MAKALE
Kim akıllı bir trafikte araç
kullanmak istemez ki?
Aytan Kızıltan
Kıdemlı Teknik Danışman / Vitel A.Ş.
T
oplu taşımada ve trafikte devrim için
iletişim teknolojilerinin kullanılması
kaçınılmazdır. Modern ulaşım sistemlerinin üstesinden gelmesi gereken zorluklar
araasında daha verimli bri toplu ulaşım yer
alıyor. Bir toplu ulaşım aracının ne zaman ve
nerede bulanacağı bilgisi, dakik çalışan bir
ulaşım ortamı yaratacaktır. Sıkışık olmayan yol
ağları ise gerçek zamanlı bir trafik bilgi aktarımı ile sağlanabilir. Daha az yakıt tüketimi, ile
ekonomik sürüş ise kesin ve gerçek zamanlı
trafik bilgi aktarımı ile A noktasından B noktasına ulaşımın daha uygun yollar yönelndirmesi
ve daha az dur-kalk ile daha az yakıt tüketimi
sağlanabilir. Son problem 'daha güvenli araç
ve yol ortamı' için ise araçtan araca veya
yoldan araca bilgi aktarımı ile daha güvenli
bir sürüş ve yol ortamı sağlanabilir. Bir sürücü
yolu üzerinde ilerde bir araç arızası veya kaza
olduğunu uygun bir zamanda öğrenebilirse,
alternatif yolları kullanma şansını yakalayabilir. Bu durumda trafik sıkışıklığı da engellenmiş
olur.
Sonuç olarak; akıllı bir trafik sistemi için
birbiriyle uyumlu sistemleri, esnek, güvenli,
endüstriyel seviyede, performanslı bir iletişim
altyapısı üzerinde inşa etmek zorunludur. Bu
iletişim altyapısının her noktasında endüstriyel
nitelikli iletişim cihaz ve çözümlerinin kullanılması zorunludur. Karayolları, demiryolları
ve denizcilik alanındaki çözüm ve ürünlerin
üretimini gerçekleştiren Moxa, akıllı ulaşım
sistemlerine yönelik sunduğu çözümler arasında; 10G Ethernet mimarisi, HSPA+ ve HSUPA
seviyesinde hücresel erişim mimarisi, Ethernet
temelli uzak izleme ve otomasyon mimarisi,
seri kontrol ünitelerini ethernet ağı ile tümleşik
hale getiren mimariler, 802.11n yüksek hızlı
kablosuz ve hızlı “roaming” yapabilen kablosuz
mimariler, endüstiyel seviyede IP kamera,
video encoder ve yazılımları yer alıyor.
Akıllı ulaşım sistemlerini şu başlıklar altında
değerlendirebiliriz; ATMS (Advanced Traffic
Management Systems, Gelişmiş Trafik Yönetim
Sistemleri), ETC (Electronic Toll Collection
Modern ulaşım sistemlerinin üstesinden gelmesi gereken
zorluklar arasında; daha verimli toplu ulaşım, sıkışık olmayan
yol ağları, daha az yakıt tüketimi ile ekonomik sürüş ve
daha güvenli araç ve yol ortamı yer alıyor. Bu zorlukların
aşılması için çözümler geliştirmek üzere kurulan ve Amerikan
Ulaşım Departmanı'nın desteklediği bir organizasyon olan
'IntelliDrive' kapsamında, uygulanan ve yakın gelecekte
yaygınlaşacak pek çok akıllı trafik sistemi kurgulanıyor
System, Elektronik Ücret Toplama Sistemleri), Toplu Taşıma Yönetim Sistemleri (Public
Vehicle Transportation Management Systems),
Ticari Ulaşım Operasyonları (Commercial Vehicle Operation), Üst Düzey Araç Bilgi Sistemleri
(Advanced Vehicle Information Systems). Bu
yazımda ATMS, yani Gelişmiş Trafik Yönetim
Sistemleri konusunda yoğunlaşacağım.
36 AKILLI ULAŞIM ve GÜVENLİK SİSTEMLERİ | Ocak - Şubat 2014
ATMS (Advanced Traffic Management
Systems - Gelişmiş Trafik Yönetim
Sistemleri) için en iyi örneklerden biri;
Akıllı otoyol ve tüneller
Örnek vermek gerekirse; yüksek yedekliliğe sahip, farklı omurga anahtar sistemleri ile uyumlu
çalışabilen Moxa’nın bu konuda ilginç çözümleri
mevcuttur. Moxa, son derece esnek, hem net-
MAKALE
Akıllı ulaşım sistemlerinin altyapısını oluştururken mutlaka sorulması gereken 10
soru arasında ise şunlar yer alıyor:
• Kullanılacak ürünlerin ulaşım dünyası için önemli olan “NEMA-TS2, eMARK,
EMI, EMS, UL güvenlik, Rail Traffic” gibi endüstriyel sertifikalara sahip mi?
• İletişim omurgası tam yedekli bir yapıda mı tasarlandı?
• İletişim omurgası, herhangi bir link kesildiğinde veya anahtar kapandığında
kendini milisaniye mertebesinde toparlama yeteneğine sahip mi?
• İletişim omurgası ihtiyaç duyulan bant genişliğini sağlayabiliyor mu? Endüstriyel seviyede Gigabit ve 10G omurga seçenekleri mevcut mu?
• Ürünler elektriksel güç yedekliliği, güç girişleri için ters polarizasyon koruması, yüksek akım koruması vs. gibi korumalara sahip mi? Geniş besleme voltaj
aralıkları sağlayabiliyorlar mı?
• Ürünler, video, ses gibi “multicast” ile transfer yapan uygulamalar için iletişim
altyapısında” multicast” mimarisi destekleniyor mu ve merkez omurga ile doğru şekilde entegre olabiliyorlar mı?
• İletişim omurgasında kullanılan anahtarlar (switch), fast Ethernet Fiber, fast Ethernet bakır, gigabit fiber, gigabit bakır, PoE , PoE+port seçenekleri ile modüler
bir yapı sunabiliyorlar mı?
• Anahtarlar fansız dizayna mı sahip? 8KV gibi yüksek seviye elektronik deşarj
korumalarına sahip mi?
• “eMARK”, vibrasyon, şok vs testlerine sahip ve istenen arayüz (seri, usb,
ethernet, DI/DO, CANbus vs.) seçeneklerini tek bir cihazda sağlayan endüstriyel
bilgisayar seçenekleri mevcut mu? Bu endüstriyel bilgisayarlar Windows ve
Linux seçenekleri ve kod geliştirme seçenekleri sunuyor mu?
• Tüm cihazlar için merkezi yönetim, izleme ve konfigürasyon olanakları sağlayan yazılımlar mevcut mu?
work medyası hem de güç beslemesi için yüksek
yedekliliğe sahip endüstriyel network altyapısını kurmak üzere çok önemli imkânlar sağlar.
Bakır ve fiber kablolu sistemler üzerinde koşan
NEMA TS2 sertifikalı endüstriyel anahtarlar bu
yapılarda kullanılır.
Spanning Tree protokolleri ile çok büyük layer2
yapılar (ring, mesh vs gibi) oluşturmak çok
zordur. Çünkü; klasik 'Spanning Tree' yapılarında
hem 'hop' (art arda bağlı switch sayısı) sayısında
sınırlamalar hem de yüksek toparlanma süresi
(yüksek recovery time) gibi dezavantajlar vardır.
Omurga sisteminde RSTP, MSTP gibi standart
protokoller çalışırken, saha tarafında yüksek hızlı 'Turbo chain', 'Turbo Ring' sistemleri omurgaya
tam entegre ve uyumlu olarak çalıştırılabilir.
Çoklu video alıcısının olduğu yapılarda video
aktarımında mutlaka multicast yapısı kullanılmalıdır. Multicast aktarımında sahadaki anahtarlar
ile omurgadaki anahtarlar tam uyumlu çalışabilmelidir. Moxa, bir çok projesinde bu uyumluluğu
kanıtlamıştır.
Bu çözümlerdeki en önemli sorunsal otoyol ve
tünellerde kurulan iletişim sisteminin merkezi
olarak izlenmesi ve yapılandırılmasıdır. Ve
yaşanacak sorunlara karşılık proaktif önlemler
Ocak - Şubat 2014 | AKILLI ULAŞIM ve GÜVENLİK SİSTEMLERİ 37
MAKALE
alabilmektir. Bu noktada sistemin merkezi
olarak izlenebilmesi için bazı ipuçlarını aşağıda
bulabilirsiniz.
Akıllı ulaşım sistemlerinin merkezden
izlenmesi ve yapılandırılması
Büyük yapılarda sahadaki tüm sistemleri
merkezi olarak izleyebilmek, yönetmek, anlık
bilgileri alarak proaktif önlemler almak sistemi
yönetmenin en önemli parçalarından birisidir.
Örneğin; Akıllı Ulaşım Sistemleri konusunda
çalışmaları olan Vitel’in distribütörlüğünü yürüttüğü ve piyasada yakından tanınan Moxa’nın
sunduğu MxStudio Yazılım seti ile tüm MOXA
ethernet portlu ürünleri veya üçüncü parti ürünleri LLDP veya SNMP ile izleyebilmek mümkün.
Tüm topolojiyi bir ekranda görebilme,bir cihaz
kapandığında veya link koptuğunda anında
ekranda görebilmek, E-mail, SMS ile problemleri
anlık ilgili kişilere aktarabilmek, anahtarlar arasındaki linkler üzerindeki gelen ve giden trafik
hacmini görebilmek , firmware güncellemeleri,
konfigürasyon aktarma veya yedekleme vs gibi
bir çok gerekli işlevler yapılabilir.
Kurulum sonrası bakım giderlerini düşürmek,
saha müdahalelerini azaltmak veya kolaylaştır-
mak da endüstriyle bir yapıda olmazsa olmazdır.
Örnek olarak, konfigürasyon bilgisi anahtarın
usb veya seri portuna takılı bir flash bellekte
tutulabilir. Cihaz arızalandığında, yeni bir cihazı
arızalananın yerine konumlandırmak ve flash
belleği takmak sistemin eski konfigürasyonu ile
açılması için yeterlidir. Yani; teknikerin anahtarı
tekrar konfigüre ederek (VLAN, Spanning Tree
vs konfigürasyonları) zaman kaybetmesi engellenir. Moxa, bu konuda seri veya USB portlu
flash yedekleme komponentleri sağlayabiliyor.
Diğer önemli bir nokta ise sahadaki yönetilebilir
cihazlara otomatik olarak IP atamanın yanında,
konfigürasyon da yükleyebilmektedir.
Saha otomasyonu
Kablolu hız kontrol sistemleri, alarm çıkışları,
sıcaklık-nem sensörleri, kabinete saldırı tespit
sensörleri , ethernet portlu Moxa remote I/O
ürünlerinde toplanarak otomasyon çözümü
oluşturulur. I/O’lardan toplanan veriler merkeze
3G kablosuz, kablolu ethernet veya wifi ethernet yapıları üzerinden aktarılabilir. Endüstriyel,
özelleştirilebilir ve onvif destekli IP kameralar
ile araç takip sistemi, araç hız kontrol sistemleri
yapılandırılabilir. Örneğin; sahadaki tüm VTS/
38 AKILLI ULAŞIM ve GÜVENLİK SİSTEMLERİ | Ocak - Şubat 2014
VMS sistemlerine, otomasyon sistemlerine
erişim Moxa’nın hücresel iletişim ( EDGE,3G )
özelliğini barındıran I/O ürünleri ile merkezi
olarak yönetilebilir.
Akıllı araç sistemleri
Moxa, “eMARK" sertifikalı ürünler ile araç içi
sistemlere kolay entegrasyon sağlayabiliyor.
eMARK , üretim aşaması dışında araçlara
konumlandırılan cihazlar için standartları belirleyen bir sertifikadır. Araca monte edilen cihaz,
aracın elektriksel sistemine zarar vermemeli,
şoka ve titreşime dayanıklı, güç girişleri endüstriyel tipte olmalıdır. Moxa, Oncell serisi 3G
yönlendiriciler, vibrasyona dayanıklı anahtarlar
, endüstriyel bilgisayarlar, CanBUS çeviriciler,
vibrasyona dayanıklı IP kamera ve DVR, NVR
çözümleri ile araç içi otomasyon için ihtiyaç
duyulan tüm komponentleri sağlar.
Moxa endüstriyel bilgisayarlar, seri, digital,
analog, canbus girişler ve kablosuz veya kablolu
yapılar üzerinden iletişim olanakları ile tam
bir otomasyon merkezi olarak görev görebilir. Açık 'API'lerle sağlanan özelleştirilebilen
yazılım mimarisi ile özel çözümler oluşturmak
mümkündür.
MAKALE
Akıllı ulaşım sistemlerine örnek
olabilecek bazı vizyoner projeler:
Garajda otobüslerden video aktarma sistemi
Sahada tüm kayıt yapan cihazlar, otobüsler
garaja geldiğinde video verilerini merkezi
depolama sistemlerine aktarmalıdır. Çünkü,
her bir araçtaki depolama alanı sınırlıdır. Gün
içinde bu verileri sürekli 3G gibi bir kablosuz
sistemlerden aktarmakta çok maliyetlidir. Bu
nedenle aşağıdaki sistemi önermek mümkündür. IEEE 802.11n MIMO teknolojisine sahip
kablosuz erişim noktaları ile720dpi video görüntülerini 300 Mbps Wi-Fi linkler üzerinden
garajlarda merkezi noktalara aktarılabilir.
IP68 sınıfı AWK-4131 veya AWK-6232 Wifi
erişim noktaları ile yağmura, korozyona dayanıklı, endüstriyel kablosuz erişim noktaları
kullanılmıştır. Moxa çift radyolu iki erişim
noktası arasında 2.4GHz ve 5GHz üzerinden
iki link kurulur ve aynı veri her iki hattan
da aktarılarak tam yedeklilik sağlanmış olur.
2.4GHz’den akan bir veri parçası bozulsa dahi
aynı veri 5GHz’den de aktığı için veri kaybı
olmaz.
Otoyol kabinet izleme sistemi
Iologik E2200 serisi ethernet portlu I/O ürünleri ve üniteye bağlanan sensörler ile kabinet
izlemek artık çok kolay. Merkezi kurulum ve
konfigürasyon sağlayan yazılım, esnek dijital
giriş ve çıkış portları sağlayan Moxa remote
I/O ürünleri ile, kabinet güç kontrolü, kapı
açık/kapalı kontrolü vs kontroller kolayca
yapılabiliyor. Ethernet networküne kolay
entegrasyon sağlanıyor ve Click&Go yazılım
mimarisi ile IF-THEN-ELSE mantığında kurallar
işletilebiliyor. Örneğin; kapı açıldığında otomatik email gönder, SNMP trap göndermek ,
iologik W5340 serisi ile ise SMS göndermek
mümkün. Merkezden active OPC veya SNMP
trap ile verileri toplamak ve SCADA veya
SNMP yönetim sistemine entegre etmek , SQL
Database’e yazmak mümkün.
Kavşak sinyal kontrol sistemi
3G yetenekli, seri, I/O, ethernet çıkışları sağlayan bir ünite ile kavşak kontolü otomasyon
sistemini yönetmek çok pratik hale geldi.
Moxa ioLogik W5340, radar hız kontrol ünitesi
için seri arayüz ve trafik ışık kontrolü için
dijital çıkışlar sağlar. 3G hücresel ağ üzerinden
kontrol ve veri aktarımı yapabilirken, dinamik
IP adresi ile bile merkezi bir yazılım sayesinde
kolay erişim olanakları sağlar. Nerkezi SCADA
sistemine kolay entegrasyon ve ethernet arayüzü ile video kamera gibi ethernet üniteleri
3G üzerinden erişilebilir olur.
Otoyol ulaşım sistemi için 10 gigabit omurga
Kameralardan aktarılan görüntü boyutları,
yüksek çözünürlük talepleri nedeniyle çok
arttmış durumda. Bu durumda anahtarlar arası
trunk’larda 1 gigabit bantgenişliği yetersiz
kalıyor ve saha kabinetlerinde endüstriyel
seviyede 10 gigabit trunk sağlayan çözümü
Moxa sağlıyor. Veri iletişimi için bant genişliği
ihtiyacının çok yüksek olduğu yapılarda,
Moxa endüstriyel anahtarlar ile oluşturulan
10 gigabit linkler üzerinden video ve veri
transferi, Turbo Ring ve Turbo Chain teknolojileri ile sistemde bir fiber link koptuğunda veya
ethernet anahtar kapandığında 20 milisaniyede sistem kendini toparlar ve yeni yollardan
iletişim sürdürülür.
IP kamera, IP telefon, Sinyal kontrol sistemlerinin tek bir Gigabit Ethernet sisteminde birleştirildiği bir mimari. Moxa , seri (RS232,RS485)
– Ethernet dönüştürücüler ile VMS ve VTS
kontrolleri için geniş çözümler sağlar. 3G, Wifi
veya kablolu ethernet sistemleri üzerinden
VMS/VTS gibi seri portlu ünitelere erişim çok
kolaydır. l
Ocak - Şubat 2014 | AKILLI ULAŞIM ve GÜVENLİK SİSTEMLERİ 39
Download

Kim akıllı bir trafikte araç kullanmak istemez ki?