 Длительный период времени подавляющее большинство мониторинговых охранных предприятий в России использовало два основных канала связи: радиоканал большой дальности и проводные телефонные линии. Но ситуация меняется. Стремительное развитие сетей сотовой связи открыло новые перспективы развития систем передачи извещений. Мы не будем в рамках данной статьи детально анализировать все плюсы и минусы этого канала связи. Подчеркнем только те преимущества, которые, на наш взгляд, определили сверхбыстрые темпы распространения GSM-систем охраны на базе сетей поколения 2G/2,5G. Это их доступность и практически глобальная зона покрытия. Другой определяющий фактор – предельно малое время развертывания системы с минимальными финансовыми затратами. Именно эти преимущества определили тот факт, что на сегодняшний день трудно найти мониторинговую компанию, которая бы не модернизировала свою станцию добавлением альтернативных систем передачи извещений.
На рынке безопасности есть достаточно большое количество отечественных и зарубежных производителей, которые представляют технические решения передачи тревожных извещений на пульты централизованного наблюдения. Например, практически все производители охранных контрольных панелей уже давно имеют в своем ассортименте устройства, которые позволяют посылать тревожные сообщения в виде цифровых тональных посылок DTMF по телефонным линиям связи (PSTN) и аналоговому каналу GSM на любой телефонный приемник, «понимающий» формат Contact ID. Таких систем на рынке безопасности огромное количество. В данной статье мы ограничимся приемниками, которые применяются для получения тревожной информации от панелей, использующих модули GPRS/LAN. Подчеркнем, что это объектовые приборы используют GPRS/LAN, а сами приемники на ПЦН должны иметь статический IP для выхода в интернет (проводной). Основная функция таких приемников – являться источниками событий для пультовой программы. Как правило, приемники работают с мониторинговым программным обеспечением по стандартным протоколам Receiver to Computer (например, Surgard MLR2). Пультовые программы в данной статье не рассматриваются.
Методы передачи извещений на ПЦН
Для того чтобы разбираться в особенностях приемного оборудования, необходимо знать о существующих методах передачи данных по сетям GSM/LAN. Ниже мы даем их краткое описание.
SMS-сообщения. Это один из первых методов, который стал широко использоваться в системах передачи извещений. Первоначально данный канал связи преимущественно использовался для отправки текстовых SMS-сообщений пользователю системы, а не на ПЦН. Долгое время SMS-сообщения вообще не рассматривались всерьез как канал передачи данных на ПЦН. Но в дальнейшем многие мониторинговые компании стали использовать sms-извещения в качестве одного из резервных каналов связи (Back Up). Вероятность доставки sms-сообщения достаточно высока – свыше 99%. Скорость доставки сообщения зависит от оператора связи, региона, степени загрузки сети, но в подавляющем большинстве случаев не должна превышать нескольких секунд. Отметим важный момент: как правило, нельзя взять контрольную панель от одной системы, а приемник sms (часто GSM-модем, который передает данные на специализированную программу компьютера) от другого производителя, – они могут оказаться несовместимыми, так как SMS-сообщения передаются в виде некой цифровой последовательности, протокол которой зависит от производителя контрольной панели.
GSM Voice. В данном случае используется аналоговый коммутируемый канал связи, по которому происходит обычное речевое общение между абонентами сети GSM. По аналоговому каналу возможна передача сигналов DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) – двух тональных многочастотных кодированных посылок. Напомним, что передача DTMF-сигналов уже много лет используется в большинстве контрольных панелей для передачи тревожных извещений по телефонным линиям (PSTN). Наиболее известным
DTMF-протоколом является Ademco Contact ID, сокращенно CID. Время доставки тревожного извещения зависит в первую очередь от загруженности сети GSM и качества канала связи, а во вторую – от характеристик объектового коммуникатора и приемного декодера DTMF-сигналов. Процедура «квитирования» принятых сообщений заложена в самом протоколе CID. Время доставки тревожных извещений занимает 10–30 секунд.
GSM DATA/CSD (Circuit Switch Data). Это цифровой канал передачи данных на скорости 9,6кбит/с. Данный метод характеризуется практически 100%-ной вероятностью доставки сообщения. Время установления соединения – около 20 секунд. Тарификация CSD поминутная, как и для аналогового канала GSM, так как он является коммутируемым каналом связи. В отличие от передачи сообщения в стандартном формате Contact ID в голосовом канале протокол передачи в CSD не стандартизирован (хотя может быть максимально приближен к CID по типу передаваемой информации). Поэтому нельзя использовать контрольные панели одного производителя в системе приема извещений другого производителя. Конечно, если эти производители не договорились и не приняли специальных мер по сопряжению своих систем. Также отметим, что в режиме CSD реализована процедура подтверждения принятых извещений на ПЦН. Время доставки тревожных извещений занимает 20–30 секунд
TCP/IP GPRS (General Packet Radio Service). Метод представляет собой пакетную передачу данных на основе протоколов TCP/IP. Он характеризуется высокой скоростью передачи данных, позволяет контролировать канал связи. Отсутствие контроля является основным недостатком методов соединения по принципу коммутации каналов (GSM 2G), о которых мы рассказывали выше (SMS, GSM Voice, GSM CSD). В большинстве систем для организации GPRS-соединения c приемником нужен статический IP-адрес на ПЦН, который может быть получен от интернет-провайдера или от оператора сети GSM (вариант виртуальной корпоративной сети). В качестве приемника сообщений может выступать специализированное оборудование или сервер. Время доставки тревожного извещения занимает 2–3 секунды.
Тип соединения «по событию» и «онлайн». Здесь следует отметить, что существуют два основных типа соединения между контрольной панелью и сервером. В первом случае соединение устанавливается, когда в системе возникает событие, которое необходимо передать на ПЦН. Во втором случае после установления соединения панель поддерживает связь постоянно, это так называемый режим онлайн. Многие системы передачи поддерживают возможность использования обоих режимов, один из которых может быть задан на панели или сервере. Также стоит отметить, что в первом случае часто используется передача тестовых сигналов для контроля канала связи. Причем период передачи можно выставлять в широких пределах от 1 минуты до нескольких суток (данный параметр влияет на трафик и загруженность сервера). На практике часто останавливаются на интервале в 5–10 минут. В случае если сервер не получит тестовые сообщения в течение нескольких циклов (параметр программируется), формируется событие «обрыв связи».
Шифрование. Во многих системах передачи извещений применяются методы по защите передаваемой информации. Некоторые производители не афишируют способ шифрования, другие сообщают об этом в своей технической документации. 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.
Транспортные протоколы TCP и UDP. Также стоит обратить внимание на то, какой транспортный протокол используется для передачи данных – TCP или UDP. Протокол UDP обеспечивает ненадежную доставку датаграмм и не поддерживает соединений из конца в конец. Другими словами, пакеты могут быть потеряны, продублированы или прийти не в том порядке, в котором они были отправлены. Протокол TCP используется в тех случаях, когда требуется надежная доставка сообщений. Он освобождает прикладные процессы от необходимости использовать таймауты и повторные передачи для обеспечения надежности. Отметим, что реализация TCP требует большой производительности процессора и большой пропускной способности сети.
Протоколы данных. Большинство производителей используют собственные протоколы данных для передачи по каналам LAN/GPRS, поэтому для приема на ПЦН извещений от разных производителей требуется установка соответствующих серверов (или серверных программ на один компьютер). Исключение составляет развивающийся стандарт SIA Digital Communication Standard DC-09-2013 Internet Protocol Event Reporting.
Как видно из приведенных выше описаний, наибольшими достоинствами обладает канал передачи данных по сети интернет. К его основным достоинствам можно отнести минимальное время доставки извещений, шифрование канала передачи данных, параллельную обработку поступающей информации, возможность контроля канала связи. Другими факторами являются возможность двухстороннего обмена данными между приемником и объектовым прибором и возможность передачи данных, которые выходят за рамки обычных тревожных извещений. Например, передача видеоинформации с объекта. Поэтому наиболее востребованными становятся такие системы передачи извещений, которые помимо своей традиционной функции (источник событий для пультового ПО) позволяют внедрять новые услуги для пользователей, охранных предприятий и подразделений технического обслуживания. Так как просто прием извещений фактически является стандартной опцией всех таких приемников/серверов (надо лишь обращать внимание на протокол UDP или TCP, тип шифрования, режимы «онлайн» или «по событию»), мы далее остановимся на дополнительных возможностях при использовании GPRS/LAN. Сделаем еще одно уточнение. Большинство специализированных приемников выполняют только свою базовую функцию – принимают тревожные сообщения и транслируют их далее на пультовую программу мониторинга. Приемники, построенные на базе сервера, как правило, обладают расширенными возможностями.
Видеоподтверждение тревоги
Точная идентификация тревоги – наиважнейшее качество для любой эффективной системы мониторинга. Самым надежным способом выявления реальной тревоги является получение визуальной информации с объекта. Система видеоподтверждения, как правило, базируется на использовании пассивных инфракрасных извещателей (ПИК) со встроенной камерой. В случае регистрации движения включается камера извещателя. Далее несколько фотографий (в некоторых системах это полноценный видеоролик на 5–10 секунд) посылаются на контрольную панель и передаются на серверный компьютер. Таким образом, оператор ПЦН получает возможность определить истинность тревожного события. Здесь стоит обратить внимание на экономический эффект использования подобных систем. С одной стороны, можно констатировать, что извещатели со встроенной камерой в несколько раз дороже традиционных ПИК-извещателей, но с другой – их применение значительно снижает затраты на реагирование, обусловленное ложными тревогами, которые в большинстве случаев возникают по вине пользователей.
Расширенные возможности при использовании канала GPRS/LAN по техническому обслуживанию объектовых устройств
Удаленное программирование объектовых контрольных приборов. Конечно, дистанционное программирование контрольных панелей можно осуществлять и по аналоговому каналу GSM, по каналу CSD или SMS, но наибольший эффект достигается при использовании канала с более высокой скоростью передачи данных. Еще один важный момент состоит в том, что для этих трех каналов требуется установка на ПЦН отдельного
GSM-модема для реализации возможности программирования объектового прибора. Более того, в каждый момент времени модем осуществляет соединение только с одним объектовым прибором. Теперь можно представить ситуацию, когда требуется параллельно работать с несколькими панелями одновременно, а такая ситуация далеко не редкий случай, если количество абонентов более тысячи или нескольких десятков тысяч. Очевидно, что в случае коммутируемых каналов связи это практически безвыходная ситуация. В случае использования GPRS-канала данное ограничение снимается в связи с появлением возможности одновременно вести удаленное программирование множества панелей через один сервер, разными операторами и территориально из разных мест. Здесь все упирается в возможности серверной программы, в которой данная опция может быть или реализована или нет.
Удаленное программирование всех периферийных устройств на объекте. Как известно, на рынке есть достаточно большое количество охранных систем, в которых используется двусторонняя связь между контрольным прибором и всеми прочими устройствами системы. Например, к данному классу относятся адресные проводные системы и беспроводные системы с двусторонней радиосвязью. Для тех систем, в которых программирование всех устройств системы осуществляется с контрольной панели, появляется возможность удаленной настройки каждого охранного извещателя. Использование таких функций дает возможность мониторинговым компаниям или компаниям, занимающимся техническим обслуживанием, заметно снизить расходную часть своего бюджета. Например, без выезда на объект они могут изменить параметры зоны обнаружения извещателя, поменять параметры алгоритма обработки, включить/выключить светодиод, изменить режимы работы извещателя в дневное время и т. д. Стоит отметить, что на сегодняшний день только в некоторых серверных программах реализована данная функция.
Удаленная диагностика панели и всех периферийных устройств. Использование систем с двусторонней связью с извещателями также дает возможность получения детальной технической информации о функционировании системы. Например, если объектовая система использует беспроводную связь с устройствами, можно получать информацию о качестве канала связи и состоянии батарейки по каждому устройству. Другим примером является дистанционное включение тест-прохода. Как известно, тест-проход предназначен для выявления неисправного оборудования или устройств, которые были преднамеренно выведены из нормального режима функционирования. В последнем случае речь идет об объемных извещателях движения (пассивных инфракрасных – ПИК – или комбинированных – ПИК + СВЧ), которые могут быть блокированы посторонними предметами или «маскированы» с помощью аэрозоля. Если процедура тест-прохода не поставлена на регулярную основу, для заказчика всегда существует риск возникновения ситуации, когда система охраны не выполнит свою основную задачу. К сожалению, не все мониторинговые компании практикуют выполнение данной процедуры или делают это очень редко. В случае если мониторинговая компания обладает сервером, который поддерживает данную функцию, ее затраты на проведение регулярных тест-проходов минимальны. Нет необходимости посылать технических специалистов на объект – достаточно нажать на одну клавишу в интерфейсе серверной программы (система снята с охраны, и на объекте находятся люди), и далее сервер соберет данные автоматически. Происходит это следующим образом. Сервер посылает команду на контрольную панель, а та, в свою очередь, переводит все извещатели в режим тест-прохода (каждая активация извещателя передается на сервер). После определенного времени появится список проблемных извещателей, которые ни разу не переходили в режим тревоги в течение проведения теста.
Удаленная регистрация периферийных устройств в систему. Если в системе используются идентификаторы периферийных устройств (ID-номера), то появляется возможность не только локальной, но и дистанционной регистрации. В каких случаях данная опция может оказаться полезной? Представим ситуацию, когда во время инсталляции выяснилось, что необходимо добавить несколько охранных извещателей. Оператор сервера может провести удаленную регистрацию и задать параметры устройств. Теперь достаточно доставить извещатели на объект и осуществить процедуру монтажа, причем выполнить это может уже неквалифицированный инсталлятор, так как отсутствует необходимость входить в режим программирования системы. Другой пример. Пользователь может купить какое-либо устройство (например, детектор протечки воды или температуры), привезти его домой (представим, что это коттедж далеко за городом) и самостоятельно установить согласно инструкции. Пользователю не нужно входить в режим программированиия системы, так как оператор сервера уже выполнил регистрацию и настройку устройства дистанционно. Можно оценить, сколько времени и денежных средств будет сэкономлено пользователем, да и для мониторинговой компании это позволит снизить нагрузку на монтажное подразделение.
Удаленное обновление программной версии контрольных приборов. Достаточно важная функция сервера, которая становится особенно актуальной при использовании двусторонних проводных или беспроводных устройств. В этом случае появление нового типа периферийного устройства может повлечь за собой необходимость изменения программной версии объектового прибора, если пользователь пожелает добавить новый тип устройства в свою систему. Традиционный способ – это демонтаж панели и доставка ее в сервисный центр производителя или дистрибьютора. Понятно, что данная процедура является трудоемкой и приводит к увеличению затрат на эксплуатацию системы. При использовании сервера обновление контрольной панели осуществляется дистанционно. Более того, в некоторых системах поддерживается функция группового обновления объектовых приборов в автоматическом режиме.
Расширенные возможности при использовании канала GPRS/LAN для пользователя охранной системы
Данная область относится в большей степени к системам, которые разрабатывались для использования в жилом секторе. Для пользователя наибольший интерес представляют коммуникационные возможности системы, способы реализации дистанционного и локального управления. Отметим, что во многих существующих системах пользователь может использовать в качестве удаленной клавиатуры управления обычный мобильный телефон, т. е. получать детализированные речевые и SMS-извещения, прослушивать текущую звуковую обстановку, менять режимы охраны, управлять устройствами домашней автоматики. Причем многие эти опции доступны при использовании каналов GSM Voice и SMS. Но при использовании канала GPRS и сервера у него появляется возможность расширить перечень своих действий. Например, пользователь в режиме реального времени может просмотреть статус каждого устройства в своей системе, получить видеоролик онлайн, узнать обо всех неисправностях системы, скачать детализированный журнал событий и многое другое. На сегодняшний день существует два основных способа по установлению соединения мобильного устройства пользователя с его системой охраны. Первый способ – использование единого сервера, который обеспечивает все три основные функции: прием тревожных извещений, удаленный сервис по техническому обслуживанию и сервер для взаимодействия с пользователями. Преимущество данного метода – отсутствие зависимости от третьих лиц. Сервер в этом случае приобретается мониторинговой компанией, которая вправе самостоятельно устанавливать дополнительные услуги для пользователей: какие блокировать, какие давать бесплатно, а какие предоставлять на платной основе в виде специальных тарифных планов. Недостатком данного метода является то, что пользователь получает возможность удаленного контроля за своей системой по GPRS-каналу, только если он подключен на пульт мониторинговой компании, на которой уже установлено соответствующее программное обеспечение. В случае если пользователь не использует услуги такой компании, для него данный сервис может быть недоступен. Хотя возможен вариант, когда не мониторинговая компания, а дистрибьютор, организовав сервер на базе сервисного центра, может предоставить данный сервис для пользователей.
Второй способ – выделение части программного обеспечения для работы с пользователями в отдельный модуль, который устанавливается на облачные серверы. Данный способ также имеет свои плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести надежность работы программного модуля на серверах, специализирующихся по оказанию подобных услуг, возможность для пользователя управлять своей системой по GPRS/LAN каналу, даже если он не собирается подключаться на пульт мониторинговой компании. Минусом для мониторинговых компаний является то, что они не управляют данными услугами, а для пользователя – в регулярной оплате данного сервиса.
|
