Design og produksjon av innbygningselektronikk, programvare, telemetri- og fjernstyringsapplikasjoner


System for overføring av mellomtider i orientering

Det nyutviklede mellomtidssystemet for orientering er primært laget for bruk sammen med standard Emit postenheter eller online-enheter med kabel, og gir en enkel og rask overføring av alle mellomtider rett inn i eTiming databasen.

Oversikt over strukturen i NovOtime systemet. Klikk på bildet for mer info

Postenhetene kan tilkobles NovOtime modulen enten via standard RS232 kabel (krever Emit online postenhet), eller via en liten NovOsense antenne som enkelt monteres under en vanlig postenhet. I begge tilfeller vil stemplingen bli registrert og videreformidlet til en sentral server med minimal forsinkelse. Stemplingen vil bli merket med stemplingstidspunkt fra en server-synkronisert klokke som gir en nøyaktighet på 100-200ms. Alle data vil bli mellomlagret og forsøkt sendt på om og om igjen inntil mottak blir kvittert fra server.

Serveren vil formatere om de korte meldingene fra modulene til et XML-format og logge informasjonen på harddisk. Disse dataene kan senere hentes ned fra serveren når dette måtte være behov, eneten manuelt eller automatisk av en PC-applikasjon. Serveren kan også ha en backup server plassert på et fjernt sted, typisk i et annet land, slik at det oppnås optimal sikkerhet mot serverfeil og feil på linjer eller på den lokale infrastrukturen.

En PC-applikasjon kjøres lokalt på en PC som er koblet til lokalnettet på samlingsplass. Denne vil automatisk laste ned alle meldinger straks de ankommer til server og videresende resultatene direkte inn i eTiming databasen. Data vil også bli logget til harddisk på XML-format eller de kan ved behov omformatteres og eksporteres av en egen kundespesifikk del av applikasjonsprogrammet. På denne måten kan data også overføres videre til alle slags resultatdatabaser eller resultatsystemer som måtte finnes.

NovOsense antenne

Som et alternativ til å bruke Emit online-enheter med RS232 kabelutgang så har Novatron utviklet en enkel NovOsense antenneløsning som passer under enhver Emit postenhet. Antenneenheten er vanntett og mindre enn 2 mm tykk og har en omkrets identisk med Emit-posten. Bare slakk på skruene som holder postenheten slik at man får en åpning på 2mm mellom postenhet og bukk, skyv antenne innunder og stram til skruene igjen. Det kan ikke gjøres enklere.

NovOtime GPRS modul

Modulene er 50mm brede, 25mm tykke og har en lengde på 180mm. Med standard piskantenne montert så vil totallengden bli ca. 300mm. Totalvekten med intern batteripakke og piskantenne er ca. 350g, mens vekten av NovOsense antenne med 2m kabel er ca. 120g.


NovOtime modulen er værbestandig og tåler direkte regn uten ytterligere beskyttelse

Driftstemperaturen er begrenset av LiIon batteripakken til : -20 - +60°C, selv om elektronikken kan håndtere et videre temperaturområde.

Modulen er utstyrt med en TNC-plugg for antennetilkobling. Piskantennen kan dermed lett byttes ut mot en større rundstrålende antenne eller en retningsantenne med kabelforbindelse hvis det skulle bli nødvendig.

Forbindelsen til onlinepostens kabel eller NovOsense antennen går via en 9 pin DSUB-kontakt i bunnen på modulen. Tilkobling av pluggen fungerer her også som av/på bryter slik at modulen starter når pluggen kobles til. Eter tilkobling vil modulen koble seg opp mot server og hente ned konfigurasjonsdata. Avhengig av status vil modulen da enten gå i en dvaletilstand, forbli pålogget på nett i en hvilemodus, eller gå over i en aktiv registreringsmodus. Når pluggen kobles fra vil modulen logge seg av nettet og gå over i avlsått modus igjen.

Mofulen har 4 inngående linjer slik at den kan håndtere 4 standard postenheter med NovOsense antenner, 4 online postenheter eller en kombinasjon av disse.

Systemet benytter 2 SIM-kort slik at systemet har 2 alternative nettverk å koble seg til for optimal og sikker drift. Dette gir også modulen en alternative kommunikasjonsvei hvis det oppstår feil i nettet som hindrer trafikken.

Det er mulig å koble 2 GPRS moduler til samme postenhet slik at man derved kan velge å sende samme data parallellt på 2 separate GSM-nettverk. I tillegg til sikkerheten ved redundans så vil dette også redusere problemer med midlertidige traffiktopper som kan øke forsinkelsen i overføringen. Da det er mindre sannsynlig at traffiktopper opptrer akkurat samtidig i begge nett så vil en dublisert løsning gi en kortere og mer stabil overføringsforsinkelse.

Modulene bruker Li-Ion batteripakker med en kapasitet på 4.4Ah, noe som vil være nok for å dekke løp som går over flere dager eller for lange nattløp som Jukola eller 10-mila. Battetrispenning og gjenværende batterikapsitet overvåkes kontinuerlig og overføres til server med faste intervall for presentasjon på PC-applikasjonens modul-status. Ekstern strømforsyning kan tilkobles modulene når som helst under bruk hvis statusavlesning fra modulen indikerer at batterispenning eller gjenværende batterikapsitet når et utilfredsstillende lavt nivå.

Batterien lades vha. en egen lader som følger med modulene.

Overføringshastighet

Overføring av mellomtider til server vil ta fra 200ms og oppover avhengig av trafikken i GSM-nettet. Kapasiteten er stor nok til å håndtere 1 stempling pr. sekund på alle 4 kanaler samtidig, noe som er nok til å håndtere worst-case scenario på store stafetter. I situasjoner hvor posten kan sees fra tilskuerplass eller på direkte TV og hvor enhver forsinkelse vil være lett synlig så kan man aktivere en spesialmodus som gir modulen prioritet i nettet. Dette gir imidlertid et betydelig høyere strømforbruk og tilhørende reduskjon i driftstiden med tilgjengelig batterikapasitet. Ekstern strømforsynin anbefales derfor ved slik bruk, enten fra lysnett eller fra eksternt batteri.. På spesielt tidskritiske poster så bør det samtidig vurderes bruk av 2 moduler for å øke sikkerheten og redusere forsinkelsen ytterligere.

PC-applikasjon

Alt oppsett gjøres via et grensesnitt på PC. Selve oppsettet er enkelt slik at systemet kan klargjøres og brukes av alle med et minimum av detaljkunnskap og slik at det uten problemer kan håndteres av klubbenes emit-ansvarlige uten omfattende opplæring. Siden alt oppsett lagres på server vil det også være mulig for Novatron å assistere med oppsettet over nett.

Ved vanlige online-enheter må brukeren legge inn postenes koder i applikasjonene. Med NovOsense antenne plukkes denne informasjonen opp automatisk slik at manuell oppsett av postkoder derved blir unødvendig.

Den synlige delen av NovOtime på PC under drift er kun en liten stripe med noen knapper som legger seg enten i overkant eller i underkant av skjermen. Tilleggsvinduer for konfigurering av oppsett åpnes kun ved behov. Det samme gjelder for statusvinduer som viser statusinformasjon for modulene.

Egne modul-status vinduer gir informasjon om batterispenning og gjenværende batterikapasitet, GSM signalnivå, modulens serienummer og postkoden. I tillegg gis en del statistiske data om overføringstid fra modul til server. Kritiske verdier som batterispenning, batterikapsitet og signalstyrke er fargekodet for å lette oversikten. Teksten skifter da til oransje når man nærmere seg varselnivå, for til slutt å gå over til rødt når verdiene nærmer seg et kritisk nivå. Denne fargekoden gjenspeiles også på knappefargen i standardvinduet som et signal om at noe ikke er bra og at status bør sjekkes nærmere.

For å lette oversikten over trafikken i systemet så er det mulig å åpne et større vindu som viser en grafisk oversikt over trafikkintensitet og forsinkelse gjennom nettet, alt vist med en glidende tidsskala. Hver stempling angis her med en farget søyle hvor posisjonen langs x-aksen viser når stemplingen fant sted. Høyden og fargen angir hvor lang tid meldingen brukte fra stempling og frem til PC. Som en kontroll på forbindelsen når det ikke foregår stemplinger så legger modulene selv inn en "test-stempling" hvert minutt. Disse fremkommer som svake grå søyler på grafen og tilstedeværlesen av disse med korrekt høyde og på rett sted forteller da at modulen er på nett og fullt operativ. Å bla seg gjennom trafikk-grafene for modulene gir derved en rask og effektiv oversikt over systemets operative status, hvordan stemplingsintensiteten er på de forskjellige postene osv.

Knappene på standardvinduet kan settes til å blinke gult hver gang det mottas en stempling. På den måten vil operatøren få en visuell indikasjon på at det skjer stemplinger ute på posten, men uten å behøve å ta opp det store trafikk-vinduet. Det er også mulig aktivere en akustisk stemplingslyd som kan slås av og på individuelt for hver post. Denne funksjonen kan typisk brukes for å gi varsel når de første løperne begynner å stemple på en post uten at man derved trenger å ha et øye på skjermen hele tiden.


Utskrift av skjermbilde på PC viser det lille standardvinduet med post-knappene oppe i høyre hjørne. Denne delen vil alltid være synlig og vil legge seg på toppen av andre applikasjoner man måtte ha på skjermen. Nedenfor følger et statusvindu med informasjon om den valgte modulen (valgt modul er vist blå knapp øverst) og nederst følger et vindu for GPRS trafikkdata. Grønne stolper indikerer her en overføringstid på under 0.5s, gule angir mellom 0.5s og 1s, magenta angir mellom 1s og 2s, mens røde stolper angir en overføringstid på mer enn 2s. Her ser man også de grå test-meldingene som sendes fra modulene med 1 minutts intervall og som benyttes for å teste GPRS-forbindelsen når det ikke finnes annen trafikk.

Erfaringer

Erfaringer fra bruk på bla. Norwegian Spring og O-festivalen indikerer at lønsingen med NovOsense antenne under postenheten fungere fint og sikrer registreing av mellomtider uten tap av data.

Den største fordelen med systemet er likevel størrelsen, den lave vekten og hvor enkelt det er å montere ut utstyret. En løper med en liten ryggsekk kan nå enkelt ta med seg og utplassere 5-10 moduler ute i terrenget i løpet av 1-2 timer før et løp.

Men NovOtime er man heller ikke avhengig av å planlegge bruk av mellomtider lang tid i forveien. Siden det ikke stilles krav til spesielle postenheter eller spesielle postkoder så kan en standardpost som allerede er tegnet inn på kartet og utplassert i terrenget påmonteres NovOtime på bare noen få minutter.

Modulene har også en egen "Setup Assist" mode som viser GSM-signalstyrke og som kan benyttes for å teste de tilkoblede online-enheter eller NovOsense antenner før selve løpet starter. Dette gir en rask og enkel kontroll på at montasjen er vellykket og at modulen er klar til å motta stemplinger. Den som foretar utplasseringen kan da løpe videre til neste post i forvisning om at montasjen er vellykket.

HKK/14.09.2012