Si conoce el tipo de dispositivo, su configuración y cómo se instaló, puede saber qué parámetro elegir para el sensor en Wialon. Pero si ha comenzado a trabajar con Wialon recientemente y tiene dudas, este artículo puede ayudarle a seleccionar el parámetro basándose en cómo lo hacen habitualmente otros usuarios.

Recomendaciones generales

1. La lista de parámetros y su descripción se pueden encontrar en la página del dispositivo específico en el sitio web wialon.com en la sección Hardware. Para ello, introduzca el modelo de dispositivo deseado en la barra de Buscar dispositivos. También puede seleccionar una de las categorías de tipos de equipamiento y encontrar el modelo deseado en la lista. Luego, en la página del dispositivo, vaya a la pestaña Parámetros (ejemplo de dicha página para WiaTag).

   Si en la página del dispositivo no hay descripción de los parámetros, contacte a los especialistas en equipamiento a través del correo hw@wialon.com.

2. En la mayoría de los casos, se puede entender el contenido del parámetro por su nombre en inglés. Por ejemplo, el parámetro fuel_lvl probablemente mostrará el valor del nivel de combustible, el parámetro total_mileage mostrará los valores del sensor de kilometraje, etc. Los nombres de los parámetros obtenidos del CAN bus generalmente comienzan con el prefijo can.
   
   
3. Los parámetros que transmite el dispositivo pueden estar descritos en la documentación del equipamiento. La documentación generalmente se presenta en el sitio web del fabricante.
   
   
4. Existe una lista de parámetros virtuales que están definidos en el sistema por defecto y son adecuados para casi cualquier tipo de equipamiento: 
   • speed  — velocidad de movimiento;
   • altitude — altura sobre el nivel del mar;
   • sats — número de satélites;
   • course — dirección de movimiento;
   • lat — latitud geográfica;
   • lon — longitud geográfica;
   • time — tiempo UNIX del mensaje;
   • regtime — tiempo de registro del mensaje en el servidor.

El método de búsqueda y verificación del parámetro seleccionado depende del tipo de sensor en el que se utiliza. A continuación, veremos varios ejemplos para los tipos de sensores más comúnmente utilizados.

Sensor de ignición

El Sensor de ignición es un sensor digital que muestra si el motor está en marcha o no. Cuando el valor del sensor digital toma un valor cero, se considera apagado, y cuando el valor toma un valor distinto de cero, el sensor se considera encendido.

Como parámetro para el Sensor de ignición puede ser adecuada una de las entradas digitales (al final de los mensajes, el parámetro con formato I/O). El I/O describe el estado de todas las entradas y salidas digitales simultáneamente, y se puede usar para determinar el estado de una entrada digital específica usando el parámetro inN (la lógica de selección del número de entrada N se describe en otro artículo).

También se puede intentar crear un sensor de ignición basado en el parámetro que muestra el voltaje externo (generalmente se llama pwr_ext). En este caso, es necesario crear una Tabla de cálculo en las propiedades del sensor. En el manual del usuario se proporciona un ejemplo de dicha tabla. Al usar este ejemplo, solo es necesario cambiar el valor umbral de voltaje al cual se considerará que la ignición está activada.

Método práctico de selección y verificación del parámetro

1. Apague el motor y espere a recibir varios mensajes del rastreador.
2. Encienda el motor y espere a recibir varios mensajes más.
3. Compare los mensajes recibidos en los puntos 1 y 2. Si solo un parámetro cambió abruptamente, es muy probable que éste muestre el estado de la ignición. Si cambiaron varios parámetros, se puede seleccionar el necesario mediante una verificación adicional descrita en el siguiente punto.
4. Examine los mensajes con velocidad distinta de cero. Se supone que la ignición está activada cuando hay velocidad, así como en varios mensajes antes y después de la presencia de velocidad. Se recomienda considerar intervalos de al menos cinco minutos de duración, ya que algunos rastreadores pueden cambiar el modo de envío de mensajes después del inicio y finalización del movimiento.

Sensores de kilometraje

Actualmente en Wialon existen dos sensores para el registro del kilometraje:

1. El Sensor de kilometraje muestra todo el kilometraje de la unidad desde la instalación del sensor.
2. El Odómetro relativo muestra el kilometraje entre el mensaje actual y el anterior.

Ambos sensores para el registro del kilometraje utilizan kilómetros (o millas) como unidades de medida. Si el parámetro entrante tiene otras unidades de medida, es necesario aplicar un coeficiente para convertir los valores obtenidos a kilómetros (o millas). Por ejemplo, si el parámetro can_odo muestra el valor en metros, entonces en el campo Parámetro en las propiedades del sensor será necesario escribir la siguiente fórmula para la conversión a kilómetros: can_odo/const1000

Método práctico de selección y verificación del parámetro

Para verificar si el parámetro está correctamente seleccionado para el Sensor de kilometraje o el Odómetro relativo, se puede utilizar la herramienta Distancia. Los valores de los parámetros y la distancia medida entre dos mensajes generalmente no coinciden completamente, pero son conmensurables. Esto se debe a que la herramienta Distancia calcula matemáticamente la distancia entre dos puntos con las coordenadas seleccionadas, mientras que los sensores generalmente cuentan los kilómetros recorridos basándose en el número de rotaciones de la rueda y su diámetro.

El parámetro se puede utilizar en el Sensor de kilometraje si:

1. su valor no cambia cuando la unidad está detenida;
2. su valor aumenta cuando la unidad se mueve;
3. la diferencia de sus valores en dos mensajes adyacentes es conmensurable con el valor obtenido al usar la herramienta Distancia.

El parámetro se puede utilizar en el Odómetro relativo si:

1. es igual a cero cuando la unidad está detenida;
2. tiene un valor positivo cuando la unidad se mueve;
3. tiene valores aproximadamente iguales cuando la unidad se mueve a la misma velocidad;
4. su valor es conmensurable con el valor obtenido al usar la herramienta Distancia.

Sensores de combustible

Actualmente en Wialon existen varios tipos de sensores de combustible:

• El Sensor del consumo de combustible absoluto (SCCA) muestra el consumo de combustible durante todo el período de operación de la unidad. Por lo tanto, para obtener datos sobre el consumo durante un período específico, se utiliza el siguiente algoritmo: se calcula la diferencia entre las lecturas del sensor al final y al principio del intervalo considerado.

• El Sensor del consumo de combustible instantáneo (SCCI) muestra la cantidad de combustible consumido desde la medición (mensaje) anterior. Por lo tanto, para obtener datos sobre el consumo durante un período específico, se utiliza el siguiente algoritmo: se calcula la suma de las lecturas del sensor en todos los mensajes en el intervalo considerado.

• El Sensor impulsivo del consumo de combustible (SICC) tiene el principio de funcionamiento similar al SCCI.

• El Sensor de nivel de combustible (SNC) está diseñado para calcular la cantidad de combustible en el tanque. Se puede utilizar para calcular el consumo, así como para controlar las descargas y llenados de combustible.

• El Sensor impulsivo del nivel de combustible (SINC), al igual que el sensor anterior, está diseñado para calcular la cantidad de combustible en el tanque. Se puede utilizar para calcular el consumo, así como para controlar las descargas y llenados de combustible. La diferencia con el SNC es que en el cálculo se utilizan datos del mensaje anterior, y la diferencia de valores de impulsos de dos mensajes adyacentes se divide por la diferencia de tiempo entre ellos. Este tipo de sensor casi no se utiliza en la práctica; en su lugar, la mayoría de los usuarios prefieren un SNC normal.

La información sobre el combustible puede estar contenida en parámetros con los siguientes nombres: fuel_lvl, fuel_used, cons_total, can_fuel, rs485_lls, adc1, adc2, etc.

La elección del tipo de sensor debe basarse en cómo cambia el valor del parámetro. Consideremos diferentes comportamientos de los parámetros a continuación.

Sensor del consumo de combustible absoluto

El parámetro se puede utilizar en el Sensor del consumo de combustible absoluto si:

• su valor no cambia cuando el motor no está funcionando;
• su valor aumenta durante el funcionamiento del motor;
• su valor crece más rápidamente durante el movimiento o el trabajo bajo carga que durante la parada o la ausencia de carga.

Sensor del consumo de combustible instantáneo y Sensor impulsivo del consumo de combustible

El parámetro se puede utilizar en el Sensor del consumo de combustible instantáneo o en el Sensor impulsivo del consumo de combustible si:

• es igual a cero cuando el motor no está funcionando;
• tiene un valor positivo cuando el motor está funcionando;
• tiene valores aproximadamente iguales cuando la unidad se mueve a la misma velocidad o trabaja bajo la misma carga.

Sensor de nivel de combustible

El parámetro se puede utilizar en el Sensor de nivel de combustible si:

• su valor no cambia cuando el motor no está funcionando;
• su valor disminuye gradualmente cuando el motor está funcionando;
• su valor cae más rápidamente durante el movimiento o el trabajo bajo carga que durante la parada o la ausencia de carga;
• su valor fluctúa alrededor del valor real durante el funcionamiento del motor y el movimiento;
• su valor aumenta bruscamente durante el llenado.

A continuación se muestra un ejemplo de gráfica con los cambios del parámetro SNC que contiene intervalos de viaje y llenados de combustible.

Ekaterina Grib,Customer Service Engineer 2022-03-16

Una entrada digital y una salida digital son contactos (pines conectores) a los que se aplica voltaje de solo dos niveles: uno corresponde al estado activado (1 o Encendido), y el otro al estado desactivado (0 o Apagado). Por lo tanto, las entradas y salidas digitales se utilizan para conectar al rastreador dispositivos o circuitos que transmiten solo dos estados posibles. Por ejemplo, se puede conectar un sensor de estado de puerta a una entrada digital del rastreador para que este pueda determinar si está abierta o no. Y a una salida digital del rastreador se puede conectar un dispositivo antirrobo que será controlado por el rastreador y bloqueará el encendido.

Cabe señalar que si el cliente necesita un valor numérico exacto, se requiere un conector analógico. Porque si, por ejemplo, se usa una entrada digital para un sensor de nivel de combustible, solo podrá saber si hay combustible en el tanque o no.

El número de entradas y salidas digitales en un rastreador puede ser bastante grande (por ejemplo, el Galileosky 7x puede tener de 6 a 10 entradas digitales dependiendo de la modificación y configuración). Por lo tanto, los usuarios a menudo se preguntan: ¿a qué entrada o salida digital conectó el mecánico el dispositivo para el cliente? Con las instrucciones a continuación, podrá obtener la respuesta requerida.

Visualización de entradas/salidas digitales

Primero, cabe señalar que el estado de las entradas y salidas digitales en Wialon se presenta en forma de dos números hexadecimales (HEX), obtenidos de números binarios (BIN), en los que cada bit corresponde a una entrada/salida con el mismo número. El parámetro con estos valores tiene el nombre I/O (abreviatura de Inputs/Outputs) y contiene dos números separados por una barra diagonal: a la izquierda está el valor correspondiente al estado de todas las entradas, y a la derecha, al estado de las salidas.

¿Por qué se eligió esta implementación? Analicemos un ejemplo.

Supongamos que el equipo está conectado a las entradas digitales 1, 3, 4 y 7, así como a las salidas 1, 3, 6 y 8. Supongamos también que en el mensaje considerado todas las entradas y salidas mencionadas están activadas. Si se usara un parámetro separado en el mensaje para cada uno de ellos, vería lo siguiente:

in1=1, in2=0, in3=1, in4=1, in5=0, in6=0, in7=1, in8=0, out1=1, out2=0, out3=1, out4=0, out5=0, out6=1, out7=0, out8=1

Y en la implementación actual en Wialon, verá el siguiente registro:

I/O=4D/A5

Y la obvia brevedad del registro en este caso es la ventaja clave.

Determinación del número de entrada/salida digital activada

Si se conoce el número N de la entrada o salida, el parámetro correspondiente tendrá la forma inN, y el parámetro de salida, outN. Por ejemplo, el parámetro para la cuarta entrada es in4, y para la cuarta salida es out4.

Sin embargo, si no conoce el número de la entrada o salida a la que está conectado el equipo, puede usar uno de dos métodos: selección o enfoque matemático.

Selección

Al conectar el equipo, los mecánicos suelen usar las primeras entradas/salidas. Es decir, si se trata de un dispositivo o circuito que transmite información al rastreador, vale la pena verificar in1-in4, y si se trata de un dispositivo o circuito controlado por el rastreador, out1-out4.

Para buscar la entrada necesaria, puede crear 4 sensores con el tipo Sensor digital personalizado basados en estos parámetros (por ejemplo, en el primer sensor en la línea Parámetro será in1, en el segundo in2 y así sucesivamente). Luego vaya al panel Mensajes, seleccione el tipo de mensajes Mensajes de datos y en el menú de abajo indique Valores de sensores. Después de esto, ejecute mensajes para el intervalo cuando el equipo estuvo primero apagado y luego encendido, para encontrar el momento de transición del estado Apagado al estado Encendido en una de las columnas, cada una de las cuales corresponde al sensor creado.

Este es el método práctico más rápido para encontrar la entrada necesaria (de manera similar se puede trabajar con las salidas, pero en este caso se deben usar los parámetros out1, out2, etc.). Si no funciona, puede recurrir al enfoque matemático.

Enfoque matemático

Si no conoce el número de la entrada/salida a la que está conectado el equipo, puede usar las siguientes instrucciones:

1. Vaya al panel Mensajes, seleccione el tipo de mensajes Mensajes de datos y en el menú de abajo indique Datos sin procesar.
2. Ejecute mensajes para el intervalo cuando el equipo estuvo primero apagado y luego encendido.
3. Después de mostrar la tabla con mensajes del rastreador, preste atención a la columna Parámetros y encuentre allí el parámetro I/O (está ubicado al final de la línea).
   
   Supongamos que en el mensaje donde el equipo estaba apagado, el parámetro I/O=102/0, es decir, las salidas digitales están desactivadas (o incluso no conectadas), y algunas entradas digitales están activadas.
   
   
4. Abra la aplicación Calculadora (está instalada en cada computadora, o se pueden encontrar sus análogos en Internet) y cámbiela al modo Programador (o similar, que permite convertir valores de un sistema numérico a otro).
5. Cambie la calculadora al sistema numérico hexadecimal (HEX).
6. Ingrese el valor 102 encontrado anteriormente.
7. La aplicación automáticamente (o al presionar la tecla Enter) le presentará este número en diferentes sistemas numéricos. Nos interesa el registro en forma binaria (BIN), que consiste solo en ceros y unos.
   
   
   
   
8. Examine el número binario obtenido. Tenga en cuenta que el conteo del número de bit va de derecha a izquierda (como en el sistema decimal, donde las unidades están a la derecha, a su izquierda están las decenas, luego las centenas, miles, etc.): 0001 0000 0010

9. Determine los números de bits para este número (la numeración de bits en Wialon comienza desde 1):

   Número	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
   Valor	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0

10. De este registro se puede concluir que en este mensaje están activadas las entradas 2 y 9 (es decir, in2=1, in9=1), y todas las demás entradas están desactivadas (es decir, su valor es cero).
11. Ahora encuentre el mensaje en el que el equipo estaba encendido. Supongamos que contiene el parámetro I/O=10A/0.
12. Repita los pasos 4-8 para el valor 10A.
    
    
    
    

13. Determine los números de bits para este número:

    Número	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
    Valor	0	0	0	1	0	0	0	0	1	0	1	0

14. En este mensaje están activadas las entradas 2, 4 y 9 (es decir, in2=1, in4=1 e in9=1).
15. Compare los resultados de los pasos 10 y 14. Como se puede notar fácilmente, solo difieren en el estado del parámetro in4, es decir, en el ejemplo dado, el equipo estaba conectado a la entrada 4.

Uso de entradas/salidas digitales

El parámetro de entrada o salida digital se puede usar de la misma manera que cualquier otro parámetro.

Al crear sensores para entradas/salidas digitales, los tipos más adecuados son los del grupo Digitales, ya que implican solo dos estados (Encendido y Apagado).

Un método único de uso, que solo está disponible para entradas digitales, es la notificación con el tipo Entrada digital, para la cual ni siquiera es necesario crear un sensor.

Oleg Zharkovsky,Customer Service Engineer 2022-02-03

Una de las primeras y principales etapas del trabajo con Wialon es la configuración de sensores en la unidad. Si los sensores se configuran correctamente, algunos algoritmos estándar darán resultados más precisos y podrá utilizar funcionalidades previamente no disponibles. En este artículo, se examinará en detalle la tabla de cálculo, una herramienta de la pestaña del mismo nombre, ya que es la que más frecuentemente causa dificultades al configurar sensores.

Principio general de funcionamiento de los sensores

Wialon soporta muchos tipos de rastreadores (la cantidad actual se puede encontrar en el sitio web wialon.com en la sección Hardware), y cada uno de ellos "habla" en su propio "idioma". Por lo tanto, los parámetros que provienen de diferentes rastreadores y se muestran en la pestaña Mensajes pueden contener la misma información (por ejemplo, sobre temperatura o kilometraje), pero tener diferentes nombres. Para que el usuario no note diferencias al usar unidades con diferentes tipos de rastreadores, es necesario crear sensores para cada unidad en Wialon. Los sensores tienen un tipo determinado, lo que permite al sistema entender qué algoritmo se debe usar para procesar los parámetros entrantes.

Sin embargo, a menudo simplemente elegir el tipo de sensor e indicar un parámetro en él no es suficiente, porque el valor del parámetro llega de una forma no obvia para el usuario. Por ejemplo, temp=125 puede significar 125°F, 125°C, 12.5°C o incluso −3°C. Existen 3 métodos para convertir el parámetro entrante a la forma deseada:

1. Expresión en la línea Parámetro;
2. Tabla de cálculo;
3. Validación.

Se pueden usar por separado o combinar. Si se usan varios métodos simultáneamente, se aplicarán en el orden en que se enumeran arriba.

Esquemáticamente, el uso de sensores se puede representar de la siguiente manera:

1. El sensor conectado al rastreador mide algún valor físico, que designaremos como S.
2. El sensor convierte este valor y la transmite al rastreador. Del rastreador a Wialon llega el parámetro X.
3. Basándose en el parámetro, se crea un sensor en Wialon. Para obtener un valor Y comprensible para el usuario, se aplican transformaciones f(X) al parámetro en el sensor.
4. Idealmente, después de las transformaciones en el sensor, el valor Y=f(X) debería ser igual al valor que se midió en la primera etapa. Luego, Y se utilizará en tooltips, informes, notificaciones y otras funcionalidades de Wialon.

Dado que este artículo solo trata sobre la configuración de la tabla de cálculo en Wialon, del esquema anterior solo prestaremos atención a los siguientes elementos:

Cuándo se usa la tabla de cálculo

Por lo general, la tabla de cálculo se usa en casos donde es necesario transformar el parámetro de entrada. Sin embargo, los 3 métodos mencionados anteriormente sirven para esto. ¿En qué caso se debe recurrir específicamente a la tabla de cálculo?

Desde el punto de vista de la aplicación práctica, se puede decir que la tabla de cálculo se utiliza:

• para la tabla de calibración (por ejemplo, para sensores de peso o nivel de combustible);
• para sensores digitales basados en datos de entrada analógicos (por ejemplo, para sensores de ignición basados en voltaje);
• para sensores basados en códigos que describen diferentes estados pero llegan en un solo parámetro (por ejemplo, device_status=4 muestra el estado de la ignición del motor, y device_status=13 significa que el botón de pánico está presionado, etc.);
• para sensores que deben mostrar valores positivos y negativos, aunque el parámetro asociado solo tiene valores positivos (por ejemplo, para sensores de temperatura);
• para cualquier sensor en el que sea necesario separar el rango de valores correctos y erróneos (por ejemplo, si el sensor envía valores especiales en el parámetro que indican errores).

Configuración de la tabla de cálculo

La tabla de cálculo implica trabajar con las funciones lineales más simples. Es decir, la tabla de cálculo transforma los datos de acuerdo con la siguiente fórmula: Y=a⋅X+b que es una de las variantes de la ecuación de una línea recta.

Si entendemos cómo funciona cada componente de esta herramienta, se pueden crear soluciones bastante útiles e inusuales con su ayuda. Por lo tanto, a continuación examinaremos cada área de la pestaña Tabla de cálculo por separado, visualizando su impacto en el resultado mediante un gráfico.

Pares XY

En la parte derecha se encuentra el bloque Pares XY. Su llenado no es suficiente para el funcionamiento de la tabla de cálculo, pero puede simplificar su configuración.

Se pueden agregar pares tanto manualmente como mediante la importación de archivos CSV o TXT (la exportación solo está disponible en CSV). Después de llenar todas las filas de este bloque, es necesario hacer clic en el botón Generar (se entiende "Generar tabla de cálculo basada en pares XY"), lo que llevará al cálculo de los valores X, a y b en la parte izquierda de la ventana.

Cada uno de los pares XY agregados corresponde a un punto en el gráfico. Como puede saber, se puede trazar una línea recta a través de 2 puntos. Por lo tanto, si se introducen 5 pares XY, se obtendrán 4 líneas rectas en el gráfico.

X es valor de entrada

El bloque central de la pestaña Tabla de cálculo contiene filas con valores X, a y b. Cada fila corresponde a una línea recta en el gráfico. El valor X en cada fila significa el comienzo de una nueva línea recta, es decir, establece el intervalo donde se usarán los nuevos valores a y b.

Como ejemplo, consideremos una tabla con los siguientes valores:

De otra manera, esta condición se puede escribir así:

• De −∞ a 3 (sin incluir) se aplica la ecuación Y=1⋅X-2.
• De 3 (incluyendo) a 5.5 (sin incluir) se aplica la ecuación Y=0⋅X+3.
• De 5.5 (incluyendo) a +∞ se aplica la ecuación Y=-0.5⋅X+2.

Ejemplo de gráfica obtenida al llenar la tabla de cálculo

a es coeficiente de inclinación de la línea recta

Cuando a=0, la inclinación será 0°, es decir, la línea será paralela al eje X.
Cuando a=1, la inclinación será 45°, es decir, cuanto mayor sea el coeficiente, más cerca estará la línea del eje Y.
Cuando a=-1, la inclinación será −45°, es decir, los valores negativos de este coeficiente inclinan la línea hacia abajo, y los positivos hacia arriba.

Ejemplo de gráfico de la línea recta Y=a⋅X con diferentes coeficientes de inclinación

b es desplazamiento de la línea recta a lo largo del eje Y

Cuando b=0, no hay desplazamiento.
Cuando b>0, la línea se desplaza hacia arriba con respecto al eje X.
Cuando b<0, el desplazamiento es hacia abajo.

Ejemplo de líneas con diferentes desplazamientos

Límites inferior y superior

Los límites permiten descartar valores erróneos del sensor según un principio simple: si el valor está fuera del rango entre el límite inferior y superior, el sensor mostrará un guion (error).

Consideremos un ejemplo con un sensor de nivel de combustible. Supongamos que los valores del parámetro de 3 a 250 corresponden a un volumen de combustible de 0 litros a 100 litros. Y los valores del parámetro 0 o 255 indican errores que queremos excluir para que no se interpreten como un volumen real (ya que en el tanque considerado no puede haber menos de 0 o más de 100 litros de combustible). Para este ejemplo, se puede proponer una solución con la opción Aplicar después del cálculo desactivada:

También existe una solución con la opción Aplicar después del cálculo activada:

Del ejemplo se puede entender que la opción Aplicar después del cálculo afecta a qué valores se aplican los límites: si está desactivada, se filtran los valores en el eje X (valores de entrada antes de aplicar la tabla de cálculo), y si está activada, se filtran los valores en el eje Y (valores del sensor después de aplicar la tabla de cálculo).

Para visualizar el funcionamiento de los límites, consideremos otro ejemplo en el que se aplican los mismos límites a la misma línea recta, y la diferencia radica solo en la opción Aplicar después del cálculo, que afecta significativamente el resultado.

Límite inferior igual a 2, límite superior igual a 3, opción Aplicar después del cálculo desactivada

Límite inferior igual a 2, límite superior igual a 3, opción Aplicar después del cálculo activada

Principio de funcionamiento de la tabla de cálculo

A veces, para entender la esencia de un fenómeno, es necesario ir al revés. Si conocemos la fórmula exacta Y=f(X) que relaciona los valores de entrada y salida en todo el rango, no es necesario recurrir a la tabla de cálculo; es suficiente simplemente usar la expresión en la línea Parámetro. Consideremos tal caso.

Por ejemplo, supongamos que el valor de entrada está relacionado con el de salida por la siguiente fórmula: Y=0.5⋅X². Como parámetro, tomemos adc3. Para describir tal fórmula en Wialon, es necesario insertar la siguiente expresión en la línea Parámetro: const0.5*adc3^const2

Gráfico de la función Y=0.5⋅X²

Pero ¿qué hacer si no conocemos la fórmula exacta Y=f(X)? Es precisamente en este caso que nos ayudará la tabla de cálculo.

Supongamos que en ciertas condiciones conocemos los valores de la magnitud medida (esto será Y) y podemos verificar qué valor tomará el parámetro en Wialon en estos puntos (esto será X). De esta manera, podemos obtener valores, por ejemplo, en 4 puntos: (0; 0), (1; 0.5), (2; 2), (3; 4.5). Luego, trazamos estos puntos (X, Y) en el gráfico y los conectamos con segmentos de color rojo.

Reproducción de parte de la función Y=0.5⋅X² con segmentos construidos a partir de 4 puntos

No es difícil notar que el resultado es cercano al que se obtiene por la fórmula, pero aún hay diferencias. En algunos casos, tal precisión será suficiente, y si no lo es, se pueden medir valores en más puntos. En el gráfico de abajo se muestra un ejemplo para 6 puntos: (0; 0), (0.5; 0.125), (1; 0.5), (1.5; 1.125), (2; 2), (3; 4.5).

Reproducción de parte de la función Y=0.5⋅X² con segmentos construidos a partir de 6 puntos

Justificación y ejemplos de uso

En esta sección, consideraremos varios casos en los que la tabla de cálculo será útil.

La forma de la curva que describe la relación entre X e Y puede ser bastante compleja.

Por ejemplo, al usar un sensor de nivel de combustible, es necesario calibrar el tanque, y la forma del gráfico construido según la tabla de calibración dependerá de la geometría del tanque, que nunca es ideal (puede tener curvas, abolladuras, costillas internas, etc.).

Gráfico construido según la tabla de calibración con pequeños pasos entre mediciones

Describir tal dependencia con una sola fórmula es bastante problemático. Una forma más simple de describir la curva para el sistema es dividirla en intervalos donde se comporta aproximadamente como una línea recta y determinar las fórmulas de estas líneas. Se puede obtener un resultado similar usando pares XY.

Reproducción de la forma de una curva compleja mediante segmentos que pasan por 11 puntos

Además, a veces la dependencia entre X e Y puede ser diferente en varios intervalos. Para describirla, es necesario utilizar un sistema de varias expresiones, lo cual no se puede hacer en la línea Parámetro en las propiedades del sensor.

Por ejemplo, algunos sensores de temperatura funcionan de la siguiente manera: los valores de X en el rango de 0 a 127 corresponden a temperatura positiva, y en el rango de 128 a 255 a temperatura negativa. Para procesar tal caso, se necesitarán dos líneas en la tabla de cálculo:

X=0; a=1; b=0
X=128; a=1; b=-256

Gráfico de temperatura, donde valores más altos del parámetro corresponden a temperatura negativa

Los sensores digitales son otro ejemplo claro de una situación donde la dependencia entre X e Y es diferente en varios intervalos. Por ejemplo, se puede crear un sensor de ignición basado en el parámetro de voltaje, y para esto es necesario considerar dos condiciones: Y=0 cuando X<14, Y=1 cuando X≥14. Pero, como ya sabemos, no se puede hacer esto usando una expresión en las propiedades del sensor. Y en la pestaña Tabla de cálculo, para esto se necesitarán solo dos líneas:

X=0; a=0; b=0
X=14; a=0; b=1

Gráfico del estado de ignición en función del voltaje

Oleg Zharkovsky,Customer Service Engineer 2023-02-21

Una de las primeras y principales etapas del trabajo con Wialon es la configuración de sensores en la unidad. En este artículo se examinará en detalle la validación de sensores, ya que tiene opciones de uso no obvias y permite realizar acciones únicas con los sensores.

Principio general de funcionamiento de los sensores

Wialon soporta muchos tipos de rastreadores (la cantidad actual se puede encontrar en el sitio web wialon.com en la sección Hardware), y cada uno de ellos "habla" en su propio "idioma". Por lo tanto, los parámetros que provienen de diferentes rastreadores y se muestran en la pestaña Mensajes pueden contener la misma información (por ejemplo, sobre temperatura o kilometraje), pero tener diferentes nombres. Para que el usuario no note diferencias al usar unidades con diferentes tipos de rastreadores, es necesario crear sensores para cada unidad en Wialon. Los sensores tienen un tipo determinado, lo que permite al sistema entender qué algoritmo se debe usar para procesar los parámetros entrantes.

Sin embargo, a menudo simplemente elegir el tipo de sensor e indicar un parámetro en él no es suficiente. Existen 3 métodos para convertir el valor del parámetro a la forma deseada:

1. Expresión en la línea Parámetro;
2. Tabla de cálculo;
3. Validación.

Se pueden usar por separado o combinar. Si se usan varios métodos simultáneamente, se aplicarán en el orden en que se enumeran arriba.

Cuándo se usa la validación

La validación se usa en casos donde es necesario vincular el valor de un sensor con otro. Desde el punto de vista de la aplicación práctica, se pueden destacar los siguientes casos para el uso de validación:

• Un sensor afecta a otro a nivel físico (por ejemplo, el sensor del nivel de combustible muestra un valor incorrecto cuando hay un salto en las lecturas del sensor de voltaje);
  
  

• Es necesario vincular varios sensores en un esquema lógico (por ejemplo, es necesario crear un sensor de apertura de las puertas delanteras del automóvil, que se activará cuando se active el sensor de apertura de la puerta izquierda o el sensor de apertura de la puerta derecha);
  
  

• Es necesario mostrar un informe para un intervalo de tiempo en cuyo inicio se usaba un sensor antiguo con un parámetro, y al final, un nuevo sensor con otro parámetro (por ejemplo, anteriormente en el camión se usaba un sensor del nivel de combustible (SNC) menos preciso con una tabla de calibración, y luego se reemplazó por un SNC más preciso con otra tabla de calibración);
  
  

• Hay varios sensores que miden el mismo indicador y es necesario mostrar el valor de uno u otro sensor (por ejemplo, el vehículo tenía un SNC incorporado menos preciso, se instaló un SNC más preciso adicional, y generalmente se usan las lecturas del segundo, pero si ocurre un error en ellas, es mejor mostrar el valor del primer sensor, aunque sea meno preciso);
  
  

• El parámetro contiene información sobre diferentes sistemas de la unidad, y es necesario extraer solo una parte específica (por ejemplo, los primeros 5 bits del parámetro informan sobre el voltaje, y los siguientes tienen otro propósito, y del parámetro es necesario extraer solo los bits relacionados con el voltaje);
  
  

• Es necesario realizar algunos cálculos aritméticos que incluyen valores de varios sensores (por ejemplo, se requiere ver en tiempo real el consumo de combustible en km/l, que se calcula dividiendo la lectura del odómetro relativo por las lecturas del sensor del consumo de combustible instantáneo).

Tipos de validación

En Wialon existen 12 tipos de validación. No verá tal división en la interfaz del sistema de rastreo satelital, pero para simplificar, todos los tipos se pueden dividir condicionalmente en 3 grupos.

Validación aritmética

Este grupo incluye operaciones aritméticas simples: suma, resta, multiplicación y división.

Se puede prescindir fácilmente de estos tipos de validación, ya que se puede lograr un resultado similar usando una expresión en la línea Parámetro. Para referirse al valor de otro sensor en la expresión, es necesario indicar el nombre de ese sensor entre corchetes (por ejemplo, [Fuel Level]).

En el siguiente ejemplo se examina una pequeña diferencia entre estos enfoques.

Validación algorítmica

Este grupo incluye solo 2 tipos de validación, cada uno de los cuales merece consideración.

Comprobar no nulos

Este tipo de validación es uno de los más utilizados. Permite ignorar las lecturas erróneas del sensor validado, cuya presencia se determina por el valor cero del sensor validador.

La situación más común de aplicación es la siguiente: un sensor conectado al rastreador puede mostrar datos incorrectos cuando el voltaje es insuficiente.

Reemplazar sensor por validador en caso de error

Este tipo de validación también es bastante popular. La lógica de su funcionamiento es simple: si el sensor validado tiene un valor erróneo, se reemplaza por el valor del sensor validador.

Este tipo es adecuado para situaciones en las que es necesario mostrar el valor de dos sensores como si fuera un solo sensor. Generalmente, puede haber dos razones para esto: o bien se reemplazó un sensor antiguo por uno nuevo, y los informes deben contener información tanto del intervalo de funcionamiento del sensor antiguo como del nuevo, o bien la unidad tiene simultáneamente dos sensores, pero uno de ellos muestra periódicamente un error, y en ese momento es necesario mostrar el valor del otro sensor. Consideremos ambos casos con ejemplos.

Validación lógica

Este grupo incluye 4 tipos de validación:

• Y lógico y O lógico — trabajan con valores lógicos (en Wialon se llaman digitales y son Encendido/Apagado o 1/0);
• Operación Y y Operación O — trabajan por separado con cada bit de los números.

Consideremos estas variantes con ejemplos.

Y lógico / O lógico

Se puede decir que la operación Y lógico da un valor de 1 como resultado solo cuando ambos valores de entrada son 1, y O lógico — si al menos uno de los valores de entrada es 1.

Si suponemos que dos sensores están vinculados por validación, y uno de ellos se basa en el parámetro a, y el otro en el parámetro b, todos los posibles resultados se pueden describir en una tabla:

Operación Y

Esta validación es útil para extraer una parte específica de bits de un parámetro. Implica la ejecución bit a bit de la Operación Y, como se demuestra a continuación.

Primero, usando la aplicación Calculadora en modo programador o herramientas en línea similares, es necesario convertir el número en cuestión del sistema decimal (DEC) al sistema binario (BIN).

Por ejemplo, el resultado de la Operación Y entre los números 122 y 15 tendrá el siguiente aspecto:

Si en el segundo número el bit es 0 (resaltado en rojo), entonces en el resultado este bit también será 0. Y si en el segundo número el bit es 1 (resaltado en verde), entonces en el resultado este bit tendrá el mismo valor que en el primer número. Se puede decir que usando la representación binaria del número 15 se realizó un filtrado del número 122 de tal manera que solo quedaron los 4 bits menos significativos.

Operación O

Esta validación implica la ejecución bit a bit de la Operación O, como se demuestra a continuación.

Primero, usando la aplicación Calculadora en modo programador o herramientas en línea similares, es necesario convertir el número en cuestión del sistema decimal (DEC) al sistema binario (BIN).

Por ejemplo, el resultado de la Operación O entre los números 122 y 210 tendrá el siguiente aspecto:

Si al menos uno de los bits en los dos primeros números es 1, entonces en el resultado este bit será 1 (resaltado en verde). Y si ambos bits en los dos primeros números son 0, entonces en el resultado este bit será 0 (resaltado en rojo).

Oleg Zharkovsky,Customer Service Engineer 2024-02-19

En la mayoría de los casos, los parámetros que llegan de los rastreadores tienen un formato fijo y describen un estado específico de la unidad, por lo que pueden ser interpretados inequívocamente por Wialon y mostrados en los mensajes. Sin embargo, algunos rastreadores pueden escribir información de contenido diferente o incluso varios bloques de información en un solo parámetro. En tal caso, para su correcta visualización en Wialon, será necesario configurar el sensor de una manera especial. Para esto, es necesario utilizar el control de parámetros bit a bit, que es de lo que trata este artículo.

Problemática

Existen rastreadores que permiten transmitir parámetros personalizados, cuyo contenido puede variar dependiendo de la configuración del dispositivo.

Por ejemplo, en Wialon puede mostrarse el parámetro user_value = 2646793773, aunque desde el lado del rastreador se pretendía transmitir uno de los siguientes valores:

• 2646793773 — número entero sin signo;
• 56877 y 40386 — varios números enteros;
• −499310125 — número entero con bit de signo;
• −5.15811×10⁻²¹ o −0.00000000000000000000515811 — número de punto flotante,
• etc.

Teóricamente, este problema se puede resolver desde el lado de Wialon mediante la modificación del script que analiza los datos que llegan del rastreador. Sin embargo, esto afectaría a todos los usuarios, y ellos pueden tener diferentes configuraciones de rastreadores, es decir, pueden esperar diferentes resultados del análisis de datos por parte del script. Afortunadamente, existe un método para resolver el problema que es adecuado para todos: crear un sensor con la fórmula necesaria. Además, se basará en la representación del parámetro en el sistema binario, ya que ya sabemos que la representación en el sistema decimal puede ser diferente. En forma binaria, el valor del parámetro del ejemplo anterior se escribe de la siguiente manera: 1001 1101 1100 0010 1101 1110 0010 1101. Ahora veamos cómo trabajar con el sistema binario.

Base teórica

En esta sección se examinará la información necesaria para aplicar las fórmulas posteriores.

Sistemas numéricos

En matemáticas se utilizan diferentes sistemas numéricos. Los más familiares para entender son los sistemas numéricos posicionales, en los que el valor de cada dígito depende de su posición. Por ejemplo, en el sistema decimal, el dígito 1, dependiendo de su posición en el número, puede significar una unidad (1), una decena (10), una centena (100) y así sucesivamente.

El número de dígitos utilizados en los sistemas numéricos posicionales se llama base.

En la tabla siguiente se muestran varios sistemas numéricos comunes:

Para una rápida conversión de números de un sistema numérico a otro, se puede utilizar la aplicación Calculadora (está preinstalada en cada computadora, o se pueden encontrar sus análogos en Internet) en modo Programador (o similar).

Se puede inventar y usar cualquier sistema numérico, por ejemplo, el sistema de base 13, pero no es de uso común, lo que puede llevar a dificultades al analizar los datos en el lado receptor.

El uso de diferentes sistemas numéricos tiene no solo razones históricas o culturales, sino también fundamentos prácticos. El sistema binario, poco familiar para las personas, simplifica significativamente los cálculos matemáticos para los dispositivos electrónicos. Además, el sistema binario es conveniente desde el punto de vista de la simplicidad de reconocimiento de valores en presencia de ruido, ya que es más fácil distinguir la ausencia de voltaje de su presencia que determinar un nivel específico de voltaje de 0 a 9.

Bits y bytes

Bit es un dígito del código binario.

Byte es un conjunto de 8 bits.

Nibble es un grupo de 4 bits, que corresponde a un símbolo en el sistema hexadecimal.

Para facilitar la percepción, los números binarios a menudo se dividen en nibbles con espacios. Es decir, en lugar de escribir 10011101110000101101111000101101 se usará la escritura 1001 1101 1100 0010 1101 1110 0010 1101.

Números de punto flotante

Un número de punto flotante es una forma exponencial de representar números reales, en la que el número se almacena en forma de mantisa y exponente.

A continuación se muestran varios ejemplos de tales números:

125000 = 1.25 × 10⁵ — aquí la mantisa es 1.25 y el exponente es 5.

0.000000125 = 1.25 × 10⁻⁷ — la mantisa es 1.25 y el exponente es −7.

125000000000000 = 1.25 × 10¹⁴ — la mantisa es 1.25 y el exponente es 14.

La ventaja de usar tal notación radica en la posibilidad de ampliar significativamente el rango de valores transmitidos mientras se mantiene el número de bits utilizados.

Para representar números de punto flotante en dispositivos digitales, se utiliza más comúnmente el estándar IEEE 754.

Aplicación práctica

En esta sección se examinarán diferentes variantes de parámetros de usuario y fórmulas para su interpretación en Wialon.

Conversión de número binario a decimal entero

Para entender la fórmula de conversión, primero vale la pena mirar los números decimales desde un ángulo un poco inusual. Consideremos el número decimal 125. Consiste en 1 centena, 2 decenas y 5 unidades: 125 = 1 × 100 + 2 × 10 + 5 × 1.

Como ya sabemos, la base del sistema decimal es el número 10. También notemos que las centenas están en el tercer lugar, las decenas en el segundo, las unidades en el primero. Teniendo esto en cuenta, el número se puede representar como la suma de los valores de cada posición, multiplicados por la base del sistema numérico elevada a la potencia igual al número de la posición menos uno:

125 = 1 × 10³⁻¹ + 2 × 10²⁻¹ + 5 × 10¹⁻¹ = 1 × 10² + 2 × 10¹ + 5 × 10⁰

Para calcular un número decimal entero a partir de un número binario, se usa la misma fórmula, pero la base será el número 2: la suma de los bits multiplicados por la base del sistema numérico elevada a la potencia igual al número del bit menos uno.

donde d es el número en el sistema decimal, i es el número del bit del número binario, N es el número de bits, b_i es el valor del i-ésimo bit.

También esta fórmula se puede presentar de la siguiente manera:

d = b_N × 2^N−1 + ... + b_i × 2ⁱ⁻¹ + ... + b₂ × 2²⁻¹ + b₁ × 2¹⁻¹

Consideremos un ejemplo con el mismo número:

BIN) 0111 1101 = (DEC) 0 × 2⁸⁻¹ + 1 × 2⁷⁻¹ + 1 × 2⁶⁻¹ + 1 × 2⁵⁻¹ + 1 × 2⁴⁻¹ + 1 × 2³⁻¹ + 0 × 2²⁻¹ + 1 × 2¹⁻¹ =

= (DEC) 0 × 2⁷ + 1 × 2⁶ + 1 × 2⁵ + 1 × 2⁴ + 1 × 2³ + 1 × 2² + 0 × 2¹ + 1 × 2⁰ = (DEC) 2⁶ + 2⁵ + 2⁴ + 2³ + 2² + 2⁰ =

= (DEC) 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 1 = (DEC) 125.

Si el valor llega en un parámetro con el nombre user_value, entonces teniendo en cuenta la sintaxis de Wialon, la fórmula tomará la siguiente forma:

user_value:8*const2^const7+user_value:7*const2^const6+user_value:6*const2^const5+user_value:5*const2^const4+user_value:4*const2^const3+user_value:3*const2^const2+user_value:2*const2^const1+user_value:1*const2^const0

Este formato de escritura de la fórmula parece más largo, sin embargo, permite rastrear fácilmente la numeración de bits y potencias, lo que permite no cometer errores al escribir la fórmula. Pero si conoce bien las potencias de dos, puede usar una versión simplificada de esta fórmula:

user_value:8*const128+user_value:7*const64+user_value:6*const32+user_value:5*const16+user_value:4*const8+user_value:3*const4+user_value:2*const2+user_value:1*const1

La longitud de la fórmula de conversión dependerá del número de bits considerados, por lo que no será posible copiarla directamente del artículo. Si según el protocolo del rastreador se asigna 1 byte (8 bits) al valor del parámetro, la fórmula será similar a la mostrada arriba (solo será necesario reemplazar el nombre del parámetro en ella). Y si se asignan 3 bytes al parámetro, la fórmula será 3 veces más larga y usará constantes hasta 2^23 = 8388608.

Extracción de parte del parámetro

Como se mencionó anteriormente, a veces un solo parámetro puede contener varios valores diferentes. En tal caso, es necesario usar la fórmula dada en la sección anterior, pero considerar solo algunos bits.

Como ejemplo, consideremos el parámetro user_value con el valor (DEC) 32200 = (BIN) 0111 1101 1100 1000. Su primer byte describe el valor del primer contador, y el segundo byte, el valor de otro contador. Es necesario crear dos sensores separados con fórmulas que usarán solo los bytes necesarios.

La fórmula para el primer sensor será similar a la fórmula de la sección anterior, ya que los números de bits del valor original y buscado coinciden:

user_value:8*const2^const7+user_value:7*const2^const6+user_value:6*const2^const5+user_value:5*const2^const4+user_value:4*const2^const3+user_value:3*const2^const2+user_value:2*const2^const1+user_value:1*const2^const0

La fórmula para el segundo sensor será diferente, ya que nos referiremos a los bits 9-16, pero los percibiremos como bits 1-8:

user_value:16*const2^const7+user_value:15*const2^const6+user_value:14*const2^const5+user_value:13*const2^const4+user_value:12*const2^const3+user_value:11*const2^const2+user_value:10*const2^const1+user_value:9*const2^const0

Como resultado, de un solo número 32200 podremos obtener:

(BIN) 1100 1000 = (DEC) 200 — valor del primer contador.

(BIN) 0111 1101 = (DEC) 125 — valor del segundo contador.

Consideración del signo del número

En algunos casos, el valor del bit más significativo puede no ser significativo, sino de signo, es decir, contener información no sobre la magnitud del valor, sino sobre si este número es positivo o negativo.

Por ejemplo, si en el parámetro de usuario el rastreador envía el valor 13 o −5, Wialon no lo sabe, y en ambos casos veremos el mismo parámetro user_value = 13, ya que:

(DEC) 13 = (BIN) 1101

(DEC) −5 = (BIN) 1101 — el bit más significativo es responsable del signo menos, y (BIN) 101 = (DEC) 5.

Para interpretar correctamente el bit de signo, es necesario modificar la fórmula de conversión de número binario a decimal entero, agregando al principio −1 elevado a la potencia del bit más significativo:

donde d es el número en el sistema decimal, i es el número del bit del número binario, N es el número de bits, b_i es el valor del i-ésimo bit.

Esta fórmula también se puede representar de la siguiente manera:

d = (−1)^b_N × (b_N-1 × 2^(N−1)−1 + ... + b_i × 2ⁱ⁻¹ + ... + b₂ × 2²⁻¹ + b₁ × 2¹⁻¹)

Esta fórmula funciona porque (−1)⁰ = 1, y (−1)¹= −1, lo que permite representar el signo del número con un solo bit.

Si asumimos que el bit de signo es el bit número 32, para tenerlo en cuenta en Wialon es necesario añadir la siguiente fórmula al principio de la expresión en el sensor:

(const-1)^user_value:32*...

Conversión de un número binario a un número decimal de punto flotante

Se trata de la conversión de un número binario normalizado al formato de 32 bits según el estándar IEEE 754. Este estándar no implica la transmisión del número de punto flotante en sí, sino la transmisión de ciertos valores a partir de los cuales se puede calcular el número buscado según la siguiente fórmula:

d = (−1)^S × 2^(E−127) × (1 + M/2²³),

donde d es el número en el sistema decimal, S es el signo del número, E es el exponente desplazado, M es el resto de la mantisa normalizada.

Para aplicar esta fórmula no se requiere una comprensión completa de la misma, ya que el estándar describe en qué bits se almacenan S, E y M, que simplemente deben ser sustituidos en la expresión.

Como ejemplo, consideremos el número −5.15811×10⁻²¹, que se mostrará en el parámetro como user_value = 2646793773:

(DEC) 2646793773 = (BIN) 1001 1101 1100 0010 1101 1110 0010 1101

Según la fórmula de conversión de número binario a decimal entero, obtenemos los valores de M y E.

El resto de la mantisa normalizada M será igual a:

user_value:23*const2^const22+user_value:22*const2^const21+user_value:21*const2^const20+user_value:20*const2^const19+user_value:19*const2^const18+user_value:18*const2^const17+user_value:17*const2^const16+user_value:16*const2^const15+user_value:15*const2^const14+user_value:14*const2^const13+user_value:13*const2^const12+user_value:12*const2^const11+user_value:11*const2^const10+user_value:10*const2^const9+user_value:9*const2^const8+user_value:8*const2^const7+user_value:7*const2^const6+user_value:6*const2^const5+user_value:5*const2^const4+user_value:4*const2^const3+user_value:3*const2^const2+user_value:2*const2^const1+user_value:1*const2^const0

El exponente desplazado E será igual a:

user_value:31*const2^const7+user_value:30*const2^const6+user_value:29*const2^const5+user_value:28*const2^const4+user_value:27*const2^const3+user_value:26*const2^const2+user_value:25*const2^const1+user_value:24*const2^const0

Ahora escribimos la fórmula final teniendo en cuenta la sintaxis de Wialon:

(const-1^user_value:32)*const2^(user_value:31*const2^const7+user_value:30*const2^const6+
user_value:29*const2^const5+user_value:28*const2^const4+user_value:27*const2^const3+
user_value:26*const2^const2+user_value:25*const2^const1+user_value:24*const2^const0-const127)*(const1+
(user_value:23*const2^const22+user_value:22*const2^const21+user_value:21*const2^const20+
user_value:20*const2^const19+user_value:19*const2^const18+user_value:18*const2^const17+
user_value:17*const2^const16+user_value:16*const2^const15+user_value:15*const2^const14+
user_value:14*const2^const13+user_value:13*const2^const12+user_value:12*const2^const11+
user_value:11*const2^const10+user_value:10*const2^const9+user_value:9*const2^const8+
user_value:8*const2^const7+user_value:7*const2^const6+user_value:6*const2^const5+
user_value:5*const2^const4+user_value:4*const2^const3+user_value:3*const2^const2+
user_value:2*const2^const1+user_value:1*const2^const0)/const2^const23)

O de forma simplificada:

(const-1^user_value:32)*const2^(user_value:31*const128+user_value:30*const64+user_value:29*const32+
user_value:28*const16+user_value:27*const8+user_value:26*const4+user_value:25*const2+
user_value:24*const1-const127)*(const1+(user_value:23*const4194304+user_value:22*const2097152+
user_value:21*const1048576+user_value:20*const524288+user_value:19*const262144+
user_value:18*const131072+user_value:17*const65536+user_value:16*const32768+user_value:15*const16384+
user_value:14*const8192+user_value:13*const4096+user_value:12*const2048+user_value:11*const1024+
user_value:10*const512+user_value:9*const256+user_value:8*const128+user_value:7*const64+
user_value:6*const32+user_value:5*const16+user_value:4*const8+user_value:3*const4+user_value:2*const2+
user_value:1*const1)/const8388608)

Al sustituir los valores numéricos, obtenemos:

(−1)¹ × 2^(59−127) × (1 + 4382253/2²³) = −0.00000000000000000000515811 = −5.15811×10⁻²¹

Como podemos ver, el resultado obtenido difiere significativamente del valor inicial del parámetro 2646793773.

Del siguiente bloque puede copiar cómodamente la fórmula para la conversión de un número binario a un número decimal de punto flotante (formato de 32 bits según el estándar IEEE 754):

(const-1^user_value:32)*const2^(user_value:31*const128+user_value:30*const64+user_value:29*const32+user_value:28*const16+user_value:27*const8+user_value:26*const4+user_value:25*const2+user_value:24*const1-const127)*(const1+(user_value:23*const4194304+user_value:22*const2097152+user_value:21*const1048576+user_value:20*const524288+user_value:19*const262144+user_value:18*const131072+user_value:17*const65536+user_value:16*const32768+user_value:15*const16384+user_value:14*const8192+user_value:13*const4096+user_value:12*const2048+user_value:11*const1024+user_value:10*const512+user_value:9*const256+user_value:8*const128+user_value:7*const64+user_value:6*const32+user_value:5*const16+user_value:4*const8+user_value:3*const4+user_value:2*const2+user_value:1*const1)/const8388608)

Oleg Zharkovsky,Customer Service Engineer 2023-05-16

Un kilometraje incorrecto puede afectar el cálculo de la velocidad promedio, el consumo promedio de combustible por kilómetro, los intervalos de mantenimiento y, por supuesto, el indicador de distancia recorrida. Por lo tanto, es muy importante monitorear y resolver los problemas que surjan tanto en el lado del hardware como en el lado del software.

Si se encuentra con el problema de una determinación incorrecta del kilometraje en un informe, en el recorrido o en los mensajes, primero verifique qué tipo de contador de kilometraje está seleccionado en la pestaña Básicas en las propiedades de la unidad:

• GPS
• GPS + sensor de ignición
• Sensor de kilometraje
• Odómetro relativo

Una vez que sepa qué contador se utiliza en su unidad, seleccione la sección correspondiente del artículo.

1. GPS

La precisión del kilometraje cuando se usa este tipo de contador puede verse afectada por una conexión inestable con los satélites, fallas en la transmisión de datos, así como el uso de sensores adicionales. Consideremos estas opciones en más detalle.

a. Saltos de coordenadas y cronología incorrecta de mensajes

Los saltos de coordenadas pueden ocurrir debido a una mala conexión con los satélites del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Para determinar si han ocurrido saltos, vaya a la pestaña Mensajes y solicite los datos para la unidad necesaria durante el período problemático. En el mapa verá un recorrido por la cual se podrá determinar la presencia de saltos: las coordenadas de los mensajes están significativamente alejadas de la ubicación real de la unidad.

En este ejemplo, un signo claro de problemas con la determinación de la ubicación de la unidad es el parámetro HDOP que tiene valores >1.

Posibles soluciones:

• Usar Filtración de validez de mensajes;
• Cambiar la configuración de Detección de viajes.

En el ejemplo anterior, usando el sensor de ignición en la detección de viajes, se logró eliminar los saltos, ya que se registran en el intervalo sin ignición activada:

b. Uso del sensor de kilometraje

En algunos casos, el contador (pestaña Básicas en las propiedades de la unidad) funciona basado en coordenadas GPS, pero también se ha creado un sensor de kilometraje separado (pestaña Sensores en las propiedades de la unidad). En los informes, por ejemplo, con la tabla Viajes, la columna Kilometraje mostrará el valor según GPS (distancia total entre coordenadas), pero el valor de las columnas Kilometraje inicial/final se calculará mediante los siguientes métodos:

• Si el valor del sensor de kilometraje está presente en el primer/último mensaje del intervalo, el sistema usa estos valores.

• Si en el primer mensaje del intervalo no hay valor del sensor de kilometraje, el sistema busca el primer mensaje disponible con valor del sensor de kilometraje en este intervalo, y luego se resta de él el kilometraje hasta el inicio del viaje, calculado por coordenadas GPS.

• Si en el último mensaje del intervalo no hay valor del sensor de kilometraje, el sistema busca el último mensaje disponible con valor de kilometraje en este intervalo, y luego se le suma el kilometraje hasta el final del viaje, calculado por coordenadas GPS.

• Si en el primer y último mensaje no hay valor del sensor de kilometraje, el sistema busca el primer valor disponible del sensor, y luego resta de él el kilometraje calculado por coordenadas GPS para obtener el valor inicial, y para obtener el valor final, por el contrario, suma al valor del sensor el kilometraje calculado por coordenadas GPS.

En tal situación, si debido a algún fallo el sensor de kilometraje no funcionaba y enviaba 0 km, es posible que aparezcan valores negativos de kilometraje:

En este ejemplo, para la unidad se creó un sensor de kilometraje basado en el parámetro can_mileage, que está ausente en los mensajes hasta el 18.12.2019 16:38:54:

Después de las 16:38 y en adelante, el parámetro siempre tiene un valor de 0, y el sensor, en consecuencia, un valor de 0 km.

Posibles soluciones:

• Eliminar el sensor de kilometraje y cambiar completamente al kilometraje por coordenadas GPS;
• Resolver el problema en el lado del hardware o cambiar a un parámetro con valores correctos.

En el ejemplo anterior, la solución fue eliminar el sensor y cambiar solo al kilometraje GPS, ya que los valores del parámetro no se leían del bus CAN.

2. GPS + sensor de ignición

La precisión del kilometraje cuando se usa este tipo de contador puede verse afectada por una conexión inestable con los satélites, fallas en la transmisión de datos, así como el uso de sensores adicionales. Sin embargo, una diferencia significativa del tipo GPS y una causa bastante frecuente de problemas en este tipo de contador será el uso de un sensor de ignición que funciona incorrectamente. Consideremos esta opción en más detalle.

Valor incorrecto del sensor de ignición

Como contador de kilometraje se ha seleccionado la opción GPS + sensor de ignición. Al construir el recorrido (a través de la pestaña Mensajes, Recorridos o Informes) el kilometraje es igual a 0 km, mientras que el recorrido en sí es visible en el mapa:

El recorrido en el mapa se construye según las coordenadas de los mensajes, mientras que el algoritmo de cálculo del kilometraje tiene en cuenta no solo las coordenadas y la distancia entre los mensajes, sino que también verifica si la ignición está activada.

En este ejemplo, no se ha creado un sensor de tipo Ignición para la unidad, por lo que el sistema ignora todos los mensajes y muestra 0 km de kilometraje:

Posibles soluciones:

• Cambiar el contador de kilometraje a GPS;
• Agregar un sensor de ignición que funcione correctamente.

En el ejemplo anterior, la unidad no envía un parámetro basado en el cual se pueda determinar el estado de la ignición, por lo que el problema se resolvió cambiando al tipo de contador GPS.

3. Sensor de kilometraje

Las lecturas de cualquier sensor, incluido el de kilometraje, pueden estar sujetas a factores externos como desconexión de energía, interferencias, fallos en los sensores, errores de calibración y configuraciones de sensores/rastreadores. Consideremos en detalle varios ejemplos de errores.

a. Reinicio de los valores del parámetro de kilometraje

Algunos rastreadores dejan de transmitir las lecturas del sensor de kilometraje durante un corto intervalo de tiempo (por ejemplo, debido a la desconexión de energía, interferencias en el circuito de alimentación, otros problemas con el equipo). En tales casos, el kilometraje total acumulado para la unidad puede diferir del último valor disponible del sensor:

En el ejemplo, el kilometraje total según el contador de kilometraje es de 26943 km, y según el sensor de kilometraje, solo 7069 km.

La razón es el reinicio del parámetro del sensor de kilometraje.

En tal situación, ocurre un reinicio a 0 km y luego nuevamente un crecimiento hasta 6452 km (en el ejemplo, tales reinicios se repitieron varias veces).

Posibles soluciones:

• Usar el Límite inferior en la configuración del sensor;
• Usar Validación si el reinicio ocurre en ciertas circunstancias y es posible identificar una dependencia con otros parámetros (sensores).

En el ejemplo anterior, es suficiente aplicar el límite inferior (0.01), ya que el reinicio ocurre arbitrariamente y no hay dependencia de otros sensores.

De esta manera, mediante el límite inferior se logró excluir los valores cero (reinicio a 0 km) y evitar un cálculo incorrecto del kilometraje.

b. Mensajes con la misma marca de tiempo (opción "Con desborde" activada)

Los rastreadores pueden enviar mensajes con demasiada frecuencia. Wialon tiene una limitación: no más de 1 mensaje debe llegar de la unidad por 1 segundo. Al recibir datos con mayor frecuencia, su cronología puede verse alterada y un valor menor de kilometraje puede entrar en la base de datos después de un mensaje con un valor mayor, ejemplo en la imagen a continuación:

En tales situaciones, ocurre un desborde del contador hasta el valor máximo posible de 2147483648.

Posibles soluciones:

• Desactivar la opción Con desborde en la configuración del sensor (si estaba activada).

En el ejemplo anterior, la opción Con desborde estaba activada. Al desactivarla, obtuvimos un valor de kilometraje más correcto:

c. Mensajes con la misma marca de tiempo (opción "Con desborde" desactivada)

Los mensajes pueden llegar con la misma marca de tiempo, violando la cronología, por ejemplo:

En general, en la imagen de arriba, el kilometraje parece correcto — 25.01 km, a diferencia del ejemplo anterior donde el error era obvio. Sin embargo, si tomamos de los mensajes el valor inicial del sensor de kilometraje en el intervalo — 9917.81 km y el final — 9942.44 km, restamos la diferencia, obtendremos un kilometraje de 24.63 km.

La diferencia es de 0.38 km en un tramo relativamente pequeño del recorrido. El error aumentará con el aumento del volumen de datos (número de viajes). La causa del error es, por supuesto, la violación de la cronología de los mensajes. El sistema espera que el valor del sensor aumente. En el ejemplo, vemos una caída de 9931.03 km a 9930.85 km y un aumento posterior a 9931.29 km. Se produce un recálculo del kilometraje entre los mensajes con el valor del sensor 9930.85 km y 9931.29 km, es decir, se agregan 0.44 km adicionales.

Posibles soluciones:

• Cambiar el contador de kilometraje a GPS;
• Resolver el problema en el lado del hardware;
• Cambiar el sensor de kilometraje al tipo Odómetro relativo y aplicar validación.

En el ejemplo anterior, se logró obtener valores de kilometraje más correctos cambiando el sensor de kilometraje al tipo Odómetro relativo con la adición de validación. El sensor de odómetro relativo se basa en un parámetro en forma de expresión: mileage-#mileage. El validador se basa en un parámetro en forma de expresión: time-#time. El límite inferior para el validador es 0, y el tipo de validación es Comprobar no nulos. El contador de kilometraje en la pestaña Básicas se cambió a Odómetro relativo.

Después de aplicar la validación, el kilometraje fue de 24.65 km. Los mensajes en los que la marca de tiempo coincide se excluyen del cálculo.

Pavel Chebotarev,Customer Service Engineer 2022-08-03  

El control de conducción eficiente es necesario para determinar qué conductores ayudan a su empresa a reducir costos y quiénes usan el vehículo hasta el desgaste. Con esta herramienta, el despachador puede ver la evaluación de la calidad de conducción del vehículo bajo la responsabilidad del cierto conductor durante cualquier período de tiempo y para cada viaje por separado. Este artículo proporcionará la base teórica y recomendaciones prácticas importantes para configurar el control de conducción eficiente.

Base teórica

La característica clave que ayuda a determinar la calidad de conducción es la aceleración. Esta magnitud física no parece intuitivamente comprensible, por lo que en el marco del aprendizaje se puede comparar con una magnitud más comprensible: la velocidad.

Velocidad y aceleración

La velocidad caracteriza el cambio de posición durante un intervalo de tiempo determinado:

v = S / Δt,

donde v es la velocidad, S es la distancia recorrida durante el intervalo de tiempo considerado (se puede decir que es la diferencia de kilometraje del vehículo al final y al principio), Δt es la duración del intervalo.

Se puede decir que esta fórmula determina la velocidad promedio dentro del viaje. Pero cuanto menor sea el intervalo de tiempo considerado, más se acercará el resultado a la velocidad que se muestra en el velocímetro del vehículo.

La aceleración caracteriza el cambio de velocidad durante un intervalo de tiempo determinado:

a = Δv / Δt,

donde a es la aceleración, Δv es la diferencia de velocidad al final y al principio del intervalo de tiempo considerado, Δt es la duración del intervalo.

El valor promedio de aceleración durante un viaje casi no se utiliza al analizar el movimiento del automóvil, por lo que tiene sentido calcular solo la aceleración para el intervalo de tiempo mínimo.

Unidades de medida

La unidad de velocidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el metro por segundo (m/s), sin embargo, en la vida cotidiana se utiliza con más frecuencia la unidad de medida no estándar kilómetro por hora (km/h).

La unidad de aceleración en el SI es el metro por segundo al cuadrado (m/s²), sin embargo, a menudo se utiliza la unidad de medida no estándar g (que es la que se utiliza en Wialon).

g es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra, igual a 9.80665 m/s² (a menudo se usa la aproximación g ≈ 10 m/s²). En nuestro caso, es un valor estándar por el cual se divide el valor de aceleración para compararlo con algo más familiar (como la presión a menudo se muestra no en pascales, sino en atmósferas).

La siguiente tabla ayudará a formar una idea del valor promedio de aceleración para diferentes tipos de movimiento:

Acelerómetros

Los dispositivos para medir la aceleración se llaman acelerómetros. Las tecnologías modernas permiten crear acelerómetros en miniatura de menos de un milímetro de tamaño. Están ampliamente extendidos y se utilizan en muchos tipos de tecnología: smartphones, pulseras de fitness, rastreadores, automóviles, etc.

Dado que la aceleración es una magnitud vectorial, es decir, tiene dirección, para su medición completa se requieren tres acelerómetros instalados perpendicularmente entre sí. Juntos forman un acelerómetro triaxial, en el que, por ejemplo, el eje X muestra aceleración o frenado, el eje Y — giros, el eje Z — subidas y bajadas.

No será posible instalar el dispositivo perfectamente nivelado en la unidad, por lo que después de la instalación es necesario realizar una calibración. En general, el procedimiento de calibración implica varias etapas: movimiento en línea recta, giros, frenado suave y brusco, viaje sin infracciones, viaje con infracciones. Sin embargo, para diferentes dispositivos, la calibración puede variar significativamente. Puede conocer sobre ella a partir de la documentación del dispositivo.

Dado que en los acelerómetros y rastreadores se utiliza la misma base de elementos (chips), sus lecturas no diferirán en más del 15% (y con una calibración correcta, este valor será aún menor).

Implementación en Wialon

La lógica general del control de conducción eficiente en Wialon se puede presentar de la siguiente manera:

• En las propiedades de la unidad, en la pestaña Conducción Eficiente, se realizan ajustes y se crean criterios, es decir, reglas según las cuales se realizará la evaluación posteriormente.
• La evaluación de los mensajes según los criterios se realiza al ejecutar un informe con ciertas tablas (la homónima Conducción Eficiente o algunas otras) o al trabajar con la aplicación Eco Driving.

A continuación, la atención se centrará en los lugares que más frecuentemente generan preguntas entre los usuarios.

Enfoque general para la configuración

Dependiendo de qué datos provienen del rastreador, la configuración de la conducción eficiente debe realizarse de manera diferente. A continuación se describirán todos los enfoques existentes, ordenados por precisión de mayor a menor.

A continuación, proporcionaremos algunos detalles sobre cada uno de los enfoques:

1. El rastreador envía parámetros calculados de conducción eficiente

En Wialon, los parámetros de conducción eficiente se llaman wln_accel_max, wln_brk_max y wln_crn_max. Simplificando, se puede decir que estos parámetros contienen valores correspondientes a la aceleración máxima registrada entre dos mensajes consecutivos. Esto permite configurar el rastreador a cualquier frecuencia de guardado de mensajes sin afectar la precisión del resultado.

Tales parámetros son reconocidos automáticamente por el sistema, por lo que no es necesario crear sensores adicionales. Es suficiente configurar el cálculo de aceleración según los parámetros de conducción eficiente y crear criterios con el tipo Aceleración, Frenado, Giro, Conducción imprudente.

2. El rastreador envía parámetros calculados de aceleración en formato personalizado

Estos rastreadores también utilizan algoritmos especiales para procesar datos del acelerómetro, lo que permite configurar el rastreador a cualquier frecuencia de guardado de mensajes sin afectar la precisión del resultado.

Sin embargo, estos rastreadores envían información sobre aceleración en un formato personalizado, por lo que tales parámetros no son reconocidos automáticamente por el sistema, por lo tanto, para su consideración es necesario crear sensores (lo más lógico es elegir el tipo Acelerómetro), y luego, basándose en estos sensores, crear criterios con el tipo Personalizado.

3. El rastreador envía valores brutos de aceleración por ejes

Si los rastreadores no tienen algoritmos especiales para procesar datos del acelerómetro, envían parámetros con lecturas en tres ejes en el momento de la generación del mensaje. En tal caso, cuanto mayor sea la frecuencia de guardado de mensajes, mayor será la precisión del resultado, sin embargo, esto llevará a un aumento del tráfico GPRS utilizado por el rastreador. La frecuencia recomendada es 1 mensaje cada 2 segundos.

Tales parámetros no son reconocidos automáticamente por el sistema, por lo tanto, para su consideración es necesario crear dos sensores (lo más lógico es elegir el tipo Acelerómetro): uno se basará en el parámetro del eje X (un valor positivo corresponderá a aceleración y uno negativo a frenado), y el otro se basará en el parámetro del eje Y (un valor positivo mostrará un giro en una dirección y uno negativo en la otra). El eje Z, relacionado con la aceleración vertical, no se utilizará para los cálculos. Luego, basándose en estos dos sensores, crear criterios con el tipo Personalizado.

4. El rastreador no envía datos de aceleración de ninguna forma

Si los rastreadores no tienen acelerómetro, es decir, no pueden medir la aceleración, se puede calcularla matemáticamente a partir de los datos del GPS. En tal caso, cuanto mayor sea la frecuencia de guardado de mensajes, mayor será la precisión del resultado, sin embargo, esto llevará a un aumento del tráfico GPRS utilizado por el rastreador. La frecuencia recomendada es 1 mensaje cada 2 segundos.

Luego es necesario configurar el cálculo de aceleración por GPS y crear criterios con el tipo Aceleración, Frenado, Giro, Conducción imprudente.

Valores recomendados de criterios

La magnitud de la aceleración al conducir un vehículo depende de muchos factores: potencia del motor, condición técnica del vehículo, peso del vehículo, carga del cuerpo, agarre de los neumáticos con la carretera, calidad de la superficie de la carretera, condiciones meteorológicas, etc. Debido a esto, no existen normas generales recomendadas de aceleración al conducir un vehículo.

La fuente de información sobre los valores promedio de aceleración en diversas situaciones (aceleración suave, giro brusco, frenado de emergencia, etc.) puede ser literatura especializada, que debe contener información sobre modelos específicos de vehículos. También se podría ajustar a los valores que utilizan las compañías de seguros, sin embargo, debido a las peculiaridades de su actividad, no publican dicha información en acceso abierto.

En base a esto, vale la pena formar expectativas correctas del módulo Conducción eficiente: permite detectar infracciones de acuerdo con los criterios configurados y realizar una evaluación comparativa de varias unidades o conductores.

Plantillas de criterios

Para simplificar la configuración de criterios en Wialon, hay 3 plantillas estándar disponibles: para automóviles, para camiones y para autobuses. Con su ayuda, se pueden obtener varios criterios de inmediato, que se pueden dejar en su forma original, modificar ligeramente o simplemente usar como ejemplo para la configuración independiente.

También es una buena recomendación verificar los criterios en la práctica. Para esto, es suficiente realizar varios viajes en el vehículo: en uno se debe mantener un estilo de conducción normal, y en otro, intentar cometer las mismas infracciones que luego deben ser monitoreadas. Después de esto, será suficiente revisar los mensajes del rastreador o ejecutar un informe con la tabla Conducción eficiente para determinar los valores de aceleración con diferentes estilos de conducción, y luego, basándose en ellos, determinar los límites para las infracciones.

Oleg Zharkovsky,Customer Service Engineer 2023-05-03