Система управления флотом газонокосилок

Moses Lawnmower - это стартап, который предлагает решение для модернизации газонокосилок гольф-клубов. Система позволяет автоматизировать автопарк и внедрить систему дистанционного управления на уже имеющемся оборудовании.

Наша задача - разработать веб-приложение управления флотом газонокосилок с установленным аппаратным комплексом.

Какие бизнес-задачи решает наше программное обеспечение:

✓ Автоматизация покоса травы с помощью существующего парка транспортных средств без значительных затрат.

✓ Ускорение процесса покоса травы.

✓ Сокращение затрат на обслуживание поля.

Задачи проекта

Разработать веб-приложение для управления газонокосилками (БНТС), включающее в себя:

✓ Инструменты разметки карты;

✓ Интерфейс отображения БНТС на карте в режиме реального времени;

✓ Интерфейс планирования и управления миссиями;

✓ Реализовать протокол обмена данными с БНТС.

✓ Разработать алгоритм построения маршрута покоса травы.

✓ Сверхточная карта местности. Используется для разметки зон с разным покрытием травы, построения маршрута и отображения точного местоположения газонокосилок.

✓ Навигация сантиметровой точности. C помощью внедрения методов DGPS мы добились точности геопозиционирования газонокосилок (до 1 см) на местности в пределах гольф-поля.

✓ Инструменты разметки карты. Каждое игровое поле (лунка) имеет свои особенности, искусственные неровности, угол наклона, а также до 5-6 типов покрытия. При реализации системы покоса травы мы разделили все зоны по разновидности покрытия, а также выделили запретные для движения БНТС по местности. Зоны разметки устанавливаются оператором на карте в приложении.

✓ Миссии и история. В приложении предусмотрен функционал, позволяющий планировать миссии, просматривать историю выполненных миссий.

✓ Созданный аппаратно-программный комплекс можно устанавливать и использовать для управления газонокосилками разных производителей.

Moses Lawnmower - это решение для модернизации дизельных газонокосилок любого производителя. Система позволяет управлять газонокосилками с помощью кастомного веб-приложения.

Существующие на рынке решения предполагают обновление парка газонокосилок, что требует списания старого оборудования. Мы решили модернизировать существующее оборудование, что позволяет сэкономить деньги и продлить срок его службы.

Аппаратной частью проекта занимался сотрудник заказчика, а нам предстояло разработать веб-приложение для управления устройствами. Для этого мы начали с составления технического задания, в котором описали основные модули и функционал системы.

Мы разработали интерактивный веб-сервис для дистанционного управления газонокосилками (роверами). Интерфейс представляет собой высоко детализированную карту, которую можно просмотреть в двух режимах: рельеф и фотоплан. Для этого сотрудники заказчика отсняли поле с помощью дрона.

Приложение отображает месторасположение всех роверов на карте в режиме реального времени, статус их работы, уровень топлива и другую полезную информацию. Система уведомлений сообщает оператору о важных событиях, произошедших на поле.

Приложение позволяет оператору составлять расписание покоса травы на несколько дней вперед. Для этого необходимо указать зону, в которой необходимо косить траву, а также время и дату начала покоса. После этого приложение автоматически генерирует маршрут для каждой газонокосилки, учитывая заданные параметры, такие как угол покоса травы, а также расположение препятствий.

Оператор может в любой момент изменить расписание или добавить новые миссии. Для планирования одной миссии достаточно буквально пары минут.

Инструмент «История» – электронный журнал, хранящий информацию о выполненных миссиях. С его помощью оператор может отследить выполненные задачи каждым ровером, его статус и посмотреть, выполнена ли задача полностью, если нет, то в какой момент произошла ошибка.

IoT-решение для газонокосилок не использует дорогостоящее оборудование, что снижает стоимость решения. Однако это ограничивает возможности решения, например, газонокосилки не могут строить виртуальную карту местности. Вместо этого используется сверхточное геопозиционирование и заранее сгенерированные маршруты.

Стандартное GPS обеспечивает точность от нескольких метров до нескольких десятков метров. Этого достаточно для навигации при движении автомобиля, но недостаточно для управления газонокосилками. Для таких задач требуется отслеживание местоположения с высокой точностью.

Мы изучили технологию RTK и внедрили ее в свои процессы. Это позволило нам повысить точность GPS до сантиметрового уровня, что позволило нам исключить риски аварий и других нежелательных ситуаций. 

Для решения задачи мы создали детализированную карту местности с помощью метода съемки GNSS. В итоге мы получили карту, на которой можно, не покидая гараж, увидеть мельчайшие детали местности, и сделать разметку.

Разметка лунки позволяет очертить края зон покоса травы. На основании выставленных оператором точек алгоритм формирует маршрут ровера, который покрывает всю зону с учетом заданного угла покоса и запретных зон.

Запретная зона – часть территории, движение по которой запрещено.

Газонокосилкам необходимо стабильное подключение к серверам для синхронизации своих действий, предоставления актуальной информации оператору и получения от него команд. Учитывая физическое перемещение устройств по большой площади, один беспроводной канал связи не способен обеспечить 100% доступность.

Для решения этой проблемы мы внедрили сразу три беспроводных канала связи: 4G, Wi-Fi и радиоканал. При выходе из строя одного из них, система за считанные миллисекунды переключается на менее быстрый, но более стабильный канал. И даже когда он выйдет из строя – есть гарантированно работающий радиоканал.

1. Реализован MVP проект , который уже внедрен в парке газонокосилок Royal Obidos Spa & Golf Resort.

2. Система прошла успешное тестирование в гольф-клубе.

Планы

1. Внедрить детектирование движущихся объектов

2. Разработать алгоритм построения маршрута от гаража до места старта миссии