Александр Парамонов 25/02/19
Беспроводные технологии активно внедряются во многие системы безопасности, в частности в охранную и пожарную сигнализацию. Многие производители, в том числе и российские, предлагают беспроводные датчики, извещатели, сирены и другое оборудование. Зачастую питание таких устройств идет от обычных батарей, что тоже очень удобно.
Сначала мы наблюдали появление на рынке нескольких типов беспроводных датчиков, за ними последовали беспроводные контроллеры и целые системы. Сегодня мы видим эксперименты с беспроводной передачей видео от камер наблюдения. А вот контроль доступа остается последней опорой проводных систем безопасности. Хотя о беспроводных СКУД много говорят разработчики, но предлагают такие системы всего несколько западных производителей. Да и внедрять их у нас пока готовы далеко не все, на данный момент в России установлено буквально несколько таких систем в банках и гостиницах.
Что такое беспроводная СКУД на самом деле?
В идеале беспроводная система контроля и управления доступом должна быть лишенной всех проводов, которые можно разделить на три группы.
Магистральные каналы связи
Хоть это и не провода в чистом виде, но от них лучше "избавиться".
По этим каналам осуществляется связь контроллеров доступа с базой данных СКУД и центральным сервером. Как правило, на эти каналы передачи данных приходится самая большая часть кабелей, и перевести их в беспроводный радиоканал проще всего.
Технологий для этого уже сейчас существует достаточно много – Wi-Fi, WiMAX, GSM, Bluetooth, ZigBee. Если в системе используются IP-контроллеры, нужно просто поставить две точки доступа Wi-Fi "на концах провода". Хотя на самом деле здесь не все так очевидно. Поэтому к вопросу магистралей мы еще вернемся, а пока рассмотрим следующие пункты.
"Обвязка" точки доступа
К "обвязке" относятся шлейфы, соединяющие контроллер доступа со считывателями, исполнительными механизмами, датчиками, кнопками выхода и т.д. Метраж таких кабелей (но, как правило, именно невозможность их прокладки) ограничивает количество помещений. Проблемы, связанные с "обвязкой", возрастают. Еще один вопрос – разнообразие типов протоколов. В отличие от магистралей, где таких протоколов не наберется и пяти штук, здесь представлено их полное разнообразие.
Питающие линии для контроллеров, считывателей и исполнительных устройств
Это линия питания 220 В, к которой подключен блок питания контроллера, либо же отдельная линия 12 или 24 В. Главная проблема в том, что практически не существует технологий передачи питающего напряжения без проводов. Единственная альтернатива – использование батарей или аккумуляторов.
Вот она – беспроводная магистраль!
Из наиболее распространенных способов беспроводной передачи данных только Wi-Fi кажется адекватным претендентом на роль базовой технологии для магистрали СКУД. Bluetooth имеет ограниченный радиус действия, GSM или 3G-сети слишком дороги или приходится платить оператору за трафик. Конечно, есть WiMAX или 4G-сети, но у них те же недостатки, что и у сотовых сетей.
Необходимо учитывать еще один плюс Wi-Fi: если у разработчика СКУД уже имеются IP-контроллеры, ему и делать-то ничего не надо. Бери себе стандартную точку доступа, и вот она, беспроводная магистраль. Но с другой стороны, наружу выходят некоторые проблемы с безопасностью.
Какова основная задача магистрали? Это обновление в памяти контроллеров СКУД матрицы доступа. То есть постоянно свежая информация о том, какие права имеет каждый идентификатор доступа пользователя к каждой конкретной точке – двери, турникету и т.д. А давайте разделим эти функции! И переложим задачу обновления матрицы доступа на карту пользователя.
Традиционно во всех СКУД карта рассматривается только как идентификатор, но она постоянно совершенствуется. Уже давно существуют карты, которые, помимо идентификатора, обладают еще и перезаписываемой памятью, вполне достаточной для хранения данных о доступе пользователя. В этом случае контроллеру абсолютно необязательно "знать" идентификатор пользователя заранее. Ему нужно лишь считать данные прямо с карты в момент прохода пользователя, сравнить их с данными в своей памяти и на основании этого сравнения принять решение. Пользователи будут сами приносить свою матрицу доступа! Эта технология передачи информации через карту получила название Data-on-Card (данные на карте).
Часть оставшихся функций магистрали также можно переложить на карту, учитывая ее особенности. Так, открыть дверь удаленно по желанию оператора с помощью карты, конечно, не удастся, а вот записать на карту историю проходов по ней и передать эту информацию в момент очередного прохода пользователя через контрольную точку (шлюз) вполне можно. Конечно, существуют функции магистрали СКУД, которые на карту переложить никак не удастся, и прежде всего это удаленный контроль и управление точкой доступа.
Перевод "обвязки" в беспроводной режим
Любому специалисту СКУД известна проблема "последнего метра" – сложности, которые возникают при подключении периферии к контроллеру. Большинство инсталляторов неоднократно сталкивались с ситуацией, когда подключить считыватель и замок на дверь какого-нибудь кабинета к контроллеру СКУД сложнее и дороже, чем прокинуть по зданию сотню-другую метров магистрали от этого же контроллера к серверу СКУД.
В отличие от магистрали здесь нет устоявшихся стандартов и протоколов, по которым вся эта периферия подключается к контроллеру. Точнее, они, конечно, есть, но их много, и большинство из них не имеет никаких беспроводных аналогов. Поэтому единственный способ решения проблемы – свести длину кабеля для подключения "обвязки" к контроллеру к нулю! То есть комплект оборудования, куда входят контроллер, считыватель, датчик положения, исполнительное устройство (например, замок) и т. д., должен превратиться в единое устройство – электронный замок. Провода "извне" к нему не подводятся, несколько сантиметров провода внутри самой конструкции замка мы учитывать не будем. И вот тут возникает следующая проблема…
Что делать с питанием?
Считается, что даже если СКУД использует беспроводные каналы передачи данных и всю "обвязку" мы совместили с контроллером, все равно ко всем точкам доступа надо подвести питание, поэтому СКУД не будет полностью беспроводной.
Это не так. Единственная из известных на сегодня беспроводных альтернатив – это батареи или аккумуляторы. Если мы хотим сделать беспроводную СКУД комфортной не только для монтажников, но еще и для обслуживающих ее специалистов, эти источники питания должны проработать без подзарядки или замены хотя бы пару лет.
Когда мы рассматривали возможные беспроводные технологии, то в основном говорили о Wi-Fi как о единственно подходящей. По вопросу обеспечения питания точки доступа необходимо еще раз провести "конкурс технологий". Основное условие нового конкурса – минимальное энергопотребление. И здесь Wi-Fi проигрывает по всем статьям. Даже без учета исполнительного устройства точка доступа с беспроводным адаптером Wi-Fi будет разряжать батареи очень быстро. Наиболее интересной в этом случае оказывается технология беспроводной передачи данных ZigBee.
ZigBee против Wi-Fi
К основным преимуществам ZigBee относятся очень низкое потребление энергии, невысокие скорости передачи информации и большие объемы потери пакетов (что обеспечивает устойчивость сети даже при большом уровне помех).
Разработчиком ZigBee выступил альянс компаний (Mitsubishi Electric, Motorola, Philips и др.), этот стандарт описывает беспроводные персональные вычислительные сети (WPAN – Wireless Personal Area Network). ZigBee – это набор протоколов высокого сетевого уровня, использующих радиопередатчики, основанные на стандарте IEEE 802.15.4.
IEEE 802.15.4 – стандарт, который определяет физический слой и управление доступом к среде для беспроводных персональных сетей с низким уровнем скорости. Название ZigBee появилось как комбинация от Zig-Zag (зиг-заг) и Вее (пчела), поскольку топология сети предполагает возможность передачи информации по траектории, подобной зигзагообразному полету пчелы от цветка к цветку. Технология ZigBee нацелена на приложения, которым требуется большее время автономной работы от батарей и большая безопасность.
По отдельности ни решение "данные на карте", ни беспроводная сеть IEEE не способны предоставить разработчикам реальную беспроводную альтернативу проводной магистрали СКУД. Только их объединение позволяет полноценно реализовать все требуемые функции без проводов.
На данный момент очень сложно гарантировать, что ZigBee займет весь рынок СКУД. Некоторые предпосылки для этого есть, да и список имен компаний-основателей альянса более чем солидный.
Перспективные сценарии
Сегодня беспроводных СКУД существует всего несколько, и все они импортного происхождения. Многие компании проводили оценку эффективности внедрения беспроводных технологий в существующие системы, поэтому ими рассматривался вопрос перевода в беспроводное состояние исключительно магистральных линий, а не всей СКУД.
Возможно, через какое-то время от проводных СКУД откажутся совсем, но мне кажется, что такое вряд ли случится. Скорее всего, СКУД, работающие "по воздуху", найдут свою нишу, где с ними не смогут конкурировать другие технологии. И как только это случится, появится достаточно большое предложение и на этом рынке.
Гораздо более реальный сценарий – появление беспроводных интегрированных систем безопасности. Конечно, видео по технологии Zig-Bee вряд ли будет передаваться. Но беспроводная магистраль, развернутая для СКУД, вполне пригодна для систем охранно-пожарной сигнализации, учета рабочего времени и некоторых других.
Фото: ru.freepik.com
Изображения предоставлены автором
Поделитесь вашими идеями