Pobierz najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Urządzenia które się sprawdzają, GPRS-N, GPRS-D. Nowe nadajniki firmy Pulson

Printer Friendly and PDF

Od momentu uruchomienia pierwszej komercyjnie działającej sieci telefonii komórkowej w cyfrowym standardzie GSM w Polsce minęło już 11 lat. W tym czasie operatorzy rozwinęli swoje sieci tak, że można już mówić o zasięgu globalnym w skali kraju. Równolegle z rozbudową infrastruktury poprawiła się jakość podstawowych usług i wprowadzano nowe, oparte na transmisji danych. Rozszerzenie technologii pakietowej transmisji danych GPRS do standardu EDGE oraz wprowadzenie całkowicie nowej technologii UMTS pozwoliło znacznie zwiększyć szybkości przepływu informacji. Jednocześnie podstawowy standard GPRS jest obecnie osiągalny wszędzie tam, gdzie mamy zasięg sieci GSM, co pozwoliło stworzyć wiele nowych aplikacji, wykorzystujących pakietową transmisję danych.

Transmisja danych GPRS, obok krótkich wiadomości tekstowych SMS oraz funkcji identyfikacji numeru dzwoniącego CLIP, stała się medium dla urządzeń służących do przesyłania sygnałów alarmowych z obiektów chronionych do centrum monitoringu. Oprócz znacznego obniżenia kosztów w stosunku do transmisji SMS, system wykorzystujący transmisję danych posiada bardzo istotną cechę - pozwala na komunikację w „czasie rzeczywistym". Dzięki temu wiarygodność systemu jako całości zwiększa się, gdyż istnieje możliwość znacznie częstszej kontroli łącza.


Przykładem kompleksowego rozwiązania takiego systemu jest opracowana i produkowana w firmie Pulson stacja SMSCI wraz z nadajnikami abonenckimi, pracującymi w trybie transmisji danych GPRS. System ten jest rozwinięciem oferowanego wcześniej przez firmę rozwiązania opartego na transmisji SMS/CLIP. Opis nowej stacji SMSCI był tematem artykułu zamieszczonego w numerze 4(56)/2007 czasopisma Zabezpieczenia. Poniższy tekst prezentuje część nadawczą systemu - moduły nadawcze GPRS-N i GPRS-D.

Tryby pracy

Nadajniki GPRS-N i GPRS-D zostały zaprojektowane do współpracy z centralami alarmowymi. Zbudowane są na bazie specjalizowanych układów mikroprocesorowych, wyposażone w przemysłowy modem GSM/GPRS i zamknięte razem z układem zasilania w zwartej metalowej obudowie.

Działanie modułów nadawczych opiera się na usługach transmisji danych GPRS oraz SMS i CLIP, realizowanych w sieci telefonii komórkowej GSM. Informacje o stanie monitorowanego obiektu przesyłane są za pomocą pakietowej transmisji danych, wiadomości SMS lub informacji o numerze dzwoniącego - tzw. CLIP. Raporty te docierają do urządzenia odbiorczego SMSCI zainstalowanego w stacji monitorowania obiektów, gdzie są odpowiednio identyfikowane i rejestrowane.

Nadajniki umożliwiają pracę w dwóch trybach - „GPRS" lub „GSM". W trybie pracy GPRS informacje o zdarzeniach wysyłane są poprzez sieć pakietowej transmisji danych operatora w postaci zaszyfrowanej ramki, z wykorzystaniem protokołu UDP. Docierają one do określonego numeru IP stacji odbiorczej SMSCI, zainstalowanej w centrum monitorowania, gdzie po rozszyfrowaniu dekodowane są dane o numerze abonenta i zdarzeniu. Każde zdarzenie wysłane przez nadajnik wymaga potwierdzenia odebrania sygnału przez stację. W przypadku jego braku nadajnik może powtórzyć wysyłanie i w razie niepowodzenia automatycznie przełączyć się w tryb GSM, by wysłać zdarzenie w formie SMS. Tego rodzaju praca zwiększa prawdopodobieństwo dostarczenia informacji.

W trybie pracy GSM raporty SMS z nadajników docierają do stacji SMSCI poprzez odbiorcze karty GSM zainstalowane w stacji lub za pośrednictwem łącza z SMSC operatora telefonii komórkowej.

Oprócz stacji monitorowania moduł nadajnika może automatycznie informować właściciela obiektu lub inną upoważnioną osobę o wybranych zdarzeniach zaistniałych w obiekcie.

Budowa i właściwości

Moduły nadawcze GPRS-N i GPRS-D analizują stan niezależnych wejść alarmowych typu NO/NC, do których można podłączyć wyjścia logiczne central alarmowych i czujnik sabotażu. Zmiana stanu dowolnego wejścia powoduje wygenerowanie zaprogramowanego, dwuznakowego kodu zdarzenia i wysłanie go w postaci pakietu UDP lub komunikatu SMS do stacji odbiorczej SMSCI.

Moduł nadawczy GPRS-D ma również możliwość bezpośredniej komunikacji z dialerami central alarmowych poprzez wbudowany symulator linii telefonicznej i odbiornik transmisji DTMF w formacie Contact ID. Dekodowane raporty DTMF z centrali przesyłane są do stacji SMSCI w formie dziewięcioznakowych kodów zdarzeń.

Dwa niezależne wyjścia przekaźnikowe umożliwiają zdalne (z uprawnionych numerów) załączanie lub wyłączanie urządzeń w obiekcie monitorowanym. Wyjście 1 może być załączane automatycznie, na określony czas, w momencie zmiany stanu wybranych wejść alarmowych NO/NC. Wyjście 2 można zaprogramować jako służące do „sygnalizacji awarii". W przypadku problemów z zalogowaniem do sieci GSM można automatycznie załączyć inny tor transmisji lub zasygnalizować awarię.

Urządzenia posiadają własny zasilacz sieciowy, który ładuje akumulator. Dla poprawnej pracy wymaga on napięcia przemiennego 18V z transformatora. Nadajnik testuje obecność napięcia i w przypadku jego zaniku lub powrotu sygnalizuje zdarzenie zaprogramowanym dwuznakowym kodem. Obecność zasilania sieciowego jest sygnalizowana czerwoną diodą LED.

Wyjścia przekaźnikowe, wejścia alarmowe i wejścia zasilania przyłączane są poprzez zaciski śrubowe. Dodatkowo urządzenia posiadają złącze służące do programowania ustawień z komputera i gniazdo karty SIM. Tryb pracy nadajników sygnalizują dwie diody LED. Na górnej ściance obudowy znajduje się gniazdo antenowe w standardzie FME.

Całość przystosowano do zamocowania w skrzynce z transformatorem firmy PULSAR typu AWO 033.

Transmisja ContactID

Nowością w opisywanym systemie jest możliwość transmisji przez nadajnik GPRS-D dziewięcioznakowych zdarzeń standardu Contact ID, odbieranych bezpośrednio z centrali alarmowej.

GPRS-D został wyposażony w symulator linii telefonicznej i odbiornik transmisji DTMF w formacie Contact ID. Odbiornik realizuje pełen protokół zestawiania połączenia centrali alarmowej ze stacją odbiorczą - generuje sygnał inicjujący, odbiera depeszę DTMF i kończy transmisję, nadając sygnał zakończenia. Z punktu widzenia centrali nadajnik GPRS-D jest stacją odbiorczą systemu monitorowania telefonicznego, zgodną ze standardem SIA Contact ID.

GPRS-D został tak zaprojektowany, by umożliwić centrali alarmowej transmisję sygnałów za pośrednictwem podłączonej do układu linii telefonicznej. Jeśli linia jest sprawna, jest stale podłączona do zacisków centrali alarmowej. Zgodnie z normami dla urządzeń telefonicznych, układ detekcji stanu linii telefonicznej oparty jest na pomiarze prądu w linii, a symulator linii wytwarza napięcie -25V względem masy. Zastosowane rozwiązania sprawiają, iż jest to prawdopodobnie jedyny na rynku tego typu nadajnik, zapewniający poprawną współpracę z większością central alarmowych.

W przypadku zdarzenia alarmowego centrala rozpoczyna procedurę łączenia ze stacją monitorowania. Odbiornik DTMF analizuje, jaki numer wybiera, i jeśli jest on zgodny z zaprogramowanym w nadajniku, układ przełącza zaciski centralki do symulatora linii. Od tego momentu dialer centrali komunikuje się z odbiornikiem DTMF modułu GPRS-D podobnie jak ze stacją odbiorczą monitorowania telefonicznego. Jeśli numer wybrany przez centralę alarmową nie zgadza się z zaprogramowanym w nadajniku, układ pozostawia linię zewnętrzną dołączoną do zacisków centrali, umożliwiając jej komunikację z odległą stacją odbiorczą. W przypadku awarii lub braku zewnętrznej linii telefonicznej centrala współpracuje tylko z symulatorem linii.

Możliwe są dwa tryby współpracy z centralą alarmową - z oczekiwaniem na potwierdzenie ze stacji odbiorczej lub bez potwierdzenia. W pierwszym przypadku nadawane przez centralę alarmową komunikaty DTMF są wysyłane do SMSCI i po odebraniu potwierdzenia ze stacji generowany jest sygnał zakończenia transmisji dla centrali. W drugim przypadku zdarzenia z centrali są ładowane do bufora i sygnał zakończenia wysyłany jest bezpośrednio po ich odebraniu.

 
(na górze) Fot. 1. Płytka nadajnika GPRS-N - widok od strony elementów
(na dole) Fot. 2. Płytka nadajnika GPRS-D - widok od strony elementów. Różnica w ilości elementów daje informację jak rozbudowany musi być układ dla poprawnej pracy z DTMF 

Inne funkcje

Nadajniki GPRS-N i GPRS-D są w trybie pracy GSM w pełni kompatybilne z produkowanym wcześniej nadajnikiem GSM1. Podobnie jak poprzednik, mają możliwość zdalnej konfiguracji parametrów pracy. Wszystkie ustawienia mogą być modyfikowane lokalnie, poprzez podłączenie do komputera z zainstalowanym odpowiednim oprogramowaniem.

Urządzenia, pracując w trybie GPRS, zyskują nowe możliwości kontroli łączności ze stacją SMSCI. Podobnie jak w nadajniku GSM1, możliwe jest zaprogramowanie funkcji wysyłania testu okresowego z obiektu. Kod testu jest dwuznakowy i może być programowany przez operatora (kod testu okresowego GPRS jest taki sam, jak kod testu w trybie GSM). Okres testów może być ustawiony w zakresie 15 minut - 24 godziny. Testy okresowe wymagają potwierdzenia ze strony stacji odbiorczej - brak potwierdzenia w trybie GPRS spowoduje przełączenie nadajnika do GSM i powtórne wysłanie testu w formie SMS.

Poza testami okresowymi w trybie GPRS moduł nadawczy wysyła sygnały kontrolne TN (testy niejawne) z wybranym przez użytkownika okresem 10 s, 30 s lub 60 s (zgodnie z normą PN-EN50136-1-1:2007). Testy niejawne nie wymagają potwierdzeń ze strony stacji odbiorczej. Ze względu na ograniczone możliwości przetwarzania danych przez programy archiwizacji zdarzeń, analiza i sygnalizacja braku testów niejawnych realizowana jest bezpośrednio w stacji odbiorczej SMSCI. Brak trzech kolejnych sygnałów z obiektu powoduje wygenerowanie przez stację SMSCI zdarzenia o kodzie BT z numerem danego obiektu. Powrót testów niejawnych sygnalizowany jest kodem NN (taki sam kod zostanie wygenerowany przez stację w momencie pierwszego zarejestrowania testów niejawnych z obiektu, czyli włączenia do sieci nowego nadajnika).

Możliwe jest wyłączenie wysyłania TN i wówczas kontrola łączności, podobnie jak w systemie GSM, realizowana jest na poziomie oprogramowania archiwizującego, poprzez analizę braku potwierdzanych testów okresowych.

Podsumowanie

Kontrola łączności na bazie ramek TN realizowana w stacji SMSCI pozwala znacznie zwiększyć częstotliwość sygnałów kontrolnych wysyłanych przez nadajniki, bez obciążania łącza pomiędzy stacją odbiorczą i komputerową baza obiektów. Pakietowa transmisja danych GPRS, zastosowana w systemach bezprzewodowego nadzoru obiektów monitorowanych, obniża koszty usługi w stosunku do aplikacji opartych na komunikacji SMS. Jednocześnie traktowanie łączności SMS jako uzupełnienia systemu GPRS zwiększa niezawodność systemu. Komunikacja z centralami alarmowymi w standardzie Contact ID stwarza możliwości precyzyjnego lokalizowania i interpretacji zdarzeń w monitorowanych obiektach bez udziału telefonicznych linii komutowanych. Opisane urządzenia są przykładem profesjonalnego wykorzystania nowoczesnej technologii w dziedzinie monitorowania i bezprzewodowego powiadamiania o zdarzeniach w obiektach chronionych, a ich wdrażanie jest istotnym krokiem w rozwoju agencji ochrony mienia.

Rafał Miklaszewski
Pulson

Zabezpieczenia 6/2007 

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony