СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ УСЛУГ ЭКСТРЕННОЙ ПОМОЩИ АБОНЕНТАМ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ И ЕЕ АБОНЕНТСКИЙ ТЕРМИНАЛ

Полезная модель относится к области подвижной связи, и может быть использована для предоставления услуг экстренной помощи абонентам подвижной связи. Система предполагает оснащение физического лица (абонента), подвижного объекта или объекта недвижимости абонентским терминалом, а также регистрацию абонента (объекта) в базе данных системы. Поставщиком услуг является сервис-провайдер, который взаимодействует с оператором системы связи и службой экстренной помощи.
Учитывая чрезвычайную актуальность проблемы обеспечения общественной безопасности и международный опыт оказания услуг экстренных оперативных служб, Правительство РФ приняло постановление №894 от 31 декабря 2004 г. «Об утверждении Перечня экстренных оперативных служб, вызов которых круглосуточно и бесплатно обязан обеспечить оператор связи пользователю услугами связи, и о назначении единого номера вызова экстренных оперативных служб». Единым номером вызова этих служб определен номер «112».
Единые службы экстренной помощи, вызываемые по единому номеру, действуют в большинстве экономически развитых стран. Существует решение международной ассоциации операторов системы связи GSM предоставлять бесплатное соединение по номеру «112» даже при заблокированном телефоне и без SIM-карты.
В России система обеспечения вызова экстренных оперативных служб через единый номер «112» (официальное сокращение - Система-112) строится на базе единых дежурно-диспетчерских служб (ЕДДС) муниципальных образований.
Распоряжением Правительства РФ от 25 августа 2008 г. №1240-р утверждена «Концепция создания системы обеспечения вызова экстренных оперативных служб через единый номер «112» на базе единых дежурно-диспетчерских служб муниципальных образований».
Основу технологического построения системы-112 составляют типовые унифицированные программно-технологические комплексы (УПТК) и соответствующие сети, средства и сооружения связи. УПТК реализует функции нескольких подсистем, в том числе подсистемы приема и обработки вызовов, предназначенной для приема и обработки вызовов (сообщений о происшествиях), поступающих в ЕДДС от узлов обеспечения вызовов экстренных оперативных служб, принадлежащих оператору связи, и их передачи в соответствующие дежурно-диспетчерские службы. В состав указанной подсистемы входит центр обработки вызовов (сообщений о происшествиях), на котором производится прием и обработка вызовов, поступающих в единую дежурно-диспетчерскую службу по номеру «112».
Существующая технология вызова экстренных оперативных служб состоит в организации голосового соединения с местным оператором экстренной службы. Оператору в диалоге сообщается причина обращения, по которой он принимает адекватное решение об оперативном реагировании. В связи с экстренным характером вызова возникают ситуации, когда вызывающий абонент не успевает сообщить все необходимые для принятия мер сведения. Для этого применяется аппаратура автоматического определения номера вызывающего абонента, по которому оператор службы может осуществить обратный вызов. Однако, если вызов поступает с мобильного телефона и по каким-либо причинам обратная связь с абонентом не может быть установлена, либо абонент затрудняется назвать место своего пребывания, единственной возможностью для своевременного оказания помощи звонящему остается автоматическое определение его местоположения. В то же время, существующие у российских операторов подвижной (сотовой) связи технологии определения местоположения абонентов средствами сети (Cell-ID) обеспечивают неприемлемо высокую погрешность местоопределения (от сотен метров до единиц километров, в зависимости от плотности расположения базовых станций).
Известно устройство вызова экстренной помощи, оперативной связи и подачи скрытого радиосигнала, содержащее разговорный узел, включающий телефон и микрофон, передатчик SMS сообщений, включающий клавиатуру и экран, и автономный источник питания (патент RU №2277264, кл. G08B 25/10, опубл. 27.01.2006).
Разговорный узел выполнен с двумя кнопками экстренного вызова (первая и вторая кнопки), а устройство снабжено двумя выносными кнопками экстренного вызова (третья и четвертая кнопки), причем первая кнопка запрограммирована на вызов информационно-операторского пункта, вторая кнопка - на автоматический набор номера одного из телефонов, например, единой дежурно-диспетчерской службы МЧС, третья кнопка - на набор номера, например единой дежурно-диспетчерской службы с автоматической передачей заранее набранного SMS сообщения, а четвертая кнопка - для постановки устройства в охранно-дежурный режим работы.
Текст SMS сообщения заранее формируется абонентом с помощью клавиш, имеющих алфавит и цифровые значения, и сохраняется в памяти устройства.
Однако, известное устройство имеет недостаточные функциональные возможности, в частности, отсутствуют встроенные средства точного позиционирования (например, на основе спутниковых навигационных систем) и, как следствие, отсутствует возможность передачи данных о местоположении в операторский пункт или в службу экстренной помощи.
Известна система тревожного оповещения и определения местоположения, предназначенная для оперативного оповещения заинтересованных лиц и специализированных служб о возникающих угрозах безопасности для абонентов (патент RU №2259595, G08B 25/12, опубл. 27.08.2005). Система содержит абонентский прибор, в состав которого входит мобильный (GSM) телефон с подключенным модулем беспроводной связи Bluetooth. Телефон обеспечивает двухсторонний обмен данными по стандартной сети связи и передачи данных с аппаратурой провайдера, связанной с диспетчерским центром. У абонента имеются скрытно размещенная тревожная кнопка и GPS-модуль, каждый со своим Bluetooth-модулем, который может обмениваться данными с Bluetooth-модулем мобильного телефона. С помощью данного набора технических средств абонент может в экстремальной ситуации осуществить скрытную передачу тревожных оповещений и данных местоположения, не вынимая GSM-телефон из кармана одежды или сумки, что обеспечивается благодаря применению беспроводной связи между GSM-телефоном, GPS-модулем и тревожной кнопкой. Диспетчерский центр выполнен с возможностью взаимодействия с силами и средствами реагирования.
Недостатком рассмотренной системы является невозможность отправки в диспетчерский центр сообщения о местоположении абонента при отсутствии или блокировании SIM-карты (т.к. используются стандартные сервисы передачи данных в сети GSM), что существенно снижает надежность работы системы.
Вместе с тем, имеется насущная потребность обеспечить экстренный вызов достаточно быстро и с высокой надежностью передачи данных с помощью абонентского устройства публичной системы подвижной связи.
По технической сущности, с учетом особенностей построения российской системы экстренного вызова на основе единого номера «112» (Системы-112), наиболее близким к предлагаемому техническому решению является телекоммуникационная система общественной безопасности, содержащая центр мониторинга, соединенный через сеть связи с абонентскими терминалами, каждый из которых содержит приемопередатчик, связанный с ним приемник спутниковой системы местоопределения, позволяющий вычислять географические координаты, и средство посылки сообщений, благодаря которым обеспечивается передача в центр мониторинга (по телефонному номеру этого центра или адресу в сети связи, предварительно записанному в приемопередатчике) сообщений, содержащих уникальный номер абонентского терминала, его координаты, а также ограниченного количества сообщений (патент РФ №51433, Кл. G08B 25/00 от 2006.02.10).
Центр мониторинга рассчитан на прием от абонентских терминалов речевых, буквенно-цифровых и мультимедийных сообщений, причем передача речевых сообщений может осуществляться по каналам GPRS сети GSM. Абонентский терминал обеспечивает подключение датчиков для дистанционного контроля параметров объекта, на котором установлен терминал, и управляющих устройств для дистанционного воздействия на объект.
Недостатком рассмотренной системы является отсутствие режима передачи цифровых сообщений по голосовым каналам используемых сетей связи, в то время как системы экстренного вызова на основе единого номера «112» (Системы-112), а также на основе существующих раздельных телефонных номеров оперативных служб (01, 02, 03, 04), рассчитаны на прием вызовов по стандартным голосовым каналам. Кроме того, в данной системе не предусмотрено получение экстренными службами персональных данных вызывающих абонентов (паспортные, медицинские данные, контакты близких лиц и т.д.), что может затруднять оперативное принятие адекватных мер помощи.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому второму техническому решению является абонентский терминал для телекоммуникационной системы общественной безопасности, содержащий приемопередатчик сети связи, например, GSM, в котором записан адрес центра диспетчеризации и мониторинга в сети связи, персональный номер абонента и ограниченное количество сообщений, например, связанных с плохим состоянием здоровья, угрозой нападения и т.п., причем передача каждого сообщения обеспечена нажатием соответствующей кнопки средства посылки сообщений через приемопередатчик, а местоположение абонентского терминала определяется точностью местоопределения сети связи (патент РФ ПМ №51433, Кл. G08B 25/00 от 2006.02.10).
Однако известный абонентский терминал не обеспечивает возможность передачи данных о местоположении абонента по голосовому каналу системы подвижной связи при отсутствии или блокировании модуля идентификации абонента (SIM-карты).
Техническим результатом первого технического решения является создание системы для предоставления услуг экстренной помощи абонентам подвижной связи, повышающей эффективность обслуживания экстренных вызовов, поступающих от мобильных абонентов в ЕДДС, за счет обеспечения необходимой информацией об абоненте, сути и месте происшествия и возможности совершения вызова с абонентского терминала без SIM-карты, либо с заблокированной SIM-картой.
Техническим результатом второго технического решения является разработка абонентского терминала системы для предоставления услуг экстренной помощи абонентам подвижной связи, обладающего возможностью совершения экстренного вызова, включая голосовой вызов, по команде абонента, либо автоматически по состоянию датчиков, в том числе при отсутствии SIM-карты.
Поставленные технические результаты достигаются тем, что система для предоставления услуг экстренной помощи абонентам подвижной связи содержит центр мониторинга, включающий базу данных и взаимосвязанный для обмена информацией первым входом-выходом с первым входом-выходом унифицированного программно-технологического комплекса единой дежурно-диспетчерской службы, обеспечивающей прием экстренных вызовов через единый номер «112», причем комплекс взаимосвязан для обмена голосовыми сообщениями вторым входом-выходом через сеть подвижной связи с абонентскими терминалами, а центр мониторинга взаимосвязан вторым входом-выходом через сеть подвижной связи с абонентскими терминалами, каждый из которых имеет идентификационный номер и выполнен с возможностью определения координат своего местоположения и передачи их вместе с идентификационным номером в центр мониторинга, а также инициализации голосового соединения с комплексом с одновременной передачей координат и идентификационного номера, а также дополнительно введен линейный модем, подключенный между входом центра мониторинга и вторым входом-выходом унифицированного программно-технологического комплекса для выделения из принимаемого сигнала координат местоположения и идентификационного номера абонентского терминала, кроме того, абонентский терминал выполнен с возможностью определения координат своего местоположения, передачи их вместе с идентификационным номером в центр мониторинга, а также инициализации голосового соединения с унифицированным программно-технологическим комплексом с одновременной передачей координат и идентификационного номера, при этом он содержит блок питания, приемопередатчик системы подвижной связи с антенной, подключенный к низкочастотному модему, взаимосвязанному с контроллером, к которому подключены устройство вычисления местоположения, кнопки вызова и запоминающее устройство, имеющее как минимум идентификационный номер абонентского терминала и номер телефона или IP-адрес центра мониторинга. Кроме того, абонентский терминал дополнительно содержит телефон, микрофон и/или встроенные датчики и/или узел сопряжения с внешними датчиками, подключаемыми ко входам.
Сущность технических решений заключается в том, что выполнение предлагаемой системы и ее абонентского терминала вышеописанным образом позволяет достигнуть поставленные технические результаты.
Сравнение предлагаемых технических решений с ближайшими аналогами позволяет утверждать о соответствии их критерию «новизна».
Предварительные испытания позволяют судить о соответствии критерию «промышленная применимость».
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой системы и ее абонентского терминала.
Система для предоставления услуг экстренной помощи абонентам подвижной связи содержит центр 1 мониторинга, включающий базу 2 данных и взаимосвязанный для обмена информацией первым входом-выходом с первым входом-выходом унифицированного программно-технологического комплекса 3 (УПТК) ЕДДС, обеспечивающей прием экстренных вызовов через единый номер «112».
Комплекс 3 взаимосвязан для обмена голосовыми сообщениями вторым входом-выходом через сеть 4 подвижной связи с абонентскими терминалами 5-1…5-N, а центр 1 мониторинга взаимосвязан вторым входом-выходом через сеть 4 подвижной связи с абонентскими терминалами 5-1…5-N, каждый из которых имеет идентификационный номер и выполнен с возможностью определения координат своего местоположения и передачи их вместе с идентификационным номером в центр 1 мониторинга, а также инициализации голосового соединения с комплексом 3 с одновременной передачей координат и идентификационного номера.
Центр 1 мониторинга представляет собой программно-технический комплекс, который включает в себя серверную часть (базу 2 данных, телекоммуникационный сервер и др.) и может дополнительно содержать автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов, выполненные на базе персональных компьютеров.
Первый вход-выход комплекса 3 представляет собой штатный интерфейс передачи данных для информационного взаимодействия с оператором связи, либо специально организованный интерфейс для подключения сервис-провайдера (по выделенной линии, через Интернет-соединение или др.), либо электронная почта службы «112».
Второй вход-выход комплекса 3 представляет собой штатный голосовой интерфейс, подключаемый к узлу обеспечения вызовов экстренных оперативных служб, принадлежащих оператору подвижной связи, для обмена голосовыми сообщениями с мобильными абонентами через сеть 4 подвижной связи.
Абонентский терминал 5-i содержит блок 12 питания, приемопередатчик 6 системы подвижной связи с антенной 7, подключенный к низкочастотному модему 8. Модем 8 взаимосвязан с контроллером 9, который обеспечивает функционирование абонентского терминала и, в частности, формирование цифровых сообщений, преобразуемых модемом 8 в линейные сигналы для передачи в голосовом канале.
Модем 8 может быть реализован на микросхеме FX469 фирмы CML Microcircuits, Inc (США), обеспечивающей передачу данных в полосе частот телефонного разговорного тракта со скоростью 1200/2400 бод с модуляцией FFSK (fast frequency shift key - быстрая скачкообразная частотная модуляция).
Контроллер 9 может быть выполнен на однокристальном микроконтроллере, например, на микросхеме 8-разрядного микроконтроллера ATmega 1280 фирмы Atmel (США).
К контроллеру 9 подключено запоминающее устройство 10, в котором хранится как минимум идентификационный номер абонентского терминала 5-i и номер телефона или IP-адрес центра 1 мониторинга. Кроме того, запоминающее устройство 10 может хранить различные параметры режимов работы абонентского терминала, а также выполнять функции «черного ящика», т.е. фиксировать данные о местоположении, факты срабатывания датчиков и т.п. Примером реализации запоминающего устройства 10 является микросхема энергонезависимой (на основе технологии Flash) памяти AT45DB011D производства фирмы Atmel (США).
Контроллер 9 также связан с устройством 11 вычисления местоположения и кнопками 13-1…13-k вызова.
Основным вариантом исполнения устройства 11 является встраиваемый навигационный приемник с антенной (на фиг.1 не показано), вычисляющий географические координаты местоположения по сигналам спутниковых навигационных систем (Глонасс, GPS и др.). Примером встраиваемого навигационного приемника, поддерживающего обработку сигналов двух систем - ГЛОНАСС и GPS, является модуль МНП-М5 производства ОАО «Ижевский радиозавод».
Также возможна реализация устройства 11 на основе других известных способов позиционирования (определения местоположения), например, по сигналам системы сотовой связи или системы беспроводной связи (Wi-Fi, DECT и др.), либо на основе инерциальной навигации.
Примером использования систем беспроводной связи (Wi-Fi) в задачах позиционирования абонентов является система позиционирования Wi-Fi Positioning System (WPS) компании Skyhook Wireless (США). Главная особенность этой системы заключается в том, что при определении координат объекта используются беспроводные точки доступа Wi-Fi. Пользоваться услугами системы может любой абонент, имеющий устройство с контроллером Wi-Fi (ноутбук, КПК, смартфон, коммуникатор и т.д.), на которое нужно установить специальное программное обеспечение.
Примером реализации устройства 11 на основе инерциальной навигации является малогабаритная интегрированная инерциальная навигационная система «КомпаНав-2Т», разработанная российской компанией ООО «ТеКнол» на основе комплексирования микроэлектромеханических датчиков (MEMS) и приемника спутниковой навигационной системы (ГЛОНАСС, GPS).
Кнопки вызова 13-1…13-k предназначены для подачи абонентом команды на передачу определенному адресату соответствующего сообщения. Например, при нажатии одной кнопки может формироваться SMS-сообщение в центр 1 мониторинга, а при нажатии другой кнопки - осуществляться голосовой вызов дежурного оператора ЕДДС.
Абонентский терминал 5-i может дополнительно содержать телефон 14 и микрофон 15 и/или встроенные датчики 16 и/или узел 17 сопряжения с внешними датчиками.
Встроенные датчики 16 представляют собой набор различных датчиков, конструктивно входящих в абонентский терминал, и обеспечивающих возможность контроля состояния абонента (объекта), оснащенного абонентским терминалом, а также автоматическое формирование и передачу экстренного сообщения при обнаружении аварийной ситуации. Например, в состав встроенных датчиков может входить акселерометр, благодаря которому, на основе измерения возникающих ускорений, может быть автоматически идентифицировано состояние аварии транспортного средства, на котором установлен абонентский терминал. В настоящее время в мире выпускается большое количество различных датчиков в миниатюрном исполнении, в том числе в виде микросхем. Примером однокристального трехосевого акселерометра является микросхема ADXL330 производства фирмы Analog Devices (США).
Узел 17 сопряжения с внешними датчиками обеспечивает подключение к абонентскому терминалу дополнительных внешних датчиков 18-1…18m, позволяющих расширить функциональные возможности абонентского терминала.
Количество кнопок 13-1…13-k вызова, состав встроенных датчиков 16, количество входов 18-1…18-m для подключения внешних датчиков, а также варианты технического исполнения устройства 11 и узла 17 определяются конкретной реализацией абонентского терминала.
Кроме того, в систему дополнительно введен линейный модем 19, подключенный между входом центра 1 мониторинга и вторым входом-выходом комплекса 3.
Модем 19 обеспечивает выделение цифровых данных (координат местоположения и идентификационного номера абонентского терминала) из сигнала, передаваемого абонентским терминалом 5-i при инициализации голосового соединения со службой экстренной помощи (ЕДДС), и передачу этих данных в центр 1 мониторинга. Модем 19 представляет собой устройство, содержащее блок питания и контроллер, взаимосвязанный с низкочастотным модемом, аналогичным используемому в абонентском терминале 5-i, линейный вход-выход которого рассчитан на подключение к узлу обеспечения вызовов экстренных оперативных служб, принадлежащих оператору подвижной связи. Контроллер обеспечивает интерфейс передачи данных с центром 1 мониторинга.
Принцип действия предлагаемых технических решений состоит в следующем.
В случае нажатия абонентом кнопки 13-i вызова на абонентском терминале 5-i, либо обнаружения аварийного состояния одним или несколькими встроенными датчиками 16, либо одним или несколькими внешними датчиками, подключенными к входам 18-1…18m, посредством контроллера 9 фиксируется событие.
Возможны два варианта обработки события.
Вариант «1»: Абонентский терминал 5-i определяет координаты своего местоположения, формирует пакет цифровых данных, содержащий как минимум идентификационный номер терминала и координаты местоположения, и передает эту информацию в центр 1 мониторинга по стандартным каналам передачи данных (SMS, CSD, GPRS, USSD) системы подвижной связи. Одновременно абонентский терминал инициализирует голосовой вызов по единому номеру «112» вызова экстренных служб для установления голосовой связи между абонентом и дежурным оператором экстренной службы (ЕДДС).
Центр 1 мониторинга, принявший от абонентского терминала 5-i пакет цифровых данных, осуществляет по идентификационному номеру терминала поиск в базе 2 данных информации об абоненте (объекте) и при положительном результате поиска выбирает из базы данных имеющуюся информацию по данному абоненту (объекту), после чего передает эту информацию, а также полученные от абонентского терминала 5-i координаты местоположения, в комплекс 3 ЕДДС. Таким образом, при разговоре дежурного оператора ЕДДС с абонентом в комплекс 3 от центра 1 мониторинга автоматически поступят сведения о месте происшествия и данные об абоненте (автомобиле, объекте недвижимости).
Выполнение варианта «1» подразумевает наличие в абонентском терминале модуля идентификации абонента (SIM-карты).
Вариант «2»: Абонентский терминал 5-i определяет координаты своего местоположения, осуществляет через сеть 4 подвижной связи голосовой вызов по номеру телефона «112» и при установлении голосового соединения формирует с помощью низкочастотного модема 8 пакет цифровых данных, содержащий, как минимум, идентификационный номер терминала и координаты местоположения, который передается «поверх голоса». К центру 1 мониторинга подключен линейный модем 19, который присоединен к линии телефонной связи комплекса 3 и обеспечивает выделение пакета цифровых данных из смешанного сигнала (голос+данные), формируемого абонентским терминалом 5-i. Выделенные данные обрабатываются в центре 1 мониторинга, в результате чего восстанавливается исходная информация, формируемая абонентским терминалом 5-i. В соответствии с полученным от абонентского терминала 5-i идентификационным номером центр 1 мониторинга осуществляет поиск в базе 2 данных информации об абоненте (объекте) и при положительном результате поиска выбирает из базы 2 данных имеющуюся информацию, после чего передает эту информацию, а также координаты места происшествия, в экстренную службу.
При выполнении варианта «2» SIM-карта может отсутствовать.
Выбор того или иного сценария осуществляется при программировании режимов работы абонентского терминала 5-i (и записи их в запоминающее устройство 10).
Таким образом, в предлагаемых технических решениях достигается поставленный технический результат.