Информационные технологии на транспорте.
Литература:
1. «Управление транспортными системами» - Рахмангулов, Корнилов, Трофимов (на диске).
2. Устройство информационных систем или АСУ - автоматическая система управления.
3. Информационные системы или АСУ на различных видах транспорта (ж/д магистральный общего пользования, промышленный ж/д транспорт, автомобильный).
4. Диспетчерские центры и технологии управления перевозочным процессом (справочник по современным информационным системам на магистральном ж/д транспорте) – Левин Д. Ю.
Основные задачи дисциплины.
1. Частная (практическая) задача - приобрести навык использования баз данных и информационных систем в повседневной работе и в жизни.
37 чел Норма % max %
1) Интернет 21 чел - 57% 100 100
12 чел - 32% 90 100
2) Активное использование интернета 2 чел - 5% 90 100
3) Продвинутое использование 2 чел - 5% 60 80
4) Профессиональное использование 0% 10 30
1) категория: обязательное наличие широкополостного доступа к интернету (АDSL или выделенная линия).
2) категория: обладание навыком работы с готовыми базами данных через Web - интерфейс.
3) категория: создание собственных баз данных при помощи готовых инструментов (создание и ведение блоков - сетевой дневник, использование сервисов социальных сетей - средство автоматического формирования групп людей по интересам, фотосайтов ).
4) категория: создание, ведение и поддержание собственного сайта. Современные сайты хранят всю информацию в одной или нескольких базах данных.
2. Приобретение знаний устройства современных информационных систем для создания и эксплуатации их на малом и среднем предприятии, а также на рабочем месте.
3. Общая - формирование понимания принципов управления сложными системами и значение информации в управлении.
«Управление невозможно без информации, эффективное управление невозможно без качественной информации».
Основные понятия теории управления.
Норберт Винер - 1949г. : появление кибернетики как науки об управлении.
Управление - действие или работа, функция, выполнение которой невозможно без предмета или системы, их реализующей.
Система - совокупность взаимосвязанных элементов. Каждый элемент выполняет свою функцию, из множества которых формируется функция всей системы, например автомобиль: функция движения - элементы: двигатель и т. д.
Схема системы управления.
О. У. – объект управления (чем управляют: авто, локомотив, предприятие).
У. О. – управляющий орган (кто управляет: машинист, директор).
| О.У. |
| У.О. |
о. с. 1 у.в. 1 о.с. 2
прямая связь
(ув)
о.с. 2
Действие
Обратная связь 1 –информация об изменениях во внешней среде или о воздействии внешней среды на объект управления.
Обратная связь 2 – информация о результате управления.
Управляющее воздействие – управляющие команды (действия)
у.в.1 – управляющее воздействие от системы управления более высокого уровня (система управления’).
С точки зрения системы управления более высокого уровня вся система управления более низкого уровня представляет собой объект управления.
Процесс управления является непрерывным и цикличным, включающим в себя следующие этапы:
1) оценка воздействия внешней среды;
2) принятие решения и реализация управляющего действия;
3) оценка результатов управления и корректировка управляющих решений и их действий.
Скорость протекания процесса управления зависит от скорости изменений во внешней среде. С развитием современной экономической системы скорость изменений в экономике резко возрастает с течением времени. Для обеспечения своевременной реакции системы управления на изменения во внешней среде необходимо поддерживать высокую скорость цикла управления. В дисциплине «Информационные технологии на транспорте» изучаются методы, способы, средства и устройства обеспечения высокого качества продвижения информации по обратным связям в системе управления транспортом.
Показатели качества информации в системах управления.
Качество информации оценивается с помощью системы показателей:
1) скорость передачи информации ( при большой скорости изменений во внешней среде даже незначительные задержки в передаче информации по обратным связям являются причиной несвоевременного принятия управленческих решений и возникновения аварий и катастроф).
2) достоверность, т. е. низкий процент ошибок в данных(при ручной обработке средний процент составляет 20%, при компьютерной - 5 - 10%).
3) полнота собираемых данных (чем выше скорость процесса управления, тем большее количество данных необходимо собрать и проанализировать. Например, в 80 - х годах на промышленном ж/д регистрировался только факт прибытия и отправления вагонов на предприятие, в настоящее время учитывается погрузка и выгрузка всех вагонов на всех фронтах, а также движение поездов на предприятии. В будущем будут регистрироваться все маневровые операции с вагоном.
4) глубина (степень) обработки данных (существуют «данные» и «информация» - обработанные данные. Преобразование данных в информацию требует времени и это снижает скорость управляющего воздействия.
Для обеспечения высокого качества работы обратных связей в настоящее время применяются информационные системы - это совокупность технических устройств, компьютерных программ, способов хранения информации в базах, математических методов обработки данных, способов организации работы информационной системы, методов защиты информации и т. д.
Понятие информации, методы оценки количества информации.
1. Статистический метод оценки информации.
Статистический метод основан на представлении информации как мере неопределённости событий. Информация позволяет уменьшить или сократить неопределённость, поэтому количество информации эквивалентно величине неопределённости, которую она позволяет сократить.
Закон К. Шеннона: количество информации в сообщении о событии обратно пропорционально вероятности совершения этого события.
Информация в системе управления необходима для принятия решений по устранению различных отклонений объектов управления от заданных значений. Эти отклонения происходят под воздействием внешней среды. Воздействия носят случайный характер случайный характер. Наименее вероятные события оказывают более сильное воздействие на объект управления, чем более вероятные.
Компенсация влияния на объект управления более сильных воздействий внешней среды требует больших затрат. В системах управления эти затраты значительно сокращаются за счёт получения информации о таких событиях или в результате прогнозирования этих событий.
В настоящее время большинство производственных транспортных информационных систем занимаются сбором данных о максимально вероятных событиях. При этом маловероятные события, которые приводят к возникновению тяжёлых экономических последствий как правило не учитываются и не выявляются.
Современным инструментом прогнозирования маловероятных событий на основании множества данных о вероятных событиях является технология Data mining (добыча информации). Технология позволяет находить устойчивые зависимости, закономерности в массиве разрозненных данных.
В перспективе информационные системы будут развиваться в направлении углубления анализа собранных данных с целью выявления опасных маловероятных событий.
Шеннон сформулировал объективный метод подсчёта информации, основанный на обобщении некоторых результатов статистической физики. Он рассматривает информацию как то, что устраняет неопределённость выбора. При таком подходе в качестве меры информации используется мера неопределённости выбора одного из n состояний системы, каждая из которых имеет неопределённую вероятность Р1, Р2,…Рn, причём 
, Шеннон называет эту меру энтропией системы Н (Р1,Р2,…Рn) или количества информации, характеризующую состояние системы:
К - коэффициент и основание логарифма, зависящие от выбранной системы измерения количества информации (например, двоичная система).
2. Тезаурусный метод информации.
Тезаурус – объём знаний человека. Недостатком статистического метода является то, что он не учитывает способность приемника информации интерпретировать получаемые сообщения (например, лекция на английском). Количество информации в сообщении зависит от уровня тезауруса приемника информации.
I, кол-во информации
1) 2)
Т (тезаурус)
На практике необходимо регулировать уровень тезауруса, т. е. квалификации людей анализирующих поступающую информацию, это означает:
1) необходимость обучения и подготовки людей, работающих с информационной системой;
2) необходимо своевременно изменять уровень полномочий и ответственности людей, достигших определённой квалификации.
3. Прагматический метод.
Позволяет оценить влияние информации на достижение цели управления
I - количество информации,
P - вероятность достижения цели управления после получения информации,
P* - вероятность достижения цели управления до получения информации,
Технологическая схема транспортного процесса:
| Выгрузка, О1 |
| Перегрузка, О2 |
| Транспортировка, О3 |
грузопоток
О1,2,3…n – технологические операции,
T – время, затраченное на операцию,
T1<T2<T3 – накопление запаса, задержка грузопотока,
T1>T2>T3 – простой оборудования,
T1=T2=T3 – грузопоток не тормозится, согласованная переработка грузопотока.
На практике грузопотоки постоянно меняют свою интенсивность и структуру, поэтому регулярно возникают случаи задержки грузопотока или простои транспортных устройств. Основной целью информационной системы на транспорте являются своевременное предоставление информации о местах и случаях возникновения таких задержек и простоев. Эта информация является основным источником сокращения транспортных затрат и её получение является основной задачей информационной системы на транспорте.
4. Структурный метод.
Основан на представлении данных в памяти компьютера. Все данные в компьютере хранятся в двоичном виде. Двоичный способ представляет собой описание системы, у которой возможны два состояния: 1) свершившиеся события; 2) отсутствие события.
Более сложные значения и большие числа представляются восьмиразрядным двоичным кодом (байт) , 16 - разрядным, 32 - разрядным, 64 - разрядным.
1 - бит
00000000 - байт = 0
00000001 = 1
00000010 = 2
00000011 = 3
00000100 = 4
00000101 = 5
… всего 256
До недавнего времени при высокой стоимости компьютерной памяти широко применялись способы создания рациональных структур БД. В настоящее время структура хранения данных в компьютере оказывает влияние на скорость доступа к этим данным.
Функции и задачи управления системами различной сложности.
По мере возрастания сложности объекта управления усложняются задачи и функции управления. При создании информационной системы необходимо правильно оценивать автоматизируемые задачи и функции для каждого конкретного объекта.
По сложности системы разделяются на следующие уровни (виды) систем:
1) Технические системы;
2) Технологические системы;
3) Организационные системы;
4) Социально - экономические системы.
1) Технические системы – представляют собой искусственные (созданные человеком) системы, основными элементами которых являются технические устройства.
Функции управления: 1) стабилизация; 2) программное управление; 3) слежение; 4) оптимальное управление.
Функция стабилизации:
П У.В.
Пн
Пф
t, время
У.В. - управляющее воздействие
П - параметр системы управления
Пн-нормативное значение параметра
Пф - фактическое значение параметра.
При решении задач стабилизации значение нормативного параметра не изменяется и требуется максимально близко приблизить фактическое значение к нормативному с помощью управляющего воздействия (например, термостат, сливной бочок и т. д. ).
Функция программного управления:
П
Пн
Пф
t, время
То же, но Пн меняется со временем.
При решении задач программного управления нормативное значение параметра изменяется заранее известным образом, т. е. по программе (стиральная машина).
Функция слежения:
П
Пф
Пн
t, время
Нормативное значение параметра меняется заранее не известным образом (военная самонаводящаяся техника).
Задачи оптимального управления:
П
Пн
Пф
t, время
Нормативное значение изменяется неизвестным образом, но требуется найти оптимальный путь достижения цели управления (например, самонаводящаяся ракета не летает за целью, а предсказывает куда она полетит и поражает ее).
Эти задачи хорошо описаны, доведены до уровня конкретных расчётов и широко применяются в технических устройствах. Рассмотренные задачи управления сохраняются при управлении более сложными системами, однако, дополняются новыми функциями.
2) Технологические системы - это совокупность людей, техники, материальных ресурсов и технологий, преобразующих исходные ресурсы в готовую продукцию или услуги. Технологии - это знания о способах преобразования ресурсов в продукцию или услуги. Основным элементом технологической системы является технология, человек выполняет роль исполнителя(не принимает решения).
Новая функция и задача управления наряду с четырьмя предыдущими – это задача адаптации технологии к изменениям внешней среды. В настоящее время транспортные системы в основном находятся на уровне технологических систем. В зависимости от силы внешних изменений применяют 4 вида адаптаций:
· параметрическая;
· структурная;
· системная;
· адаптация целей.
| Выгрузка, О1 |
| Перегрузка, О2 |
| Транспортировка, О3 |
| Выгрузка, О1’ |
(См. технологическую схему транспортного процесса)
- изменяющийся грузопоток, в таких условиях мы должны уметь изменять скорость переработки (уменьшать или увеличивать).
В условиях колебаний грузопотоков необходимо подстраивать работу элементов технологической системы под эти изменения.
Параметрическая адаптация -это изменение параметров элементов технологической системы (изменение продолжительности операций, числа устройств и т. д.).
Структурная адаптация – более сильные колебания или в течение более продолжительном промежутке времени (изменение числа элементов и связей в технологической системе в условиях больших или длительных колебаний грузопотока, т. е. изменение структуры). Добавляются новые или ликвидируются существующие элементы связи.
Системная адаптация – поиск и устранение ведущего ограничения в системе (как правило, переход на другую технологию работы). На ж/д транспорте существуют гибкие технологии перевозочного процесса.
Адаптация цели – изменение цели работы технологической системы. Существует 2 основные стратегические цели технологической системы:
1) миниминизация затрат, при заданном уровне качества продукции;
2) максимизация качества и прибыли при ограниченных затратах.
При реализации адаптации более высокого уровня происходят все адаптационные изменения на более низких уровнях и наоборот.
Основным возмущающим элементом технологической системы, приводящим к возникновению колебаний ресурсного потока, является человек. Устранение человека из технологического процесса называется автоматизацией и приводит к тому, что технологическая система переходит в разряд более простых технических систем.
3) Организационные системы – совокупность технологических процессов, целей и её структуры. Основным элементом организационной системы является человек, принимающий решения (управленческие) и вступающий в информационные взаимоотношения в коллективе. Основной функцией организации является её развитие.
Развитие – это процесс целенаправленных, качественных и необратимых изменений в организационной системе.
Целенаправленные изменения – изменения, реализуемые в соответствии с планом (стратегическим) развития
Качественные изменения – развитие – это изменение работы организации на порядок (переход на другой качественный уровень). Множество количественных изменений в организации называется ростом организации.
Необратимые изменения – изменения, которые невозможно устранить. Подробно организационное развитие изучается в дисциплине менеджмент.
4) Социально - экономические системы– основным элементом является человек, как носитель экономических интересов и потребностей. В организационных системах человек является носителем «мотивов» (см. теория мотивации). Экономические интересы и потребности людей изучаются дисциплинами «маркетинг», «макроэкономика». Основной задачей управления социально - экономическими системами является функция контроля процессами самоорганизации.
Самоорганизация – это неуправляемый процесс возникновения в системе новых свойств и структур.
Под контролем процессами самоорганизации понимается контроль условий возникновения этого процесса. Изучением процессов самоорганизации занимается наука «синергетика» (И. Пригожин, Г. Хакен).
3 основных условия возникновения процесса самоорганизации:
1) наличие большого числа элементов системы;
2) наличие положительных обратных связей в системе управления;
3) наличие флуктуаций.
1. Большое число элементов обеспечивает множество связей между ними. Эти связи приводят с одной стороны к качественным изменениям, с другой стороны к возникновению флуктуаций.
2. Положительные обратные связи усиливают отклонения от нормативных значений управляемой величины.
П о.о.с. о.о.с.
п.о.с.
Пн
п.о.с. о.о.с. Пф
t, время
Пн – нормативное значение параметра;
О. О. С. – отрицательные обратные связи – сокращают отклонения фактического значения параметра от нормативного;
П. О. С. – положительные обратные связи усиливают отклонение фактического параметра от нормативного.
Положительные обратные связи со временем приводят к изменению значения нормативного параметра. Например, изменение объёмов перевозок, рентабельности и т. д. В организациях положительные обратные связи являются источником инноваций, т. е. новых технологий.
Новая технология – отклонение от существующей или нормативной технологии. Сложность заключается в оценке качества отклонения, т. е. хорошее или плохое.
3. Флуктуации – случайные отклонения от нормы. В настоящее время количество флуктуаций в обществе оценивается как главный фактор его инновативности. Существует понятие «инновативная экономика», т. е. социально - экономической системы, благоприятной для возникновения и развития инноваций. Многие экономисты предлагают оценивать степень инновативности региона по следующим критериям:
1) число людей, обладающих учёной степенью, начиная с бакалавров;
2) число полученных патентов;
3) критерий богемности (писатели, художники, поэты, артисты) ;
4) число эмигрантов;
5) число людей с нетрадиционной ориентацией – гей-индекс (по тем или иным признакам отклоняются от нормы, чем больше уровень отклонения от нормы, тем благоприятнее условия для возникновения инноваций).
Практической использование знаний основ управления системами различной сложности.
Знание функции управления необходимо для правильного выбора автоматизируемых задач и функций при создании конкретной информационной системы. В настоящее время транспортные предприятия с точки зрения их автоматизации рассматривают как технологическую систему. Основные причины:
1) транспортная система не является технической, потому что на её работу определяющее влияние оказывают люди, как исполнители и организаторы перевозочного процесса. Однако, отдельные операции с грузами и ПС полностью автоматизированы и рассматриваются как простые технические системы. Например, автоматизирован процесс роспуска составов поездов с сортировочной горки. В настоящее время актуальной является задача автоматической регистрации данных о грузах и ПС. Это системы автоматизированного считывания номеров транспортных средств и кодов грузовых мест.
2) актуальной является задача поиска и устранения «узких мест» в транспортной технологической системе. В настоящее время большинство информационных систем на транспорте эту задачу не решают. Объективная причина заключается в нехватке оперативных данных о движении ПС, субъективная причина – низкая квалификация руководителей и работников информационных систем.
3) транспортная система не рассматривается как организационная потому, что часть функций управления транспортом как организацией уже автоматизировано – функция планирования перевозок и контроля перевозок. Все информационные системы на транспорте в основном автоматизируют функцию контроля перевозок.
Помимо контроля и планирования при управлении организационной системой выполняются функции мотивации поведения людей и организации работ. Основной функцией является управление мотивацией. Автоматизация процесса управления мотивацией реализуется в рамках системы управления персоналом (см. дисциплины менеджмент и логистика). Таким образом, часть функций организационной системы уже автоматизированы, а функции управления персоналом и мотивацией не являются специфической функцией транспортного предприятия.
4) объектом управления социально - экономической системы является человек, как носитель экономических интересов.
Информационные системы решают задачи сбора и анализа макроэкономических и демографических данных (уровень зарплаты, уровень цен и т. д. ). В настоящее время сбор этих данных для транспортных систем неактуален, т. к. большинство транспортных предприятий географически располагаются в одном регионе с одинаковыми макроэкономическими и демографическими показателями. При формировании транспортно - логистических систем, элементы которых располагаются в разных регионах или странах объём данных для принятия решений является ограниченным и не требует создания отдельной информационной системы. Например, выбор мест перегрузки груза, уровень социально - экономического развития места перевалки влияет на стоимость и качество работ, однако, достаточно получить информацию о стоимости и качестве услуг, технических особенностях порта (его возможностях) , не анализируя детально социально - экономическую ситуацию в регионе.
Анализ социально - экономической ситуации необходим, если принимается решение о приобретении порта в собственность. Приобретать собственность не следует в регионах, находящихся в периоде экономического спада.
Таким образом, основная задача современной информационной системы на транспорте сводится к постоянному поиску и устранению задержек в продвижении грузопотоков, а также простоев транспортных устройств на основании анализа оперативных данных о движении грузов и ПС.
Порядок разработки и внедрения информационной системы.
Работы по созданию информационной системы (ИС) разбиваются на ряд этапов:
1. Предпроектная стадия создания ИС.
2. Разработка технического задания.
3. Разработка технического проекта.
4. Рабочее проектирование.
5. Опытно - промышленная эксплуатация ИС.
6. Эксплуатация ИС.
7. Реорганизация ИС.
Рассмотрение каждого этапа происходит по плану:
1) зафиксировать цели и задачи этапа;
2) состав работ, выполняемых на этапе;
3) характерные ошибки.
Предпроектная стадия.
Цель: разработка концепции построения будущей ИС.
Задачи: обследование технологии работы предприятия, реорганизация существующей системы документооборота или системы управления в целом, оценка экономической эффективности будущей ИС.
Работа этапа:
1) Изучение разработчиками ИС технологии работы предприятия. Разработчики современных ИС являются узкими специалистами в своей области, поэтому они должны полностью изучить и знать технологию автоматизируемого предприятия. Предварительно рекомендуется изучить нормативные документы, содержащие описание основ технологического процесса. Например, на промышленном ж/д транспорте: ТРА, единый технологический процесс, работы станции примыкания ОАО «РЖД» и ж/д пути необщего пользования, т. е. ж/д станций предприятия, контактный график.
Контактный график – график движения внутризаводских поездов постоянного состава (вертушки). Более тщательное изучение технологии выполняется несколькими методами: 1) метод анкетирования (см. лаб. раб.); 2) создание рабочих групп из специалистов предприятия и разработчиков ИС; 3) выделение консультанта, владеющего знаниями технологии работы.
2) Обследование системы управления предприятия и системы документооборота.
Это обследование выполняется для выявления и устранения недостатков существующей системы документооборота.
Основные недостатки:
- сбор избыточных данных;
- составление дублирующих друг друга документов;
- перегрузка работы по составлению документов в отдельных элементах системы управления.
Перечисленные нарушения возникают в процессе многолетнего использования одной и той же системы документооборота.
Возникновение новых требований к документальному оформлению работ связано с необходимостью составления новых документов, при этом существующая до этого система документооборота, как правило, не пересматривается. В результате составляется множество документов, которые дублируют друг друга, и содержание которых практически не используется в управлении. Реорганизация существующей системы документооборота способна повысить её эффективность на 30 - 50% без использования ИС. С другой стороны информатизация неэффективной системы документооборота способна замедлить обработку информационных потоков. Ни в коем случае нельзя механически переводить «бумажные» документы в электронный вид без устранения недостатков системы документооборота. В частности, необходимо устранить промежуточные документы, составление которых необходимо только при ручном составлении документов.
3) Разработка концепции будущей ИС (см. тему «Информационное обеспечение»).
Концепция – способ описания технологии работы предприятия в форме взаимодействующих информационных объектов.
Информационный объект – совокупность данных, относящихся к одному реальному или материальному объекту. Например, ж/д вагон описывается следующими данными: номер вагона, тип, грузоподъёмность, род груза.
Взаимосвязь информационных объектов определяет технологию работы с ними, т. е. соединение нескольких вагонов с информационным объектом «локомотив» описывает технологическую операцию: формирование поезда.
На предпроектном этапе необходимо требовать от разработчиков ИС чёткого выделения устойчивых информационных объектов и связей между ними.
Устойчивыми информационными объектами и связями называются связи, которые не изменяются при существенном изменении технологии работы. Например, можно выполнять операцию «формирование состава поезда» различными технологическими способами. При этом устойчивой связью будет та, которая связывает между собой информационные объекты «вагон», «маневровый локомотив», «станция формирования».
Построение ИС на учёте неустойчивых информационных объектов приводит, как правило, к необходимости последующей переделки ИС и БД, это связано с дополнительными затратами, например, многие ж/д ИС ориентированы на работу с поездами, при этом определяются жёстко маршрутные, сборные поезда и т. д. При изменении технологии работы, когда маршрутный поезд может стать сборным, необходимо переделывать БД, а это потеря времени, остановка работы и т. д. (концептуальная схема разраб. в лаб. раб. 4)
4) Оценка экономического эффекта будущей ИС. Основной источник эффекта ИС на транспорте заключается в выявлении и устранении «узких мест» на пути вагонопотока. Величина предполагаемого эффекта сравнивается с затратами на создание ИС, при этом необходимо сделать вывод о минимальных затратах на приобретение компьютеров, программ обеспечения и т. д. , которое обеспечит получение положительного эффекта:
Эффект, руб
Затраты, руб
Оптимальные затраты
Характерные ошибки этапа:
1) игнорирование всех работ первого этапа (важность и трудоёмкость работ первого этапа может составлять до 50% от трудоёмкости работ по созданию ИС). Отсутствие предварительного плана будущей ИС приведёт к дальнейшим постоянным переделкам этой системы, что снизит её работоспособность;
2) автоматизация существующей системы документооборота без её анализа и совершенствования. В результате, ИС будет собирать, хранить и обрабатывать ненужные для управления данные. Характерная ошибка заключается в использовании бухгалтерских учётных систем в качестве систем управления. Бухгалтерские системы не обладают необходимым уровнем оперативности сбора и анализа данных, кроме того они не обеспечивают сбор данных о технологии работы предприятия;
3) разработчики ИС с целью сокращения собственных затрат стремятся к увеличению «размера» информационных объектов. Например, регистрируются не отдельные вагоны, а поезда, не отдельные грузовые операции, а в целом. Построение ИС на таких крупных и не устойчивых объектах приводит к её многократной переделке;
4) ориентация ИС на выполнение исключительно учётных задач. Например, задач учёта простоя вагонов и т. д. Необходимо изначально ориентировать ИС на поиск и устранение «узких» мест в технологической системе.
Вывод: с учётом рассмотренных ошибок необходимо:
а) сформировать рабочую группу по созданию ИС, в состав которой должны входить разработчики ИС, специалисты - технологи предприятия, сторонние эксперты. Задача экспертов следить за правильной работой разработчиков и технологов;
б) необходимо контролировать разработку рабочей группы нескольких вариантов концепции ИС;
в) необходимо контролировать выявленные недостатки в существующей системе документооборота. В любом случае необходимо перестроить систему документооборота перед её автоматизацией;
г) необходимо контролировать обоснование затрат на создание ИС.
Разработка технического задания.
Техническое задание – это перечень требований к составным частям будущей ИС.
Цель этапа – максимальная конкретизация концепции ИС в форме требований к её частям.
Задачи:
1) формулирование требований к ИС. Составные части ИС в целом называются «обеспечивающей частью», каждая часть по отдельности называется «видом обеспечения». ИС состоит из следующих видов обеспечения:
а) информационное обеспечение (БД, структура информационных потоков);
б) техническое обеспечение (компьютеры и т. д. );
в) программное обеспечение;
г) математическое обеспечение (алгоритмы и методы обработки данных);
д) организационное обеспечение (порядок организации работы ИС);
е) криптографическое обеспечение (методы защиты данных от кражи, порчи и т.д.);
ж) эргономическое обеспечение (обеспечение комфортной и безопасной эксплуатации ИС);
з) документальное обеспечение (правила документального оформления результатов работы ИС).
2) оценка затрат на создание ИС и расчёт уточнённого экономического эффекта.
Работа этапа:
а) создание рабочей группы, состоящей из представителей заказчика и разработчика ИС;
б) распределение работ среди членов рабочей группы по формулированию требований к разным видам обеспечения;
в) согласование требований к разным видам обеспечения;
г) согласование всех требований к обеспечивающей части с концепцией построения ИС;
д) расчёт экономического эффекта;
е) согласование и утверждение технического задания в форме документа.
Характерные ошибки:
1. Составление технического задания разработчиком ИС. В результате в техническом задании описываются общие требования к основным видам обеспечения (к информационному, программному, техническому обеспечениям). Доработка остальных видов обеспечения происходит в процессе создания ИС или на этапе её эксплуатации, что приводит к возникновению дополнительных, и как правило, больших затрат.
2. Слабый контроль содержания технического задания. В результате разработчик может необоснованно запросить большой объём финансирования на создание ИС, которая будет работать по минимуму. Для предотвращения этого рекомендуется проводить экспертизу технического задания.
3. Отсутствие в техническом задании предварительной оценки затрат и эффекта ИС.
Разработка технического проекта.
Цель этапа – максимально подробное описание ИС в форме проектной документации (схемы, чертежи, графики, тексты программ, пояснительные тексты).
Задачи:
1) распределение проектных работ между специалистами по разным видам обеспечения (выполняет разработчик) ;
2) выполнение проектных работ, разработка и отладка программного обеспечения;
3) составление сметы затрат;
4) документальное оформление проекта.
Работа этапа: все работы этого этапа подразделяются на:
- проектные работы;
- сметные работы;
- работы по оформлению проекта.
Характерные ошибки:
1. Отсутствие анализа вариантов построения ИС. Реализовать требования технического задания возможно несколькими вариантами. Эти варианты определяются выбором техники и программного обеспечения. Необходимо контролировать, чтобы в проекте был сделан анализ и обоснование выбора проектного варианта.
2. Игнорирование экспертизы проекта. Работы по созданию ИС не являются лицензируемыми, поэтому законодательно проведение экспертизы проекта не требуется. Однако, заказчик вправе отдать проект на экспертизу сторонней организации. Это необходимо для гарантии качества проекта.
3. Отсутствие в проекте оценки эффективности и результативности системы. В проекте в обязательном порядке присутствует смета затрат на создание ИС. Однако, часто эти затраты не сопоставляются с результатом, который будет приносить ИС.
4. Некачественное документальное оформление проекта. Поскольку отсутствуют стандартные требования к содержанию и оформлению ИС, разработчик ограничивается простыми схемами, текстами программ без пояснений и т. д.
Рабочее проектирование информационной системы.
Рабочий проект – это реализация технического проекта, т. е. непосредственно создание ИС.
Цель этапа – максимально близкое к техническому проекту реализация проектных решений.
Задачи:
1) определение очерёдности работ по реализации технического проекта в форме сетевых планов - графиков.
Сетевой план - график – описание последовательности выполнения проектных работ с целью сокращения общего времени выполнения этих работ. Сокращение времени за счёт изменения очерёдности работ и перераспределения ресурсов, необходимых для их выполнения.
Для разработки сетевого плана - графика работ можно применять программы Ms Project, являющейся частью Ms Office.
2) контроль работ по проекту, т. е. написание или приобретение программ обеспечения, монтаж и приобретение техники, найм и обучение персонала ИС и др. работ по всем видам обеспечения.
3) выявление и устранение расхождений по сравнению с техническим проектом.
Расхождения могут иметь 2 причины:
а) несоблюдение требований технического проекта – необходимо полностью устранить;
б) неточность или ошибка в техническом проекте – необходимо принять решение о корректировке технического проекта.
В отличие от экспертируемых проектов зданий или сооружений, проект ИС может содержать ошибки или неточности. Основная причина – сложность объекта управления. Устранить мелкие ошибки на этапе предпроектного обследования предприятия возможно путём регистрации всех возможных ситуаций с объектом управления, т. е. перевозочным процессом. Однако, это нерационально, поскольку требует больших затрат времени. Мелкие ошибки эффективно выявлять и устранять на этапе рабочего проектирования и эксплуатации ИС.
4) организация работ по будущей эксплуатации создаваемой ИС. Для этого производится изменение должностных инструкций персонала предприятия, а также его обучения.
Работа этапа:
1. Создание рабочей группы по реализации технического проекта.
2. Составление сетевого плана - графика.
3. Распределение работ между исполнителями.
4. Закупка техники, программ обеспечения, написание и отладка собственных программ, приобретение средств защиты данных и т. д.
5. Корректировка технического проекта по выявленным в процессе его реализации ошибкам.
Характерные ошибки:
1. Начало работ по созданию ИС с этапа рабочего проектирования.
2. Нарушение порядка работ или неправильный порядок работ по реализации технического проекта.
3. Игнорирование требований технического проекта, либо излишне строгая реализация технического проекта без учёта его возможных ошибок.
4. Неправильная организация работ по созданию и будущей эксплуатации ИС, в частности, не производится обучение персонала, не изменяются их должностные инструкции.
Опытно - промышленная эксплуатация информационной системы.
Цель этапа – максимально полное выявление и устранение ошибок в разработанном программном обеспечении и в остальных видах обеспечения.
Задачи:
1) создание рабочей группы по выявлению и устранению ошибок4
2) организация работ по устранению ошибок;
Работа этапа:
1) разработка форм учёта ошибок;
2) определение порядка устранения ошибок;
3) доведение умений операторов ИС до уровня навыка;
4) принятие решения о вводе ИС в эксплуатацию.
Характерные ошибки:
1. Предположение руководителей о том, что после выполнения предыдущего этапа, предприятие получит полностью работоспособную ИС.
2. Рассмотрение ошибок в ИС как случайное явление.
3. Наказание разработчиков ИС и операторов за выявленные ошибки. Рекомендуется разработать систему поощрений оператора за выявленные ошибки.
4. Игнорирование этапа опытно - промышленной эксплуатации.
5. Недоведение умений операторов до уровня навыка.
Эксплуатации информационных систем.
Цель этапа – максимально эффективное использование собираемой информации информационной системой.
Задачи:
1) мониторинг эффективности работы ИС;
2) развитие и совершенствование ИС в соответствии с предусмотренными в техническом проекте этапами или очерёдности внедрения ИС.
ИС, как правило, создаются в несколько этапов, после запуска в эксплуатацию первого этапа начинается рабочее проектирование второго и последующих этапов.
3) мониторинг ошибок в программном обеспечении;
4) постоянное совершенствование БД и программного обеспечения для решения непредусмотренных в техническом проекте задач или перспективных задач. Постепенное «накопление» новых задач ИС приводит к необходимости следующего этапа, т. е. к реорганизации ИС.
Работа этапа:
1) ежемесячный или ежеквартальный пересмотр решаемых задач для оценки эффективности управления. На практике это означает, что необходимо либо прекращать формирование документов, бесполезных для принятия управленческих решений, либо создавать новые документы, необходимые для решения возникающих новых задач управления. Низкие трудозатраты на реализацию этого действия обеспечиваются выполнением этапов с первого по третий, в которых разработана универсальная БД. Такая БД позволяет формировать разнообразные документы без изменения структуры самой БД.
2) создание рабочей группы (отдела) , который занимается как реализацией предыдущего действия, так и устранением ошибок, возникающих в процессе эксплуатации ИС.
Ошибки:
1) эксплуатация ИС как готового и не требующего корректировки и доработки продукта (изделия) , т. е. эксплуатацией ИС занимаются операторы, которые вводят данные и формируют различные документы, а также инженеры - электроники, которые занимаются техническим обслуживанием компьютера.
2) отсутствие работ по развитию существующей ИС, т. е. не меняются формы документов, состав решаемых задач.
Реорганизация информационной системы.
Цель этапа – приведение ИС в соответствие с изменившимися требованиями к качеству информационных потоков и появившимися возможностями по обеспечению более высокого качества. Т. е. накопившиеся на предыдущем этапе новые задачи, а также появившиеся новые технические и программные средства позволяют полностью изменить ИС с целью повышения её эффективности.
Задачи:
1) мониторинг процесса развития вычислительной техники, информационных технологий и программного обеспечения.
2) оценка величины морального износа ИС.
Моральный износ – снижение эффективности эксплуатации ИС в результате появления более дешёвых и совершенных устройств и программного обеспечения, т. е. затраты или потери в результате эксплуатации существующей ИС могут быть больше, чем затраты на её реорганизацию.
3) определение момента времени перехода на новую ИС.
Работа этапа:
1) организационное – создание должности или отдела, в обязанности которых входит мониторинг новых технических, программных средств и информационных технологий.
2) регулярная оценка затрат на эксплуатацию ИС и сравнение этих затрат с предполагаемыми инвестициями в создание новой ИС.
3) формирование перечня перспективных задач, решение которых возможно только в результате реорганизации ИС. Эти задачи являются основой для повторения первого этапа создания ИС.
4) Повторение всех действий, начиная с первого этапа.
Ошибки:
1) задержка с принятием решения о реорганизации ИС.
2) кардинальная переделка ИС без учёта опыта, накопленного при эксплуатации существующей системы.
Пример развития информационной системы
(ИС управления ж/д транспорта ОАО «ММК»).
ИС развивалась несколькими этапами, на каждом из которых были выполнены все рассмотренные работы.
Развитие ИС происходило по следующим хронологическим этапам:
1) 1979 - 1983 года
Технические средства этапа – телетайп (две электрические печатные машинки, соединённые проводом. Текст, вводимый на одном аппарате, передавался на другой).
Основная решаемая задача: передача натурных листов со станции примыкания (ст. Магнитогорск – Грузовой, ст. Передача) в управление ж/д транспорта ММК. Телеграмма натурный лист – перечень вагонов, входящих в состав поезда с указанием кода груза и т.д.
До использования телетайпа натурные листы доставлялись в управление ж/д транспорта машинистами локомотивов. Использование телетайпа позволило ускорить передачу данных в среднем на 4 часа. Грузовые, поездные и вагонные диспетчеры получили возможность заранее планировать объём работ.
2) 1983 - 1988 года
Технические устройства – телетайп + мэйнфрейм (СМ - 4).
Мэйнфрейм – большой по размеру и мощный компьютер, к которому подключаются несколько мониторов (терминалов).
Решаемые задачи: ввод данных о прибывших на комбинат вагонов и отдельно вагонов, отправившихся с предприятия (ввод осуществляется при помощи считывания данных с телетайпной перфоленты). Данные о составе прибывающих и отправляющихся поездов поступали по телетайпу со станции примыкания. Использование компьютера позволило накапливать и обрабатывать эти данные. В результате обработки рассчитывался простой вагонов, объёмы погрузки, выгрузки и поиск «потерянных» вагонов по документам.
3) 1988 - 1994 года
Технические устройства – первые персональные компьютеры и вычислительная сеть.
Задачи: появление компактных компьютеров, соединённых сетью, позволило установить эти компьютеры на ж/д станциях предприятия для учёта прибывших на станцию вагонов.
4) 1994 - 2002 года
Технические устройства – мощные персональные компьютеры и новая технология обработки БД. Новая технология позволила накапливать большой объём данных о выполнении грузовых операций практически на каждом грузовом фронте.
5) 2002 - настоящее время
Технические устройства – те же. Развивается программное обеспечение, которое позволяет отслеживать в реальном времени движение поездов по территории предприятия. Основное достижение этапа – отслеживание ситуации в реальном времени с максимальной оперативностью.
6) Перспективный
Технические устройства – те же. Появление возможности оперативного отслеживания ситуации с точностью до каждого вагона. Планируется создание единого диспетчерского центра управления перевозками. В этом центре все маневровые диспетчеры будут дистанционно отслеживать ситуацию на своей станции. Сигналы с устройств СУБ по занятости путей и показания светофоров будут дополняться данными о том, чем занят конкретный путь и какие операции проводятся с вагонами. Для обеспечения безопасности перевозок эти данные могут дублироваться видеоизображением ситуации на станции. Размещение маневровых диспетчеров в одном центре позволит повысить степень согласованности их действий. Например: в настоящее время из - за низкой согласованности вагоны могут совершать нерациональные маршруты или петли при движении по территории предприятия.
Вывод: в течение рассмотренных этапов происходило повышение оперативности и увеличение объёма собираемых данных. Эти количественные изменения сделали необходимым качественные реорганизации ИС. Развитие ИС шло по пути увеличения объёма БД и глубины обработки данных.
Обеспечивающая часть ИС.
Обеспечивающая часть – совокупность видов обеспечения или частей ИС, целью которой является обеспечение эффективной работы ИС.
Обеспечивающая часть включает в себя следующие виды обеспечения:
1) информационное;
2) техническое;
3) программное;
4) математическое;
5) криптографическое;
6) эргономическое;
7) правовое и документальное.
Все эти обеспечивающие части объединяются в функциональном обеспечении.
1. Информационное обеспечение.
Информационное обеспечение – совокупность методов и способов организации данных в структуры, которые называются БД. Для эффективного хранения и обработки их при помощи компьютера, а также методы и способы организации и продвижения информационных потоков.
Суть: для эффективной организации данных в базе, а также информационных потоков, необходимо решить два вопроса:1) выбор концепции построения ИС; 2) выбор типа БД.
Концепции построения ИС.
В настоящее время применяются две основные концепции построения ИС в различных сочетаниях:
1) функциональная концепция (подход);
2) объектно-ориентированная концепция.
Функциональный подход основан на последовательной информации отдельных функций или задач, решаемых ИС. Например: сначала разрабатывается программа учёта простоя вагонов, затем грузовых операций, поездов, ремонта вагонов и т. д. Для решения каждой задачи организуется сбор соответствующих данных, при этом производится разработка либо новой дополнительной БД, либо корректировка существующей БД.
Достоинства подхода: низкие затраты времени, трудовых и финансовых ресурсов на получение первых результатов работы ИС.
Недостаток подхода: постепенное увеличение числа задач или функций приводит к росту трудовых и временных затрат, связанных с корректировкой существующей БД и программ. Быстро наступает момент, когда приходится полностью переделывать всю БД для получения возможности решения очередной задачи.
В настоящее время большинство ИС продолжают строиться на функциональном подходе, особенно это касается средних предприятий, для которых требуется разработка собственной ИС.
Объектно-ориентированный подход основан на выделении устойчивых информационных объектов и связей между ними.
К устойчивым информационным объектам и связям относятся такие, состав которых не меняется при изменении технологии и организации работы предприятия. С использованием таких объектов и связей разрабатывается концептуальная схема БД, содержащая все возможные регистрируемые данные (ген. план будущей БД).
В процессе развития ИС, запроектированная БД расширяется в соответствии с планом.
Достоинства подхода: получение эффективной БД, эксплуатация которой возможна на протяжении длительного срока.
Недостатки подхода: большие трудозатраты, финансовые и временные на разработку структуры такой БД.
График динамики потока денежных средств при создании и эксплуатации ИС.
D, руб
II
«+» прибыль I
t, годы
«-» затраты
I – функциональный подход;
II – объектно-ориентированный подход.
Вывод: сейчас, когда на решение о переделке ИС не оказывает сильное влияние развитие технических устройств (компьютера), рационально выбирать объектно-ориентированный подход, обеспечивающий длительный период эффективной эксплуатации ИС.
Базы данных.
БД – форма представления данных в памяти компьютера. Форма представления данных влияет на скорость или эффективность обработки данных в ПК. В настоящее время существуют десятки типов БД, однако, наиболее распространённым является реляционный тип.
В последнее время стали применяться объектно-ориентированные БД.
Реляционные БД представляют собой совокупность взаимосвязанных прямоугольных (плоских) таблиц. Столбцы таблицы соответствуют характеристикам информационного объекта, строки таблицы являются конкретным экземпляром информационного объекта. Например: информационный объект – «студент», его характеристики: ФИО, посещение, оценки и т. д. Каждая строка списка студентов является экземпляром информационного объекта «студент».
Связи или реляции в БД устанавливаются с целью определения различных данных, относящихся к одному и тому же информационному объекту, но хранящихся в разных таблицах. Разделять данные об одном объекте по разным таблицам необходимо для ускорения поиска данных (компьютер осуществляет поиск последовательно по столбцам каждой строки, поэтому, чем короче строка в таблице, тем быстрее происходит поиск по таблице).
В реляционных БД для каждого информационного объекта создаётся ключевой файл, состоящий из двух столбцов:
1) код объекта;
2) ссылка на строки в других таблицах, причём эти строки относятся к данному информационному объекту.
Например: каждый студент имеет уникальный код в БД: данные об успеваемости по семестрам находятся в отдельных файлах или таблицах, каждая строка этих таблиц помечается кодом студента, который показывает, к какому студенту относится информация.
Реляционные БД не являются самыми эффективными по скорости. Более эффективные типы БД предусматривают создание разнообразных списков, содержащих уже отсортированные данные, что позволяет многократно ускорить поиск данных. Например: для сортировки данных часто используются двоичные списки, т. е.
1. Иванов
3. Сидоров 2. Петров
7. Гусев 5. Михайлов 4. Ильин
6. Троцкий
Если требуется найти Гусева, то в обычном списке необходимо будет просмотреть 7 строк, а в двоичном списке 3 строки. В целом сокращение времени поиска происходит до 10 раз.
Организация информационных потоков к ИС.
Информационный поток – множество последовательно передаваемых сообщений о произошедших событиях, в результате которых изменяются характеристики информационных объектов. В ИС в результате передачи сообщения изменяется содержимое строк БД, относящихся к информационному объекту, изменившему своё состояние.
В подавляющем большинстве ИС сообщения организованы как строки или таблицы реляционной БД.
Пример построения перспективной транспортной ИС.
Суть: транспортная ИС в большей степени ориентирована на удовлетворение потока заявок на транспортные работы. Эта идея была использована для построения ИС ЗАО «Южуралавтобан».
БД содержала данные двух типов:
1) описание статических информационных объектов (списки рабочих, водителей, автомобилей, дорожно - строительной техники, строительных материалов, типов запасных частей и т. д. ) ;
2) динамические информационные объекты в форме заявок на работы и ресурсы, а также в форме данных о выполнении этих заявок.
Заявка представляет собой сообщение, содержащее следующие данные: вид ресурсов, количество и качество ресурса, место доставки и время.
После выполнения заявки в БД вносится фактическая информация о предоставленном ресурсе. Для выполнения каждой заявки, как правило, требуется выполнение множества других заявок. В результате образуется система (дерево) связанных заявок, описывающих технологический процесс. Например: для строительства участка дороги необходимо наличие материалов, строительной техники и т. д. Для выполнения заявки на исправную технику необходимо выполнить ремонтные работы. Эти работы в свою очередь требуют трудовых ресурсов, запасных частей и т. д. Таким образом, в базе данных накапливается информация о поданных и выполненных заявках. Сравнивая требуемые данные с фактическими, легко определить «узкие места» технологического процесса, т. е. те подразделения, где происходит систематическое невыполнение заявок.
Основное достоинство такой ИС заключается в её универсальности. При помощи потока заявок и встречного потока данных о их выполнении, можно описать технологический процесс любого содержания и любой сложности.
Реорганизация такой ИС потребуется в случае изменений в содержании статических информационных объектов. Например: когда потребуется корректировать список используемых ресурсов, список рабочих и т. д.
2. Техническое обеспечение.
Техническое обеспечение ИС – это совокупность технических устройств, предназначенных для выполнения операций по сбору, обработке, передаче, накоплению и выдачи данных в ИС
Для выполнения каждой из перечисленных операций используется определённый набор технических устройств:
1) устройство регистрации и ввода данных, предназначенное для преобразования различных физических явлений в электрические сигналы для хранения их в памяти компьютера;
2) устройство передачи данных, предназначенное для обмена данными между компьютерами;
3) устройство накопления, предназначенное для накопления и хранения данных в памяти компьютера;
4) устройство обработки служит для выполнения расчётов и преобразования данных;
5) устройство отображения применяется для преобразования данных, хранящихся в памяти компьютера в форму, удобную для восприятия человека.
Устройство ввода и регистрации данных.
Поскольку устройство ввода и регистрации данных предназначено для преобразования физических явлений в электрические сигналы, то эти устройства классифицируются по виду регистрируемого физического явления:
1) устройства регистрации механических колебаний или действий (клавиатура, мышь, сенсорные панели, сенсорный экран);
2) устройства регистрации звуковых колебаний – устройства распознавания звука (микрофон);
3) устройства регистрации оптического излучения (цифровые фото - и видеокамеры, сканер);
4) устройства регистрации инфракрасного излучения (тепловые датчики);
5) устройства регистрации радиоизлучения (RFID – устройства радиочастотной идентификации, GPS – система глобального позиционирования);
6) устройства регистрации химического состава (химические датчики).
Устройства ввода механических колебаний применяются для регистрации данных в ИС. Необходимо стремиться к максимальному сокращению объёма данных, вводимых при помощи клавиатуры для сокращения числа ошибок и повышения качества информации. Информация, введённая вручную, при помощи клавиатуры, содержит ошибок до 15% от общего объёма данных. На транспорте в ограниченных случаях применяют датчики веса для автоматического взвешивания вагонов или автомобилей, а также датчики скоростей.
Устройства ввода звуковых данных практически не применяются из - за низкой эффективности программ распознавания звука и голоса (большой объём ошибок, низкая скорость).
Устройства ввода оптических данных применяют для считывания штрихов и для автоматизированного ввода информации с бланков. На пассажирских перевозках транспортное средство может кодироваться штрих - кодами, которые распознаются сканерами.
Устройства регистрации инфракрасного излучения применяются для регистрации температур (тепловые датчики).
RFID устройства – совокупность радиометок, устанавливаемых на ПС, на единицу груза, а также устройств считывания (транспондеры).
RFID метка – это микросхема, которая содержит в своей памяти данные о транспортном средстве, грузе и т. д. Попадая в зону излучения транспондера RFID метка передаёт по радиосвязи содержимое своей памяти.
Достоинства технологии:
- низкая стоимость меток и транспондеров;
- их компактность;
- работа на расстоянии и при движении метки.
Эта технология применяется для считывания данных с товаров и грузов, с движущихся транспортных средств. Оборудование ж/д вагонов RFID метками позволит полностью ликвидировать ручной ввод номеров вагонов в ИС. Это, в свою очередь, производить учёт всех маневровых операций с вагонами и позволит повысить оперативность работы ИС.
В настоящий момент отдельные ж/д предприятия используют эту технологию для отслеживания собственных вагонов.
GPS – система глобального позиционирования.
Принцип действия: система GPS – совокупность множества навигационных спутников, передающих на землю сигналы о своём положении. Приёмники этих сигналов, расположенные на Земле, используя математические методы по данным от нескольких спутников, рассчитывают географические координаты приёмника сигнала. Система GPS оперативно отслеживает изменения координат приёмника, запоминает и контролирует маршрут движения транспортных средств, определяет их скорость
Достоинства:
1) возможность использования в любой географической точке;
2) относительно низкая стоимость GPS – сигнала.
Недостатки:
1) влияние разнообразных помех на качество и надёжность сигнала. Помехами могут быть высокие здания, металлоконструкции, горы и т. д. ;
2) необходимость организации дополнительной связи приёмника GPS – сигнала с ИС, для этих целей на практике используют либо сотовую связь, либо специализированные радиомодемы;
3) большая, чем у RFID меток стоимость. RFID метка стоит от 20 - 40 рублей до 2000 - 3000 рублей, стоимость GPS – приёмника начинается с 5000 - 6000 рублей.
Например: система GPS навигации получили в настоящее время в автотранспортных предприятиях, на ж/д транспорте она не получила распространения из - за помех.
Российский аналог системы GPS – система ГЛОНАСС – глобальная навигационная система. С учётом интенсивной поддержки со стороны правительства возможно начало эксплуатации этой системы с 2008 года (сложное программное обеспечение).
Устройства регистрации химического состава. Датчики химического состава ограниченно применяются для контроля химического состава перевозимых грузов. Поскольку применяются для опасных грузов (категорийных) , то сфера их применения достаточно узкая.
Недостаток датчиков химического состава заключается в необходимости использования дорогостоящего оборудования передачи данных с датчика в ИС.
Вывод: в настоящее время больший объём данных вводится вручную или при помощи сканера (оптических, как правило). Постепенно ускоряется процесс перехода на использование систем регистрации радиосигналов (RFID и GPS).
Устройства передачи данных – комплекс технических устройств, предназначенных для организации связи между компьютерами. Эти устройства классифицируются по дальности связи:
1группа – передача данных максимум до 100 м (в среднем 10 - 50 м) ;
2группа – до нескольких километров (в среднем 500 м, 1 - 2 км) ;
3группа – связь на неограниченном расстоянии.
Устройства 1 группы применяются для организации мобильной связи между компьютерами, а также для создания беспроводных вычислительных сетей в границах одного здания. Выходят из употребления устройства, основанные на передаче инфракрасных сигналов (в телефоне ИК – порт). Такие устройства обладают низкой надёжностью сигнала и низкой скоростью управления (пульт управления).
В настоящее время для беспроводной передачи данных используется, в основном, радиосвязь, различающаяся частотой и т. д. (например, технология Bluetooth – передача отдельных файлов или WI - FI позволяет создавать беспроводные вычислительные сети и обмен данными достаточно надёжный и с большой скоростью).
Системы сотовой связи. Сеть сотовых операторов используется в промышленных ИС для обмена данными между различными подразделениями предприятия, а также для связи приёмников GPS и устройств навигации с ИС.
Устройства 2 группы – образуют устройства организации локальных вычислительных сетей. Передачу сигналов на такое расстояние средней дальности в настоящее время рационально осуществлять с использованием проводных технологий. В качестве канала связи или кабеля используется кабель типа «витая пара». Для управления сигналами локальной сети применяются следующие устройства: