CZ15997U1 - Zapojení vozidlové jednotky OBU v telematickém systému - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zapojení vozidlové jednotky OBU v telematickém systému s bezpečnostním telematickým identifikátorem pro bezpečný a prokazatelný dohled o pohybu dopravně5 přepravního elementu, jako například tahače, návěsu, kontejneru, zboží apod., po dopravní infrastruktuře, zejména pro systémy elektronických plateb za použití dopravní infrastruktury (např. elektronické mýtné, odbavovací systémy) a pro systémy zabezpečení a řízení všech dopravněpřepravních systémů osob a zboží.

Dosavadní stav techniky

Stávající systémy pro identifikaci dopravně-přepravních elementů po dopravní infrastruktuře a systémy zabezpečení řízení dopravně-přepravních systémů osob a zboží, jsou v současnosti založeny na inteligenci vozidlové jednotky OBU (On-Board Unit - OBU), která buď není svázaná s dopravně-přepravním elementem žádným jasně prokazatelným způsobem, neboje naopak svázána mechanicky, například plombou, nebo elektronicky na elektronický systém dopravně-pře15 právního elementu, například na sběrnici CAN. V případě, kdy není vozidlová jednotka OBU žádným způsobem vázána na dopravně-přepravní element, není pohyb tohoto elementu po dopravní infrastruktuře spolehlivě prokazatelný.

Z těchto důvodů je nezbytné budovat nákladný systém dohledů a kontrol charakteristických znaků dopravně-přepravního elementu při jeho pohybu na celé dopravní infrastruktuře, například pro rozpoznání registrační značky, klasifikace vozidla a následné kontroly vozidlové jednotky OBU. To přináší zvýšené nároky na budování pevné infrastruktury, dohledových a kontrolních bodů na komunikaci mezi jednotlivými dohledovými a kontrolními body s dohledovým a řídicím centrem.

V případě realizace mechanické vazby vozidlové jednotky OBU na dopravně-přepravní element je nutné podstoupit složitou a časově, organizačně i ekonomicky náročnou montáž.

V případě realizace elektronické vazby vozidlové jednotky OBU do elektronického systému dopravně-přepravního elementu, je nutné pro každý typ dopravně-přepravního elementu znát přesný popis komunikačního rozhraní přípojného místa a charakteristiku přenášených dat a to od jednotlivých výrobců dopravně-přepravního elementu. Je nutno zajistit garanci integrity, včetně záruk. Z těchto důvodů vlastní montáž vozidlové jednotky OBU do dopravně-přepravních elementů vyžaduje vybudování sítě servisních pracovišť po celé dopravní infrastruktuře. Vlastní montáž je vysoce odborně a časově náročná.

Protože v žádném z těchto definovaných způsobů vazeb není garantována, respektive zajištěna bezpečnost celého systému, lze snadno jednotlivé systémy vazeb vozidlové jednotky OBU na dopravně-přepravní element úmyslně narušit a tak uvést systém do stavu, kdy jeho funkčnost či integrita je narušena. Nelze také jasně prokázat aktualizace distribuovaných změn softwaru (SW) a databází (tarify, geografická data, atd.) ve vozidlové jednotce OBU, prováděné z příslušného dohledového a řídicího centra, registrující dopravně-přepravní element.

Proto nelze garantovat funkčnost systému s platnou verzí SW a dat a je vždy potřebná důsledná kontrola celého systému vedoucího k odhalení všech nefunkčních či úmyslně narušených vozidlových jednotek OBU. Řešení je velmi složité, nákladné a málo účinné. To ve své podstatě ukazuje na to, že bezpečná identifikace polohy a pohybu dopravně-přepravního elementu po dopravní infrastruktuře (úseky, sektory, apod.) při činnosti inteligentní vozidlové jednotky OBU není možná, nebo že je zranitelná. Dané vozidlové jednotky OBU jsou jednoúčelové, provozně a in45 vestičně nákladné a není je možné využít v dalších, telematických aplikacích s využitím běžně dostupných komunikačních či lokalizačních zařízení (PDA, mobilní telefonie apod.).

-1 CZ 15997 Ul

Podstata technického řešení

Cílem technického řešení je odstranění výše popsaných nevýhod pomocí zapojení vozidlové jednotky OBU v telematickém systému, zejména pro dopravně-přepravní elementy, jehož podstata spočívá v tom, že k vozidlové jednotce OBU je prostřednictvím komunikačního rozhraní přiřazena přes řídicí logiku fyzicky oddělená identifikační ochranná jednotka, která je bezpečně mechanicky fixovaná na dopravně-přepravní element nebo jeho části (elektronická registrační značka RZ, identifikační systém vozidla, například z aplikace automatického tísňového volání eCall, černé skříňky dopravního elementu apod.), která spolu s vozidlovou jednotkou OBU a řídicí logikou tvoří bezpečnostní telematický identifikátor dopravně-přepravního elementu pro jeho jednoznačnou a průkaznou identifikaci a určení polohy či projetého úseku/sektoru ve vazbě na dohledová a řídicí centra vybavená databázemi těchto identifikačních ochranných jednotek pro jejich komparaci v řídicí logice alespoň jednoho dohledového a řídicího centra.

Tímto řešením lze bezpečně a prokazatelně sledovat pohyb konkrétních dopravně-přepravních elementů, včetně zboží po dopravní infrastruktuře a odstranit tak stávající problematická místa.

To se projeví v podstatném snížení nároků na velikost vlastního hardwarového (HW) řešení aplikací a systému dopravní telematiky. Řešení systému lze doplnit informacemi z polohovacích systémů a z dalších referenčních údajů o dopravně-přepravním elementu vozidla a nákladu nebo dopravní infrastruktury (identifikace projetého úseku/oblasti, atd.) a tím se ve spojení z bezpečnou a prokazatelnou identifikací vytváří předpoklad pro tvorbu nových aplikací a systémů do20 právní telematiky.

Podle technického řešení se identifikační ochranná jednotka dále vyznačuje řadou ochranných prvků, detekujících nestandardní užívání bezpečnostního telematického identifikátoru, jako je například úmyslné poškození, neoprávněný zásah do telematického systému, zcizení, zásah vedoucí k oklamání systému nebo jakýkoliv jiný zásah vedoucí k nesprávné funkci celého telema25 tického systému a zároveň umožňuje její rychlou montáž pro následnou aktivaci a provoz bezpečnostního telematického identifikátoru a dále slouží k zajištění bezpečnosti, integrity a ochrany dopravně-přepravního elementu, přičemž k těmto účelům je identifikační ochranná jednotka a/nebo řídicí logika, vybavena mikročipem s bezpečnostními kódy a šiframi s kryptologickými klíči a jedinečnými rozpoznávacími, klasifikačními a identifikačními daty dopravně-pře30 právního elementu a/nebo charakteristiky nákladu a/nebo jejich částí. Tímto jedinečným řešením lze velmi obtížně narušit integritu systému, systém negativně ovlivnit a změnit vypovídající schopnost aplikací. Toto řešení se přenáší do struktury celé telematické aplikace. Využití tohoto řešení právě v aplikacích s vyšším důrazem na systémové požadavky (bezpečnost, dostupnost, spolehlivost, integrita, apod.) jako jsou například platební systémy, systémy zabezpečení pohybu dopravního elementu po dopravní infrastruktuře, systémy elektronického mýtného, apod., umožní nová jednoduchá HW i SW nenáročná řešení.

Bezpečnostní telematický identifikátor může být díky identifikační ochranné jednotce, identifikující bezpečně dopravně-přepravní element, připojen pomocí komunikačního protokolu k alespoň jednomu dohledovému a řídicímu centru prostřednictvím libovolně volitelného operátora mobilních sítí. Vlastní přesná, prokazatelná, bezpečná identifikace společně s technickým řešením umožňuje využití služeb různých operátorů veřejné telekomunikační sítě a to i u aplikací s vyššími systémovými požadavky.

Bezpečnostní telematický identifikátor může být bezpečně svázán s dalšími identifikátory a tak může být generován bezpečnostní kód charakterizující celý řetězec se svými prvky identifikující jednotlivé narušitele systému, kde kód může obsahovat i kódy jednotlivých osob (např. otisky prstů, EEG, atd.), dílů vozidla, UN kódy nebezpečných nákladů, kódy procesů, funkcí, atd. Čím více prvků má daný telematický řetězec, tím složitější je provázanost bezpečnostního telematického identifikátoru s těmito prvky a tím vyšší stupeň zabezpečení celého řetězce člověk (lidé), vozidlo(a), náklad(y), dohledové a řídicí centrum(centra), funkce, procesy apod., který může bezpečnostní telematický identifikátor zabezpečit.

-2CZ 15997 Ul

Řešení je tedy využitelné ve všech aplikacích vyžadujících bezpečné určení průjezdu konkrétního, dopravně-přepravního elementu přesně definovaným geografickým úsekem/oblastí v daném časovém intervalu, jako je například systém elektronického zpoplatnění dopravní infrastruktury, řízení pohybu dopravně-přepravních elementů po dopravní infrastruktuře, formou elektronické bezpečné a prokazatelné identifikace pohybu dohledovými a řídicími centry.

Přehled obrázků na výkrese

Další výhody a účinky předloženého technického řešení jsou dále patrny z připojeného výkresu, kde jediný obrázek značí blokové schéma uspořádání bezpečnostního telematického identifikátoru ve spojení s vozidlovou jednotkou OBU a s vazbou na dohledové a řídicí centrum.

Příklad provedení technického řešení

Bezpečnostní telematický identifikátor je principiálně popsán na níže uvedeném konkrétním provedení, přičemž tímto popisem nejsou kladeny žádné překážky k představě obdobných řešení, které zřejmým způsobem odborníkům vyplývají z nastíněného příkladu, například pro aplikace s jinými typy vozidlových jednotek (OBU) nebo jiných dohledových a řídicích center apod.

Bezpečnostní telematický identifikátor i instalovaný v dopravně-přepravním elementu 16 se skládá z identifikační ochranné jednotky 2, z řídicí logiky 3 telematického identifikátoru I, z logické vazby 4 na vozidlovou jednotku OBU 5 libovolného technického a technologického řešení s různou úrovní inteligence. Vlastní vozidlová jednotka OBU 5 zpracovává zpravidla informace z různých systémů určení polohy 7 a případně z dalších referenčních identifikátorů 8.

Vzájemná vazba mezi řídicí logikou 3 telematického identifikátoru i a vozidlovou jednotkou OBU 5, je zajišťována elektronickou komunikací 6. Bezpečnostní telematický identifikátor I jednoznačně a prokazatelně popisuje dopravně-přepravní element 16, včetně mechanického a elektronického zabezpečení integrity a ochrany dat, funkcí, procesů, software apod.

Bezpečnostní telematický identifikátor I komunikuje zabezpečeným komunikačním protokolem

9 s dohledovými a řídicími centry 10, skládajícími se z řídící logiky 11 a databází 12 identifikačních ochranných jednotek 2, dále z vazby 13 mezi řídicí logikou centra H. s databázemi 12 a z komunikační vazby 15 s ostatními dohledovými a kontrolními systémy 14, spolupracujících s řídicí logikou 11 dohledového a řídicího centra JO. Dohledová a řídicí centra 10 bezpečně zpracovávají a vyhodnocují informace od všech bezpečnostních telematických identifikátorů I a pro30 vádějí například jejich management v telematických úlohách, jako hlášení narušení integrity vozidlové jednotky OBU 5, hlášení narušení jednotlivých procesů a komunikačních vazeb, hlášení porušení integrity softwaru, dat apod.

Jednotlivé výše uvedené bloky jsou dále popsány:

Bezpečnostní telematický identifikátor I obsahuje řídicí logiku 3 bezpečnostního telematického identifikátoru I, která je informačně a logicky propojena s identifikační ochrannou jednotkou 2 s inteligencí, pevně a neoddělitelně zabudovanou v dopravně-přepravním elementu 16. Umístění identifikační ochranné jednotky 2 může být zvoleno variantně na, nebo uvnitř, nebo vně těžko odnímatelných částí dopravně-přepravního elementu 16 nebo na dílech, které svou funkčností jsou pro řádný provoz a funkci nebo způsob užívání dopravně-přepravního elementu 16 nutné, nebo jsou předepsány platnou legislativou. Bezpečnostní telematický identifikátor I jednoznačně identifikuje dopravně-přepravní element 16 a tím i vozidlovou jednotku OBU 5 a proto je možné využít služeb různých telekomunikačních operátorů, obdobně jako volba SIM karty v mobilních telefonních přístrojích GSM sítě.

Vlastní komunikace identifikační ochranné jednotky 2 a řídicí logikou 3 probíhá prostřednictvím logické vazby 4 a s vozidlovou jednotkou OBU 5 dopravně-přepravního elementu 16 pomocí elektronické komunikace 6 tak, aby řídicí logika 3 bezpečnostního telematického identifikátoru I mohla zpracovat informace z vozidlové jednotky OBU 5 a z identifikační ochranné jednotky 2 a využít je pro kódování, šifrování, bezpečné zpracování a komunikaci s dohledovými a kontrol-3CZ 15997 Ul nimi systémy 14 dohledových a řídicích center 10, Tím je vytvořena bezpečnostní nadstavba stávajících elektronických vozidlových jednotek OBU 5 dopravně-přepravních elementů 16 a dohledových a kontrolních systémů 14, s možností zajištění plnohodnotné autonomní činnosti vozidlové jednotky OBU 5 s nižšími nároky na infrastrukturu center dohledů a řízení 10.

Identifikační ochranná jednotka 2 obsahuje mikročip s bezpečnostními kódy a šiframi s kryptologickými klíči a jedinečná rozpoznávací a identifikační data dopravně-přepravního elementu 16, například jedinečné výrobní číslo tohoto mikročipu, identifikaci a klasifikaci dopravně-přepravního elementu 16, typ, druh a kódy důležitých částí dopravně-přepravního elementu 16, charakteristiku nákladu nebo jiné charakterizující a identifikační informace, například typ kontejneru ío nebo adresáta přepravovaného zboží apod. Identifikační ochranná jednotka 2 s mikročipem se dále vyznačuje řadou ochranných prvků, detekujících nestandardní užívání bezpečnostního telematického identifikátoru I, jako je například úmyslné poškození, neoprávněný zásah do telematického systému, zcizení, zásah vedoucí k oklamání systému nebo jakýkoliv jiný zásah vedoucí k nesprávné funkci celého telematického systému. Identifikační ochranná jednotka 2 zároveň umožňuje rychlou montáž pro následnou aktivaci a provoz bezpečnostního telematického identifikátoru i a dále slouží k zajištění bezpečnosti, integrity a ochrany dopravně-přepravního elementu 16.

Řídicí logika 3 bezpečnostního telematického identifikátoru i obsahuje algoritmy monitorování dysfunkcí plynoucích z úmyslných či neúmyslných narušení funkčnosti celé struktury telematic20 kého systému mezi dopravně-přepravním elementem 16. bezpečnostním telematickým identifikátorem 1, dohledovým a řídicím centrem 10 a identifikační ochrannou jednotkou 2, přičemž pracuje s informacemi z identifikační jednotky 2 a s informacemi z vozidlové jednotky OBU 5 dopravně-přepravního elementu 16, jako jsou například databáze historicky identifikované projeté úseky/sektory infrastruktury, informace o poloze získané ze systému určení polohy 7 nebo další informace získané z referenčních identifikátorů 8, jako jsou například informace z akcelerometru, časové informace, prostorové informace, informace o procesech apod. Mezi tyto informace lze zařadit dále identifikátory nákladu, motoru, řidiče, dalších osob, času, kontrolní identifikátory, křížové kontrolní identifikátory pro podporu zabezpečení bezpečnostního telematického identifikátoru 1, jako jsou aktivní a pasivní balízy, biologické parametry osob, nákladní listy, detektory charakteru pohybu dopravně-přepravního elementu 16, detekce přítomných radiových signálů atd. Řídicí logika 3 zajistí vysoký stupeň bezpečnosti, integrity, dostupnosti a spolehlivosti pro garanci funkcí a procesů zabezpečovanou vozidlovou jednotkou OBU 5, ve spolupráci s dohledovým a řídicím centrem 10, prostřednictvím zabezpečeného komunikačního protokolu 9.

Logická vazba 4 bezpečnostního telematického identifikátoru I obsahuje prostředky elektronické komunikace mezi řídicí logikou 3 a identifikační ochrannou jednotkou 2, přičemž její řešení je přizpůsobeno charakteru dopravně-přepravního elementu 16, respektive dopravně-přepravní funkci, vyznačující se možností libovolného konstrukčního řešení přenosu elektrické energie, jako je například induktivní, radiový, laserový, infračervený, RFID, apod. pro identifikační ochrannou jednotku 2, nebo kontaktním způsobem napájením identifikační jednotky 2 z elektric40 ké sítě dopravně-přepravního element 16, nebo z vlastních napájecích článků. Vlastní přenos informací lze konstrukčně zabezpečit obdobným způsobem - bezkontaktně a/nebo kontaktně speciální sběrnicí apod.

Vozidlová jednotka OBU 5 pohyblivého elementu 16 zpravidla zahrnuje univerzální telematickou jednotku s vloženými databázemi a softwarem, která zpracovává předdefinované procesy a funkce. Obsahuje hardwarové prvky pro zpracování údajů z vnějších zdrojů, například ze systému určení polohy 7 a představujících například polohové systémy GNSS, EGNOS, GALILEO, GSM, GPRS, DSRC, EIR, radiomajáky nebo obdobné systémy apod., určující geografickou identifikaci vozidlové jednotky OBU 5, přičemž jednotlivé procesy, data, funkce, komunikace jsou zabezpečeny a chráněny pomocí řídicí logiky 3 bezpečnostního telematického identifikátoru i a pomocí identifikační ochranné jednotky 2. Bezpečnostní telematický identifikátor i také zabezpečuje kontrolu činnosti inteligentní vozidlové jednotky OBU 5 dopravně-přepravního elementu 16 a monitoruje charakter narušení činnosti a integrity a tím garantuje pravost zpracova-4CZ 15997 Ul ných dat a zabezpečuje i způsob ochrany pro realizaci spojení s dohledovými a řídicími centry

10. Tímto řešením lze pro řešení vozidlové jednotky OBU 5 využít běžně dostupné technologie, jako například mobilní telefon, PDA apod., s tím, že potřebné zabezpečení a integritu v celé struktuře telematického systému lze řešit nadstavbovým softwarem bezpečnostního telematické5 ho identifikátoru I a tím také využít služeb různých telekomunikačních operátorů, obdobně jako je volba SIM karty v mobilních telefonních přístrojích GSM sítě apod.

Elektronická komunikace 6 charakterizuje elektronickou informační vazbu mezi inteligentní vozidlovou jednotkou OBU 5 a řídicí logikou 3 bezpečnostního telematického identifikátoru i a je oboustranná.

ío Komunikační protokol 9 je obousměrná komunikace mezi dopravně-přepravním elementem 16 s vestavěným bezpečnostním telematickým identifikátorem 1 a dohledovými a řídicími centry 10, a probíhá na zvoleném, zpravidla otevřeném telekomunikačním prostředí, realizovaném například systémy GSM, GPRS, WiFi, EDGE, apod., přičemž vlastní přenos informace je realizován s vložením ochranných, opravných, detekujících a zabezpečovacích znaků z identifikační ochranné jednotky 2 a řídicí logiky 3 bezpečnostního telematického identifikátoru i.

Dohledové a řídicí centrum 10 představuje serverové části jednotlivých telematických systémů a jejich management a zpracování, jako je dohled, kontrola, řízení, monitorování apod.

Řídicí logika centra JI představuje algoritmy pro dekódování, zpracování a uchování přijatých informací, včetně identifikace úmyslného a neúmyslného narušení integrity s případným využi20 tím pro další zpracování telematické aplikace obdobného charakteru jak je vybavena řídicí logika 3 bezpečnostního telematického identifikátoru I, tedy s uloženými bezpečnostními, kryptologickými klíči a šiframi, přičemž řešením je zaručena vysoká bezpečnost, dostupnost, spolehlivost a integrita telematického systému s možností detekce narušení telematického systému založenou na nepřístupnosti citlivých dat pro narušitele systému. Pro narušení je nutno znát informace jak v identifikační ochranné jednotce 2, tak z databáze 12 identifikačních ochranných jednotek 2.

Databáze 12 identifikačních ochranných jednotek 2 je databáze sloužící k ověření, autorizaci, dekódování získaných informací z jednotlivých dopravně-přepravních elementů 16, včetně přijatých identifikátorů jednotlivých procesů, funkcí, historie dat, apod. tak, aby mohla být v dohledovém a řídicím centru JO rekonstruována a analyzována přijatá informace.

Vazba 13 mezi řídicí logikou 11 a databází 12 identifikačních ochranných jednotek 2, zahrnuje bezpečné předávání informací mezi řídicí logikou JT a databázemi J2 identifikačních a ochranných jednotek 2 pro zpracování nebo uložení zpracovávaných informací a dat v dohledovém a řídicím centru JO.

Dohledové a kontrolní systémy 14 dohledových a řídicích center 10 představují nová nebo stá35 vající centra zpracování informací pro jednotlivé telematické aplikace telematického systému. Komunikační vazba 15 mezi řídicí logikou JT a dohledovými kontrolními systémy 14, zahrnuje oboustranné předávání informací mezi nimi.

Průmyslová využitelnost

1. Systémy elektronického mýtného

1 .a) U tzv. radiového (mikrovlnného, IR, atd.) systému elektronického mýtného, realizovaného např. v Rakousku, přispěje bezpečnostní telematický identifikátor 1 ke snížení počtu tzv. dohledových bran. Tyto brány jsou velmi drahé, vyžadují realizaci rozpoznávacího systému registrační značky (dále jen RZ) vozidla pro jeho bezpečnou identifikaci. K těmto branám je nutno dovést napájení, včetně telekomunikační prostředí. Pro vedlejší a pro rozsáhlou dopravní infrastrukturu jsou tyto brány limitním prvkem celého systému. Vozidlová jednotka OBU 5 u tohoto známého systému (například jako jednoduchý mikrovlnný identifikátor) není bezpečně svázána s dopravně-přepravním elementem J6. Až pomocí navrženého systému bezpečnostního telematického identifikátoru I je bezpečně svázána s dopravně-přepravním elementem J6 a je možno do stáva-5 CZ 15997 Ul jící vozidlové jednotky OBU implementovat záznamový systém, který zachycuje např. radiové (mikrovlnné, IR, atd.) majáky umístěné kolem dopravní infrastruktury (jedná se často o velmi lacinou variantu majáku vyzařujícího svoji identifikaci bez nutnosti instalace kamerového dohledového systému s kryptovacím systémem proti zneužití), a který tyto události zaznamenává a po příjezdu k dohledovému systému (brána s kamerovým systémem) nebo k místu placení, poskytuje možnost předat nahraná data radiově nebo pomocí chipové karty, atd. do systému billingu, clearingu, apod. Platební systém vyžaduje vysoké požadavky na spolehlivost, bezpečnost, dostupnost, integritu, celého řetězce vozidlové jednotky OBU 5 - dohledové a řídicí centrum 10, kdy pomocí bezpečnostního telematického identifikátoru i je možno tyto požadavky splnit a ío zajistit tyto parametry pro celý zmíněný řetězec. Stávající systémy zajišťovaly pouze tyto parametry mezi vozidlovou jednotkou OBU 5 a centrem zpracování, vazba vozidlo - vozidlová jednotka OBU byla řešena drahým kamerovým a dohledovým systémem.

Navržené řešení výrazně sníží cenu mikrovlnného systému mýtného a zajistí jeho využití i pro vedlejší infrastrukturu i pro velký rozsah zpoplatněné infrastruktury. Jedním z možných technic15 kých řešení systému mýtného je záznam údajů z majáků rozmístěných na dopravní infrastruktuře do databáze vozidlové jednotky OBU 5 včetně kontinuální kontroly integrity vazby vozidlová jednotka OBU 5 - identifikační ochranné jednotky 2. Po naplnění této databáze je možno údaje šifrované pomocí dat z identifikační ochranné jednotky 2 zaslat do dohledového a řídicího centra 10. které se znalostí dat z identifikační ochranné jednotky 2 (získaných při registraci vozidla) dekóduje informace pro platby elektronického mýtného. Tyto informace jsou dále zpracovány, datům z majáků a identifikátorům geo-objektů jsou přiřazeny geografické referenční údaje a dále je vypočtena částka za použití dopravní infrastruktury pro dané vozidlo (daný identifikační kód v identifikační ochranné jednotce 2).

lb.) U tzv. satelitního systému (GNSS/CN) elektronického mýtného realizovaného např. v

Německu přispěje bezpečnostní telematický identifikátor 1 např. ke snížení času montáže vozidlové jednotky OBU 5, kdy tato montáž trvá cca 3 hodiny a je limitním prvkem satelitního systému elektronického mýtného, neboť není možno každé vozidlo odstavit a provést montáž na místě. Aby nedocházelo k diskriminaci vozidel (nutnost instalace jednotky, čekání na instalaci, atd.), budují se duální systémy mýtného - např. platba pomocí internetu, kiosků, atd. - altemativ30 ní platby systém elektronického mýtného velmi prodražují a snižují účinky dohledových systémů a výhod satelitních technologií, které spočívají v řídkém rozmístění dohledových a kontrolních bran. Bezpečná vazba dopravně-přepravní element 16 - vozidlová jednotka OBU 5, založená na instalaci identifikační ochranné jednotky 2, kdy tato identifikační ochranná jednotka 2 je instalována rychle a pouze jednou při registraci vozidla/nákladu (např. v podobě speciální známky, kódu, elektronické RZ, systému e-call, atd.), pak návazný systém vozidlové jednotky OBU 5 pouze sleduje a využívá tuto identifikační jednotku 2 k ochraně a dodržení integrity celého systému, přičemž je možno rychle instalovat i satelitní systémy elektronického mýtného - např. na hranicích zapůjčovat vozidlové jednotky OBU 5, založené na družicovém systému, atd. (identifikační ochranná jednotka 2 zůstává stálé stejná - na tuto identifikační ochrannou jednotku 2 se napojí půjčené vozidlové jednotky OBU 5, které pak využívají identifikačních dat z identifikační ochranné jednotky 2. Jakmile data jsou nedostupná, nebo je detekováno jiné nestandardní zacházení, vozidlová jednotka OBU 5 hlásí chybu a řidič vozidla je nucen provést určité organizační kroky - např. zaparkovat a zavolat opravu vozidlové jednotky OBU 5 apod.) Inteligence bezpečnostního telematického identifikátoru I identifikuje pokus o narušení integrity systému jak ze45 vnitř, tak i zvenku - např. zasíláním falešných signálů družic, apod. formou komparace satelitních informací, informací z radiových majáků a dalších senzorů s referenčními informacemi a informacemi z identifikační ochranné jednotky 2. Vyřešením bezpečné vazby vozidlové jednotky OBU 5 na dopravně přepravní element 16 se otevírá možnost využít komerčně dostupných technologií, například PDA, mobilní telefon, atd. k elektronické platbě mýtného (vozidlo má pouze bezpečnostní telematický identifikátor i s lacinou vozidlovou jednotkou OBU 5, načítající a zaznamenávající data pro elektronické mýtné, přičemž pro komunikaci, lokalizaci, atd. lze využít běžně dostupné systémy.

-6CZ 15997 Ul

Pro navržený systém není nutnost realizace vazby vozidlové jednotky OBU 5 na sběrnice vozidla (např. CAN), kde každý výrobce vozidla má upravený formát a sběrnice je jeho majetkem vazbu vozidlové jednotky OBU 5 na sběrnici CAN nahrazuje inteligence bezpečnostního telematického identifikátoru I, například instalací akcelerometru a využitím jeho dat pro identifikaci narušení integrity systému mýtného. Jedním z řešení je napojení mobilního telefonu s GPS lokátorem a speciálním SW pro výběr mýtného na speciální SIM kartu umístěnou pevně v dopravně-přepravním elementu 16. Tato SIM karta reprezentuje identifikační ochrannou jednotku 2, přičemž tato jednotka bude mít například oproti stávajícím SIM kartám ještě kontrolu pohybu, například pomocí vestavěného akcelerometru. Pro vlastní komunikaci je možnost využití více ío SIM karet tak, aby telefon mohl být použit víceúčelově nebo aby si uživatel mohl vybrat telekomunikačního operátora (SIM) kartu dle komerčních kritérií. Pokud je detekován pohyb dopravně-přepravního elementu 16, například vestavěným akcelerometrem, musí být připojen mobilní telefon s lokátorem (není-li, tak je hlášena chyba a pokus o narušení integrity systému). Pokud je připojen mobilní telefon s lokátorem GPS, probíhají platby a vestavěná SIM karta zajišťuje je15 jich bezpečnost a integritu.

lc.) Využití bezpečnostního telematického identifikátoru pro systémy elektronického mýtného vede jednak o odstranění zásadních nevýhod stávajících systémů - mikrovlnného i satelitního, ale i k definici nového systému založeného na všech dosavadních používaných principech:

- ve vozidlové jednotce OBU 5 je na základě satelitních dat (GNSS, GPS, Galileo, EGNOS, atd.) identifikován průjezd zpoplatněnou oblastí - pomocí GNSS je měřeno, zda se dopravně-přepravní element 16 pohybuje v dané oblasti (ano/ne) v daném časovém intervalu (např. 1 s), a kdy tato data jsou zpracována (testování hypotéz ano/ne na základě časové řady měření), pokud ano, zaznamená se kód úseku/oblasti - k tomuto kódu je již možno přiřadit pevnou ujetou vzdálenost i finanční prostředky (referenční data), pokud ne data jsou smazána);

- ve vozidlové jednotce OBU 5 je na základě dat z radiomajáků identifikován průjezd zpoplatněnou oblastí, například na začátku nebo na konci nebo uvnitř placeného úseku jsou kryptograficky zabezpečené majáky pevně definující projetý geografický bod a na základě těchto dat je možno přiřadit kód úseku/oblasti - k tomuto úseku/oblasti je možno přiřadit ujetou vzdálenost i finanční prostředky;

- ve vozidlové jednotce OBU 5 jsou podpůrné kontrolní prostředky kontrolující data z GNSS i radiových majáků, jednotlivé procesy apod., například akcelerometr apod.;

- pokud všechny výše uvedené informace vzájemně souhlasí, je vygenerován např. úsek/oblast pro zpoplatnění formou kódu, dále kód dopravně-přepravního elementu 16 (data z identifikační ochranné jednotky 2) a tyto data jsou uložena do databáze nebo přímo zaslány do dohledového a řídicího centra 10 - pro bezpečnou komunikaci vozidlové jednotky OBÚ 5 s tímto dohledovým a řídicím centrem 10 se používá šifrovací systém založený na datech z identifikační ochranné jednotky 2.

Tímto řešením lze definovat novou generaci systému elektronického mýtného založenou na bezpečnostním telematickém identifikátoru I dopravně-přepravního elementu 16, jehož pomocí lze řešit účinný dohled a kontrolu a využít tak výhod všech dosavadních technologií elektronického mýtného.

2. Další vozidlové aplikace

Jde například o černé skříňky do vozidel, digitální tachograf, elektronický systém SPZ (AVI, EVI, atd.) - všechny tyto aplikace vyžadují zajištění bezpečné integrity vozidla ve spojení s da45 nou telematickou aplikací. Bezpečnostní telematický identifikátor I podle technického řešení toto řeší pro všechny aplikace a zároveň provádí šifrování pomocí dat z identifikační ochranné jednotky 2, kde tyto data jsou známy jen v dohledovém a řídicím centru 10, čímž vznikne účinný a jednoduchý ochranný systém zajišťující integritu řetězce (dopravně-přepravní prostředek 16 vozidlová jednotka OBU 5 - dohledové a řídicí centrum JO), i s dosažením ochrany citlivých

-7CZ 15997 Ul osobních i jiných informací. Data z identifikační ochranné jednotky 2 lze využít ke kontrole i zabezpečení jednotlivých procesů různých telematických aplikací.

3. Sledování pohybu a bezpečnosti vozidel

Jde o variantu elektronické RZ či jiné identifikace vozidla popsané u systému elektronického mýtného - tato identifikace přispěje k bezpečnému dohledu, například nad rychlostí jízdy vozidla apod., bez využívání kamer rozpoznávajících RZ. Systém je využitelný ve všech druzích dopravy - železnice, lodní doprava, kombinovaná doprava, atd. Takto lze počítat např. vagóny vlaku, provádět zabezpečení pohybu dopravně-přepravního prostředku 16 apod.

4. Sledování pohybu a bezpečnosti nákladu ío Jde o bezpečnou identifikaci nákladu, případně několika nákladů a kontrolu zda nejsou spolu přepravovány například nebezpečné náklady zvyšující riziko havárie apod., kdy vše se odehrává na bázi tzv. bezvýznamových identifikátorů.

Výše uvedené systémy telematických identifikátorů člověk (identifikátor člověka např. otisk prstu, EEG, atd.), vozidlo(a), náklad(y), funkce, procesy, atd. mohou být identifikačně svázány a může tak být generován bezpečnostní kód charakterizující celý řetězec a identifikující jednotlivé narušitele systému, kde kód může obsahovat i kódy jednotlivých dílů dopravně-přepravního elementu 16, UN kódy nebezpečných nákladů, kódy procesů, funkcí, apod. Čím více prvků má daný telematický řetězec, tím složitější je provázanost bezpečnostního telematického identifikátoru 1 s těmito prvky a tím vyšší stupeň zabezpečení celého řetězce člověk (lidé), vozidlo(a), náklad(y), dohledové a řídicí centrum JO centra), funkce, procesy apod. může bezpečnostní telematický identifikátor 1 zabezpečit.

Claims (4)

1. Zapojení vozidlové jednotky OBU (5) v telematickém systému, zejména pro dopravněpřepravní elementy (16), vyznačující se tím, žek vozidlové jednotce OBU (5) je

25 prostřednictvím komunikačního rozhraní (6) přiřazena přes řídicí logiku (3) fyzicky oddělená identifikační ochranná jednotka (2), bezpečně mechanicky fixovaná na dopravně-přepravní element (16) a tvořící spolu s OBU jednotkou (5) a řídicí logikou (3) bezpečnostní telematický identifikátor (1) dopravně-přepravního elementu (16), pro jeho jednoznačnou a průkaznou identifikaci a určení polohy a/nebo projetého geografického úseku/sektoru ve vazbě na dohledová a

30 řídicí centra (10), vybavená databázemi (12) těchto identifikačních ochranných jednotek (2) pro jejich komparaci v řídicí logice (11) alespoň jednoho dohledového a řídicího centra (10).

2. Zapojení vozidlové jednotky OBU (5) podle nároku 1, vyznačující se tím, že identifikační ochranná jednotka (2) obsahuje mikročip s bezpečnostními kódy a šiframi s kryptologickými klíči a jedinečné rozpoznávací, klasifikační a identifikační data dopravně-přepravní35 ho elementu (16) a/nebo charakteristiku nákladu.

3. Zapojení vozidlové jednotky OBU (5) podle nároků la2, vyznačující se tím, že identifikační ochranná jednotka (2) s mikročipem a/nebo řídicí logika (3) obsahuje ochranné prvky pro detekci nestandardního užívání bezpečnostního telematického identifikátoru (1).

4. Zapojení vozidlové jednotky OBU (5) podle nároku 1, vyznačující se tím, že

40 bezpečnostní telematický identifikátor (1) je připojen pomocí komunikačního protokolu (9) k alespoň jednomu dohledovému a řídicímu centru (10) prostřednictvím libovolně volitelného operátora mobilních sítí.

1 výkres