ISO TR 13185-1 - ITS – Rozhraní ve vozidle pro poskytování a podporu služeb ITS – Část 1: Obecné informace a definice případu užití

Úvod

Normativní dokumenty pocházející z dílny ISO/TC 204/WG 17 se věnují problematice využití přenosného zařízení (např. chytrého telefonu, nebo navigace) pro poskytování služeb ve vozidle na základě jednotného rozhraní komunikace mezi jednotkou ve vozidle a přenosným zařízením. Cílem těchto dokumentů je definovat architekturu a základní požadavky na komunikaci mezi vozidlem a infrastrukturou nebo jinými vozidly pomocí spojení přenosných zařízení (např. Bluetooth) a zařízeními donesenými do vozidla (např. přehrávače hudby, PDA atp.) včetně konektivity 2G, 3G nebo mobilní bezdrátové sítě.

Užití

Tato technická zpráva dává ucelenou informaci o možném procesu standardizace problematiky propojení mobilního/přenosného zařízení a systému ve vozidle pro účely poskytování služeb ITS řidiči i ostatním cestujícím. Proto může být užitečná vývojářům mobilních aplikací, které například datově staví na dostupných údajích z řídicí jednotky vozidla. Také výrobci vozidel by mohli stimulovat vývoj standardizace v této oblasti, neboť poskytování služeb ve vozidle je vnímáno jako obchodní model s velkým potenciálem.

1. Předmět normy

Tato technická zpráva ISO TR 13185-1 specifikuje komunikační architekturu a generický protokol za účelem stanovit a poskytovat ITS služby cestujícím (včetně řidičů, pasažérů a chodců) s použitím přenosných a mobilních zařízení pro:

• mobilní zařízení jako mobilní router;

• rozšíření možností přenosných zařízení použitím informací z vozidlových systémů;

• přenosná zařízení fungující jako klíč k personalizaci konfigurace vozidla;

• využití možností přenosného nebo mobilního zařízení ke zvýšení funkcionality ve vozidle;

• použití přenosných zařízení v nákladních automobilech a veřejné dopravě;

• optimalizace využití kapacity přenosných a mobilních zařízení  pro poskytování ITS služeb;

• harmonizace existujících norem k podpoře jednotného řešení metody přístupu k vozidlovému systému;

• aplikace podporující poskytování ITS služeb a multimédií používají společnou metodu přístupu k získání dat vozidla z komunikačního rozhraní vozidla.

2. Souvisící normy

Tato zpráva je vytvořena v kontextu normy na komunikaci vozidla při diagnostickém měření (ISO 15031) a normy na komunikační infrastrukturu mobilního zařízení (CALM), např. na architekturu CALM (ISO 21217 a ETSI EN 302 665), na sondu ve vozidle (ISO 22837 a ISO 29284) a normy na komunikaci vozidla (řady ISO 22900, 22901 a 22902).

3. Termíny a definice

Tato technická zpráva definuje 8 termínů.

3.1.2 komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (Communication Access for Land Mobiles) CALM stanovení společné architektury, síťových protokolů a definic komunikačního rozhraní za účelem soustavné nebo polo-soustavné komunikace mezi vozidlem a infrastrukturou, nebo mezi vozidly, s použitím bezdrátových telekomunikačních médií, která jsou dostupná v dané oblasti a jsou v případě potřeby schopna migrace k jiným dostupným médiím

3.1.3 eko kontrolka (eco lamp) svítidlo, které je zabudováno do palubní desky nebo přenosného zařízení za účelem vést řidiče k co nejekonomičtější jízdě

PŘÍKLAD Zelené světlo/symbol bude signalizovat řízení s nízkou spotřebou paliva při konstantní rychlosti, zatímco červené světlo/symbol bude ukazovat vysokou spotřebu paliva, tedy výrazné zrychlení, náhlé brzdění.

3.1.4 přenosné zařízení (nomadic device) ND zařízení, které umožňuje komunikační konektivitu díky zařízením, jako jsou mobilní telefony, mobilní širokopásmový bezdrátový přenos (WIMAX, HC-SDMA atd.), WIFI atd., a zahrnuje spojení krátkého dosahu, jako je Bluetooth, Zigbee atd. k připojení přenosných zařízení k síti komunikačních systémů motorových vozidel

3.1.5 brána ITS terminálu vozidla (Vehicle-Intelligent Transport Systems-Station Gateway) V-ITS-SG zařízení rozhraní ve vozidle, které slouží jako mobilní brána vozidla mezi elektronickou řídící jednotkou vozidla (ECU) a vnějším přenosným zařízením

3.1.8 soubor evidovaných událostí o výkonnostním stavu vozidla (Vehicle State of Capabilities Log File) VSOCLogFile datový záznam s vícenásobnými snímkovými výpisy dat zahrnujícími předvybrané datové skupiny, který poskytuje výkonnostní stav vozidla v jeho elektronickém(ých) systému(ech) vozidla

4. Symboly a zkratky

Dále tato kapitola obsahuje 19 zkratek veskrze komunikačních technologií.

DTC- diagnostický kód závady (Diagnostic Trouble Code)

ND- přenosné zařízení (nomadic device)

RMI- informace o opravách a údržbě (Repair and Maintenance Information)

V-ITS-SG- brána ITS terminálu vozidla (Vehicle-Intelligent Transport System-Station Gateway)

4 Konvence

Tato TR je založená na konvencích služby OSI (ISO/IEC 10731:1994) a přenosový protokol vozidla se týká 4, 5, 6 a 7 vrstvy OSI modelu.

5 Obecné informace

Soubor normativních dokumentů ISO 13185 je uceleným nástrojem implementátora standardizovaného přístupu k informacím o opravách a údržbě vozidla (RMI) podle požadavků mandátu M/421.

Část 1 poskytuje přehled o celém souboru, strukturu případů užití a společné definice a normativní zdroje. Část 2 stanoví všechny požadavky související s protokolem při komunikaci mezi branou V-ITS-SG a daným ND pro získání dat z elektronického vozidlového systému připojeného k V-ITS-SG. Část 3 stanoví požadavky související s konfigurací V-ITS-SG. Data konfigurace jsou odvozena od datového zdroje ISO 22901-1 ODX konvertovaná do specifického formátu podle dodavatele brány. Část 4 pak stanoví případy zkoušení shody pro prohlášení o shodě poskytovatelem ND a systému V-ITS-SG. To má v důsledku zajistit, že systém ND a/nebo V-ITS-SG splňuje vysoký stupeň funkčních požadavků očekávaných koncovým uživatelem.

Článek 5.3 popisuje komunikační prostředí v kontextu přenosného zařízení (personal ITS station) a vozidla (vehicle ITS station) v konceptu architektury CALM (blíže viz ISO 21217). Ilustrací prostředí je pak obrázek 2. Zde je nutné uvést, že V-ITS-SG není součástí vozidla.

Tento obrázek v podstatě vystihuje filozofii práce WG 17. Pro poskytování ITS služeb prostřednictvím přenosných zařízení, např. chytrých telefonů, je nutné získávat data z vozidlových senzorů a systémů v proprietárních formátech výrobců vozidel (pravá strana obrázku) skrze definovanou bránu ITS terminálu vozidla (V-ITS-SG) do routeru vozidla pro účely komunikace s více komunikačními médii (koncept CALM) a pro komunikaci s aplikacemi např. chytrého telefonu.

Obrázek 3 pak laickým způsobem vysvětluje celkovou komunikační architekturu celého konceptu. Pro pochopení konceptu je tak uveden i tento obrázek. Předmětem této TR je tak komunikace vozidlo- přenosné zařízení (V2N). Na tuto komunikaci existuje několik norem a existuje potřeba je harmonizovat.

6 Standardizace rozhraní vozidla

Článek 6.1 uvádí přehled existujících normativních dokumentů a jejich popis. Jedná se o normy: ISO 15031, ISO 27145, ISO 22837, ISO 22900 a ISO 22901, ISO 22902-5 a 6, ISO TS 29284, SAE J2534 a SAE J2735. Článek 6.2 popisuje standardizovaná vozidlová rozhraní a upozorňuje, že tato rozhraní neobsahují standardizovanou metodu přístupu k datovým prvkům z vozidlové sítě. Článek 6.2.1 se věnuje rozhraní pro ITS aplikace, článek 6.2.2 rozhraním pro multimédia a telematiku, článek 6.2.3 rozhraním pro diagnostiku. Všechna rozhraní jsou ilustrována přehlednými obrázky.

Článek 6.3 se věnuje rozhraní pro konfiguraci diagnostických dat vozidla. Upozorňuje na fakt, že D-server Kernel je velmi komplexním a náročným softwarem a pro svůj korektní provoz vyžaduje střední až vysoké výpočetní kapacity, a tudíž se nehodí pro kategorii, do které spadá V-ITS-SG.

7 Metoda přístupu standardizovaná jako jediné řešení

Tato kapitola se věnuje snahám o harmonizaci přístupů prezentovaných v kapitole 6. Stěžejním obrázkem této normy je obrázek 8 níže, které konsoliduje veškerá řešení do jednoho místa a tím komplexně ilustruje problematiku s navrhovaným řešením.

Legenda

1 Rozhraní vozidla založená na ISO 22837, ISO/TS 29284 a SAE J2735

2 Rozhraní vozidla pro multimedia a telematiku

3 Rozhraní vozidla pro diagnostiku

4 ODX konfigurace brány V-ITS-SG

5 V-ITS-SG

6 přenosový protokol dat vozidla

7 ITS stanice vozidla: Hostitel ITS stanice vozidla a Router ITS stanice vozidla

Metoda přístupu standardizovaná jako jediné řešení stanoví přenosový protokol dat vozidla, který musí být implementován v jakémkoliv rozhraní produktu, jenž je součástí vozidla, dodávaného jakýmkoliv dodavatelem. Přejímá roli rozhraní vozidla a je komunikační branou, zde označenou jako V-ITS-SG, stávajících standardizovaných řešení do vozidlové stanice podle referenční architektury CALM.

8 Konfigurace V-ITS-SG

V článku 8.1 je uveden přehled konfigurací a článek 8.2 se zabývá konfiguracemi, které jsou ve shodě s referenční architekturou CALM. Článek 8.3 pak ukazuje přínosy, které z dané konfigurace plynou: podpora metody otevřeného přístupu ke stávajícím a budoucím ITS službám, podpora managementu komerčních vozidel pomocí přenosných zařízení, management vozidlových informačních zařízení či výpočet emisí CO2 pomocí přenosného zařízení.

9 Přehled případů užití a zásady

Tato kapitola obsahuje základní pravidla pro definici případů užití a uvádí celkový přehled 12 skupin (klastrů) případů užití. Jsou jimi:

1. Požadavek na informace o identifikaci vozidla a brány V-ITS-SG

2. Požadavek na hodnoty dat vozidla a řídicí jednotky ECU

3. Požadavek a clearing dat DTC (diagnostický kód poruchy) a souvisejících dat

4. Nevyřešené zprávy V-ITS-SG

5. Přenos dat v reálném čase

6. Řízení/nastavení různého zařízení vozidla

7. Zápis krátkodobých a dlouhodobých dat do V-ITS-SG

8. Omezení přístupu na V-ITS-SG a klastr ochrany firewallem

9. Speciální vlastnosti V-ITS-SG

10. Diagnostika vozidla

11. Stav systému elektrického vozidla

12. Údržba V-ITS-SG

10 Definice případů užití

Tato kapitola obsahuje popisy všech případů užití klasifikovaných do 12 klastrů uvedených výše. Pro ilustraci je uveden popis zápisu dat do paměti V-ITS-SG. Celkem je takto zpracováno 44 případů užití.