|
В мире продолжается устойчивый рост доли радиоканальных систем охраны периметра. И хотя большая часть таких устройств по-прежнему принадлежит традиционным однонаправленным системам, всё большее признание завоевывают беспроводные системы, в которых используется двунаправленный обмен данными между контрольной панелью и всем периферийным оборудованием. Беспроводные системы первого поколения пока сохраняют свои позиции в силу инерционных процессов и более низкой стоимости. Правда, сейчас стало заметно, что разница в цене постепенно сокращается. Но на самом деле многие компании, которые широко используют беспроводные решения в своих инсталляциях, еще до конца не осознают все преимущества двунаправленных систем и возможный суммарный экономический эффект от их использования. Почему мы говорим «суммарный»? Потому что до сих пор во внимание принимается только цена закупки, а дальнейшая эксплуатация в расчетах особенно не используется. Это в корне неправильно. Ведь дополнительные высокие расходы на эксплуатацию могут значительно сократить доходную часть, а в некоторых случаях свести ее к нулю или даже трансформировать в убытки.
А почему мы говорим: «возможный эффект»? На сегодняшний день не все представленные на рынке системы с двунаправленной радиосвязью могут создать экономический эффект от их эксплуатации в полном объеме, так как степень использования двунаправленной передачи в них разная. Фактически существует градация от полностью функциональных до псевдодвунаправленных систем. Безусловно, все такие системы имеют приемопередатчики в приемно-контрольном приборе и периферийном оборудовании. Но это то единственное, что объединяет их и позволяет отнести к одному классу. Существует множество нюансов в технических деталях организации радиообмена. Важные различия также проявляются в том, как именно используется двунаправленный обмен данными. В данной статье как раз и будет идти речь о том, на что следует обращать внимание при анализе беспроводных систем с двунаправленной связью. Мы не будем рассматривать системы, в которых двунаправленная связь применяется только для устройств управления и звуковых оповещателей, так как по принципу организации радиоканала их следует относить к однонаправленным системам, что бы ни заявляли производители или поставщики подобного оборудования.
Бесконфликтные протоколы обмена
Все системы с односторонним протоколом обмена являются конфликтными. Для таких систем всегда существует вероятность, когда несколько извещений от разных устройств одновременно поступят на одно приемное устройство – и это может привести к потере важной информации. Например, можно потерять извещение о тревоге, а повторной передачи может не произойти в силу специфики работы энергосберегающего режима пассивных инфракрасных извещателей. Конечно, производители таких систем используют различные способы повышения достоверности передачи извещений (например, многократное повторение), но конфликты не могут быть устранены полностью по причине принципа работы однонаправленного радиоканала. Фактически для подобных систем возможны лишь компромиссные решения между количеством беспроводных устройств в системе, сроком службы источников питания и процентом потери передаваемой информации.
В двунаправленных системах появляется возможность полностью устранить конфликтные ситуации, и ни одно устройство не будет мешать работе всех других устройств беспроводной системы. Для того чтобы разделить каналы между периферийными устройствами и контрольной панелью, в бесконфликтных системах используют следующие способы: частотное разделение FDMA, временное TDMA или кодовое CDMA. Многие производители указывают в своей документации, какой способ реализован в их системе. На это следует обращать внимание, так как исходя из этого понятно, какой тип протокола используется в системе: конфликтный или бесконфликтный.
Автоматическая регулировка мощности излучения
В односторонних системах, в принципе, нет возможности автоматического изменения мощности передатчика. В двунаправленных системах такая возможность существует, и, как правило, производитель, который реализовал данную особенность в системе, отмечает это в технической документации или рекламных материалах. Использование данной технологии позволяет значительно снизить энергопотребление беспроводных устройств.
Использование нескольких частотных каналов с автоматическим переключением
Для повышения надежности доставки сигналов некоторые производители двунаправленных систем используют несколько частотных каналов с автоматическим переключением. Например, при использовании технологии FHSS (псевдослучайная перестройка рабочей частоты) значительно повышается эффективность передачи сигналов при наличии сильных линейных искажений (замираний) в канале передачи данных. Фактически диапазон разделяется на частотные каналы, и приемник (и передатчик) синхронно переходит на один из частотных каналов в зависимости от прохождения сигналов и времени.
Шифрование канала передачи данных
В большинстве однонаправленных систем защита канала передачи данных не используется вовсе или используется только для устройств управления. Как правило, для защиты от считывания команд управления применяется традиционный динамический код. Данный код не является надежной защитой, так как может быть легко взломан при наличии соответствующего оборудования.
В двунаправленных системах возможно использование защиты высокого уровня. Например, некоторые производители применяют в своих системах алгоритм AES, который является симметричным алгоритмом блочного шифрования (размер блока – 128 бит, ключ 128/192/256 бит), что говорит о высокой степени защиты передаваемых данных. Здесь можно упомянуть, что Агентство национальной безопасности США постановило, что шифр AES является достаточно надежным, чтобы использовать его даже для защиты сведений, составляющих государственную тайну. В настоящее время алгоритм AES является одним из самых распространенных алгоритмов симметричного шифрования.
Режимы работы извещателей движения
Все беспроводные ПИК-извещатели с однонаправленной связью работают в энергосберегающем режиме. Суть этого режима состоит в следующем. После факта детектирования движения человека в извещателе запускается внутренний таймер, который установлен на определенное значение временного интервала (около 3–5 минут). Если в данном интервале времени извещатель повторно обнаружит движение человека, то таймер перезапускается заново. При этом повторной передачи сигнала на приемник не произойдет. Так может продолжаться много раз, если в помещении находятся люди. Естественно, когда последний человек покинет помещение, то после окончания последнего отсчета времени извещатель перейдет в режим готовности передачи радиосигнала. Соответственно, следующая активация извещателя приведет к отправке тревожного сообщения на приемник. Данный режим был разработан для увеличения срока службы источника питания, так как именно в момент излучения радиосигнала происходит наибольший расход энергии. Без режима энергосбережения установка беспроводного ПИК-извещателя в офисном помещении приводила бы к разряду батарейки в считанные месяцы или недели, так как в рабочее время в офисных помещениях обычно находятся люди.
Описанный механизм энергосбережения относится преимущественно к симплексным (односторонним) радиоканальным системам, но подобный режим реализован и в некоторых двунаправленных системах.
Для дуплексных (двухсторонних) систем энергосберегающий эффект может быть достигнут и другим способом, так как извещатель может получать информацию от контрольной панели о том, в каком режиме находится система. Если система снята с охраны, то извещатель не будет посылать тревожные извещения на контрольную панель. Данная особенность приводит к следующим важным результатам: значительно увеличивается срок службы батареек. Если система стоит на охране, то извещатель после передачи тревоги на панель при обнаружении движения человека не «засыпает», а продолжает работать подобно проводному извещателю.
Подчеркнем, что данный режим реализован не всеми производителями беспроводных ПИК-извещателей.
Критерий оценки истинности или ложности тревожного извещения от извещателей движения
В случае если производитель двухсторонней системы отказался от традиционного энергосберегающего режима с таймером, то при движении нарушителя контрольная панель получит не одну, а несколько тревог в короткий промежуток времени (несколько секунд). При трансляции тревожных сообщений на пульт централизованного наблюдения или пользователю получение множественных тревог по одной зоне будет однозначно указывать, что тревога истинная, а не ложная. Подобная информация особенно важна, если получатель тревожных сообщений должен определить характер ответных действий. Например, отдать команду службе реагирования с указанием степени достоверности тревоги. Другой немаловажный аспект такого режима извещателей – это повышение безопасности. Например, однократная тревога от извещателя в условиях сильных радиопомех может быть пропущена, детектор после однократной передачи перейдет в режим «сна», и нарушитель сможет спокойно ходить по охраняемому помещению. Здесь можно добавить, что некоторые производители двусторонних систем имеют специальный параметр в контрольной панели «Двойная тревога», которая определяет тревогу как две последовательные тревоги в одном извещателе в течение заданного интервала времени. Данная опция позволяет значительно уменьшить число ложных тревожных извещений, передаваемых на пульт централизованного наблюдения.
Проверка работоспособности ПИК-извещателей
Не надо забывать, что все пассивные инфракрасные извещатели с односторонней связью работают в энергосберегающем режиме и для проверки области обнаружения инсталлятору предоставляется лишь ограниченное время. В режиме тестирования извещатель включает светодиод и передает тревожные извещения на приемник каждый раз, когда регистрирует движение человека в зоне обнаружения. Для перевода извещателя в этот режим производители используют различные способы. Самый распространенный способ – установка в извещатель батарейки. Извещатель автоматически возвращается в энергосберегающий режим через небольшой интервал времени (около 10–15 минут). Для двусторонних систем возможно включение режима, когда извещатель будет без временного ограничения всегда передавать сигналы тревог на контрольную панель. Поэтому в таких системах очень удобно настраивать зоны обнаружения извещателей, не беспокоясь, что они неожиданно вернутся в режим» сна».
Диагностика канала связи на этапе инсталляции
Не имеет значения, к какому типу относится система, одной из важнейших процедур наладки является диагностика уровня поступающих сигналов от извещателей. Специалисты, которые уже имеют богатый опыт инсталляции радиоканального оборудования, хорошо знают, что надежность всей системы напрямую зависит от того, насколько грамотно проведена процедура диагностики. В режиме диагностики следует добиться получения устойчивого приема от каждого извещателя. Если данное правило будет нарушено, то при дальнейшей эксплуатации могут выявиться случаи «потери» радиоустройств. Практически все беспроводные системы предусматривают возможность индикации уровня принимаемого сигнала. Но в односторонних системах данную информацию можно просмотреть только на контрольной панели, а в двусторонних появляется возможность наблюдать качество канала связи по индикации светодиода самого извещателя. Понятно, что последний вариант гораздо удобнее, так как установщик может оперативно поменять месторасположение извещателя, не возвращаясь каждый раз к контрольной панели. Но опять следует подчеркнуть, что это только возможность, так как не все производители реализовали ее в своих системах на практике.
Изменение настроек извещателей и другого периферийного оборудования
Во всех односторонних системах единственный способ поменять настройки извещателя – это снять его верхнюю крышку и поменять положение переключателей/перемычек. В процессе наладки оборудования инсталлятору может понадобиться не один раз провести данную процедуру. Если в системе используется большое число беспроводных устройств, то можно представить, с какими сложностями сталкивается установщик на этапе наладки оборудования. В системах с двунаправленной связью имеется возможность настройки извещателей с контрольной панели. Особо обратим внимание, что это только возможность, которая обусловлена способом организации радиоканала. В реальной жизни не все производители двусторонних систем реализовали данную функцию в своем оборудовании.
Упрощенный поиск нужного устройства
Представьте себе такую ситуацию: на объекте установлено более 50 извещателей и инсталлятору необходимо провести техническое обслуживание одного из них, например, заменить батарейку. Простая задача? На первый взгляд никаких сложностей не должно возникнуть. Как правило, у инсталлятора имеется информация о номере/названии зоны. Но если по какой-то причине у него под рукой не окажется плана размещения беспроводного оборудования, то поиск нужного устройства выльется в очень трудоемкую задачу. В некоторых случаях установщики меняют батарейки во всех устройствах сразу, хотя это далеко не оптимальный выход из подобной ситуации.
В некоторых (но не всех) двухсторонних системах данная проблема имеет элегантное решение: установщик может включить постоянное мигание светодиода того устройства, которое он хочет найти. В этом случае найти устройство не представит большого труда.
Звуковое оповещение на базе пожарных извещателей
Важным элементом любой системы охраны является звуковое оповещения, которое должно своевременно предупредить людей о возникновении нештатной ситуации. Для зданий с большим количеством помещений это непростая задача. Некоторые производители двунаправленных беспроводных систем используют пожарные извещатели в качестве системы звукового оповещения. Данная особенность реализуется благодаря двум факторам: наличия в пожарных извещателях встроенной мини-сирены и возможностью извещателя принимать управляющие команды от контрольной панели. Таким образом, достигается возможность информирования о возникновении различных тревожных событий: пожаре, утечке газа или протечки воды, проникновении нарушителя. Теперь в случае использования подобных систем традиционные звуковые оповещатели для внутренней установки можно совсем не использовать и ограничиться только пожарными извещателями.
Дополнительные возможности двунаправленных систем
Хотя двунаправленные системы в силу организации радиоканала имеют ряд неоспоримых преимуществ перед однонаправленными системами, истинный потенциал всего охранного комплекса может раскрыться во взаимодействии объектовых приборов и удаленного компонента, который устанавливается на пульте централизованного наблюдения (ПЦН). Дело в том, что если объектовый прибор имеет двунаправленный обмен с центральным приемным устройством (сервером) по GPRS/IP-каналам, то появляется уникальная возможность управления режимами работы не только объектового прибора, но и дойти до уровня управления всего периферийного оборудования. Безусловно, данные функциональные особенности абсолютно невозможно реализовать в односторонних беспроводных системах. Коротко остановимся на этих дополнительных возможностях:
• Удаленное изменение настроек беспроводных извещателей: у инсталлятора появляется возможность получить удаленный доступ к изменению настроек любого устройства в системе. Например, необходимо поменять параметр алгоритма обнаружения в уличном охранном извещателе, который установлен в загородном доме.
• Удаленное включение «Тест прохода»: оператор сервера или инсталлятор может удаленно перевести все беспроводные извещатели в данный режим. Система при этом остается снятой с охраны, но оператор может проверить, все ли извещатели работают исправно. Не следует забывать, что ПИК-извещатели, если они не обладают специальной защитой (антимаскирование), могут быть заблокированы распылением на оптической системе аэрозольных веществ.
• Удаленное включение режима диагностики: оператор сервера или инсталлятор может удаленно перевести все беспроводные извещатели в режим диагностики канала связи.
• Удаленная команда на получение видеоролика: некоторые системы имеют в своем арсенале устройства видео/фотофиксации, основное назначение которых передача видеоизображения в случае возникновения тревоги. При наличии двунаправленного обм- видеоролика по запросу.
Подытоживая все вышеизложенные особенности двунаправленных систем, можно выделить следующие основные положения. По отношению к односторонним системам двусторонние системы:
Имеют большую надежность передачи извещений.
1. Лучшую криптографическую защиту.
2. Больший срок службы батареек.
3. Большую область охвата.
4. Удобнее в наладке, диагностике и обслуживании.
5. Предоставляют больше информации на ПЦН для принятия оптимального решения по реагированию.
|
