání a interpretaci dat obsažených v palubním zařízení (OBE) za účelem identifikace

čtečka (AEI reader) kompletní zařízení, i když se skládá z víc než jedné součásti požadované k obousměrné komunikaci, přijímání a interpretaci dat v TAGu za účelem zjištění identifikace.

vydavatel (issuer) osoba či organizace, která vydává/přiděluje identifikátory pro koncové uživatele. Vydavatel musí mít přidělený identifikátor vydavatele od Národního registračního administrátora vydavatelů, potom je identifikátor vydavatele součástí jím vydávaného identifikátoru.

CRA centrální registrační administrátor, úřad spravující registry národních registračních administrátorů (NRA/I a NRA/T) a registr výrobců. Je jím Nizozemský normalizační institut.

NRA/I národní registrační administrátor vydavatelů, orgán na národní úrovni, ustanovený za účelem autorizace CS1 vydavatelů, aby tito vydavatelé mohli na národní úrovni vydávat identifikátory CS1. NRA/I musí být registrován u CRA.

manažer AEI (AEI manager) součást, která přijímá data z čteček AEI a porovnává je s informacemi v databázi. Vygeneruje a přenese do zobrazovací jednotky zprávu "vše v pořádku" nebo "ve zprávě došlo k chybě".

DSRC vyhrazené spojení krátkého dosahu

Obr. 1  – Architektura řešení pro registraci identifikátoru a identifikaci (plantuml)

Automatická identifikace zahrnuje systém či jeho část, zodpovědnou za bezkontaktní a jednoznačné určení identity sledované jednotky. Vozidlo, nákladní jednotka nebo položka nákladu může být jednoznačně identifikována prostřednictvím palubního zařízení (OBE), které je pevně spojeno s tagem obsahujícím identifikační údaje. OBE předává identifikační informace z tagu do čtečky umístěné v pevném zařízení (FE) na straně infrastruktury, které je dále zpracovává a posílá k vyhodnocení do databáze manažera AEI. 

Předmětem výměny informací je jednoznačný identifikátor a doplňková data. Jednoznačnost identifikačních kódů je dána jejich strukturou a způsobem přidělování určitých částí identifikátoru. Vydavateli na jeho žádost přidělí jednoznačnou identitu národní registrační autorita, ta informace o registraci předává dále centrální registrační autoritě. Vydavatel pak v rámci kódovacího schématu přiděluje jednoznačné identifikátory svým zařízením.

Mezi OBE a FE probíhá bezdrátová komunikace za použití elektromagnetických signálů (jako například indukci, rádiové vlny, mikrovlny nebo infračervené vlnění IR). Technologií přenosu informací mezi OBE a FE se zabývají normy pro bezdrátovou komunikaci v dopravním prostředí, mezi vybrané způsoby komunikace patří vyhrazené spojení krátkého dosahu DSRC (dedicated short range communication DSRC) na frekvenci 5,8 GHz a IR.

Struktura identifikátoru

Tabulka níže ukazuje 8 definovaných CS (kódovacích struktur):

• CS 1 – AVI/AEI číslovací schéma: základní kódovací struktura
• CS 2 – Číslo výrobce: identifikace bez závislosti na zemi použití
• CS3 – Omezení platnosti: pouze časové a geografické omezení aplikací
• CS4 – Kódování čísla registrační značky: národní identifikace odvozená z RZ
• CS5 – Identifikační číslo karoserie (VIN): identifikace odvozená z VIN
• CS7 – Číslování nákladních kontejnerů:  číslování nákladních kontejnerů
• CS8 – Kód daňového úřadu: identifikace daňové příslušnosti pro stanovení cla

V následující tabulce je obsažen popis datových položek jednotlivých kódovacích schémat.

Tabulka 1 – Kódovací struktury stanovené v normě

Vlastnosti identifikačního zařízení

V rámci systémů pro automatickou identifikaci může existovat mnoho různých aplikací počínaje aplikacemi pro identifikaci pomalu jedoucích vozidel až po identifikaci rychle jedoucích vozidel na dálnici. Normy definují různé třídy hlavních parametrů AVI/AEI systémů, ty jsou nezbytné z důvodů kompatibility (například zařízení od různých výrobců). Následující tabulky obsahuje klasifikaci maximální rychlosti projíždějícího vozidla tak, aby byla ještě zajištěna správná funkce systému AVI/AEI, do sedmi tříd a definuje maximální vzdálenosti mezi zařízením, které čte/zapisuje data (Interogátor) a zařízení (Tagu) umístěného ve vozidle, tato klasifikace zahrnuje 6 tříd.

S registrací, přidělováním identifikátorů a vlastní identifikací jsou spojené procesy

• Identifikace vozidla či zařízení
• Registrace identifikátoru a přidělování vlastních číselných řad
• Zajištění interoperability

Identifikace vozidla či zařízení

K procesu identifikace může docházet průběžně v závislosti na zvoleném způsobu komunikace. Pokud je zvolený způsob DSRC (mikrovlna, IR) tak k identifikaci dochází v přesně definovaném místě. V tomto místě je umístěn vysílač/přijímač, který pokrývá signálem určitou část komunikace a umožňuje v tomto okruhu přenos informací z vozidla/jednotky na zařízení umístěné podél komunikace a naopak.

OBE nebo také OBU (On Board Unit) obsahuje napájení, vysílací/přijímací část, datovou a zpracovávací jednotku. RSE se skládá z vysílače/přijímače, datové a zpracovávací jednotky a jednotky zprostředkující spojení lokálního systému s centrální databází.

Jednoduchý proces identifikace by mohl například probíhat následovně.

• Vozidlo vjíždí do aktivní zóny vysílače – přijímače DSRC
• Inicializace spojení a přenosu dat
  • Ustanovení datové linky a přenosového protokolu
  • Určení rychlosti spojení a kódovacích schémat
• Vyslání žádosti o data (RSE -> OBU)
• Zpracování žádosti a vyslání odpovědi
  • Přijímací jednotka předá žádost do vyhodnocovací jednotky
  • Z obsahu paměti OBU jsou přečteny požadované informace
  • Data se předají k vyslání v rámci jednoho spojení (session)
• Zpracování a zaznamenání odpovědi
  • K dodaným datům se přidává čas a místo identifikace
  • Dochází k vyhodnocení dat buď lokálně, nebo ve spojení s centrální databází
  • Rozhodnutí o pokračování komunikace
• Případná další obousměrná komunikace
• Zrušení spojení

Registrace identifikátoru a přidělování vlastních číselných řad

Výrobce zařízení musí v každé zemi samostatně požádat o registraci identifikátoru vydavatele (pro strukturu CS1) u národní registrační autority. Ta žádost posoudí a následně přidělí identifikátor a tuto informaci neprodleně sdělí centrální registrační autoritě.

Výrobce následně může používat registrovaný identifikátor a doplňovat jej v rámci možnosti dané jeho strukturou o vlastní číslování, například sériové číslo.

Zajištění interoperability

Zadavatel stanovuje základní požadavky na systémy automatické identifikace pomocí přidělení požadované minimální výkonnostní třídy z různých hledisek. Pokud si například zadavatel přeje systém AVI/AEI, který umožňuje čtení dat z vozidlové jednotky až do rychlosti 70 km/h, bude požadovat zařízení třídy F4 dle standardu ISO 14815.

V jiném případě standard vyjasňuje požadavky na interoperabilitu dvou AVI/AEI systémů, pokud jeden systém splňuje třídy pro maximální rychlost čtení F3 a maximální čtecí vzdálenost C4 a druhý systém F4 a C3 mohou být snadno stanoveny podmínky vzájemné existence obou systémů.

V České republice se zabývá registrací identifikátorů vydavatele (schema CS1) ČAS.

Identifikátory jsou rozděleny podle použití do identifikačních schémat, nejznámějším schématem je VIN kód vozidla.

Zařízení pro automatickou identifikaci je navrženo ve 2 variantách 1 mód a více dopravních módů.

Normy v oblasti unimodální AVI/AEI.

Nadskupiny: (bude doplněno)

Podskupiny: (bude doplněno)