Вестник цифровой трансформации

«Радар ммс»: IoT-платформа для Северного морского пути
«Радар ммс»: IoT-платформа для Северного морского пути

Илья Бузинов: «Проект для Северного морского пути для нас во многом является знаковым – это одно из первых наших крупных решений в области интеллектуальных транспортных систем для водного транспорта»


12:47 22.03.2023  |  Николай Смирнов | 2470 просмотров



Илья Бузинов, директор НПК МАРС АО «НПП «Радар ммс», – о реализации на базе IoT-платформы SmartUnity 4.0 проекта для Северного морского пути и о планах развития платформы.

«Радар ммс» реализует проект, заключающийся в создании системы мониторинга состояния средств навигационного оборудования – береговых навигационных знаков и плавучих предостерегательных знаков в акватории реки Енисей, являющейся частью акватории Северного морского пути. О значении этого проекта и роли IoT-платформы SmartUnity 4.0, на которой он реализуется, рассказал Илья Бузинов, директор НПК МАРС АО «НПП «Радар ммс» и номинант на премию Data Award.

— Какие задачи призвана решить платформа SmartUnity в рамках мониторинга состояния средств навигационного оборудования?

Заказчиком этого проекта выступило ФГУП «Гидрографическое предприятие», входящее в состав Росатома. Система мониторинга предназначена для решения множества задач. Среди них – сбор данных посредством спутникового канала связи с сети плавучих и береговых средств навигационного оборудования, расположенных в устье реки Енисей. Кроме того, важен оперативно-диспетчерский контроль и мониторинг текущего состояния средств навигационного оборудования, по таким параметрам, как GPS-координаты знаков, величина и направление их отклонения, контроль состояния и режима работы светооптических аппаратов, контроль уровня заряда и состояния аккумуляторных батарей и т. д. Наконец, требуется предоставление аналитических данных и данных по техническому обслуживанию и ремонту, а также интеграция с серверами спутниковой системы передачи данных Iridium для получения данных от навигационного оборудования и с вышестоящей Единой платформой цифровых сервисов Северного морского пути (ЕПЦС СМП).

— Почему это важно?

Система мониторинга состояния средств навигационного оборудования в акватории устья реки Енисей является частью цифровой экосистемы Северного морского пути. Нарушение режимов работы навигационного оборудования может привести к инцидентам на маршрутах следования судов, в том числе со значительным ущербом – как для субъектов навигации, так и окружающей среде. Кроме того, отсутствие систем подвижной связи на значительных территориях акватории реки Енисей не позволяет установить типовые средства мониторинга на базе GSM технологий, в связи с чем стала актуальной необходимость применения систем спутниковой связи.

— В чем заключается суть проекта?

Оснащение акватории реки Енисей средствами навигационного оборудования с поддержкой спутниковых каналов связи и созданная система мониторинга на базе IoT-платформы SmartUnity 4.0 обеспечивают в совокупности повышение уровня безопасности судоходства за счет автоматизации процесса мониторинга средств навигационного оборудования.

Стоит отметить, что «Радар ммс» в рамках реализации проекта выполнил целый комплекс работ. Береговые навигационные знаки (БНЗ) и плавучие предостерегательные знаки (ППЗ) были оснащены оборудованием автоматизации и связи. На площадке заказчика выполнены работы по настройке серверного оборудования, на котором была установлена и настроена платформа SmartUnity 4.0. Было поставлено мобильное рабочее место и соответствующее ПО для организации оперативного мониторинга работы навигационного оборудования для судоводителей, проведены пуско-наладочные работы системы мониторинга, а также опытная эксплуатация системы и ее ввод в промышленную эксплуатацию.

Сбор данных с ППЗ осуществлялся посредством проприетарной технологии связи на основе mesh-сети: каждый БНЗ является координатором mesh-сети и шлюзом, передающим данные от датчиков с БНЗ и ППЗ на сервер посредством спутникового канала связи. Mesh-сеть работает на основе оборудования связи «Радар ммс» – модемов «Лора», работающих в диапазоне частот 902-928 МГц.

Автоматизация процесса мониторинга позволяет оперативно реагировать на возникающие неисправности в работе средств навигационного оборудования, связанные с выходом их строя светофорной сигнализации береговых и плавучих навигационных знаков, повреждения или значительного изменения местоположения навигационных буев в период весеннего ледохода или вследствие столкновения с судами.

Соответствующая информация передается в ЕПЦС СМП, которая в будущем будет предоставлять оперативные сведения о навигационной обстановке судоводителям в рамках Цифровой экосистемы Северного морского пути.

На текущий момент к IoT-платформе SmartUnity подключено 17 БНЗ и 40 ППЗ, в ближайшие два года планируется увеличение количества объектов мониторинга до 300 шт. с охватом всего морского пути (1 тыс. км). В планы входит и добавление дополнительных функций для плавучих предостерегательных знаков – их оснащение датчиками для комплексного мониторинга гидрометеорологических параметров – давления, температуры, влажности, скорости и направления ветра, типа и количество осадков, контроля температуры воды, скорости течения и других параметров, в том числе датчиков экологического мониторинга воды.

Помимо обеспечения контроля и мониторинга средств навигационного оборудования, платформа SmartUnity предоставляет для ФГУП «Гидрографическое предприятие» журнал событий и аварий и средства настройки аварийных событий, контроль состояния каналов связи, средства управления учетными записями пользователей. Также обеспечиваются средства защиты данных от несанкционированного доступа, аналитические данные о состоянии оборудования, модуль отчетов и среда конфигурирования программной платформы.

Поступающая от системы навигационного оборудования (СНО) информация агрегируется в программной платформе, а затем обрабатывается аналитическими средствами платформы SmartUnity с целью формирования оперативной информации о текущем состоянии оборудования, а также формирования предупреждения о вероятных возникновениях аварийных ситуаций на основе характера изменения GPS-координат, частоты возникновения предупредительных сообщений, состояния аккумуляторных батарей и формирования рекомендаций по срокам проведения ремонтных и восстановительных работ.

Внедрение методов аналитической обработки данных критически важно в связи с необходимостью заблаговременного планирования выполняемых работ по обслуживанию СНО в виду их расположения в удаленной труднодоступной местности. Это требует формирования необходимого набора запасных частей и оборудования.

— Какова история создания решения?

«Радар ммс» и Росатом долгое время поддерживают партнерские взаимоотношения и реализовывают различные совместные проекты. Кроме того, мы имеем большой опыт в разработке гидрометеорологического оборудования и являемся одним из крупнейших производителей метеостанций, гидрологического оборудования, гидрометеорологических буев, а также датчиков и средств автоматизации для них. Именно наши комплексные решения позволили выиграть конкурс на создание системы мониторинга состояния средств навигационного оборудования в акватории реки Енисей.

Стоит отметить, что основная часть проекта была выполнена в кратчайшие сроки – всего за четыре месяца мы подготовили и выполнили монтаж на буи и береговые знаки необходимого оборудования, средств автоматизации и связи и развернули систему их мониторинга. Выполнение проекта в столь сжатые сроки во многом стало возможным за счет применения IoT-платформы SmartUnity – используемые в ней средства позволяют быстро сконфигурировать требуемое решение для создаваемой автоматизированной системы.

— На каких технологиях построена платформа?

В основе IoT-платформы лежит микросервисная архитектура, обеспечивающая возможность масштабирования и увеличения функциональных возможностей платформы без ущерба производительности. В нашем программном продукте мы ориентируемся на максимальное использование решений open source, которые в дальнейшем развиваем и совершенствуем. Здесь все очевидно: необходимо максимально использовать бесплатные решения с подходящими лицензиями, которые позволяют снизить затраты на создание программной платформы и предложить клиентам максимально выгодное по стоимости решение. Вдобавок, данный подход позволил нам без особых трудностей внести IoT-платформу SmartUnity 4.0 в реестр российского ПО.

Платформа предназначена для сбора и обработки большого количества разнородных данных, отличающихся типом и размером, в связи с чем в ней используется нереляционная (NoSQL) база данных MongoDB, обеспечивающая быструю обработку больших массивов данных, возможности горизонтального масштабирования решений по автоматизации. Для обеспечения производительности и кроссплатформенности наших решений и снижения требований к аппаратному обеспечению, SmartUnity разработана в кроссплатформенной среде разработки Node.js с использованием различных фреймворков. Использование Node.js позволило сделать платформу многопоточной с параллельной работой приложений в ее составе. Микросервисы «упакованы» в Docker-контейнеры, что обеспечивает кроссплатформенность, быструю и простую разворачиваемость программного обеспечения, возможность его размещения на локальном или облачном сервере, а также создавать гибридное облако.

SmartUnity имеет клиент-серверную архитектуру с широким использованием веб-технологий. Все вычисления производятся на серверной стороне. Это также обеспечивает кроссплатформенность. Мы не обошли стороной и тенденцию повсеместного использования носимых устройств – смартфонов и планшетов, различных мобильных и онлайн-сервисов. В связи с этим активно применяем технологию Progressive Web App, с помощью которой предоставляем доступ с помощью смартфонов и планшетов. Использование технологии PWA значительно сокращает время на разработку мобильных сервисов и приложений – веб-интерфейс программного обеспечения просто трансформируется в мобильное приложение. Такой подход избавляет не только от необходимости разработки мобильных приложений, но и от необходимости постоянного обновления под новые версии операционных систем iOS и Android.

— Каковы фишки платформы? Чем можно гордиться?

Главное – гибкое сочетание инструментов no-code и low-code, обеспечивающее значительное сокращение временных затрат на создание решений по автоматизации. Для работы с платформой достаточно иметь навыки уровня системного администратора, чтобы начать создавать собственное решение – этому способствует наличие среды администрирования и конфигурирования платформы. Кроме того, продукт обладает всеми компонентами и возможностями, которые определяют его как платформу класса IoT: средствами подключения и нормализации данных, средствами управления устройствами, нереляционной базой данных, средствами обработки и управления действиями, аналитическими средствами, средствами визуализации данных и др. Фактически он стал интеграционной платформой для создания систем управления разнородными технологическими объектами и устройствами.

— А над чем еще предстоит работать?

Мы постоянно работаем над повышением производительности и быстродействия, добавляем новый функционал для отдельных микросервисов, постоянно расширяем список штатно поддерживаемых протоколов связи. Стремимся обеспечить максимальное использование low-code инструментов там, где это возможно, то есть уменьшить объем работ с программным кодом для пользователей. Сейчас мы активно работаем над развитием инструментов аналитики, искусственного интеллекта и обработки действительно больших данных.

— Каких результатов уже удалось достичь?

На сегодняшний день нами реализовано более 500 различных проектов на основе нашего платформенного программного обеспечения и онлайн-сервисов. Проект для Северного морского пути для нас во многом является знаковым – это одно из первых наших крупных решений в области интеллектуальных транспортных систем для водного транспорта.

Помимо этого, в последние годы мы активно работаем по направлению «Умный город» и «Цифровое ЖКХ» – создали систему мониторинга индивидуальных тепловых пунктов в городе Новокуйбышевск Самарской области в рамках реализации энергосервисных контрактов, реализовали ряд проектов по умному освещению, в том числе международных. Активно внедряем решения в области метеомониторинга, продолжаем развивать решения в области комплексной автоматизации зданий, сооружений и жилых комплексов. И это, не учитывая большое количество специализированных проектов с использованием нашей программной платформы.

— Чего можно ожидать в дальнейшем?

Мы активно работаем по направлениям «Безопасный город», «Интеллектуальные транспортные системы», умная энергетика и др. Прорабатываем проекты, подразумевающие сбор и обработку больших данных, в которых требуются мощные аналитические инструменты.

В рамках проектных направлений мы стремимся предложить не просто решение для достижения какой-то одной задачи, а платформенный программный продукт, который поможет решить комплекс взаимоувязанных задач, обеспечит возможности наращивания функционала без необходимости применения большого количества различных программных продуктов и позволит отказаться от нагромождения большого количество отдельных систем и сервисов.

— Удается ли зарабатывать на этом решении?

Потребитель ищет не просто поставщика программного обеспечения, а компанию, готовую предложить комплексное решение, включающее оборудование, передовые программные решения, услуги и сервис. Поэтому для предложения конкурентоспособных решений требуются затраты на постоянную модернизацию оборудования и программного обеспечения, добавление новых функций и сложных инструментов, особенно в части искусственного интеллекта, аналитики больших данных, нейросетевых технологий. Мы успешно справляемся с вызовами рынка.

— Какой вы видите свою роль в развитии рынка?

В 2022 году с российского рынка ушли основные поставщики платформенных решений в области Интернета вещей и Промышленного интернета – Microsoft Azure, Huawei, IBM Watson и другие. На отечественном рынке осталось лишь несколько компаний, предлагающих платформенные программные продукты, удовлетворяющие критериям интернета вещей. В связи с этим мы ожидаем увеличение потребности и активное развитие рынков IoT и IIoT. Сложившаяся ситуация открывает для нас новые возможности. Это затронет практически все отрасли – промышленность, умные города, энергетику, медицину, автомобилестроение и другие.

 

Теги: Интернет вещей Data Award