ISO/TS 21184 - Kooperativní inteligentní dopravní systémy (C-ITS) – Rámec pro správu dat GT (GTDM)

Úvod

Norma ISO/TS 21184 (dále jen “popisovaný dokument”) je součástí skupiny norem pro kooperativní inteligentní dopravní systémy (C-ITS), které jsou podskupinou norem pro inteligentní dopravní systémy (ITS).

Cílem ITS je zlepšit povrchovou dopravu z hlediska bezpečnosti, efektivity, pohodlí, udržitelnosti, použitím informačních a komunikačních technologií (ICT).

Celý soubor norem pro zavádění C-ITS může být pro vývojáře zařízení a softwaru, zejména aplikačního softwaru ITS obtížně pochopitelný, a proto jsou přínosné pokyny pro volbu norem, účel a vzájemné působení normalizovaných funkcí, a možnosti jejich užití.

Metodika pro implementaci a pokyny pro vývoj aplikací ITS jsou dále nezbytným předpokladem pro spravedlivý a otevřený trh umožňující včasné nasazení interoperabilních a udržitelných řešení. Další podrobnosti o oblasti C-ITS lze nalézt v brožuře Cooperative intelligent transport systems (C-ITS) — Guidelines on the usage of standards vypracované technickou komisí CEN/TC 278.

Poznámka: Extrakt přejímá původní číslování kapitol.

Užití

Účelem popisovaného dokumentu je poskytnout koncept obousměrné konverze dat mezi senzorovou a řídicí sítí (SCN) vozidla a C-ITS jednotkami různých typů, které potenciálně mohou data z SCN využívat, nebo je naopak poskytovat. Dokument specifikuje diferencovaný a zabezpečený přístup k datům na základě rolí definovaných certifikátem a mechanismů zabezpečení komunikace specifikovanými v ISO/TS 21177.

Norma může mít uplatnění pro vývojáře ITS aplikací využívajících data z vozidel pro potřeby jejich dalšího zpracování či předávání, případně pro vývoj služeb a aplikací C-ITS stanic nebo jednotek.

1. Předmět normy

Popisovaný dokument stanoví rámec pro správu dat, který se nazývá „Global Transport“ (GTDM), který tvoří:

• základní datový model,
• datový model řízení přístupu,
• datový model sledování funkcí,
• datový model senzorické a řídicí sítě

za účelem zajištění výměny dat mezi aplikacemi a jejich správné interpretace.

Tento dokument definuje standardizované datové třídy a prostředky pro jejich správu. Dále stanoví řízení přístupu ke zdrojům na základě rolí a oprávnění.

2. Souvisící normy

ISO/TS 17429 zavedena v ČSN P CEN ISO/TS 17429 (01 8488) Inteligentní dopravní systémy – Kooperativ-ní ITS – Zařízení stanice ITS pro přenos informací mezi stanicemi ITS

ISO/TS 21177 zavedena v ČSN P CEN ISO/TS 21177 (01 8493) Inteligentní dopravní systémy – Služby za-bezpečení stanice ITS pro zřízení bezpečného spojení a autentizaci mezi důvěryhodnými zařízeními

ISO 21217 zavedena v ČSN ISO 21217 (01 8400) Inteligentní dopravní systémy (ITS) – Komunikační in-frastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Architektura

ISO 24102-6 zavedena v ČSN ISO 24102-6 (01 8404) Inteligentní dopravní systémy (ITS) – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Management stanice ITS – Část 6: Řízení datového toku

CEN/TS 17496 zavedena v ČSN P CEN/TS 17496 (01 8489) Kooperativní inteligentní dopravní systémy – Komunikační profily

3. Termíny a definice

Dokument obsahuje celkem 9 termínů a definicí. Mezi nejdůležitější patří:

klient protokolu GT; GTP klient (global transport protocol client)                                
subjekt, který iniciuje poskytování služby GTP

server protokolu GT; GTP server (global transport protocol server)                 
subjekt, který poskytuje GTP službu

surová data (raw data)
data senzorové a řídicí sítě (SCN) v nezpracovaném formátu podle specifikace vlastníka SCN

identifikátor zdroje surových dat (raw data source identifier)  
jedinečný identifikátor subjektu v SCN

retrofit; modernizace (retrofit)             
přidávání nových technologií nebo funkcí do stávajících systémů

zabezpečené datové rozhraní (secure data interface) 
SDI
brána poskytující obousměrné prostředky pro zabezpečení a řízení přístupu

senzorová a řídící síť (sensor control network)
SCN
komunikační sběrnice s měřenými vstupy a řízenými výstupy

4. Symboly a zkratky

Dokument uvádí 81 zkratek. Mezi nejdůležitější patří:

ADU                     aplikační datová jednotka (application data unit)

C-ITS-SU              centrální jednotka stanice ITS (central ITS station unit)

C-ITS-S                 centrální stanice ITS (central ITS station)

FSH                       obslužný modul služeb zařízení (facilities service handler)

GTAC                    GT řízení přístupu (global transport access control)

GTDF                    datový formát GT (global transport data format)

GTDM                   GT správa dat (global transport data management)

ITS-SU                  jednotka stanice ITS (ITS station unit)

IVN                       síť ve vozidle (in-vehicle network)

PDU                     protokolová datová jednotka (protocol data unit)

SAP                      přístupový bod služby (service access point)

SSP                      oprávnění pro konkrétní službu (service specific permission)

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS (www. ITSterminology.org).

5 Konvence

Tento dokument je v souladu s konvencemi služeb OSI uvedenými v normě ISO/IEC 10731.

6 Rámec pro správu dat GTDM

Tato kapitola (rozsah 10 stran) v první části poskytuje obecný popis GTDM, důvod jeho vzniku a jeho cíle. GTDM je zde popsán v podstatě jako služba ITS stanice, která konvertuje surová data ze senzorů, konvertuje je do standardizovaného formátu a poskytuje je klientům přihlášeným k jejich odběru společně s metadaty o daném typu senzoru, resp. o jeho konfiguraci.

Obrázek 1: Tok dat při konverzi z SCN formátu do GTDM formátu

Na obrázku 1 jsou znázorněny komponenty:

1. Datová jednotka protokolu SCN (proprietární protokol SCN)
2. Datová jednotka protokolu SCN konvertovaná do GTDF datového formátu
3. Poskytovatel dat GTDF obsahující všechny hodnoty všech parametrů specifikovaných v konfiguraci
4. Broker GTDF dat, který data na základě událostí (event-based) zasílá odběratelům
5. Klienti přihlášení k odběru vybraných parametrů dat dle specifických případů užití

Dále je v první části popsán celkový pohled na GTDM včetně stakeholderů, případů užití, infrastruktury zabezpečení přístupu a aplikací ITS jednotky.

Obrázek 2: rámec GTDM

Ve druhé části kapitoly jsou vyjmenovány tři skupiny případů užití, pro které je GTDM navržen. Jedná se o:

• případy užití bezprostřední blízkosti (pozn. aut. odběr dat na krátkou vzdálenost) za účelem např. diagnostiky, údržby, asistence, elektronické technické prohlídky
• případy užití palubních aplikací jako jsou elektronické platby, správa flotily vozidel, správa půjčovaných vozidel, plánování údržby
• případy užití vzdálených aplikací jako je vzdálená diagnostika, komerční služby, cloudové služby

Každá z těchto skupin případů užití je blíže popsána v samostatné části.

Obrázek 3: Diagram navrhovaných případů užití

Ve třetí části kapitoly je uveden výčet základních principů GTDM, spočívající v oddělení zdroje dat od uživatele dat standardizovaným rozhraním GTDF.

7 ITS-S základní datový model

Sedmá kapitola normy popisuje na 65 stranách datové modely GTDM. Základní modely jsou:

• základní datový model,
• datový model řízení přístupu,
• datový model sledování funkcí,
• datový model senzorické a řídicí sítě

Pro každý model jsou v samostatných kapitolách popsány jeho submodely a jejich konfigurace, identifikátory, datové typy a další.

Příklad znázornění datových modelů je uveden na následujícím obrázku:

Obrázek 4 (obrázek 9 normy): Diagram třídy GTBasicConfig

Příklad popisu atributů třídy pak je uveden v tabulce 1 (tabulce 2 normy):

Tabulka 1 (tabulka 2 normy): Atributy třídy GTBasicConfig

8 ITS-S správa GTDM

Kapitola o rozsahu 20 stran pojednává o GTDM jako službě ITS stanice z pohledu architektury založené na modelu dle ISO 21217. Jsou zde popsány jednotlivé vrstvy architektury, jejich moduly a funkce. Součástí kapitoly je popis zabezpečení komunikace, který se odvolává na mechanismy navržené v ISO 21177. Zabezpečení je založeno na vydávání certifikátů jednotlivým aplikacím, kdy každá aplikace má certifikát vydaný dle své role a specifických oprávnění služby (SSP). Dále jsou uvedeny požadavky na jednotlivé služby GTDM provozované v ITS-S. Veškeré popisy jsou poměrně obecné a autor extraktu není přesvědčen o přínosnosti této kapitoly pro praxi.

9 Přístupové body služby

V této kapitole (rozsah 3 strany) jsou popsány přístupové body vrstev dle architektury ITS-S podle modelu z ISO 21217 a jejich metody.

10 ASN.1 definice

Kapitola uvádí pouze jediný požadavek na kódování všech ASN.1 objektů, které musí být přenášeny pomocí TCP/IP, dle ISO/IEC 8825-7.

Příloha A (normativní): Definice Global Transport v ASN.1

Příloha obsahuje ASN.1 specifikaci GTDF (rozsah 17 stran).