IP видеонаблюдение с использованием WIMAX

В последнее время все большее внимание уделяется проблеме обеспечения безопасности, в решении которой важную роль играют системы видеонаблюдения. В настоящее время они стали наиболее популярным средством, входящим в состав разнообразных средств защиты и обеспечения безопасности.

С переходом на цифровой формат взамен аналогового, появляется возможность использовать IP- протокол для видеонаблюдения. Все большее распространение получают цветные системы видеонаблюдения, беспроводные коммуникации, изображение высокого разрешения, биометрические системы и интеллектуальные системы обработки изображения. Все это открывает новые возможности для применения систем видеонаблюдения в промышленности, транспорте, здравоохранении, образовании и развлекательной индустрии. Видеонаблюдение также применяется в госструктурах, обеспечивающих безопасность населения.

Достоинства беспроводного соединения

Основные причины использования фиксированных беспроводных сетей:

Приемлемая стоимость (Беспроводная система требует меньше затрат, чем прокладка оптоволоконного кабеля)
Гибкость (Беспроводные системы обеспечивают гибкость всей системы. Все беспроводное оборудование может быть с легкостью переустановлено на новые места, и уже через несколько минут выполнять свои функции)
Быстрая установка и настройка (Беспроводная сеть может быть установлена везде. Её монтаж не требует особых усилий)
Высокая скорость передачи данных (от 11 до 860 Мбит/с)
Стабильность и надежность (модели высокого класса обеспечивают надежность 99%)
Масштабируемость
Многоуровневые беспроводные решения

Преимущества IP-видеонаблюдения

Использование сетевых камер делает беспроводные системы предпочтительнее аналоговых CCTV. Это объясняется такими достоинствами:

Дистанционный доступ
Сетевая конвергенция (для эффективного управления требуется всего один тип IP-сети)
Масштабирование
Работы в открытых стандартах
Надежность
Экономическая выгода

IP-видеонаблюдения в системах безопасности

Сетевые камеры и беспроводные технологии позволяют быстро и легко создать простую сеть системы безопасности. Одним из таких простых решений является беспроводные Ethernet-системы.

Современные видеокамеры дают возможность преобразовывать изображение в IP пакеты. Эти IP пакеты можно свободно передавать с помощью прямого соединения или многопунктовой связи. Расположенные в многочисленных местах камеры присоединяются к беспроводным мостам, которые посылают данные в контрольный центр безопасности организации. Быстродействующие прямые решения могут быть использованы для видеонаблюдения за объектом на расстоянии свыше 64 км.

В итоге, альянс IP- видеонаблюдения и возможностей беспроводных технологий передачи информации предоставляет практические преимущества для различных пользователей независимо от их бюджета, размера и применения. К таким выгодам относятся:

возможность отказа от аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования;
обеспечение наружного размещения;
размещение камер в любом месте и их легкое перемещение;
быстрое и простое размещение оборудования;
широкий набор аппаратных комбинаций, связанный с гибкостью и масштабируемостью, позволяет использовать беспроводные системы IP-видеонаблюдения на любых объектах.
простота увеличения и уменьшения количества камер;

При наличии двух основных компонентов – беспроводной передачи данных и сетевых камер, IP-видеонаблюдение обеспечивает мониторинг и контроль с очень высоким уровнем экономии и характеристик.

Функции и область применения IP-видеонаблюдения

IP-видеонаблюдение находит свое применение на разнообразных объектах, таких как:

поддержание правопорядка (предотвращение преступлений и насилия в напряженных зонах)
военные учреждения (обеспечение защиты внутри и вокруг военных учреждений)
транспорт (обеспечение защиты плотин, мостов, шоссе и тоннелей)
правительственные задачи (антитеррористические системы наблюдения, выполняющие задачи обеспечения национальной безопасности)
муниципальные службы (мониторинг пересечений движения транспорта, обеспечение безопасности городских парков и муниципальных зданий)
банковские и финансовые учреждения (увеличение безопасности при использовании банкоматов и банковского оборудования)
торговые центры (безопасность заказчика в местах стоянки автотранспорта)
предприятия (безопасность периметра зданий; мониторинг погрузочных платформ)

IP-видеонаблюдение выполняет 2 основные задачи – мониторинг (текущий контроль) и наблюдение. Текущий контроль характеризуется тем, что пользователь получает изображение с видеокамер в реальном времени, но сохранение полученных данных не требуется.

Особенности использования беспроводных IP-систем

Есть несколько особенностей, связанных с использованием беспроводных систем IP-видеонаблюдения. При использовании Интернета для передачи данных, применяются такие меры защиты как межсетевой экран и пароли.

Различные финансовые учреждения и банки используют Интернет для глобальных денежных транзакций. Это способствует развитию данной сети как проверенной среды для множества других приложений, в том числе и мониторинга и видеонаблюдения.

Фиксированные беспроводные приборы передачи данных связаны с некоторыми трудностями. Так как фиксированные беспроводные мосты передают сигнал по «воздуху», то существует возможность перехвата информации. Провайдеры услуг беспроводной связи принимают различные меры по обеспечению безопасности данных: пароли, кодирование и др.

Другой проблемой беспроводного способа передачи информации является то, что провайдеры постоянно увеличивают количество беспроводных соединений. Это может привести к интерференции между системами, работающими на близких частотах. Защиту от интерференции может обеспечить грамотный выбор частоты для конкретного применения. Специальные устройства (Tsunami MP.11, Tsunami Multipoint) способны уменьшить интерференцию и улучшить качество связи. Такие устройства в сочетании с приборами активного подавления интерференции обеспечивают защиту беспроводных сетей от таких помех в режиме реального времени.

Использование WIMAX в беспроводных системах IP-видеонаблюдения

Большое количество беспроводных IP-систем работают в стандарте IEEE 802.11. Однако, 802.11-е решение не обеспечивает большую область охвата, что делает его пригодным преимущественно внутри помещений. Но Wi-Fi можно использовать и на улице в прямой видимости от 112 м - 54 Мбит/с до 500 м - 6 Мбит/с. В настоящее время появляются новые поколения беспроводных IP-систем. Для беспроводной мегаполисной цифровой сети IEEE предложил новый беспроводной стандарт 802.16, аналогичный WIMAX.

Возможности WIMAX

Новая беспроводная технология WIMAX действует на большие расстояния и поддерживает более высокую скорость передачи данных, чем конкурирующие технологии. Стандарт WIMAX способен поддерживать максимальную скорость 72 Мбит/с. Это почти в 7 раз выше, чем поддерживает стандарт IEEE 802.11b и в 2 раза выше, чем стандарт IEEE 802.11a/g. Проводное исполнение обеспечивает скорость передачи данных 1 Мбит/с, на коаксиальном кабеле - 10 Мбит/с, на витой паре - до 1000 Мбит/с. Расстояние, которое охватывает WiMAX-сеть, составляет десятки километров; для сравнения - сеть Wi-Fi охватывает расстояние 100 м и несколько сот метров с понижением скорости. На рисунке сравниваются характеристики сетей WiMAX и Wi-Fi.

Даже без прямой видимости, стандарт IEEE 802.16 (WiMAX) покрывает площадь радиусом до 112,6 км. Базирующийся на технологии OFDM (мультиплексирование с ортогональным разделением каналов), этот стандарт позволяет более эффективно, чем WI-FI, решать проблемы невидимых участков среды (Non-Line of Sight - NLOS). По причине этих невидимых участков может появиться задержка сигнала. В WIMAX для борьбы с NLOS используется больше поднесущих. Для сравнения, в IEEE 802.11 a/g используется 64 поднесущих, в то время как в WIMAX – 256. По сравнению с WI-FI, в WIMAX отношение неиспользуемых данных к общему числу поднесущих гораздо меньше. Это способствует более высокой эффективности и более лучшим характеристикам WIMAX в противодействии NLOS.

WIMAX также использует алгоритм направления для обеспечения необходимого качества услуг для трафика критичного по времени (например видео или голос). Для предотвращения хищения информации в WIMAX имеется встроенная возможность кодирования. Для кодирования данных используется стандарт DES и тройной DES для кодирования ключа. Ниже приведен пример реализации системы IP-видеонаблюдения на основе беспроводной сети, использующей стандарт WIMAX.