ТЕСТ

Системы передачи извещений по каналам GSM/GPRS в ОПС

Вначале обзора мы хотели бы выразить признательность компаниям, которые откликнулись на наше предложение и любезно предоставили нам оборудование для проведения тестирования: ООО «Ритм» (система «Контакт»), «Навигард» (система NAVIgard), 000 НТКФ «СИ-НОРД» (система «Андромеда»), «Телемонитор» (система TELEmonitor), НПП «Стеле» (система «Мираж-GSM»), Pyronix (система IPCOM) и АО «Охрана и Безопасность» (система «Орлан»), а также дилеры, представляющие некоторых производителей на территории СЗФО Мы признательны компаниям 000 «Алпро» и «СТБ-Сервис» за техническую поддержку в проведении практических тестов.

Длительный период времени подавляющее большинство мониторинговых центров в России использовало два основных канала связи — радиоканал большой дальности и проводные телефонные линии. Однако ситуация быстро меняется. Стремительное развитие сетей сотовой связи открыло новые перспективы для систем передачи извещений. Мы не хотим в рамках данного теста завязывать полемику о надежности и эффективности традиционных и альтернативных каналов передачи извещений, детально анализировать все их плюсы и минусы — этому вопросу уже не раз уделялось внимание на страницах известных специализированных журналов, посвященных проблемам безопасности. Подчеркнем только те преимущества, которые, на наш взгляд, определили сверхбыстрые темпы распространения GSM-систем охраны на базе сетей поколения 2G/2,5G, — их доступность и глобальную зону покрытия. Еще один определяющий фактор — предельно малое время развертывания системы с минимальными финансовыми затратами. Вероятно, именно эти преимущества сделали новые «технологии» привлекательными для небольших и относительно «молодых» охранных предприятий, которые начали активное внедрение GSM-систем. Сегодня трудно найти мониторинговую компанию, которая не модернизировала бы свою станцию, добавив альтернативные системы передачи извещений.

На рынке безопасности представлено немалое количество отечественных и зарубежных производителей, которые предлагают технические решения для передачи тревожных извещений на пульты централизованного наблюдения (ПЦН). Например, практически все зарубежные производители уже давно имеют в своем ассортименте устройства, которые позволяют посылать тревожные сигналы в виде цифровых тональных сообщений DTMF по аналоговому каналу GSM на любой телефонный приемник, «понимающий» формат Contact ID. Таких систем на рынке безопасности огромное количество. Мы постарались ограничить круг рассматриваемых систем теми, которые удовлетворяют двум критериям: во-первых, система должна использовать несколько методов передачи извещений (GSM/GPRS), и, во-вторых, она должна обеспечить интеграцию с охранно-пожарными контрольными приборами (ППКОП) сторонних производителей.

Методы передачи извещений на ПЦН

В табл. 1 приведены все способы передачи извещений, которые могут быть применимы в рассматриваемых системах. Для того чтобы читатель мог лучше ориентироваться в таблице, мы даем краткое описание этих методов.

CLIP (Calling Line Identification Presentation)

Данный метод основан на сервисе оператора мобильной связи по предоставлению информации о номере абонента, совершающего звонок. Принцип систем, использующих CLIP, очень прост. Объектовый ППКОП в случае системного события совершает звонок по сети сотовой связи на приемное устройство, в качестве которого может выступать GSM-модем или обычный мобильный телефон. Приемное устройство считывает номер вызывающего абонента и отклоняет вызов. Сам факт звонка от известного в системе абонента и является основанием для регистрации тревожного события. Достоинство метода очевидно — отсутствует плата за исходящий вызов, ведь никакого соединения не происходит. Однако информативность такого сообщения очень мала.

Правда, этот способ можно видоизменить для повышения информативности. Например, установить на ПЦН несколько GSM-модемов. Передающее устройство программируют таким образом, чтобы по одной группе событий модем делал вызов на первый модем (тревоги), по другой группе — на второй и т. д. Следует отметить, что данный способ не нашел существенного распространения из-за малой информативности.

SMS-сообщения

Один из первых методов, который стал использоваться в системах безопасности. Ранние модели GSM-модулей в качестве передающего устройства использовали мобильный телефон. Такие модули преимущественно применялись для отправки текстовых SMS-сообщений пользователю, а не на ПЦН. В течение долгого периода SMS-сообщения вообще не рассматривались всерьез как альтернативный канал передачи данных на ПЦН, однако в последнее время многие мониторинговые компании стали применять этот способ передачи как резервный (Back Up). Гарантированность доставки сообщения достаточно высока — свыше 99%. Скорость его доставки зависит от оператора связи, региона, даты и времени, но в подавляющем большинстве случаев не должна превышать трех секунд. Сигнал «квитирования» (подтверждение от ПЦН о приеме и расшифровки тревожного извещения) в данном методе отсутствует.

Contact ID/GSM Voice

Используется аналоговый (голосовой) канал, по которому происходит обычное речевое общение между абонентами сети GSM.

В голосовом канале возможна передача сигналов DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) — двухтональных многочастотных кодированных посылок. Напомним, что DTMF уже много лет используются в ППКОП зарубежного производства (DSC, Pyronix, Visonic, Caddx, Paradox и т. д.) для передачи тревожных извещений по телефонным линиям. Наиболее известным DTMF-протоколом является Ademco Contact ID (CID).

GSM DATA/CSD (Circuit Switch Data)

Цифровой канал передачи данных на скорости 9,6 кбит/с. Этот метод характеризуется практически 100%-ной вероятностью доставки сообщения. Время установления соединения около 20 с. Тарификация CSD поминутная, как и для голосового канала GSM. Подчеркнем, что, 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).

Это не позволяет использовать передатчики одного производителя в системе другого производителя (конечно, если они не договорились и не предприняли специальных мер по сопряжению своих систем).

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 (CLIP, SMS, GSM Voice, GSM CSD). В большинстве систем, за исключением системы TELEmonitor, для организации GPRS-соединения нужен статический IР-адрес на ПЦН, который может быть получен от Интернет-провайдера или от оператора сети GSM (вариант виртуальной корпоративной сети).

В табл. 1. на наш взгляд, особого внимания заслуживают следующие три момента. Во-первых, высокая безопасность передачи данных и безопасность самих серверов в системах TELEMONITOR, IPCOM, «Андромеда», «Мираж», которая обеспечивается шифрованием канала обмена данными между коммуникаторами и сервером по протоколу SSL128bit. Во-вторых, поддержка передачи данных по сетям третьего поколения CDMA в системе «Мираж». В-третьих, возможность дистанционной замены программы (Firmware) в системах IРС0М и «Мираж». Например, в случае добавления нового протокола от панели стороннего производителя можно дистанционно загрузить поддержку этого протокола в модуле IPCOM.

Основные элементы системы передачи извещений

В данном разделе показаны основные элементы рассмотренных систем. Мы разделили объектовое оборудование на два типа.

К первому мы отнесли типовой объектовый прибор самого производителя системы. Понятно, что ассортимент не состоит из одного изделия, а может быть гораздо шире. Главное внимание в нашем тестировании уделено сравнению не параметров самих приборов (количество шлейфов, разделов и т. д.), а их коммуникационных возможностей. Поэтому было достаточно ограничиться только одним устройством.

Второй тип устройств — модули, которые позволяют добавлять в систему мониторинга ППКОП сторонних производителей. Как видно из табл. 2. эти устройства в свою очередь можно разделить на две группы. Одна группа («Контакт» и «Орлан») для получения данных от ППКОП использует выход телефонного коммуникатора. Основное достоинство метода — совместимость со всеми ППКОП, которые поддерживают передачу извещений в формате CID по телефонной линии. Недостаток — увеличение времени на доставку и блокирование возможности передачи извещений по телефонной линии. В последнем случае допускается установка дополнительного телефонного модема. Другая группа (IPCOM, TELEmonitor и NAVlgard) для снятия данных задействует в ППКОП последовательный порт RS-232/системная шина. В этом варианте время доставки уменьшается, сохраняется канал телефонного коммуникатора, но совместимых устройств становится гораздо меньше. В данном аспекте основное отличие между терминалами IPCOM и TELEmonitor заключается в том, что в первом все протоколы RS-232 уже записаны в памяти модуля (число поддерживаемых протоколов постоянно растет), а у TELEmonitor для каждого стороннего ППКОП есть своя модификация терминала. Упомянем еще один вариант использования модулей. Если на объекте не требуется функция постановки/снятия с охраны, то можно устанавливать модули из второй группы без использования ППКОП, так как все эти модули имеют собственные сигнальные шлейфы сигнализации.

Пультовое оборудование на ПЦН

Из принимающего оборудования на ПЦН мы выделили GSM-станцию DG3220 компании «Навигатор», которая является законченным специализированным устройством и может работать в автономном режиме без компьютера. Станция в системе «Мираж» формируется подключением на СОМ-порты модемов различного назначения: GSM-модем Fargo Maestro 100, телефонный модем СТМ и т. д. Мы не приводим детальную информацию о мониторинговых программах, но отметим, что приемники (например, «Контакт», NAVIgard) поддерживают самые распространенные протоколы (SURGARD, ADEMCO 685 и т. д.).

В системах, использующих GPRS/Интернет-канал, функцию станции выполняет сервер с программным обеспечением. Программа мониторинга устанавливается на отдельный компьютер, который обменивается данными с сервером. В некоторых случаях допускается установка мониторинговой и серверной программы на один компьютер. Отметим, что IP Server Pyronix поддерживает большинство известных протоколов (SURGARD MLR2, SURGARD MLR2000, SIA CIS, SK EXT). Эта особенность позволяет легко интегрировать системы IPCOM в действующие комплексы мониторинга. Особо обратим внимание на то, что, как правило, сервер TELEmonitor не устанавливается на ПЦН, и охранное предприятие использует такой сервер за отдельную ежемесячную плату, которая зависит от количества подключенных к нему модулей ТС65 Программа мониторинга в системе TELEmonitor не требует инсталляции на компьютере и может быть запущена с любого носителя информации. Количество удаленных рабочих мест операторов ПЦН практически не ограничено.

Комплектация и цены

В этом разделе мы попытались выяснить, в каком виде инсталлятор получает оборудование от продавца. Большинство поставщиков поставляет свою продукцию в отдельных упаковках с вложенными инструкциями.

Хотя модули некоторых производителей не имеют специальной маркировки, и это вызывает сложность с идентификацией устройства. Также ряд компаний практикует запись технической документации на компакт-диске или размещают их на Web-сайте. На наш взгляд, это может быть неудобно для монтажников, особенно если они находятся на объекте и осуществляют установку данного оборудования впервые.

Кроме того, в этом разделе мы остановились на следующих вопросах: какие программы необходимы для программирования модулей, потребуется ли отдельная закупка кабелей для программирования?

Также в табл. 4 представлены цены на основные компоненты приведенных в ней систем. Информация о ценах предоставлена самими производителями. За основу были взяты минимальные открытые цены.

В качестве передающего GSM-модуля мы брали модуль, совместимый с ППКОП сторонних производителей, кроме систем «Мираж» и «Андромеда», в которых такие устройства отсутствуют. В этих случаях указана цена ППКОП производителя вместе с GSM-пepeдатчиком. Отметим, что программа мониторинга TELEmonitor поставляется бесплатно при подключении к серверу более 50 шт терминалов Siemens. При этом нет необходимости приобретать серверную программу, но надо выплачивать абонентскую плату компании «Телемонитор» — от 150 руб. в месяц за каждое подключенное устройство.

Передача SMS-извещений на ПЦН

В табл. 5 мы привели результаты испытаний передачи SMS-сообщений на ПЦН. В ходе испытаний мы не зарегистрировали ни одного случая, когда сообщение не было получено, при этом время доставки не превышало 2-3 с. Отметим важное обстоятельство: нельзя брать передающий модуль от одной системы, а приемный — от другой, так как они несовместимы. SMS-сообщения поступают на GSM-станцию в виде кодированной цифровой последовательности. Далее они декодируются и посылаются на компьютер. Отметим, что для приема SMS-сообщения требуется дополнительный GSM-модем («Контакт», TELEmonitor, «Мираж»). Только в системе NAVIgard возможен просмотр текстового сообщения на самой станции DG3220.

Передача извещений по аналоговому каналу GSM/VoiceCall

Данные табл. б отражают результаты тестирования передачи извещений на ПЦН в формате Contact ID по голосовому каналу GSM.

При использовании этого метода посредством DTMF-сигналов передается сообщение вида:

AAAATTPCCCXXZZZY,

где АААА — код объекта; ТТ — код протокола; Р — статус (новое событие/восстановление); ССС — код события ID (свыше 680 событий); XX — номер раздела; ZZZ — номер зоны или пользователя; Y — контрольная сумма.

Последовательность обмена данными между приемником и передатчиком CID выглядит следующим образом:

  1. Передающее устройство набирает телефонный номер приемника.
  2. Устанавливается соединение и приемник посылает DTMF-сигналы «Hand-Shake».
  3. Передатчик принимает этот сигнал и начинает передавать сообщение (16 DTMF-посылок)
  4. Приемник принимает сообщение и, если контрольная сумма сходится, высылает сигнал подтверждения (Kiss-off) и обрывает соединение.
  5. Если приемник сигнал Kiss-off не посылает, передатчик, не разрывая соединение, совершает вторую попытку передать сообщение. По стандарту CID максимально допустимы четыре попытки отправки сообщения. Если и это не «помогает», передатчик обрывает соединение и начинает (обычно через 1 мин.) набор телефонного номера приемника заново. Гарантированность доставки и ее время в первую очередь зависят от загруженности сети GSM, а во вторую — от характеристик объектового коммуникатора и приемного декодера DTMF-сигналов. Заметим, что процедура подтверждения принятых сообщений заложена в самом протоколе CID.

Дополнительно надо отметить, что модули, в которых данные снимаются с телефонного коммуникатора ППКОП («Контакт», «Орлан»), на первом этапе выступают эмулятором телефонной станции. То есть модуль получает данные с ППКОП по проводной линии в алгоритме CID так, как описано выше. Следует иметь в виду, что этот процесс занимает время! Конечная стоимость такого решения может увеличиться за счет добавления отдельной платы коммуникатора взамен уже занятого на ППКОП. На втором этапе прибор устанавливает GSM-соединение и фактически заново формирует сообщение в формате CID. В модулях, которые получают данные через порт RS-232/ системную шину, подобное преобразование отсутствует (NAVIgard, «Андромеда»).

Передача извещений по цифровому каналу GSM Data/CSD

Результаты испытаний передачи извещений в режиме DATA (табл. 7 ) подтвердили два упомянутых в начале статьи момента: вероятность доставки извещения — 100%, а время его доставки превышает 20 с. Читатель может заметить, что среднее время доставки извещения в системе NAVIgard составляет всего 12 с. Это объясняется тем, что технология CSD допускает установку соединения в «прозрачном» (transparent) и «непрозрачном» (non-transperent) режимах.

Отличительная особенность передачи данных с использованием «непрозрачного» режима — ее большая помехозащищенность, достигаемая за счет введения алгоритма коррекции ошибок, а также наличия подтверждения успешной (без искажений) доставки передаваемой информации. Таким образом, использование «непрозрачного» CSD-соединения представляется предпочтительным при низком соотношении сигнал/шум. Однако длительность времени установления соединения в «непрозрачном» режиме больше, чем в «прозрачном». В системе NAVIgard мы тестировали модуль в «прозрачном» режиме CSD (заводская установка, можно изменить на «непрозрачный» режим). Добавим, что в режиме CSD также реализована процедура подтверждения принятых извещений на ПЦН.

Передача извещений по каналу GPRS

По данным, приведенным в табл. 8. можно заметить, насколько результаты испытаний по гарантированное™ и времени доставки тревожных извещений в GPRS-канале превосходят результаты других методов.

Дополнительно мы проверили способность систем контролировать канал связи. Небольшая разница во времени при обнаружении отсутствия GPRS-соединения между объектовым прибором и ПЦН обусловлена различными базовыми настройками этого параметра в представленных системах. Например, в системе «Андромеда» этот параметр равнялся 60 с, в системе «Контакт» — 10 с. В остальных системах время теста не превышало 2 с. Следует обратить внимание, что этот параметр влияет на объем транслируемых данных, а значит, и на его оплату абонентом сети GSM.

Возможности для пользователя системы

В разделе возможностей для пользователя (табл. 9 ) следует обратить внимание на несколько интересных фактов. Только модули NAVIgard, совместимые с ППКОП сторонних производителей, способны напрямую передавать детализированные SMS-сообщения на телефоны пользователя. В остальных системах данная функция реализована исключительно в ППКОП собственного производства. В принципе большинство рассматриваемых нами систем имеет возможность передачи SMS-сообщения не напрямую, а с ПЦН. То есть тревожное извещение, переданное на ПЦН, например, в режиме CSD или GPRS, может быть конвертировано и отправлено пользователю в виде SMS-сообщения. Отдельно отметим, что в системе TELEmonitor можно при наличии мобильного телефона с поддержкой Java 2ME управлять терминалом дистанционно по GPRS-каналу.

Монтаж и программирование модуля передачи извещений от ППКОП сторонних производителей

К табл. 10 можно дать следующие комментарии. Если в системе используется модуль, получающий данные от коммуникатора ППКОП, программировать надо не только параметры самого коммуникатора ППКОП, но и вводить некоторые параметры в модуль: телефоны центральной станции, способ передачи (GSM/CSD/GPRS) и т. д. Это имеет отношение к модулям GSM-5RT1 («Контакт») и «Лунь-5С» («Орлан»).

Если мы говорим о модуле, который получает данные от ППКОП через RS-232, то в этом случае существует несколько вариантов. Первый вариант с IPCOM и TELEmonitor. Фактически в модуле IPCOM можно задать только параметры для установления GPRS-соединения и выбрать модель ППКОП. Терминалы Siemens продаются для охранных компаний с уже запрограммированными параметрами на работу с сервером TELEmonitor. Если в ППКОП существует возможность управления данными, которые посылаются на порт RS-232, то соответственно можно задать группы отчетов на ПЦН. Второй вариант с модулями NAVIgard. Программирование NV2032 осуществляется путем занесения параметров на SIM-карту, а модуль NV293 можно программировать с клавиатуры управления и компьютера.

Дополнительные сервисы

Хотя данный раздел первоначально не входил в наши планы по тестированию (мы вполне обоснованно считали, что, например, мониторинг подвижных объектов напрямую не связан с нашей тематикой и требует отдельного рассмотрения), но все же для полноты изложения решили его включить.

Как видно из данных, приведенных в табл. 10. большинство представленных для тестирования систем имеют свое решение по мониторингу подвижных объектов. Во всех системах используются GPS-приемники для определения координат, за исключением системы TELEmonitor, которая в качестве запасного варианта может перейти на CELL ID. Основные методы передачи данных-SMS и GPRS.

Компания «Навигард» разработала систему передачи видеоизображения по GPRS-каналу Передающее устройство представляет собой отдельную плату, к которой можно подключить 2 камеры. Отправка фотографий может происходить по SMS-запросу, периодически или по активации двух тревожных шлейфов (видеоверификация тревожных событий) Можно задать параметры передачи изображений каждые 10 с: 4 (кадр за 1 с до события + 1 кадр события + 2 кадра после события) изображения (140×160), (320×240) или 1 изображение (640×480). Для просмотра фотографий необходим доступ в Интернет.

Заключение

Ни для кого не секрет, что система передачи извещений является определяющим элементом комплекса мониторинга. Мы не ставили цель выявить наиболее эффективную систему, так кактвердо уверены, что это практически невозможно. Каждое решение уникально, имеет свои достоинства и недостатки. Результаты проведенного исследования лишний раз убедили нас в том, что рассмотренные в статье методы трансляции данных по каналам сотовой связи GSM/GPRS могут в полной мере использоваться для передачи извещений на вторичной, а в некоторых случаях только на первичной основе. Не исключена вероятность того, что в недалеком будущем некоторые традиционные способы передачи сами перейдут в разряд «альтернативных» или вообще исчезнут.

Читатель, просматривая представленные таблицы, может самостоятельно поразмышлять над тем, в каком направлении производители планируют дальнейшее развитие своих систем. Например, отметить, что все больше разрабатывается систем обмена данными при использовании проводного Интернета. Ряд компаний начинает осваивать сети третьего поколения (3G).

Пристальное внимание уделяется вопросу сопряжения передающего оборудования с ППКОП сторонних производителей. Начались разработки в области передачи видеоизображений по сетям сотовой связи. Возможно, они не найдут массового применения, но, безусловно, окажутся востребованы при необходимости получения визуального подтверждения тревожных событий. Все это вселяет в нас оптимизм, что грядет еще более стремительное развитие систем передачи извещений по сетям сотовой связи.

Автор текста — А. Волгин, бренд-менеджер компании «УльтраСтар»; техническая поддержка — Д. Федорович, менеджер по технической поддержке компании «УльтраСтар».

This entry was posted in Альтернативные способы передачи данных по GPRS. Bookmark the <a href="http://gp-rs.ru/test/" title="Permalink to ТЕСТ" rel="bookmark">permalink</a>.

Comments are closed.