Τετάρτη, 28 Αυγούστου 2019 | 11:31

Tyco POWER G

Τα πλεονεκτήματα της νέας ασύρματης τεχνολογίας

Σήμερα, η ασύρματη επικοινωνία είναι μέρος της καθημερινής μας ζωής. Οι χρήστες αρχίζουν να αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στην ασύρματη τεχνολογία-απόδοση και βασίζονται σε πολλές ασύρματες συσκευές. Η τάση αυτή, δεν διαφέρει και στα συστήματα συναγερμού, τα οποία εξελίσσονται με γοργούς ρυθμούς.
Γράφτηκε από: Αποστολόπουλος Παναγιώτης

Σήμερα, η ασύρματη επικοινωνία είναι μέρος της καθημερινής μας ζωής. Οι χρήστες αρχίζουν να αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη εμπιστοσύνη στην ασύρματη τεχνολογία-απόδοση και βασίζονται σε πολλές ασύρματες συσκευές. Η τάση αυτή, δεν διαφέρει και στα συστήματα συναγερμού, τα οποία εξελίσσονται με γοργούς ρυθμούς.

Η μετάβαση από τα ενσύρματα στα  ασύρματα συστήματα συναγερμού είναι ταχύτατη και τώρα η ασύρματη τεχνολογία γίνεται όλο και περισσότερο αποδεκτή και στις εφαρμογές ασφαλείας σε οικιακούς, αλλά και επαγγελματικούς χώρους. Ολοένα και περισσότερα σπίτια και επιχειρήσεις υιοθετούν τεχνολογίες δικτύων που επιτρέπουν σε διαφορετικούς βαθμούς την αυτοματοποίηση, με αποτέλεσμα την αύξηση και τη ζήτηση ασύρματων συσκευών ασφαλείας. Μια μελέτη που κυκλοφόρησε από την Radiant Insights στα μέσα του 2015, προέβλεπε ότι οι παγκόσμιες πωλήσεις συσκευών ασφαλείας για το σπίτι θα αυξηθούν από περίπου 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια που ήταν το 2014 σε πάνω από 7,5 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2021. Η βραβευμένη τεχνολογία PowerG είναι μια από τις κορυφαίες τεχνολογίες που στοχεύουν σε αυτήν την ανάπτυξη της αγοράς. Το PowerG που αναπτύχθηκε από την Tyco Security και χρησιμοποιείται από πληθώρα ασύρματων συσκευών παγκοσμίως, παρέχοντας ασφάλεια, σταθερότητα, υψηλή απόδοση και αξιοπιστία. Ποια είναι όμως τα χαρακτηριστικά, αλλά και οι δυνατότητες που κρύβει η εν λόγω τεχνολογία;

FHSS-Διασπορά φάσματος με εναλλαγή συχνοτήτων

Το Frequency Spread Spread Spectrum (FHSS), αποτελεί μία στρατιωτική τεχνολογία ραδιοεκπομπής που σχεδιάστηκε με γνώμονα την ασφάλεια και την αξιοπιστία και χρησιμοποιήθηκε ακόμα και από τις ΗΠΑ στο πόλεμο του Βιετνάμ! Οι μέθοδοι διασποράς φάσματος αποτελούν τρόπους με τους οποίους η ενέργεια ενός σήματος που καταλαμβάνει κάποιο σχετικά περιορισμένο φάσμα συχνοτήτων, κατανέμεται εσκεμμένα σε πολύ μεγαλύτερο φασματικό εύρος με σκοπό την αύξηση της ασφάλειας των τηλεπικοινωνιών, την αποφυγή υποκλοπών και τη μεγαλύτερη αντοχή στα παράσιτα και τις παρεμβολές. Οι σπουδαιότερες μέθοδοι διασποράς φάσματος είναι οι Direct Sequence, διασπορά φάσματος με άμεση ακολουθία (DSSS) και Frequency Hopping, διασπορά φάσματος με εναλλαγή συχνοτήτων (FHSS), μία τεχνολογία που χρησιμοποιεί και το PowerG της Tyco. Το εύρος ζώνης χωρίζεται σε υποζώνες συχνοτήτων, καθεμία από τις οποίες έχει εύρος ανάλογο μίας εκπομπής στενής ζώνης, και ο κώδικας διασποράς ουσιαστικά καθορίζει σε ποια υποζώνη θα μεταπηδά η επικοινωνία σε τακτά χρονικά διαστήματα. Τόσο ο πομπός όσο και ο δέκτης θα πρέπει να συντονίζονται διαρκώς σε διαφορετική φέρουσα συχνότητα με τον ίδιο τρόπο (ο οποίος καθορίζεται από τον κώδικα) και στις ίδιες χρονικές στιγμές. Ως αποτέλεσμα κάποιος τρίτος που δε γνωρίζει τον κώδικα δεν μπορεί να υποκλέψει πληροφορία ή να παρεμβληθεί στη μετάδοση παρά ελάχιστα, αφού δε θα γνωρίζει πότε να συντονιστεί σε άλλη συχνότητα και σε ποια.

Το PowerG χρησιμοποιεί την τεχνολογία Frequency Hopping Spread Spectrum. Το δίκτυο συνεχώς αναπηδά μεταξύ πολλαπλών συχνοτήτων που κατανέμονται σε ολόκληρη τη ζώνη συχνοτήτων: 8 συχνότητες hopping στις ζώνες 433-434MHz, 4 συχνότητες hopping στις ζώνες 868-869MHz και 50 συχνότητες hopping στις ζώνες 912-918MHz. Το δίκτυο δεν παραμένει σε μία μόνο συχνότητα, αλλά αλλάζει συχνότητες 64 φορές το δευτερόλεπτο, χρησιμοποιώντας μια κρυπτογραφημένη μοναδική ψευδοτυχαία ακολουθία γνωστή μόνο σε συσκευές που έχουν εγγραφεί στον πίνακα συναγερμού. Η ψευδοτυχαία ακολουθία διαφέρει από το ένα πάνελ στο άλλο. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία FHSS, το PowerG ξεπερνάει εκ προθέσεως και μη παρεμβολές και τις επιθέσεις τύπου Jamming. Ακόμα, πολλαπλά συστήματα συναγερμού τα οποία βασίζονται στη τεχνολογία PowerG μπορούν να λειτουργούν στην ίδια περιοχή, χωρίς να παρουσιάζονται παρεμβολές μεταξύ τους, ενώ η ευρωστία και αξιοπιστία του ασύρματου δικτύου αυξάνεται δραματικά. Ένα παράδειγμα για να γίνει πιο κατανοητή η λειτουργία του FHSS είναι το εξής: Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο σε ένα αυτοκινητόδρομο πολλαπλών λωρίδων και τον οδηγό του οχήματος να αλλάζει συνεχώς λωρίδες. Εάν μία από τις λωρίδες είναι αποκλεισμένη (από οδικά έργα ή από τροχαίο ατύχημα) το αυτοκίνητο θα αποφύγει τη συμφόρηση επειδή αλλάζει λωρίδες συνεχώς. 

Πολλαπλή πρόσβαση με διαίρεση χρόνου-TDMA

Το TDMA (Πολλαπλή Πρόσβαση με διαίρεση χρόνου) είναι μια τεχνολογία ψηφιακής μετάδοσης που επιτρέπει σε έναν αριθμό χρηστών πρόσβαση σε ένα ενιαίο κανάλι ραδιοσυχνοτήτων (RF) χωρίς παρεμβολές, διαθέτοντας μοναδικές χρονικές θυρίδες σε κάθε χρήστη και σε κάθε κανάλι. Η τεχνική TDMA χρησιμοποιείται ευρέως στα ψηφιακά συστήματα κινητών επικοινωνιών. Με την τεχνική αυτή, κάθε χρήστης καταλαμβάνει μία συγκεκριμένη χρονοθυρίδα (time–slot) στην οποία μπορεί να εκπέμψει. Οι χρονοθυρίδες αυτές έχουν πολύ μικρή διάρκεια και επαναλαμβάνονται συνεχώς με κυκλικό τρόπο. Έτσι, η κάθε συσκευή περιμένει μέχρι να έρθει η σειρά της να εκπέμψει, περιμένοντας όλους τους άλλους χρήστες να εκπέμψουν τα δικά τους σήματα. Όταν έρθει η σειρά ενός χρήστη, η συσκευή του εκπέμπει για όσο χρόνο διαρκεί η χρονοθυρίδα του και κατόπιν διακόπτει τη μετάδοση, έως ότου ξαναέρθει η σειρά της δικής του χρονοθυρίδας. Με την τεχνική αυτή, με έναν πομποδέκτη ο σταθμός βάσης μπορεί να εξυπηρετήσει πολλούς χρήστες. Για παράδειγμα, το ευρωπαϊκό σύστημα κινητής τηλεφωνίας 2ης γενιάς GSM, χρησιμοποιεί την τεχνική TDMA, με συνολικά 8 χρονοθυρίδες ανά κανάλι, επομένως εξυπηρετεί 8 χρήστες. Το βασικότερο πλεονέκτημα της TDMA είναι η μεγαλύτερη χωρητικότητα και φασματική απόδοση σε σχέση με την FDMA. Οι συσκευές που λειτουργούν με PowerG είναι ως επί το πλείστον αδρανείς. Ξυπνούν συχνά και περιοδικά, ενεργοποιώντας τον δέκτη τους για ένα κλάσμα ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου, κατά τη διάρκεια του οποίου μπορούν να αποστέλλονται μηνύματα. Με αυτό τον τρόπο, ανταποκρίνονται άμεσα σε ένα μεταδιδόμενο μήνυμα, καταναλώνοντας ενέργεια μικρότερη 2 μΑ. Ως αποτέλεσμα, η εν λόγω τεχνολογία παρέχει στις συσκευές εκτεταμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, ενώ ταυτόχρονα αποφεύγονται και οι επαναλαμβανόμενες μεταδόσεις, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ενέργειας στο ίδιο το δίκτυο.

Ασφαλής ασύρματη επικοινωνία με κρυπτογράφηση AES

Το AES (Advanced Encryption Standard) είναι ένα συμμετρικό (ιδιωτικό κλειδί) κρυπτογράφησης που δημοσιεύθηκε αρχικά ως «Rijndael» (κατά τους εφευρέτες του Rijmen και Daemen) το 1998 και υιοθετήθηκε από την αμερικανική κυβέρνηση το 2000. Το 2001, η AES επιλέχθηκε από το NIST (Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας) ως ομοσπονδιακό πρότυπο επεξεργασίας πληροφοριών (FIPS), επίσης γνωστό ως FIPS197. Το 2003, ο Οργανισμός Εθνικής Ασφάλειας (NSA) δήλωσε ότι το AES ήταν αρκετά ασφαλές για να προστατεύσει ευαίσθητες πληροφορίες. Το πρότυπο AES περιγράφει μια συμμετρική μπλοκ διαδικασία κρυπτογράφησης μυστικού κλειδιού. Το πρότυπο υποστηρίζει την χρήση κλειδιών μήκους 128, 192 και 256 bits. Ανάλογα με το ποιο μήκος κλειδιού χρησιμοποιείται, συνήθως χρησιμοποιείται η συντόμευση AES-128, AES-192 και AES-256 αντίστοιχα. Ανεξάρτητα από το μήκος κλειδιού, ο αλγόριθμος επενεργεί πάνω σε μπλοκ δεδομένων μήκους 128 bits. Η διαδικασία κρυπτογράφησης είναι επαναληπτική. Αυτό σημαίνει ότι σε κάθε μπλοκ δεδομένων γίνεται μια επεξεργασία, η οποία επαναλαμβάνεται έναν αριθμό τόσες φορές όσες καθορίζονται από το μήκος κλειδιού. Κάθε επανάληψη ονομάζεται γύρος (round). Στον πρώτο γύρο επεξεργασίας ως είσοδος είναι ένα plaintext μπλοκ και το αρχικό κλειδί, ενώ στους γύρους που ακολουθούν ως είσοδος είναι το μπλοκ που έχει προκύψει από τον προηγούμενο γύρο καθώς και ένα κλειδί που έχει παραχθεί από το αρχικό με βάση κάποια διαδικασία που ορίζει ο αλγόριθμος. Το τελικό προϊόν της επεξεργασίας είναι το κρυπτογραφημένο μπλοκ (ciphertext). Το μπλοκ αυτό πρέπει να σημειωθεί ότι έχει ακριβώς το ίδιο μέγεθος (128 bits) με το plaintext μπλοκ. Το PowerG χρησιμοποιεί τον αποδεδειγμένο αλγόριθμο κρυπτογράφησης AES-128 (128 bit key) για την σωστή αναγνώριση μηνυμάτων και την προστασία του συστήματος συναγερμού από τους χάκερ. Το AES είναι ένας καλά αποδεδειγμένος αλγόριθμος κρυπτογράφησης που εγγυάται ισχυρή ασφάλεια ταυτότητας και κρυπτογράφησης.

 

Μοναδικά οφέλη

Ο συνδυασμός των παραπάνω τεχνολογιών, FHSS, TDMA και η κρυπτογραφημένη  επικοινωνία επιτρέπουν στο PowerG, να παραδώσει ένα νέο προηγμένο σύστημα συναγερμού που προσφέρει αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα για τους επαγγελματίες εγκαταστάτες, τους κεντρικούς σταθμούς παρακολούθησης και τους τελικούς χρήστες. Στην πραγματικότητα, το PowerG φέρνει ένα νέο ασύρματο δίκτυο με μεγαλύτερη αξιοπιστία από εκείνη ενός ενσύρματου. Κάθε συσκευή παρακολουθεί συνεχώς την ποιότητα της επικοινωνίας και ρυθμίζει αυτόματα τη μετάδοσή της για την αξιόπιστη επικοινωνία με τον πίνακα συναγερμού. Η πλήρης αμφίδρομη συγχρονισμένη επικοινωνία εξασφαλίζει γρήγορη μετάδοση, αυξάνοντας παράλληλα τη διάρκεια ζωής των μπαταριών (8 χρόνια για τις συσκευές). Επιπλέον, οι επισκέψεις συντήρησης μειώνονται λόγω της δυνατότητας του συστήματος να υποστηρίζει πολυάριθμες λειτουργίες από απομακρυσμένο σημείο. Επιπρόσθετα, το PowerG χρησιμοποιεί πολλαπλούς τρόπους επικοινωνιών που σε συνδυασμό με το FHSS και την επικοινωνία TDMA, έχουν ως αποτέλεσμα μια εξαιρετικά μεγάλη εμβέλεια, μεγαλύτερη από αυτή που θέτουν τα βιομηχανικά πρότυπα. Οι δοκιμές αποκαλύπτουν μια εμβέλεια η οποία ξεπερνά τα 2 χλμ., ενώ με την προσθήκη ενός PowerG Repeater,  μπορεί και να διπλασιαστεί! Τέλος, το PowerG σχεδιάστηκε για να χειρίζεται ένα υψηλό εύρος ζώνης, επιτρέποντας στο δίκτυο να μεταδίδει μεγάλες ποσότητες δεδομένων σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό επιτρέπει την υποδομή για λύσεις όπως οι εγκαταστάσεις με πολλές συσκευές, εφαρμογές ήχου και βίντεο.

Ενώ το φάσμα Spread Spread Frequency Hopping, η επικοινωνία TDMA και η κρυπτογράφηση AES δεν είναι νέες τεχνολογίες στο κλάδο μας, η εφαρμογή τους μέσα στο PowerG, κάνουν ένα σύστημα συναγερμού πρωτοποριακό και επαναστατικό. Με τη δημιουργία ενός οικονομικά αποδοτικού και αξιόπιστου δικτύου εξοικονόμησης ενέργειας και με τη μεγάλη εμβέλεια μετάδοσης, οι πίνακες συναγερμού της Tyco ανταποκρίνεται πλήρως στις αυξανόμενες ανάγκες της βιομηχανίας της ασφάλειας.

Με πληροφορίες από το website της tycosecurityproducts.com

digitaltvinfo.gr - Τα πάντα για τη δορυφορική, ψηφιακή και HD TV
Κάντε εγγραφή στο ενημερωτικό δελτίο μας για να λαμβάνετε τα νέα μας, τις αποκλειστικές ειδήσεις και τις καταπληκτικές προσφορές από το χώρο των συστημάτων ασφαλείας.