Технологии связи для охранных систем. Виды и особенности применения

Системы передачи извещений (СПИ) можно разделить на несколько групп в зависимости от способов и технологий передачи с охраняемых объектов на пульты централизованного наблюдения. Рассмотрим ключевые особенности их применения и технологические инновации.


 
Роман Бочаров
Генеральный директор
компании "Мегалюкс"

 

 

Изменения в развитии технологий явились очередным этапом совершенствования способов передачи в СПИ.

Проводные системы

Исторически сложилось первенство проводных систем. Но и они претерпевают изменения.

Передача сигнала по сети 220 В 
Менее всего развиты системы, передающие сигнал по сети 220 В и использующие различные технологии, в том числе PLC (Power Line Communication). Использование уже проложенных коммуникаций является безусловным преимуществом, однако дистанционное ограничение (возможна передача данных только до ближайших трансформаторов) и неустойчивость из-за возможных частотных коллизий с другими системами (включая отдельные осветительные приборы) пока не дают возможности более широкого развития данных систем. 

Наибольшее развитие среди проводных систем получили системы с дозвоном, использующие общемировые протоколы, такие как Contact ID и др. Очевидными недостатками данных решений являются отсутствие возможности постоянного мониторинга собственно сети (осуществляются периодические тестовые дозвоны) и зачастую неудовлетворительное состояние телефонных линий в России.

Выделенные линии 
Системы, построенные на выделенных линиях, имеют постоянный мониторинг, но требуют обязательной установки ретрансляторов на АТС. Это особенно проблематично при переходе на новые технологии (в том числе на оптоволокно). Оптоволоконные системы редко применяют как самостоятельные при охране объектов, а вот построенные на их основе системы с протоколом TCP/IP имеют гораздо большее развитие. 

IP-системы 
Интернет-системы работают как с использованием проводных линий (на базе технологий типа ADSL или оптоволокна), так и симбиозно с радиоканальными GSM- и GPRS-системами и основным протоколом TCP/IP. Данный вид систем получил максимальное развитие (особенно в последние годы) и продолжает развиваться и интегрироваться с системами видеонаблюдения, контроля доступа, диспетчеризации объектов на уровне автоматизированных систем учета энергоресурсов.

Радиоканальные системы

Основными факторами, способствующими внедрению радиоканальных систем передачи извещений (РСПИ), являются:

  1. возможность охраны нетелефонизированных объектов;
  2. оперативность развертывания и внедрения;
  3. высокая скорость передачи информации;
  4. высокая информативность сообщений – дает полную картину событий на объектах;
  5. возможность подключения одного передатчика для охраны нескольких объектов;
  6. несовместимость работы ранее используемых телефонных систем с современными линиями связи – ISDN, оптоволокно и т.д.;
  7. низкие качество и надежность старых телефонных сетей;
  8. все большая финансовая нагрузка на охранные структуры с введением повременной тарификации за услуги операторами проводной связи;
  9. возможность создания локальной охранной системы с дальнейшим гибким наращиванием;
  10. возможность создания независимой системы охраны для ведомства или организации.

Каналы сотовой связи 
Ныне более 90% – GSM, реже CDMA. Основными достоинствами охранных GSM-решений являются:

  • использование уже построенных сетей;
  • возрастающие зона покрытия и устойчивость сетей;
  • убывающая стоимость трафика и оборудования за счет развития технологий производства;
  • возможность работы с несколькими операторами – дублирование;
  • разные способы доставки – SMS, CSD, а также GPRS – симбиоз с IP. Простейшая интеграция на программном уровне с другими системами. Существуют и очевидные недостатки:
  • зависимость от операторов, их наличия и цены за трафик;
  • за устойчивость и своевременность работы сетей операторы не ручаются: "Синдром Нового года" или еще хуже – при ЧС;
  • масса доступных глушилок, от которых не спасут ни две ни три SIM-карты.

В МЧС охранные системы на базе сотовой связи не входят в "Концепцию построения комплексной радиоканальной системы мониторинга безопасности объектов" от 2008 г., а приказом № 274 от 01.06.2011 разрешаются для применения только в качестве резервного канала.

Нелицензированные частоты

К ключевым достоинствам использования нелицензированных частот можно отнести два:

  • отсутствие необходимости приобретения частотных номиналов и регистрации средств РЭС;
  • невысокая стоимость за счет развития технологий производства чипов – практически готовых приемопередающих устройств.

СВ-диапазон (Citizens Band) 
26,960 и 26,945 МГц. Отмечается хорошая огибаемость препятствий радиоволнами данного диапазона. Однако небольшая разрешенная для целей охраны мощность (всего до 2 Вт), сильная засоренность эфира (особенно в городах), наличие всего двух номиналов всеми используемых частот и большие габариты эффективных антенн данного диапазона стимулировали развитие таких решений преимущественно в сельской местности.

ISM-диапазоны 
Это самый распространенный в мире безлицензионный диапазон (Industrial, Scientific and Medical – 433,92 МГц). Отличается очень дешевой элементной базой (чип – передатчик), процессором с хорошей "пробиваемостью" (по сравнению с СВ) в густо застроенных районах, меньшими габаритами антенн. 

Однако данный диапазон засорен более всех остальных: автосигнализации, игрушки, системы управления. А малая разрешенная мощность (10 мВт) позволяет обеспечить большую дальность при использовании направленных выносных антенн только в прямой видимости.

Диапазон 2,4 ГГЦ – ZigBee 
ZigBee – это новая технология построения беспроводных сетей передачи данных в семействе IEE 802.15 Low Rate Wireless Personal Area Network (LR-WPAN – беспроводные персональные вычислительные сети).

ZigBee являются самоорганизующимися и самовосстанавливающимися сетями, что значительно облегчает инсталляцию системы, так как узлы способны самостоятельно определять и корректировать маршруты доставки данных. ZigBee – высоконадежный рентабельный, энергоэкономичный протокол, предназначенный для построения сетей для мониторинга (сбора данных) и управления. 

В сети ZigBee устройства при включении питания, благодаря встроенному программному обеспечению, умеют сами находить друг друга и формировать сеть, а в случае выхода из строя какого-либо из узлов или помеховой ситуации умеют устанавливать новые маршруты для передачи сообщений. Технология ZigBee может быть использована как для реализации простых соединений "точка-точка" и "звезда", так и для образования сложных сетей с топологиями "кластерное дерево" и "ячеистая сеть".

Стандарт ZigBee оптимален для построения крупных сетей разнообразных устройств в масштабах предприятий и офисных зданий, а также локально распределенных объектов: загородные поселки, спорткомплексы, склады, базы, рынки и т.д. Радиус охвата устройств Zig-Bee зависит от очень многих параметров, но в первую очередь – от чувствительности приемника и мощности передатчика. На открытом пространстве расстояние между узлами в сети ZigBee измеряется от сотен метров до километров, а в помещении – десятками или сотнями метров. Зона покрытия ZigBee значительно шире, чем расстояние между узлами, поскольку за счет ретрансляции сообщений осуществляется наращивание сети. 

ZigBee-модули самостоятельно образуют сеть и поддерживают ретрансляцию сообщений. Модули ZigBee не требуют конфигурирования и содержат встроенный протокол пакетной передачи данных с проверкой целостности передаваемых данных. Продвижением ZigBee занимается одноименный альянс из более чем сотни компаний, возглавляемый такими гигантами, как Philips, Samsung, Mitsubishi, Motorola и др. Однако высокая стоимость элементной базы (в десятки раз дороже, чем для 433,92 Мгц) и непонимание заказчиком очевидных преимуществ данной технологии пока не способствуют повсеместному развитию систем.

868 МГц 
Еще совсем недавно общемировой диапазон как для датчиков, так и для мониторинга. Отличается более миниатюрными и эффективными антенно-фидерными устройствами (АФУ), современной элементной базой с разумным программным использованием спектра аналогично ZigBee, чистым по сравнению с 433 МГц диапазоном, большей разрешенной – в 2,5 раза – мощностью. 

Радиоканалы с выделенными частотами в VHF/UHF-диапазонах

Можно выделить два специфических недостатка радиоканала в диапазонах VHF/UHF:

  • обязательное оформление с фиксацией территории частотного ресурса, дальнейшей 
    обязательной регистрацией средств РЭС и платы за использование частот; 
  • необходимость построения (в отличие от GSM) собственной сети с использованием ретрансляторов при ее расширении. 
Но достоинства весьма существенны: 
  • максимальная разрешенная мощность – залог большой дальности и хорошего прохождения и в городе, и в сельской местности; 
  • независимость от операторов и состояния их сетей; 
  • возможность использования внутренних антенн на охраняемых объектах при больших дальностях; 
  • частоты выданы и контролируются государственными органами;
  • номиналы выдаются только конкретным пользователям или структурам.

Как результат – главенствующее использование этих систем (как в мире, так и в России) в вооруженных силах, ВМФ, МВД, МЧС, ФСБ, авиации, космонавтике и в других отраслях.

Комплексный подход

Безусловно, ни один из способов передачи сигнала не является идеальным для охранных систем. Только комплексное использование различных решений с учетом ТЗ на конкретный объект (предприятие, район или город) может стать оптимальным выбором.

А взаимный мониторинг комплексно используемых технологий (дублирование) является залогом успеха в решении вопроса безопасности.

Источник: http://www.aktivsb.ru/