17 июня 2008
С. Найгрен. Передовая коммуникация в современных беспроводных системах сигнализации.
ПЕРЕДОВАЯ КОММУНИКАЦИЯ В СЕГОДНЯШНИХ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ СИГНАЛИЗАЦИИ
С. Найгрен
Беспроводные сигнальные системы инсталлируются быстро. Однако, качество различных систем тоже различно и требования к системам зависят от решаемой задачи. Современные беспроводные системы сигнализации работают, например, с обычными системами передачи данных.
В серии статей будет рассказано, как эта технология безопасности работает и как она может использоваться. Мы начинаем с основ этой технологии и дадим краткий обзор областей, где эти системы используются сегодня.
Использование беспроводных систем и датчиков тревожной сигнализации становится все более и более обычным в последние годы. Первое массовое использование беспроводной технологии в этих системах началось приблизительно в 1990 г. В Соединенных Штатах эти виды систем распространяются быстро, для защиты строительных участков, например. К концу столетия быстрый рост инсталляций с использованием беспроводной технологии начался в Европе. Это было вызвано тем, что несколько больших компаний в сфере безопасности, такие как Securitas, начали продавать беспроводные системы сигнализации для частных домов. Сегодня можно видеть результаты этого. Продажи домашних тревожных сигнализаций частным лицам почти полностью состоят из беспроводных систем.
Преимущества беспроводных систем
Беспроводные системы сигнализации для бытового рынка очень легки для инсталляции. Контрольная панель соединяется с телефонной линией или GSM телефоном, а несколько беспроводных датчиков размещаются по дому в удобных местах. В большинстве случаев потребитель может инсталлировать систему своими силами, хотя и имеется некоторый риск, что детекторы будут расположены неправильно.
С деловой точки зрения установка системы сигнализации самой по себе не является основной заботой для компании безопасности. Что действительно является важным, так это то, как привязать клиента к службе охраны или мониторинга, договора с которыми продлеваются ежегодно. Технические инсталляции становятся все менее и менее доходными и эта тенденция усиливается с введением беспроводных систем сигнализации. Бизнес-концепция подобна ситуации, когда операторы мобильных сетей предлагают телефон бесплатно, если подписываешься на абонемент.
Гибридные системы получают импульс
Однако не только на потребительском рынке могут быть найдены беспроводные системы сигнализации. В коммерческих инсталляциях беспроводная технология также становится более и более обычной. Фактически есть три или четыре типа приложений.
Часто инсталлируются так называемые гибридные системы (системы смешанной технологии). Это наиболее быстрорастущий сегмент на коммерческом рынке. В этом случае обычная стационарная сигнализация дополняется беспроводной технологией. Можно, например, использовать беспроводные датчики, когда существующая система сигнализации требует некоторых небольших дополнений, или когда есть потребность в подвижных датчиках.
Один из примеров - когда датчики необходимы в местах, куда трудно проложить кабель. Или если имеем дело с историческими зданиями или помещениями, где прокладка кабелей не разрешается. Пока что есть немного примеров инсталляций в коммерческих помещениях, полностью базирующихся на беспроводной технологии. Смешанные технологии, с другой стороны, весьма распространены. В дополнение к датчикам вторжения, некоторые изготовители предлагают датчики пожарной сигнализации, выполненные по беспроводной технологии.
Временные инсталляции
Тревожные системы для строительных площадок и тревожные сигнализаторы - другие сегменты рынка, куда уже вторглась беспроводная технология. И для этого имеются серьезные основания.
Тревожные системы рабочего места - это системы, устанавливаемые на машинах, на стройплощадках и т.п. местах. Беспроводная технология часто единственный выбор в этих ситуациях. Это может быть пара ангаров, используемых в течение нескольких месяцев, а затем перемещаемых на другое место; лесорубная техника на лесных делянках, где беспроводные датчики связаны с тревожным передатчиком через GSM или по радиоканалу; операторная тревога, используемая для аварийной остановки и защиты людей, работающих в вблизи опасных машин.
Последнее применение, конечно, тесно связано с тревожными сигнализаторами, где беспроводные системы на настоящее время широко распространены. Обычные тревожные кнопки под столом все еще используются во многих местах, но когда персонал вынужден передвигаться в зоне высокого риска, профсоюзы обычно требуют носимых тревожных сигнализаторов. Мы еще вернемся к этому вопросу и рассмотрим его в деталях в одной из будущих статей.
Беспроводная технология вызывает сомнения
Много инсталляторов тревожных сигнализаций имеют серьезные сомнения относительно беспроводных систем тревожной сигнализации. Большинство монтажников имеет обширный опыт в работе с кабелями для проводных систем, но мало разбираются в том, как работают системы, базирующиеся на радио и как проектировать такие системы. Вот почему имеется рыночных порог для технологии. Некоторые монтажники не приемлют беспроводные системы категорически, в то время как другие приняли их и начали продавать беспроводные системы как дополнение к основной.
Остерегайтесь хлама!
Как и со всеми новыми устройствами, качество оборудования и датчиков меняется в весьма широких пределах. Вследствие недостаточного опыта некоторые инсталляторы пошли по пути импорта дешевых систем в основном из Китая и Юго-Восточной Азии. Это привело к тому, что рынок оказался наводнен беспроводным оборудованием различных марок, качество которого весьма и весьма различное. Поэтому важно помнить об этом. Беспроводной датчик, который слишком чувствителен к помехам, может вскоре оказаться не полезней простой деревяшки, т.к. будет генерировать фальшивые тревоги и в конечном итоге потребуется его замена.
Первое поколение
Как это работает? После выходя беспроводной технологии на рынок, ее развитие прошло несколько стадий. Тревожные сигнализации первого поколения были разработаны на основе очень простых, аналоговых систем радиосвязи, где связь между передатчиком и приемником осуществлялась простым текстом. Таким образом, коммуникация не была зашифрована. Другими словами, не было никакой обратной связи между приемником и передатчиком. Не было возможно послать какое-либо подтверждение по радиолинии - и не было возможно контролировать связь и проверить, что датчик действительно работает. В некоторых устройствах тревожное сообщение посылалось несколько раз подряд, чтобы гарантировать, что сообщение прошло.
Конечно, в конце концов люди заметили, что это не было хорошим решением. Не было возможности обнаружить какие-либо дефекты в инсталляции, временной шум мог легко дезактивировать систему, а отсутствие надлежащей защиты от взлома тоже не несло ничего хорошего.
Второе поколение
Это все привело к развитию второго поколения систем, где к приемнику или передатчику были добавлены часы, а датчики (передатчики) заставили регулярно посылать короткие тестовые импульсы. Система программируется так, чтобы ожидать испытательный пульс в заданном временном интервале, например раз в день или раз в полчаса. Таким образом можно ввести простую защиту от ошибки и саботажа: подать сигнал тревоги, если испытательный пульс не прибыл в заданный срок. Но сигналы все еще посылали простым текстом, в качестве альтернативы - в форме простого потокового крипто.
Третье поколение
Чтобы преодолеть эти недостатки, некоторые изготовители начали разрабатывать третье поколение беспроводных систем сигнализации. Они появились на рынке с наступлением нового века. Был сделан шаг от пассивного приема до вполне полноценной коммуникации. Передатчик и приемник были построены как радио-модемы, с возможностью и посылать, и получать данные. Это дало возможность посылать подтверждения по радиосвязи, и даже модернизировать программное обеспечение особо продвинутых датчиков непосредственно по радиосвязи.
Вместо того, чтобы полагаться на регулярные тест-сигналы, связь в этих системах стала дуплексной. Тревожное сообщение повторяется до тех пор, пока контроллер не даст подтверждение о приеме. Кроме того, технология предлагает возможность достаточно легкого шифрования связи.
Самый большой недостаток беспроводных систем сигнализации третьего поколения это, по всей видимости, цена. Стоимость инсталляции системы третьего поколения примерно в три раза выше, чем системы первого поколения.
США и Европа доминируют
Много беспроводных систем сигнализации, продаваемых сегодня, производятся в Азии, где широкое распространение получило производство базовых систем с пассивными приемниками. Системы сигнализации, основанных на радиомодемах, развиваются прежде всего в США и в Европе.
Цифровая технология более безопасная
Связь в типичной беспроводной системе сигнализации осуществляется на специальных частотах. Обычно для этого не требуются лицензии. В начале большинство беспроводных систем сигнализации использовало полосу частот приблизительно 433 МГц, но позднее была предоставлена новая полоса в диапазоне 868 МГц.
С одной стороны досягаемость лучше в системе, работающей над 433 МГц, но работа на этой частоте требует более длинной антенны, а передатчик требует большего количества энергии. По этой причине большинство изготовителей сегодня переключило частоту и строит свои передатчики на полосу частот вблизи 868MHz. Поскольку беспроводные системы тревожной сигнализации становятся все более и более популярными, эта полоса радиочастоты начинает переполняться.
«Время атаки»
В этом контексте важно отметить, что лучше купить систему сигнализации, которая не занимает радиолинию дольше, чем необходимо. Некоторые люди говорят о так называемом «времени атаки», которое характеризует скорость, с которой осуществляется радиообмен. При большом времени атаки увеличивается риск воздействия радиошума или сигнала от других систем, находящихся поблизости. Также важно, чтобы покупаемая система имела цифровое управление тревожной радиолинией. В прошлом довольно часто случилось, что аналоговые сигналы, интерферируя, усиливали друг друга, что при неблагоприятных условиях приводило к активации передатчика и к ложной тревоге. Эта проблема исчезает, если тревога активируется определенной цифровой последовательностью.
Увеличение «дальнобойности» систем при помощи ретрансляторов
Еще одно явление, которое начинает проявляться в настоящее время – это возможность соединить беспроводные устройства в цепь и заставить их работать как ретрансляторы по отношению друг к другу. При этом можно преодолеть ограничения по дальности. Следует отметить, что дальность тревожной связи «точка-точка» зависит от конструкции конкретного устройства, но не превышает 500 метров.
Устройства соединяются в цепь таким образом, чтобы получилась сетевая организация. И доставка сигнала осуществляется по тем же принципам, как работает Интернет. Системы такого типа могут использоваться для инсталляций в больших универмагах, торговых центрах, общественном транспорте и тому подобных приложениях.
Источник: SecurityWorldHotel
