БЕСПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Широкое распространение среди оборудования систем безопасности, видеонаблюдения, контроля доступа и телеметрии получили технологии беспроводной передачи данных.

Их применение дает довольно большие преимущества. Но являются ли существующие беспроводные технологии взаимозаменяемыми и одинаково полезными для решения практических задач.

Отличия в технических параметрах и эксплуатационных характеристиках делают проблему выбора конкретных беспроводных устройств довольно сложной. В данной статье будут приведены ключевые характеристики стандартов и даны рекомендации по их применению.

GSM И GPRS СИСТЕМЫ

GSM стандарт широко используется не только для предоставления сотовой связи, но и для передачи информации различного типа. Естественно производители устройств для видеонаблюдения, систем безопасности и СКУД не могли обойти стороной столь перспективную разработку.

На данный момент рынок насыщен довольно большим количеством устройств осуществляющих передачу информации через сети мобильных операторов. Преимущества использования GSM технологий в беспроводных системах охраны очевидны:

• нет зависимости от проводных телефонных линий;
• развертывание системы безопасности можно осуществить на любом объекте , расположенным на территории покрытие мобильной сети;
• большинство устройств различных производителей совместимы, имеют общие протоколы и стандарты;
• из стандартизированных элементов можно развернуть сколь угодно сложную инженерную систему охраны и контроля;
• высокая скорость установки, пуско-наладки, и введение в эксплуатацию;
• возможность свободного изменения структуры и масштабирования;
• мобильность центрального пульта управления;
• широкие возможности управления, устройство иерархичность системы доступа или одноуровневой сети с несколькими пультами управления.

Существует несколько недостатков которые значительно усложняет процесс эксплуатации систем безопасности на основе GSM:

• низкая скорость передачи данных, удовлетворительная для систем сигнализации, является недостаточной для видеонаблюдения при просмотре в режиме онлайн;
• на загруженных участках канал может быть нестабилен во время максимальных эксплуатационных нагрузок;
• низкая помехозащищенность.

В свободной продаже имеются глушилки, которые могут подавить сигнал GSM сигнализации в самый ответственный момент. Для предотвращения такой ситуации необходимо воспользоваться профессиональным оборудованием, способным оперативно менять рабочие частоты и полностью контролировать процесс передачи данных.

Что касается стандартов GPRS, который является надстройкой GSM, то он представляет собой сервис передачи информации в виде пакетированных данных. Основным преимуществом является значительно возросшая скорость - 171 Кбит/сек.

Область применения GPRS технологии полностью дублирует GSM стандарт. На данный момент практически все устройства передача данных через сотовые сети являются гибридными и совмещают возможности обоих стандартов.

BLUETOOTH, ZIGBEE, WIFI СИСТЕМЫ

Все три стандарта относятся к группе Short Range RF, их объединяет общий частотный диапазон 2400-2483 МГц (WiFi незначительно отличается) . Архитектура системы передачи данных Bluetooth, ZigBee и WiFi сходна.

Она включает следующее оборудование:

• роутер – источник и приемник радиочастотного сигнала;
• удаленные исполнительные устройства. Это могут быть видеокамеры, тревожные извещатели, релейные системы на беспроводном управлении и т.п.;
• устройство управления: обычный мобильный телефон, поддерживающий одну из указанных технологий, смартфон – дает больше возможностей в управлении; ноутбук, стационарный ПК или специализированный контроллер.

Возможности передачи данных и основные эксплуатационные характеристики различного оборудования отличаются весьма существенно.

Bluetooth.

Стандарт является результатом достижения компромисса между характеристиками скорости и дальности передачи информации в сочетании с экономичностью. Имеет довольно широкие функциональные возможности, разработана масса приложений. Bluetooth чаще всего пересекается с другими стандартами беспроводной связи, как в программной, так и в аппаратной части.

На современном уровне развития беспроводных технологий, Bluetooth является одной из наиболее распространенных. Он обеспечивает полную электромагнитную совместимость устройств и используется в бытовых инженерных системах. Осуществляет передачу мультимедиа и информационных данных.

Для стандартизации различных алгоритмов обмена информацией, особенно с оборудованием различных производителей, было введено понятие "профиль". На данный момент беспроводной технологией Bluetooth используется 15 сертифицированных профилей: GAP, SDAP, DUNP, A2DP и т.д.

WiFi.

Стандарт был разработан для использования в локальных компьютерных беспроводных сетях. На сегодняшний день это одна из наиболее популярных сетей беспроводной передачи данных. Широко используется в коммерческих организациях и стала практически стандартным сервисом для кафе.

ZigBee.

Данный стандарт характеризуется высокой дальностью передачи информации в пределах прямой видимости при сохранении низких показателей энергопотребления. Использование устройств ZigBee позволяет создавать сложные многоуровневые сети, настраивать маршрутизацию передачи и ретрансляции пакетов, осуществлять автоматическое восстановление сетевых подключений в случае временного отключения или критического сбоя отдельных узлов.

Технология обеспечивает довольно высокий уровень защиты информации. Использующееся ПО позволяет осуществлять гибкие настройки со структурой многоуровневого доступа и поддерживать до нескольких тысяч сетевых узлов одновременно. Максимальная скорость передачи данных в пределах прямой видимости до 250 Кбит/сек.

ZigBee устройства могут функционировать под двумя типами профилей:

1. Home Automation - открытый стандарт, разработанный для совместимости устройств от различных производителей автоматики типа "умный дом". Регламентирует работу оборудования и различных инженерных систем: кондиционирование, освещение, отопление, вентиляция, мультимедиа и т.п.;
2. Smart Energy - обеспечивает передачу данных между бытовыми автоматизированными измерительными устройствами и централизованными службами, которые занимаются учётом потребления энергоресурсов населения (в РФ практически не используется).

РАДИОЧАСТОТНЫЕ СИСТЕМЫ 434/868 МГЦ

На практике довольно часто встречаются ситуации, когда устройства Bluetooth, ZigBee или WiFi не могут предоставить необходимый уровень рабочих характеристик. В этом случае разработчик использует аппаратуру функционирующую в диапазоне частот 434/868 МГц.

Устройства, используемые для передачи информации по этим радиочастотам, имеют следующие отличия:

• совместимость устройств радиосети обеспечивает собственный стек протоколов у каждого разработчика;
• значительно большая дальность передачи информации по сравнению с диапазоном 2,4ГГц;
• коэффициент затухания радиоволн существенно ниже, они лучше огибают материальные объекты.

Достоинства и недостатки.

Преимущества применения диапазона 434/868 МГц:

• дальность передачи информации до 10 км;
• сверхнизкое энергопотребление, некоторые устройства могут работать от одной батареи питания до 10 лет;
• возможность разработки собственных уникальных протоколов связи.

К недостаткам следует отнести то, что реальная скорость передачи данных не превышает нескольких сотен килобит секунда.

Область применения.

СКУД (системы контроля управления доступом):

• система сигнализации автотранспорта;
• считыватели бесконтактных карт и электронных ключей доступа.

Бытовая техника и электроника:

• дистанционные пульты управления;
• пейджеры;
• радиоуправляемые игрушки;
• приборы и устройства домашней автоматизации "умный дом".

Представленные технологии пересекаются по многим характеристикам и являются прямыми конкурентами в общей рыночной нише.

Сравнивая их основные рабочие параметры необходимо добавить еще несколько фактов:

• для устройств, работающих в диапазоне 434/868 МГц, достигнут потолок максимальной скорости;
• стоимость оборудования стандартов 434/868 МГц и ZigBee практически одинакова.

Bluetooth получил широкое применение и довольно быстрое развитие, так как является компромиссным с точки зрения характеристик экономичности, скорости и дальности передачи информации.

Использование беспроводных устройств, безусловно, является приоритетным направлением в развитии всех современных информационных систем, включая видеонаблюдение, пожарную и охранную сигнализацию, контроль потребления энергоресурсов и управление бытовыми устройствами.