Δίκτυα πλέγματος στα συστήματα ασφαλείας

Featured | Τα ασύρματα δίκτυα Mesh αν και αρχικά αναπτύχθηκαν για στρατιωτικές εφαρμογές σταδιακά εισήλθαν στον χώρο των συστημάτων ασφαλείας, αλλάζοντας τα δεδομένα που γνωρίζαμε μέχρι στιγμής σχετικά με τα ασύρματα συστήματα συναγερμού και πυρασφάλειας.

Ένα ασύρματο δίκτυο πλέγματος (mesh network) είναι μια τοπολογία ασύρματου δικτύου στο οποίο κάθε κόμβος (που ονομάζεται κόμβος mesh) αναμεταδίδει δεδομένα για όλο το δίκτυο. Με αυτόν τον τρόπο κάθε κόμβος λειτουργεί ως μια πύλη μεταφοράς δεδομένων από και προς τον γειτονικό του. Έτσι όλοι οι κόμβοι συνεργάζονται μεταξύ τους για την κατανομή των δεδομένων στο δίκτυο.

Ένα δίκτυο πλέγματος μπορεί να σχεδιαστεί με διάφορες τεχνικές. Όταν χρησιμοποιούμε την τεχνική δρομολόγησης, το μήνυμα διαδίδεται κατά μήκος μιας διαδρομής, με αναμετάδοση από κόμβο σε κόμβο μέχρι να φτάσει στον τελικό προορισμό του. Για να εξασφαλιστεί η διαθεσιμότητα σε όλα τα μονοπάτια του, ένα δίκτυο δρομολόγησης θα πρέπει να επιτρέπει τη συνεχή σύνδεση και να μπορεί να αναδιαμορφωθεί στην περίπτωση που διακόψει την λειτουργία του κάποιος δίαυλος. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση κατάλληλων αλγορίθμων. Μία άλλη τεχνική που χρησιμοποιείται στα δίκτυα πλέγματος, θέλει όλους τους κόμβους συνδεδεμένους μεταξύ τους, κάτι που αναφέρεται ως πλήρως συνδεδεμένο δίκτυο Mesh.

Η ικανότητα αυτο-ίασης (αυτόδιαγνωσης και αυτοθεραπείας) επιτρέπει σε ένα δίκτυο mesh να παραμένει σε λειτουργία, όταν ένας κόμβος καταρρέει ή μια σύνδεση δεν λειτουργεί σωστά. Ως αποτέλεσμα, αυτής της ικανότητας είναι το δίκτυο να θεωρείται αρκετά αξιόπιστο, καθώς υπάρχουν συχνά περισσότερες από μία διαδρομές μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού. Η τοπολογία δικτύων mesh χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον στις ασύρματες συνδέσεις. Παρόλα αυτά η έννοια αυτή είναι επίσης εφαρμόσιμη και σε ενσύρματα δίκτυα.

Ως αποτέλεσμα των ανωτέρω η τεχνολογία Mesh έχει βρει εφαρμογή στα συστήματα ασφαλείας δημιουργώντας την επόμενη γενιά ασύρματης ασφάλειας, αποδίδοντας καλύτερα από οποιοδήποτε άλλο κλασσικό ασύρματο σύστημα.

Οι περιφερειακοί αισθητήρες που ανήκουν σε ένα ασύρματο σύστημα ασφάλειας βασισμένο σε τεχνολογία mesh, έχουν την δυνατότητα να επικοινωνούν όχι μόνο απευθείας με το κεντρικό πίνακα, αλλά και να προσφέρουν διαδρομές επικοινωνίας από και προς τους γειτονικούς τους αισθητήρες, με τελικό προορισμό τον κεντρικό ασύρματο πίνακα, δημιουργώντας ένα δίκτυο πλέγματος. Πρακτικά κάθε αισθητήρας δύναται να λειτουργήσει και σαν επαναλήπτης (repeater) ασύρματης μετάδοσης (σε αντίθεση με ένα κλασσικό ασύρματο σύστημα ασφαλείας όπου μόνο μια συσκευή αναλαμβάνει τον ρόλο του επαναλήπτη). Έτσι παρέχεται δυνατότητα κάλυψης ακόμη και των πιο απομακρυσμένων σημείων σε ένα κτίριο, εκεί που απλά ένα ασύρματο σύστημα κλασσικής τεχνολογίας (point to point), δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει.

Σε περίπτωση που η επικοινωνία μεταξύ δύο αισθητήρων αποδυναμωθεί, τότε αυτόματα το δίκτυο αναζητά εναλλακτική διαδρομή μέσω άλλων γειτονικών συσκευών (αισθητήρων). Για αυτό όσες περισσότερες συσκευές συμμετέχουν στο δίκτυο, τόσο πιο αξιόπιστο θεωρείται, αφού υπάρχουν ακόμη περισσότερες εναλλακτικές διαδρομές.

Η διαδικασία εγκατάστασης και ρύθμισης των περιφερειακών αισθητήρων είναι τόσο απλή όσο και στα περισσότερα ασύρματα συστήματα συναγερμού. Παράλληλα υπάρχει ειδικό λογισμικό που επιτρέπει σε μια οπτική αξιολόγηση των χαρακτηριστικών απόδοσης του συστήματος. Το λογισμικό μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε PC ή φορητό υπολογιστή, δημιουργώντας μια οπτική αναπαράσταση του συστήματος μαζί με τα μονοπάτια επικοινωνίας. Με την βοήθεια αυτού μπορούμε να στήσουμε το σύστημα ερευνώντας πολλές διαφορετικές διατάξεις, ώστε να επιτύχουμε μέγιστη προστασία με το μικρότερο αριθμό των ανιχνευτών.

Κάθε συσκευή εμφανίζεται στην οθόνη (σε πραγματικό χρόνο) ανάλογα με το πού βρίσκεται και επικοινωνεί με όλο το δίκτυο. Είναι άμεσα ορατό και σαφές ποια σήματα και ποιες οδούς επικοινωνίας έχουμε, καθώς και η συνολική απόδοση του δικτύου. Έτσι έχοντας μία συνολική εικόνα απόδοσης του συστήματος είμαστε σε θέση να εγκαταστήσουμε ένα ασύρματο σύστημα συναγερμού απαλλαγμένο από πιθανές μελλοντικές δυσλειτουργίες που οφείλονται σε οριακά σήματα.

Η νέα ασύρματη αρχιτεκτονική αναιρεί τους προηγούμενους περιορισμούς εύρους κάλυψης ενός ασύρματου συστήματος, και η απόδοση του ασύρματου δικτύου μπορεί να μεγιστοποιηθεί καλύπτοντας απαγορευτικές μέχρι πρότινος αποστάσεις.

Όπως βλέπουμε και στο γραφικό περιβάλλον του προγράμματος διαχείρισης, εάν μια συσκευή επισημανθεί, αυτομάτως εμφανίζονται όλες οι άλλες συσκευές που μπορούν να επικοινωνήσουν μαζί της, δίνοντας την δυνατότητα διαμόρφωσης του δικτύου με τον τρόπου που εμείς νομίζουμε καλύτερο.

Τοπολογία mesh και στην πυρανίχνευση

Εκτός από τα συστήματα ασφαλείας εφαρμογές δικτύου mesh συναντάμε και στα συστήματα πυρανίχνευσης όπως το ασύρματο σύστημα swing της Siemens. H τεχνολογία mesh επιτρέπει σε κάθε ασύρματη συσκευή (ασύρματος πυρανιχνευτής) να επικοινωνεί με την γειτονική της, εξασφαλίζοντας δυο τουλάχιστον διαφορετικούς διαύλους επικοινωνίας με την κεντρική πύλη (gateaway). Στην συνέχεια κάθε πύλη συνδέεται ενσύρματα με τον κεντρικό πίνακα πυρανίχνευσης. Έτσι, ένα δίκτυο mesh αντικαθιστά ένα κλασσικό σύστημα πυρανίχνευσης σε τοπολογία αστέρα αυξάνοντας την μέγιστη απόσταση ασύρματης επικοινωνίας των περιφερειακών στοιχείων. Παράλληλα καθιστά δυνατή την εγκατάσταση ενός ασύρματου δικτύου σε περιπτώσεις όπου η ενσύρματη διασύνδεση των περιφερειακών αισθητήρων θεωρείτο ανέφικτη.

Περά από το ζήτημα της μεγαλύτερης απόστασης κάλυψης είναι πολύ σημαντικό σε ένα σύστημα πυρανίχνευσης το γεγονός ότι εάν μια μονάδα πληγεί, το δίκτυο δύναται να εξασφαλίσει αυτόματα εναλλακτικές διαδρομές επικοινωνίας, κάτι που εκτοξεύει την αξιοπιστία του.

Προκειμένου να αυξηθεί περαιτέρω η αξιοπιστία του συστήματος, κάθε συσκευή είναι εφοδιασμένη με δύο ζώνες συχνοτήτων (433ΜΗz και 868ΜΗz) που έχουν πολλαπλά κανάλια. Σε περίπτωση που υπάρχει οποιαδήποτε διαφορά, το δίκτυο αυτοδιορθώνεται (αυτοίασις) προσπαθώντας να αλλάξει τις ζώνες συχνοτήτων ή να αλλάξει τα κανάλια επικοινωνίας μέσω μιας παρακείμενης μονάδας. Ως εκ τούτου, εξασφαλίζεται ότι η πύλη (gateaway) λαμβάνει πάντα όλες τις διαθέσιμες πληροφορίες και τις μεταβιβάζει στον πίνακα ελέγχου. Με τη βοήθεια μιας ενιαίας πύλης, είναι δυνατή η εγκατάσταση ενός ασύρματου δικτύου σε μια ακτίνα μέχρι 60 μέτρων γύρω από αυτήν και σε απόσταση περίπου πέντε ορόφων.