Тенденции развития рынка радиоканальных систем охраны

В статье приводится анализ принципиальных технических характеристик охранно-пожарных радиосистем, качественное изменение которых в начале XXI века определило основное направление развития рынка радиоканальных систем охраны последнего поколения в качестве надежной альтернативы традиционным проводным системам. 

Новые радиосистемы, новые области применения

Хорошо известно, что, начиная с середины 1980-х гг., радиосистемы широко применялись для охраны загородных домов, квартир и небольших офисов, иными словами, для охраны объектов с низкой степенью риска технически подготовленного саботажа. Возможность использования известных преимуществ подобных систем (сохранение интерьера, быстрота установки и т.д.) в течение десятилетий позволяла закрывать глаза на длинный перечень недостатков, присущих радиосистемам первого поколения. Среди прочих можно упомянуть о таких недостатках, как:

·          низкая помехоустойчивость;

·          недостаточная имитостойкость;

·          малая продолжительность автономной работы радиоизвещателей;

·          "тепличные" условия эксплуатации.

Поставщики профессиональных систем безопасности хорошо знали об упомянутых выше особенностях, а также о трудностях, возникающих при непосредственном монтаже радиосистем на объектах. Поэтому рекомендовали своим клиентам отдавать предпочтение проводным и (лишь в случае крайней необходимости) радиоканальным охранно-пожарным системам.

Что же изменилось с приходом XXI века? Прежде всего появилась новая элементная база и современные протоколы доступа к среде, что качественно повлияло на изменение ключевых характеристик радиосистем, определяющих надежность работы на объекте. Это обстоятельство позволило производителям и инсталляторам профессиональной охранно-пожарной техники прийти сегодня к общему мнению, что использование радиосистем последнего поколения открывает для пользователя такие области применения, которые ранее считались прерогативой проводных охранно-пожарных систем.

Рассмотрим представленный на рис.1 обобщенный опыт применения радиосистем последнего и предыдущего поколений и традиционных проводных систем в России.

На вертикальной оси отложена суммарная стоимость ($) установки охранно-пожарной сигнализации на объекте, включающая:

·          стоимость оборудования;

·          стоимость материалов;

·          стоимость монтажа.

Горизонтальная ось характеризует размер объекта, определяющийся количеством устанавливаемых извещателей (N).

Рис. 1. Новые области применения радиосистем последнего поколения

Оперируя количеством извещателей, можно разделить все объекты на две условные группы: объекты типа "Коттедж" и "Гипермаркет".

Первая группа объектов - количество извещателей не превышает 50-70 штук. Решение о том, какую охранно-пожарную систему - проводную или радиоканальную - устанавливать на объекте из данной группы, принимается, прежде всего, с учетом возможных последствий нарушения интерьера. И, несмотря на то что суммарная стоимость установки проводной системы, разумеется, будет ниже стоимости установки любой радиосистемы, выбор падает на радиосистемы. В группу обсуждающихся здесь объектов смело можно включить музеи, дворцы, памятники архитектуры, элитное жилье.

Вторая группа объектов - количество извещателей превышает 100 штук. Применение радиосистем последнего поколения позволяет организовать профессиональную охранно-пожарную сигнализацию не только на привычных для радиосистем объектах типа "Коттедж", но и на недоступных ранее для радиосистем крупных объектах типа "Гипермаркет", требующих установки радиосистемы исключительной надежности и большой емкости.

Важно отметить, что при оборудовании таких объектов радиосистемы нового поколения успешно конкурируют с проводными системами по стоимости установки (расходные материалы, монтаж). Кроме того, не стоит забывать, что современные радиосистемы могут быть развернуты на объекте без вывода его из эксплуатации.

Проведем анализ характеристик, позволивших открыть новые области применения для радиосистем: надежность и емкость радиосистем.

Надежность проводных и радиоканальных систем охраны

Дискуссии о надежности радиоканальных систем охраны в сравнении с проводными, в которых приходилось участвовать автору, зачастую сводились к обсуждению надежности канала связи между элементами системы. Скепсис специалистов в области охранно-пожарной техники понятен.

Во-первых, всем известен печальный опыт использования охранно-пожарных радиосистем первых поколений, во-вторых, провод, связывающий два устройства, кажется надежнее. Также, наверное, в свое время выглядели споры о возможности использования беспроводной телефонии, однако техника совершенствовалась, и сегодня вряд ли кто-нибудь сможет представить мир без мобильной связи.

Очевидно, что сильные и слабые стороны существуют как у проводных, так и у радиоканальных систем.

Провод по всей своей длине подвержен воздействию внешних факторов. Проложенный в стене, он может быть нарушен простой дрелью. Небрежный монтаж в распределительных коробах может привести к плохим контактам, а проникновение воды - к заземлению и окислению. Ошибки при проектировании, например в случае пожара, могут привести к ситуации, когда провод перегорит раньше, чем система сможет зафиксировать сам пожар.

Радиоканал, напротив, подвержен воздействию только "точечных" факторов. Однако использование современных технологий, позволяет достаточно успешно бороться с такими воздействиями, при этом обеспечивая "неперегораемую" и "неперегрызаемую" связь устройств системы.

Среди определяющих надежность радиосистемы выделяют такие параметры, как:

·          помехоустойчивость;

·          криптозащита;

·          время работы радиоизвещателей от источника питания;

·          температурный диапазон.

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость, по мнению целого ряда специалистов в области радиоканальных систем охраны, определяется такими показателями, как:

·          количество частотных диапазонов, в которых может работать радиосистема;

·          количество частотных каналов в каждом диапазоне;

·          возможность автовыбора резервных каналов;

·          наличие автоматической регулировки мощности излучения.

Рассматривая данный пункт, будет интересно обратиться к опыту европейских центров сертификации. Впервые нормативные документы, регламентирующие функционирование охранно-пожарных радиоканальных систем, появились в Германии уже в 1994 г. И с тех пор работа не прекращалась ни на один год. Достаточно заметить, что в настоящий момент всерьез обсуждается появление новой части всем известного стандарта EN-54, который будет посвящен радиоканальным системам.

В соответствии с европейской классификацией существует три класса охранных проводных и радиоканальных систем, отличающиеся между собой, прежде всего, по степени риска технически подготовленного взлома:

·          класс А: низкая степень риска - объекты частного пользования (загородные дома, квартиры);

·          класс B: средняя степень риска - объекты общественного пользования (магазины, учебные заведения);

·          класс С: высокая степень риска - объекты государственной важности (музеи, исторические памятники).

Представим себе типичную ситуацию на объекте, находящемся под охраной радиосистемы. Время от времени пропадает связь с тем или иным радиоустройством. Скорее всего, причиной является не преднамеренное саботирование работы системы, а работа других приборов и систем на выбранном при установке системы канале связи (литере). (Напомним, что диапазон частот 433 и 868 МГц является нелицензируемым и что его используют не только охранно-пожарные радиосистемы, но и бытовые устройства: переносные радиостанции, игрушки, шлагбаумы и т.д.). В зависимости от класса радиосистемы должны реагировать по-разному:

·          класс А: индикация о временной потере связи с радиоустройством системы отсутствует;

·          класс В и С: радиосистема обязана максимально использовать все возможные способы доставки сигнала и только после этого передать сигнал "Тревога". Например, извещатель, не получив квитанцию от приемно-контрольного прибора после передачи тестового сигнала (что возможно только в системе с двухсторонним протоколом), немедленно меняет частотный канал, мощность излучения, периодичность выхода в эфир и т.д. Если связь не может быть восстановлена даже после всех упомянутых действий, то в данном случае имеет место преднамеренное саботирование работы системы.

Криптозащита

В последнее время автомобильные кражи все чаще совершаются с применением, так называемых "грабберов", которые записывают, а в дальнейшем воспроизводят радиосигналы "Снятие". Для большинства систем автомобильной сигнализации использование односторонней радиоканальной связи (передатчик находится в носимом хозяином автомобиля брелоке, а приемная часть - в охраняемом автомобиле) оправдано, так как время работы в эфире ограничено одним-двумя сообщениями, а охраняемый объект (автомобиль) постоянно перемещается. Рассматривая вопросы применения охранно-пожарных радиосистем, мы прежде всего говорим об охране стационарных объектов. Следовательно, необходимо принимать во внимание тот факт, что злоумышленник может скрытно на протяжении длительного времени проводить сканирование, запись и анализ всех сигналов радиосистемы. Поэтому при каждой передаче контрольных сигналов и сигналов управления участники обмена должны помимо использования динамически изменяемых ключей обеспечить невозможность саботирования системы с использованием предварительно записанных сигналов системы.

Время работы радиоизвещателей от источника питания

Бурное развитие беспроводных технологий за последние годы подтолкнуло производителей электронных составляющих на создание компонентов, существенно снизивших энергопотребление радиоустройств (микропроцессоры, приемопередатчики и т.д.). Это, несомненно, помогло разработчикам охранно-пожарных радиосистем существенно увеличить продолжительность работы извещателей от батарей. Кроме того, специалист заметит, что есть ряд алгоритмов, которые могут ощутимо увеличить время работы периферийных устройств от источников питания:

·          алгоритм регулирования мощности излучения;

·          передача сообщений с квитированием;

·          режим работы "день/ночь". 

Температурный диапазон

Для того чтобы радиосистемы действительно стали надежной альтернативой проводным охранно-пожарным системам, необходимо обеспечить их работоспособность в диапазоне температур от -30 до +55 ºС (стандартном для проводных систем). Причем сложнее обеспечить стабильную работу радиосистемы в области отрицательных температур. Однако суть проблемы заключается не столько в характеристиках используемых источников питания (которые стабильно работают и при более низких температурах), сколько в обеспечении автоматической подстройки частоты радиоустройств, находящихся в различных температурных условиях.

Емкость радиосистемы

Данный параметр, так же как и рассмотренный выше вопрос надежности, определяет степень профессиональности той или иной радиосистемы. Очевидно, что для защиты достаточно значимого объекта сложно применять охранно-пожарные радиоканальные системы с числом адресных устройств менее 100.

Емкость радиосистемы (число адресуемых устройств) во многом определяется способностью системы регулировать объем передаваемой информации, а также мощностью излучения всех радиоустройств. Чем больше информации необходимо передать и чем сильнее устройства "экранируют" друг друга, тем меньшее число устройств может работать на одном частотном канале связи. Например, использование механизмов, исключающих передачу одного и того же сигнала "Тревога" несколько раз, существенно снижает объем передаваемой информации, а следовательно, увеличивает максимальное число совместно работающих устройств.

Рассмотрев такие важные вопросы, как надежность (помехоустойчивость, криптозащищенность, температурный диапазон работы) и емкость радиосистем, автор надеется, что смог привести достаточное количество аргументов в пользу утверждения о том, что охранно-пожарные радиосистемы последнего поколения - надежная альтернатива проводным системам.