Системы мониторинга: возможности и принципы построения

В рубрику "Проблемы и решения" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

А.В. Сергеев
Заместитель генерального директора ООО НТКФ "Си-Норд"

По мнению специалистов, практически все представленные на рынке технических средств охраны системы мониторинга можно разделить на три основные группы в зависимости от используемых ими каналов передачи извещений, передаваемых от охраняемых объектов на ПЦН:

• проводные системы, передающие извещения по выделенным, переключаемым, занятым или по коммутируемым телефонным линиям;
• беспроводные системы, передающие извещения по радиоканалу;
• беспроводные системы, передающие извещения по сети сотовой связи GSM.

При этом стоит отметить, что данное разделение считается в известной степени условным, поскольку в целях увеличения надежности прохождения сигнала современные системы мониторинга обеспечивают принцип дублирования или резервирования каналов связи: в качестве основного канала передачи извещений могут использоваться проводные линии связи, а в качестве резервного – радиоканал или GSM-связь и наоборот.

Основным техническим элементом системы мониторинга является канал передачи извещений. Традиционно в нашей стране наиболее широкое применение находят системы мониторинга, использующие в качестве каналов связи телефонные линии, что вполне объяснимо: оборудование таких систем сравнительно дешево, а почти повсеместная телефонизация позволяет подключать к ним городские объекты различного назначения. При создании проводных систем передачи извещений особое внимание уделяется следующим аспектам:

• автоматизации, которая должна упростить процессы сдачи/взятия объектов под охрану;
• контролю канала связи, который должен обеспечивать высокую достоверность передачи данных и исключать потерю тревожной информации;
• разработке широкой гаммы объектовых устройств с различным набором функциональных и сервисных возможностей.

Главным недостатком существующих проводных систем является разнородность технических и конструктивных решений, а также закрытая архитектура построения. Кроме того, по мнению специалистов, в последнее время заметно участились случаи "квалифицированных" краж, то есть попыток технического "обхода" используемых систем. Объясняется это тем, что большинство упомянутых систем не обладает должным уровнем криптозащиты каналов передачи извещений. Поэтому в целях дальнейшего развития и совершенствования к проводным системам передачи извещений предъявляются следующие дополнительные требования:

• имитостойкость и криптозащита, обеспечивающие устойчивость системы к несанкционированному "обходу", обусловленному появлением "квалифицированных" краж;
• высокая информативность, обеспечивающая разделение сигналов о проникновении и пожаре, аварии или изменении параметров линии связи и т.д.;
• возможность сопряжения системы с оптоволоконными каналами связи, что обусловлено внедрением операторами связи новых цифровых технологий передачи информации;
• унификация создаваемых технических средств, то есть возможность объединения различных устройств в единый программно-аппаратный комплекс централизованной охраны.

В последнее время системы передачи извещений по радиоканалу заняли достойное место на отечественном рынке систем безопасности. Применение радиоканала вызвано наличием ряда преимуществ по отношению к системам, использующим телефонные линии. Во-первых, очень часто имеет место плохое качество телефонных линий как выделенных, так и коммутируемых, что делает проблематичным передачу информации по ним. Во-вторых, замена оборудования АТС на новое электронное и каналов связи на оптоволоконные приводит к несовместимости с аппаратурой существующих ПЦН. В-третьих, достаточно высокая арендная плата за использование телефонных каналов. И, в-четвертых, возможность обслуживания нетелефонизированных объектов.

Системы мониторинга, использующие в качестве основной среды для передачи извещений радиоканал, можно разделить на три основные группы:

• асинхронно-адресные системы (АСС) с кодовым разделением каналов;
• системы, использующие множественный доступ с временным разделением каналов (ВРК);
• системы с динамической маршрутизацией сообщений (ДМС).

В асинхронно-адресных системах с кодовым разделением каналов для организации связи между охраняемым объектом и ПЦН используются одни и те же полосы частот, при этом сигналы могут передаваться в произвольные моменты времени, независимо от того, занят канал или нет. Принадлежность объекта к конкретной системе и его номер определяются ПЦН по идентификационным кодам, входящим в состав сигнала.

В АСС могут использоваться симплексные односторонние и двухсторонние каналы передачи извещений. В первом случае на ПЦН устанавливается приемник, а на объектах – передатчики. Сигналы передаются только от объектов на ПЦН. Контроль канала связи осуществляется путем периодической передачи тестовых сигналов. Во втором случае и на ПЦН, и на объектах устанавливаются приемопередатчики. Прием сообщений подтверждается передачей квитирующего сигнала противоположной стороной. Контроль канала связи осуществляется автоматически с ПЦН по определенной программе путем опроса соответствующих объектов.

Сегодня именно асинхронно-адресные системы получили наибольшее распространение в силу своей относительной простоты, невысокой цены и удовлетворительной надежности.

Принцип действия систем, использующих множественный доступ с временным разделением каналов (ВРК), основан на том, что частотный канал, в котором работают все пользователи системы, предоставляется им по очереди в строго определенные промежутки времени. Протокол обмена данных в таких системах между ПЦН, ретрансляторами и объектовыми приборами является синхронным. Это означает, что по запросу с ПЦН объектовый прибор с заданным номером формирует ответный сигнал в строго определенный момент времени. Обычно все объектовые приборы и ретрансляторы, зарегистрированные в системе, делятся на определенное количество групп, которые периодически опрашиваются в строгой последовательности. Цикл опроса группы состоит из группового запроса, формируемого ПЦН, ответов объектов и групповой квитанции о положительном завершении приема сигналов от объектов, также формируемой ПЦН.

В настоящее время системы, использующие множественный доступ с временным разделением каналов, позволяют существенно уменьшить период контроля канала связи, увеличить реальное количество охраняемых объектов, обслуживаемых в одном частотном канале, однако предполагают более высокую стоимость базового и объектового оборудования.

В системах с динамической маршрутизацией сообщений каждый объект является одновременно ретранслятором для других объектов, попадающих в зону радиовидимости первого. Таким образом передача сообщений от объекта на ПЦН возможна различными путями. Выбор пути зависит от конкретной загрузки промежуточных каналов сигналами сообщений в определенный момент времени. На каждом этапе передачи сообщения используется протокол с квитированием. Возможность буферизации сообщений от других объектов в объектовом приборе позволяет использовать в системе только одну частоту. ПЦН с заданной периодичностью контролирует объектовые приборы. Новый объектовый блок автоматически включается в систему при программировании в нем идентификационного номера и кода доступа в систему. После чего объектовый прибор создает список маршрутов связи с ПЦН и затем его постоянно оптимизирует. Все находящиеся в системе объектовые приборы автоматически добавляют в свои маршрутные списки новые каналы связи. Поэтому системы с динамической маршрутизацией сообщений отличаются повышенной надежностью, однако их существенным недостатком является высокая стоимость оборудования.

Системы мониторинга, использующие в качестве канала передачи сообщений сотовую связь, появились на российском рынке технических средств обеспечения безопасности сравнительно недавно.

Основным преимуществом систем передачи сообщений по GSM-сетям по сравнению с радиоканальными является отсутствие необходимости организации радиосистемы передачи данных, так как они используют практические возможности операторов сотовой связи. Однако последнее обстоятельство одновременно является и их недостатком, поскольку операторы сотовой связи воспринимают объектовые приборы и ПЦН системы мониторинга как обычных пользователей мобильных телефонов – без какоголибо приоритета или первоочередности обслуживания.

Система GSM-мониторинга включает в себя ПЦН, объектовые приборы, а так же аппаратуру передачи данных, использующую каналы сотовой связи GSM.

ПЦН, как правило, представляет собой персональный компьютер с различными периферийными устройствами и подключенной к нему аппаратурой связи GSM. На персональном компьютере устанавливается специальное программное обеспечение, которое выполняет функции сбора, обработки и передачи информации.

Наиболее распространенными каналами передачи сообщений в системах GSM-мониторинга являются:

• использование канала передачи;
• использование голосового канала передачи данных.

По мнению специалистов, использование канала передачи SMS-сообщений (цифровое сообщение емкостью до 160 байт) в системах GSM-мониторинга обладает рядом достоинств:

• передача информации происходит в цифровом канале с контролем целостности сообщений;
• обеспечивается повышенная помехозащищенность каналов передачи SMS-сообщений;
• обеспечивается хранение SMS-сообщений в центрах обслуживания операторов сотовой связи и их передача при регистрации конкретного адресата.

Тем не менее использование канала передачи SMS-сообщений в системах GSM-мониторинга не лишено некоторых недостатков:

• временные задержки приема SMS-сообщений;
• высокие тарифы, предъявляемые операторами сотовой связи.

Использование голосового канала передачи данных также широко применяется в системах GSM-мониторинга и обладает рядом достоинств:

• передача информационных сообщений, как правило, осуществляется в течение 5–6 с и довольно низко тарифицируется;
• объектовый прибор обеспечивает передачу тревожных извещений на ПЦН методом автодозвона.

К недостаткам использования голосового канала передачи данных в системах GSM-мониторинга можно отнести:

• наличие возможности полной единовременной загрузки сети ("эффект Нового года");
• влияние большого количества помех на качество канала передачи данных;
• необходимость обеспечения контроля целостности передаваемых данных.

Популярность автоматических систем мониторинга, осуществляющих дистанционный контроль состояния стационарных и мобильных объектов с использованием ПЦН, во многом обусловлена тем, что по сравнению с традиционными способами обеспечения безопасности (физической или автономной охраной объектов) они обладают целым рядом преимуществ:

• обеспечивают круглосуточный дистанционный контроль состояния объектов в автоматическом режиме, исключая "человеческий фактор";
• обеспечивают охрану территориально разрозненных объектов силами нескольких групп задержания, чем существенно снижают стоимость охранных услуг для клиента и себестоимость для частных охранных предприятий;
• обеспечивают реализацию принципа дублирования и резервирования каналов связи, что гарантирует надежность передачи извещений с охраняемого объекта на ПЦН;
• формируют информационную базу данных о состоянии охраняемых объектов и обеспечивают принятие грамотных управленческих решений в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.

А множество имеющихся каналов передачи данных, таких, как выделенные и коммутируемые телефонные линии, радиосвязь, системы сотовой связи, позволяют потребителю выбрать оптимальный вариант организации системы мониторинга по соотношению цена/качество.

Опубликовано: Каталог "ОПС. Охранная и охранно-пожарная сигнализация. Периметральные системы"-2005
Посещений: 8017

Автор Сергеев А. В. Заместитель генерального директора ООО НТКФ "Си-Норд" Всего статей:  2

В рубрику "Проблемы и решения" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций