[논문 리뷰] Design and Implementation of a Fleet Management System Using Novel GPS/GLONASS Tracker and Web-Based Software

Hamed Saghaei|arXiv (Cornell University)|2016. 10. 09.

IoT and GPS-based Vehicle Safety Systems참고 문헌 7인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 고유의 GPS/GLONASS 트래커(Rad100), GPRS/SMS 셀룰러 통신, 웹 기반 인터페이스(PayaRadyab)를 통합한 플릿 관리 시스템을 제시한다. 이는 실시간 차량 추적, 경로 모니터링, 연료 소비 분석, 속도 제한 위반 보고 기능을 가능하게 하며, 50대 이상 현장에 배치된 단위에서 검증된 성능을 바탕으로 고정밀도로 세계 곳곳에서 접근 가능한 차량 추적을 실현한다.

ABSTRACT

Knowing where the vehicles are, what the drivers doing and monitoring every event in real time is the key parameters for a well-managed decision-making process. In this paper, a novel approach for control and monitoring of a fleet management system using three elements including GPS/GLONASS-based automatic vehicle locators (called Rad100), GPRS/SMS GSM cellular network and web-based software (called PayaRadyab) is proposed to show exact position of the desired vehicle on different maps and take detailed reports of the mission, travelled path, fuel consumption rate, speed limits, and other necessary information according to the customers requests. The most significant features of the proposed system are its global covering, high accuracy of positioning, easy operation by the user at any location, and easy energy management. In this study, I have designed and fabricated more than 50 Rad100 trackers and also programmed a web-based PayaRadyab software in which their performance and accuracy have been confirmed by the practical results in different conditions.

연구 동기 및 목표

• 물류 및 운영 의사결정 향상을 위해 비용 효율적이고 실시간으로 작동하는 플릿 모니터링 솔루션을 개발하기 위해.
• 신뢰할 수 있고 글로벌 범위의 차량 추적을 위해 GPS/GLONASS 위치 기반 기술과 GPRS/SMS 셀룰러 네트워크를 통합하기 위해.
• 원격지에서 차량 데이터와 미션 보고서에 접근할 수 있는 사용자 우수한 웹 기반 소프트웨어 플랫폼을 설계하기 위해.
• 다양한 환경에서 광범위하게 배포할 수 있도록 에너지 효율성과 운영의 단순함을 확보하기 위해.
• 50대 이상의 고유 Rad100 트래커를 실제 현장에 배치하여 시스템 정확도와 신뢰성을 검증하기 위해.

제안 방법

• GPRS/SMS 기능을 내장한 이중 GNSS(GPS/GLONASS) 자동 차량 위치 추적기인 Rad100 트래커의 설계 및 제작.
• 실시간 데이터 시각화, 경로 맵핑, 보고서 생성을 위한 웹 기반 소프트웨어 플랫폼인 PayaRadyab의 구현.
• 트래커에서 중앙 웹 서버로 위치 및 이벤트 데이터를 전송하기 위해 GPRS/SMS 셀룰러 네트워크 활용.
• 위치, 속도, 연료 소비, 속도 제한 경고 등 다중 센서 데이터 통합을 통한 종합적 플릿 모니터링.
• 인터넷 연결이 가능한 모든 곳에서 원격 액세스를 가능하게 하기 위해 표준 웹 프로토콜 적용.
• 다양한 차량 유형에 쉽게 배포할 수 있도록 확장성, 저전력 소비, 설치 용이성을 고려한 시스템 아키텍처 설계.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이중 GNSS와 셀룰러 통신을 활용해 저비용이면서도 고정밀도의 플릿 추적 시스템을 어떻게 개발할 수 있는가?
• RQ2 웹 기반 인터페이스는 플릿 관리 데이터의 접근성과 사용성에 얼마나 기여하는가?
• RQ3 고유 하드웨어 트래커가 다양한 환경적 및 운영 조건에서도 신뢰할 수 있는 성능을 보장할 수 있는가?
• RQ4 이 시스템은 실시간 차량 이벤트, 연료 소비, 속도 제한 준수 여부를 얼마나 효과적으로 모니터링할 수 있는가?
• RQ5 실제 운행 환경에서 50대 이상의 단위를 대규모로 배치했을 때 시스템의 실용적 성능은 어떠한가?

주요 결과

• Rad100 트래커는 이중 GNSS(GPS/GLONASS) 신호 수신을 통해 고정밀도의 위치 측정 성능을 달성하여 정확한 실시간 차량 위치 추적을 가능하게 했다.
• PayaRadyab 웹 플랫폼은 다양한 맵 인터페이스에서 실시간 데이터 시각화, 경로 맵핑, 사용자 정의 보고서 생성을 성공적으로 제공했다.
• 현장 테스트를 통해 다양한 지리적 및 환경 조건에서도 GPRS/SMS 네트워크를 통한 신뢰할 수 있는 데이터 전송이 확인되었다.
• 시스템은 에너지 관리 효율성이 뛰어나, 최소한의 전력 소모로 장기간 운영이 가능했다.
• 50대 이상의 Rad100 단위를 실제 현장에 배치한 결과, 시스템의 견고성, 확장성, 운영 신뢰성이 실제 플릿 운영 환경에서 검증되었다.
• 차량 이벤트 모니터링, 연료 소비 추적, 속도 제한 경고 기능의 통합은 플릿 관리자에게 실질적인 통찰을 제공했다.