1 часть цикла статей <---

Как вы понимаете, производители оборудования оповещения позаботились о том, чтоб вы могли организовать каналы оповещения по альтернативным каналам связи. Но так как оборудование радиодоступа — это огромная сфера, а нас заботит какой разъем и как воткнуть в «железяку» оповещения, то будет правильно начать с привычного и уже знакомого разъема RG-45.

И первым делом на ум приходит всем знакомая wi-fi точка доступа. На выходе классические разъемы, на входе тоже, да и так, на первый взгляд, работает «из коробки» воткнул, и канал поднимается. Ну да, ну да… DHCP присвоит IP-адреса в автоматическом режиме.

Но давайте не будем торопится и радоваться — настраивать придется и нюансы будут тоже. Как мы знаем, у нас есть два выделенных частотных диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц и разрешенная нелицензируемая мощность передатчика 100 мили Ватт. Потрясающе, мощность «ни о чем», радиус в котором будут взаимодействовать два wi-fi устройства — десятки метров, ну хорошо, сотни на открытой местности. Можно увеличить дистанцию, применив планарные антенны, например, с коэффициентом усиления 26 dBi, увеличим дальность до пары — тройки километров, правда опять на открытой местности, да и антенны надо будет поднимать, не забывая, что они взаимо-ориентированные, а вокруг деревья, строения… проблемка.

Не забываем, что у всех нас дома стоят аналогичные wi-fi-ки и каналы, которых 52 всего, могут быть перегружены, а большинство пользователей и вовсе не заморачивалось выбором канала вручную, следовательно их точки доступа «святят» во всем диапазоне, следовательно, эфир забит помехами. Опять незадача.

Теперь о безопасности, да нынче применяются весьма эффективные алгоритмы шифрования канала — WPA2, но, скажите, кто-либо пробовал подобрать ключ? Если мне не изменяе т память, то в Интернете программок подбора ключа довольно много. Есть ли уверенность, что именно в зоне действия Вашей Wi-Fi точки не проживает юный гений, которому будет интересен взлом? Согласен, информация систем оповещения не является гостайной и предназначена для всех. Но гений может запустить музыку, а может сфабриковать сообщение, которое поднимет панику. Вам это надо? Так и под уголовную статью можно попасть. Это простая иллюстрация, не буду углубляться и разбирать прямые и косвенные угрозы безопасности, инфобез — тема отдельной статьи, и потом модель сетевых угроз — это не «мой хлеб».

Просто напомню: если Вы решили построить систему оповещения на Wi-Fi, то позаботьтесь сами о модели угроз и закройте максимальное количество «дыр». Если не уверены, то целесообразнее довериться профессионалам — такую услугу оказывают достаточное количество специальных фирм. Но факт остается фактом — сделать это нужно.

Следующее, что приходит в голову с наличием RG-45 — это GSM-модем, вопрос их применения в качестве резервных каналов затрагивали ранее. Не важно какой стандарт связи используется для организации канала, хоть 4G, хоть даже 5G — это не спасет вас от приоритизации голосового трафика и непонятном поведении при максимальной загрузке сети. Кстати, хочу обратить внимание, что если к вам в гости (не дай Бог) приедут работать спасательные службы во главе с МЧС, то GSM отдадут под их нужды и вам вряд ли что достанется. Хотя осуждать за такое распределение приоритетов сотового оператора никак нельзя.

Что бы еще воткнуть в RG-45 и не заморачиваться?

Нового в голову ничего и не приходит, ну разве, что системы интернета вещей всякие LPWAN, LoRa и тому подобное. Но думаю, что это надо оставить «на закуску». Ну потому как очень неоднозначно и никто опыты не проводил. Вернусь к сим технологиям. Обещаю…

Из реализованных/опробованных каналов связи, лично мне, известны каналы на технологии VSAT и Iridium. Помнится, я уже писал про VSAT… Не знаю, надо ли повторятся? А вдруг кто не читал в предыдущие статьи… Кратенько еще раз пробегусь…

Сейчас опробована работа систем оповещения на каналах класса VSAT в двух диапазонах: Ка и Ku. Основной особенностью спутниковых каналов, работающих с аппаратами на геостационарной орбите, является задержка в канале связи. Ну или по-другому, длительность ping. Геостационарный спутник находится на орбите с удалением от нас (если мы говорим о СПб и ЛО) примерно на 37−39 тысячах километров. Физику мы знаем, скорость света помним (3Х10⁸ м\с). Радиосигнал до спутника летит приблизительно 360 мили сек. Столько же обратно. Т. е. ping=720 мили сек. Если учесть всякие задержки в наземной части включая «провода» и аппаратную часть, то лучше закладывать 1200 миллисекунд. Повторюсь, это основная особенность и аппаратура оповещения должна понимать такие задержки.

Так на всякий случай напомню, что в наземных сетях ping составляет 5−15 миллисекунд и 25 миллисекунд считается уже много. А в спутнике в 100 раз больше. Причем, это схема связи с наземным каналом от вашего АРМ оповещения до точки подъема (ЦУС оператора спутникового вещания). Можно организовать канал от АРМ и через спутник, но тогда это называется «в два спутниковых скачка» и ping будет больше 2 000 мили сек. Почему «в два спутниковых скачка»? Потому, что сигнал от вашего АРМ попав на спутниковый терминал пройдет до антенн спутника связи и перенаправится на HUB космической связи, там пройдет обработку и отправится на другой спутниковый терминал вашей точки оповещения, но тоже через спутник, хоть и тот же самый. Т.е. радиосигнал дважды пройдет путь от земли до спутника и обратно.  Я пока знаю только одного производителя, который обкатал такой алгоритм работы и это ЭЛЕС г. Кировск Л О. Различия в Ku и Ка — диапазонах расписывать не буду. Они не принципиальны для нас с вами. Отмечу только, что Ка-диапазон дешевле KU ровно в 10 раз. Правда, Ка диапазон больше подвержен влиянию погодных условий и солнечной активности. Но при наличии алгоритмов Адаптивно-Кодовой Модуляции (ACM) эта зависимость мало заметна для обычного пользователя.

С точки зрения организации канала связи все довольно просто. Сами терминалы стали вполне доступны по цене и не превышают стоимости средненького смартфона. Время на установку и инсталляцию одного терминала около 3 часов не считая дороги. Операторы спутниковой связи давно перестали быть редкостью. Да и согласований на строительство таких каналов связи требуется в десятки раз меньше. Большинство документов для ГРЧЦ делает оператор, но нюансы, как всегда, есть. Например, крайне нежелательно монтировать терминал спутниковой связи на земле, все-таки высокочастотное передающее оборудование. Опоры должны быть прочные, терминал боится качаний и скручивания. Диаграмма направленности антенны VSAT всего 0,05 градуса. Отсюда и ограничения. Есть требования к опорам по ветровой нагрузке, которое зависит от размеров антенны. Но чаще всего оно не превышает аналогичных требований к опорам громкоговорителей. Ну в общем и все.

В свое время КЗТА (ныне АЗИМУТ) совместно с оператором СТЭКОМ провели эксперимент по сопряжению системы оповещения с каналом связи построенном на низкоорбитальных аппаратах. Эксперимент был признан успешным и задокументирован соответствующими протоколами.

В чем особенность таких каналов? Ну, во-первых, спутники низкоскоростные. Обещанная скорость после модернизации сети в прямом канале должна быть до 1,4 Мбит/сек. В обратном порядка 350 кбит/сек. Честно говорю, не тестировал, поэтому, заявляю то, что говорится на сайте глобального оператора. В принципе, для систем оповещения этих скоростей достаточно.

С другой стороны, группировка разворачивалась в первую очередь для голосовой связи и только потом для передачи данных, да и предназначена для обеспечения безопасности судовождения. Спутников в группировке много они летают вокруг земли под неким углом к оси вращения земли. С одной стороны это хорошо хоть какой-то спутник, но передаст сигнал оповещения, с другой стороны, сама система передачи сигнала между спутниками сложная. ЦУСы системы должны быть жестко синхронизированы, а при неопределнности, что будет с мировым интернетом синхронизация может стать нетривиальной задачей. Сами терминалы спутниковой связи, конечно, несколько проще чем VSAT им не нужно жесткое наведение на спутник, но все же желательно монтировать что-то типа систем THALES или SAILOR, что уже не так дешево. Хотя на специализированный «штырь» работать, наверно, будет. В общем и все что мне известно об этих системах. По заявлению СТЭКОМ реализаций систем оповещения в таком решении не было. А вот кстати, на VSAT уже реализована не одна система, в том числе и федерального уровня. Создан и работает КСЭОН ЛО и аналогична система в Якутии.

Что еще можно рассказать про спутниковые каналы для систем оповещения? Ну если только о иностранном опыте и не удавшихся российских проектах. Например, в некоторых скандинавских странах сигналы оповещения раздаются через спутниковое вещание аналогичное телевизионному. Аппаратуру приема производит ограниченное количество предприятий по госзаказу. А самое интересное, что никого не интересует, что услышал конкретный человек. Если аппаратура не сработала, то и все. Нет обратных каналов.

В России ООО «Евразия» была предпринята попытка создать аналогичную систему с обратным каналом, реализованным на GSM. Про недостатки GSM помним :) В принципе, проект можно было бы признать удачным, но бенефициары решили прекратить финансирование и проект заглох, хотя на момент остановки имел несколько заключенных контрактов и худо-бедно работал.

Известный оператор спутникового телевидения ТРИКОЛОР имел планы по трансляции сигналов оповещения и воспроизведения их через телевизионные приставки или специализированные телевизоры. Реализация столкнулась с чисто административным барьером. Было совершенно не понятно, как идентифицировать телеприемник с конкретным физическим местом расположения и что делать если приемник выключен.

Сейчас выскажу крамольную мысль. Один из операторов сотовой связи, со своим проектом спутникового интернета с каналом запроса по своей сети GSM мог бы подхватить аналогичное начинание, просто встроив в принимающий ресивер чипсет позиционирования по ГЛОНАС/GPS и передачей уникального идентификатора приемника и гео-координат на сервер оповещения.
В принципе, и эта тема исчерпана. У нас осталась Радиосвязь, классическая, наземная…

Продолжение цикла статей в Части 3