Представляет собой шлюз, который крепится к поясу. Использует Bluetooth-маячки, GPS, Wi-Fi и 3G для определения своего местоположения и передачи данных на сервер, что позволяет применять его даже в шахтах.

Работа под поверхностью полна опасностей. Снизить риски можно с помощью геолокационных сервисов, которые определяют местоположение людей и уведомляют об опасностях.

Поставщику геолокационных решений для предприятий требовалась система геопозиционирования с низким энергопотреблением для клиента, занимающегося горной добычей. Решение должно было отслеживать местоположение шахтеров под поверхностью.

Запрос

Традиционные технологии, используемые в геопозиционировании, такие как GPS и Wi-Fi, плохо работают под землей. Поэтому заказчику требовалось решение, которое могло бы обойти ограничения, свойственные стандартным отслеживающим устройствам.

Для создания такого решения клиент искал партнера с опытом разработки аппаратного обеспечения и встроенного ПО, а также работы с конкретными микроконтроллерами от разных производителей.

Решение

Команда КЕДР Solutions спроектировала специальное устройство-шлюз, которое шахтер закрепляет на поясе. Оно улавливает сигналы от Bluetooth-маячков, которые устанавливаются в зонах, находящихся под наблюдением. Сила сигналов разнится в зависимости от расстояния между маячком и шлюзом.

Когда устройство ловит сигнал, оно передает свой идентификатор по Wi-Fi. Так мы узнаем, где именно под поверхностью находится устройство в каждый конкретный момент. Для связи на поверхности прибор использует GPS, Wi-Fi и 3G.

Главная печатная плата и другие детали устройства-шлюза, разработанные командой КЕДР Solutions

Главная печатная плата идругие элементы устройства-шлюза

Выполненные работы

Проектирование принципиальной схемы
Создание файлов для изготовителя
Проектирование корпуса
Сборка опытного образца
Проектирование печатной платы
Заказ компонентов и изготовление печатной платы
Написание прошивки
Тестирование аппаратной части

Использованные технологии

В качестве МК мы использовали nRF52832 с поддержкой BLE 5.0 и ядром Cortex-M4F.
Прошивка для устройства написана на базе FreeRTOS.
Для разработки прошивки мы использовали Microsoft Visual Studio с плагином Visual GDB.
Устройство может подключаться к облаку (серверу) по Wi-Fi или 3G.
Для измерения активности персонала мы оснастили устройство акселерометром.
Для связи по 3G и GPS мы использовали модуль SIM5360.
Для связи по Wi-Fi мы использовали ESP8266.
Для создания принципиальной схемы и проектирования печатной платы использовался Altium Designer.
Прошивка написана на C/C++.

Процесс проектирования и отладки устройства-шлюза

Итоги

При разработке печатной платы мы использовали nRF52 в качестве микроконтроллера и модуль SIM5360 для связи по 3G и GPS. Мы также написали прошивку для устройства-шлюза. Кроме того, мы связались с одним из изготовителей и заказали водонепроницаемый корпус: устройство может работать в экстремальных условиях, таких как низкая температура, высокая вероятность механического воздействия, слабое GPS-соединение и отсутствие 3G-сигнала. Прибор выполняет следующие функции:

Сканирует маячки;
Подключается к точкам доступа Wi-Fi;
При потере Wi-Fi-соединения передает данные по 3G;
В отсутствие маячков использует GPS;
Имеет акселерометр для отслеживания скорости движущихся объектов;
Работает в экстремальных условиях;
Работает 7 дней без подзарядки.

Время работы без подзарядки:
7 дней

Точность определения местоположения по GPS:
1 метр
Степень защиты от пыли и воды:
IP67
Точность определения местоположения по маячкам:
1 метр

“

Тщательная подготовка компании КЕДР Solutions к проекту уверила заказчика в том, что он выбрал надежного партнера. Несмотря на разницу во времени, команда всегда оставалась на связи. Благодаря их самоотдаче мы смогли наладить с заказчиком долгосрочное сотрудничество.

Генеральный директор компании-заказчика