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.

    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.

    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