doc. Ing. Andrej VEĽAS, PhD. POPLACHOVÉ SYSTÉMY POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY A ZARIADENIA

Transcript

1 doc. Ing. Andrej VEĽAS, PhD. POPLACHOVÉ SYSTÉMY POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY A ZARIADENIA Žilinská univerzita v Žiline EDIS-vydavateľské centrum ŽU 2015

2 Učebnica bola vydaná v rámci riešenia projektu Kvalitné vzdelávanie s podporou inovatívnych foriem, kvalitného výskumu a medzinárodnej spolupráce úspešný absolvent pre potreby praxe operačný program: Vzdelávanie. Kód ITMS: Vedecký redaktor prof. Ing. Anton Osvald., CSc. Recenzenti doc. Ing. Luděk Lukáš, CSc. Štefan Janis Za odbornú, jazykovú a technickú úroveň publikácie zodpovedá autor. Vydala Žilinská univerzita v Žiline/ EDIS-vydavateľské centrum ŽU A. Veľas, 2015 ISBN

3 PREDHOVOR Vysokoškolská učebnica Poplachové systémy Poplachové prenosové systémy patrí do skupiny vysokoškolských učebníc zameraných na problematiku technických prvkov využívaných pri ochrane osôb a majetku vydaných na Katedre bezpečnostného manažmentu Fakulty bezpečnostného inžinierstva Žilinskej univerzity v Žiline. Učebnica nadväzuje na už vydané vysokoškolské učebnice Kamerové bezpečnostné systémy, Projektovanie a hodnotenie systémov ochrany objektov a skriptum Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. Cieľom tejto vysokoškolskej učebnice je poskytnúť študentom odboru Ochrana osôb a majetku komplexný prehľad o spôsoboch prenosu informácií v poplachových systémoch a komponentoch poplachových prenosových systémov využívaných pre prenos informácií. Učebnica obsahuje základné rozdelenie poplachových prenosových systémov, pravidlá používania poplachových prenosových systémov a možné poplachové prenosové cesty. Výrazným prínosom je popis technologických možností rušenia prenosov poplachových prenosových systémov. Učebnica zároveň obsahuje východiská pre výber vhodného poplachového prenosového systému pre použitie v systémoch ochrany osôb a majetku. Autor ďakuje recenzentom za starostlivé posúdenie rukopisu a za cenné pripomienky pre jeho konečnú úpravu. Zároveň ďakuje prof. Ing. Ladislavovi Hofreiterovi, CSc. za prvotnú ideu, podklady a námety pre vytvorenie tejto učebnice. Autor 3

4 OBSAH ZOZNAM SKRATIEK 6 ZOZNAM OBRÁZKOV 10 1 ÚVOD DO PROBLEMATIKY Informačný systém a jeho význam Informačný systém v oblasti bezpečnosti Informačný systém technických prostriedkov ochrany 20 2 ZDROJE INFORMÁCIÍ V BEZPEČNOSTNÝCH SYSTÉMOCH Základné definície všeobecné Definovanie zdroja informácie Klasifikácia zdrojov informácií Zdroje situačných informácií Zdroje riadiacich informácií 30 3 POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY Definícia poplachového prenosového systému Štruktúra poplachového prenosového systému a pojmy súvisiace s poplachovými prenosovými systémami Výhody a nevýhody poplachových prenosových zariadení 43 4 POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ ZARIADENIA Analógový a digitálny prenos Typy a použitie komunikátorov Prenos videosignálov Prenos nesymetrickým vedením (po koaxiálnom vedení) Prenos symetrickým vedením (stáčanými párovými vodičmi) Ďalšie možnosti prenosu signálu Bezdrôtový prenos videosignálu Prenos videosignálu optickými vláknami 61 5 LINKOVÉ PRENOSOVÉ CESTY Metalické prenosové cesty Prenosové linky Štruktúra telekomunikačnej siete Telefónne signály Nízkofrekvenčné telefónne prenosové systémy Štruktúrovaný káblový systém 70 4

5 6 RÁDIOVÉ PRENOSOVÉ CESTY Základné pojmy Šírenie rádiových vĺn Prevádzka rádiových staníc 78 7 MOBILNÉ RÁDIOVÉ SIETE Základné pojmy Rozdelenie mobilných rádiových sietí Architektúra bunkovej rádiovej siete Štruktúra bunkového systému Princípy bunkových rádiových sietí Šírenie rádiových vĺn v makrobunkách Šírenie rádiových vĺn v mikrobunkách Šírenie rádiových vĺn v pikobunkách Princíp činnosti mobilnej bunkovej rádiovej siete 90 8 PRINCÍPY BEZDRÔTOVÝCH WIFI SIETÍ Štruktúra WIFI WIFI v praxi 96 9 PRINCÍPY GSM SIETÍ História GSM Princíp činnosti GSM Realizácia hovoru POŽIADAVKY NA POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY Všeobecné požiadavky Špecifické požiadavky PULTY CENTRALIZOVANEJ OCHRANY Všeobecné požiadavky na MPPC/PCO Požiadavky na umiestnenie MPPC/PCO Požiadavky na obsluhu MPPC/PCO 129 POUŽITÁ LITERATÚRA A ZDROJE INFORMÁCIÍ 131 PRÍLOHY 136 5

6 ZOZNAM SKRATIEK 3G Tretia generácia mobilných technológií 4G Štvrtá generácia mobilných technológií A Dostupnosť trvanie pohotovosti ADSL Asymmetric digital subscriber line Asymetrická digitálna účastnícka linka AP Access Point Prístupový bod ATSN Alarm Transmission Service Network skupina poplachových prenosových systémom rovnakej kategórie AUC Authentication center Autentifikačné centrum BSC Base Station Controller Základňová riadiaca jednotka BTS Base Transceiver Stations Základňová stanica CCD Charge Coupled Device Polovodičový snímací prvok CCTV Systémy priemyselnej televízie CEPT Conference of European Postal & Telecommunications Európska konferencia pôšt a telekomunikácií ČR Česká republika D Čas prenosu poplachu DK Dopredné kanály DoS Denial of Service typ hackerského útoku (odmietnutie služby) DP Dual Path - kategória poplachového prenosového systému (zdvojená poplachová prenosová cesta) DSL Digital Subscriber Line Digitálne účastnícke vedenie/linka EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution technológia mobilných dátových prenosov EIR Equipment identity register Register mobilných zariadení EMV Elektromagnetické vlny EPS Elektrická požiarna signalizácia ESN Elektronické sériové číslo EÚ Európska únia EZS/TPS Elektrický zabezpečovací a tiesňový poplachový systém FTP GMSC File Transfer Protocol Protokol prenosu súborov Gateway Mobile Switching Centre Brána mobilného prepojovacieho centra 6

7 GPRS General Packet Radio Service Mobilná dátová služba prístupná pre užívateľov GSM mobilných telefónov GPS Global Positioning System globálny polohový systém GSM Global System for Mobile Communications Svetový štandard pre mobilné telefóny HIFI High Fidelity vysoká vernosť reprodukcie akustického signálu HLR Home Location Register Register domácich účastníkov HUB Rozbočovač typ sieťového zariadenia CHO Chránený objekt I Zabezpečenie informácií ID Identity document identifikačné číslo, alebo značka IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Inštitút elektrických a elektronických inžinierov vydáva štandardy IMEI International Mobile Equipment Identity Medzinárodná identifikácia mobilnej výbavy jedinečné číslo mobilného telefónu IMSI International Mobile Subscriber Identity unikátne číslo pridelené operátorom pre SIM kartu ISDN Integrated Services Digital Network Digitálna sieť integrovaných služieb KPZ Koncové prenosové zariadenia KZ Koncové zariadenia LAN Local Area Network Lokálna počítačová sieť LCD Liquid Crystal Display Displej z tekutých kryštálov LED Light Emitting Diode Luminiscenčná dióda M Maximálny čas prenosu MBRS Mobilná bunková rádiová sieť MIN Identifikačné číslo mobilnej stanice MO SR Ministerstvo obrany SR MPPC Monitorovacie a poplachové prijímacie centrum MPPC/PCO Monitorovacie a poplachové prijímacie centrum/pult centralizovanej ochrany MS Mobilná stanica MSC Mobile Switching Centre Mobilné prepojovacie centrum MTS Mobilná telefónna sieť MTÚ Miestna telefónna ústredňa MV SR Ministerstvo vnútra SR 7

8 MZP Mechanické zábranné prostriedky MZS Mechanické zábranné systémy NR SR Národná rada Slovenskej republiky NTS Nosné telefónne systémy Op Optional voliteľne, voliteľné P Prijímač PCO Pult centralizovanej ochrany PFP Pravdepodobnosť falošného poplachu PNP Pravdepodobnosť nesprávneho vyhlásenia poplachu PPC Poplachová prijímacia cesta PPS Poplachový prenosový systém PPZ Poplachové prenosové zariadenie PS Poplachový systém PSP Pravdepodobnosť správneho vyhlásenia poplachu RC4 Rivest Cipher Four názov kryptografického algoritmu RP Rádiový prijímač RS Rádiová stanica RTF ústredňa Rádiotelefónna ústredňa RV Rádiový vysielač SIM Subscriber Identity Module Účastnícka identifikačná karta SIS Slovenská informačná služba SK Spätné kanály SKV Systémy kontroly vstupov SMS Short Message Service Služba krátkych textových správ SP Single Path - kategória poplachového prenosového systému (jedna poplachová prenosová cesta) SR Slovenská republika SRES Signed Response Vypočítaná odozva SS Spojovací systém T Čas hlásenia správy TA Timing Advance Časový predstih Doba šírenia signálu TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity Dočasné identifikačné číslo TPS Tiesňový poplachový systém UKV Ultrakrátke vlny UMTS Universal Mobile Telecommunications System Univerzálny telekomunikačný systém tretia generácia mobilných technológií 8

9 UTP Unshielded Twisted Pair Netienená krútená dvojlinka ÚV Úsek vedenia V Vysielač VKV Veľmi krátke vlny VLR Visitor Location Register Register návštevníkov VN Vysoké napätie VTS Verejná telefónna sieť WAP Wireless Access Point Bezdrôtový prístupový bod WAP Wireless Application Protocol Protokol pre bezdrôtové aplikácie WIFI Wireless Fidelity Sada štandardov pre bezdrôtové lokálne siete WIMAX World Interoprability For Microwave Access Bezdrôtová telekomunikačná technológia WLAN Bezdrôtové lokálne siete (Wireless LAN) Z Zosilňovač Z. z. Zbierka zákonov ZS Základňová stanica ZÚ Zosilňovací úsek 9

10 ZOZNAM OBRÁZKOV Obrázok 1.1 Stavy informačného riadiaceho systému Obrázok 1.2 Priebeh zmenšovania neurčitosti v priebehu informačného procesu Obrázok 2.1 Informačné toky v poplachovom systéme Obrázok 2.2 Diagram postupu poplachového systému Obrázok 3.1 Schéma elektrického zabezpečovacieho a tiesňového poplachového systému v objekte Obrázok 3.2 Schéma prenosového poplachového systému Obrázok 3.3 Prenosové zariadenie prijímacieho centra Obrázok 3.4 Prenosové zariadenie stráženého priestoru Obrázok 4.1 Prenos signálu Obrázok 4.2 Druhy signálov Obrázok 4.3 Analógový a digitálny signál analógových a digitálnych dát Obrázok 4.4 Digitálny komunikátor Obrázok 4.5 Príklad EZS/TPS ústredne s digitálnym komunikátorom Obrázok 4.6 Hlasový komunikátor Obrázok 4.7 GSM komunikátor Obrázok 4.8 Prenos videosignálu pasívnou koaxiálnou trasou Obrázok 4.9 Prenos videosignálu koaxiálnou trasou s korekčným zosilňovačom Obrázok 4.10 Prevodník (konvertor) UTP, FTP na BNC Obrázok 4.11 Prenos videosignálu symetrickým vedením Obrázok 4.12 Prevodník (konvertor) BNC na UTP, FTP Obrázok 4.13 Prijímač a pasívny vysielač/prijímač pre symetrické vedenie Obrázok 4.14 Twistový pár (rozdiel UTP a FTP) Obrázok 4.15 Zariadenie pre bezdrôtový prenos videosignálov v pásme 2,4 GHz Obrázok 4.16 Príklad aplikácie prenosu videosignálu optickým vláknom Obrázok 5.1 Zapojenie zakončovacieho prvku Obrázok 5.2 Telekomunikačná sieť (všeobecný model) Obrázok 5.3 Štruktúra prenosovej reťaze Obrázok 6.1 Šírenie rádiových vĺn rôznych frekvencií Obrázok 6.2 Šírenie vĺn v atmosfére Obrázok 6.3 Antény, Obrázok 6.4 Umiestnenie antén na objekte Obrázok 6.5 Anténne systémy na objekte v praxi Obrázok 6.6 Mriežková rádiová sieť Obrázok 6.7 Jednosmerný spôsob prevádzky Obrázok 6.8 Obojsmerná simlexná prevádzka

11 Obrázok 6.9 Obojsmerná duplexná prevádzka Obrázok 7.1 Mobilná stanica Obrázok 7.2 Bunková rádiová sieť Obrázok 7.3 Pokrytie územia jedným vysielačom Obrázok 7.4 Pokrytie územia bunkovou sieťou Obrázok 7.5 Šírenie signálu v zastavaných oblastiach Obrázok 7.6 Šírenie rádiových vĺn v pikobunkách Obrázok 7.7 Šírenie rádiových vĺn v budovách Obrázok 7.8 Schéma komunikačných kanálov v mobilnej sieti Obrázok 8.1 Logo WIFI Obrázok 8.2 Prístupový bod (Access Point) Obrázok 8.3 Sieťová karta WIFI Obrázok 8.4 Príklad domácej siete s WIFI Obrázok 8.5 Jednoduchá schéma WIFI prenosu videosignálu Obrázok 9.1 Schéma GSM siete Obrázok 9.2 Základňová stanica BTS Obrázok 10.1 Logická konfigurácia poplachového prenosového systému Obrázok 11.1 Monitorovacie a poplachové prijímacie centrum Obrázok 11.2 Súvislosť medzi MPPC a PCO Obrázok 11.3 Zjednodušená schéma PCO Obrázok 11.4 Hardvérové vybavenie MPPC/PCO Obrázok 11.5 Technologické vybavenie

12 12

13 1 ÚVOD DO PROBLEMATIKY Riadiaci subjekt môže ovplyvňovať stav a činnosť riadeného objektu len do takej miery, ako porozumel stavu objektu a prostrediu, v ktorom sa nachádza. K porozumeniu stavu objektu a prostredia sú potrebné znalosti, ktoré je možné získať len na základe relevantných informácií. Informácia je správa, údaj, hodnota, fakty, oznámenia, alebo iné dáta o určitej udalosti, jave, činnosti, ktoré znižujú, alebo odstraňujú nevedomosť, neznalosť, alebo neistotu v určitej oblasti. Je tak označovaný aj druh poznania alebo správy, ktorý možno použiť v prospech prijatia rozhodnutia alebo zlepšenia určitej činnosti. Informácia je merateľná a zvyčajne má svojho adresáta. Údaj je fakt bez ohľadu na to, či odstraňuje nevedomosť v danej oblasti, alebo či má pre prijímateľa význam. Údajom sú fakty o procesoch a prvkoch (napr. výsledky merania). Údaje môžu mať formu písmen, čísel, znakov a ich kombinácie. Údaje v digitálnej forme nazývame dáta. V riadení nie je každá správa, údaj, hodnota, alebo fakt informáciou, ale každá informácia je údajom. Ak údaj neprináša nič nové, má nulový informačný obsah. Z hľadiska riadenia sa pod pojmom informácia rozumie správa, ktorá: je v určitom vzťahu k objektom riadenia a je pre niektorý z nich informačným zdrojom, znamená pre príjemcu zmenšenie jeho neistoty, neurčitosti, alebo inak ovplyvní jeho správanie. Každá informácia má dve stránky: 1. Kvantitatívnu, resp. syntaktickú, ktorá vyjadruje zloženie správy z jednotlivých znakov umožňujúcich prenos správy. Táto stránka je dôležitá z hľadiska automatizovaného spracovávania informácií. 2. Kvalitatívnu, resp. sémantickú, ktorá vyjadruje: primeranosť zobrazenia skutočnosti danou informáciou, užitočnosť informácie pre príjemcu. Informácia komunikovaná pomocou množiny údajov je funkciou údajov (D), ich štruktúry (S) a časového intervalu (t) v ktorom komunikácia prebieha: 1 1 DOBOŠ, Ľ. a kol., Mobilné rádiové siete 1. vydanie. Žilina: Žilinská univerzita, ISBN

14 I f(d,s,t) (1.1) Informácie v oblasti ochrany osôb a majetku môžeme rozdeliť na: situačné - poskytujú užívateľovi (príjemcovi) prehľad o situácii v chránenom objekte, okolo chránenej osoby alebo v riadenom systéme (napr. poplachová informácia, informácia o stave objektu odosielaná na MPPC/PCO a pod.), operatívne - vznikajú ako bezprostredná reakcia na vytvárajúcu sa situáciu, sú určené na operatívne riadenie systému (napr. smernice operátora MPPC/PCO, plány údržby a revízií a pod.); majú spravidla len dočasnú platnosť, direktívne - sú určené na presadenie vôle (rozhodnutia) riadiaceho subjektu (napr. príkazy, smernice, nariadenia, povely a pod.); spravidla po ich vydaní nasleduje činnosť, ktorú určujú. Kvantitatívne a kvalitatívne parametre informácie Hodnotu informácie určuje zisk, ktorý je možné dosiahnuť jej používaním vo všetkých činnostiach riadeného systému. Môže sa tiež matematicky vyjadriť pomocou vzťahu: 2 H log p 2 (1.2) p1 kde: H je hodnota informácie, ktorá môže byť: 0, ak p 2 p 1 0, ak p 2 p 1 p 1 je pravdepodobnosť dosiahnutia zisku (úspechu) pred prijatím informácie, p 2 je pravdepodobnosť dosiahnutia zisku (úspechu) po prijatí informácie. 3 Atribúty informácie Pre uľahčenie kvantifikovania hodnoty informácie je možné identifikovať nasledujúce atribúty informácie: 2 DOBOŠ, Ľ. a kol., Mobilné rádiové siete 1. vydanie. Žilina: Žilinská univerzita, ISBN HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

15 dostupnosť vyjadruje, ako ľahko a najmä ako rýchlo môžeme informáciu získať, úplnosť znamená, že zodpovedá informačnej požiadavke a informačnej potrebe užívateľa, je to však ťažko kvantifikovateľný atribút, presnosť vyjadruje aj bezchybnosť informácie, to znamená, že informácia neobsahuje chyby, primeranosť informácia zodpovedá požiadavke užívateľa, neobsahuje nadbytočné alebo opakujúce sa (redundantné) dáta, časovosť zodpovedá dĺžke cyklu vznik spracovanie sprostredkovanie informácie užívateľovi, jednoznačnosť vyjadruje, že informácia neobsahuje dvojznačné dáta, flexibilita označuje, že informácia je použiteľná pre viac, ako len pre jedného užívateľa, nestrannosť znamená, že informácia nie je zámerne upravovaná tak, aby ovplyvňovala objektívnosť rozhodovania užívateľa (príjemcu). 1.1 Informačný systém a jeho význam Na plnenie úloh informačného zabezpečenia je vytváraný informačný systém. Pod týmto pojmom rozumieme súhrn procedúr, činností, ľudí a technológií majúcich za cieľ zber relevantných údajov, ich uchovanie, ich spracovanie, za účelom poskytnutia odpovedí na špecifickú množinu otázok a konečne oznámenie informácií ich užívateľom. Informačný systém tak plní funkcie: zberu, uchovávania, spracovania, prenosu (distribúcie) informácií. Štruktúru informačného systému tvoria: množina prvkov, množina väzieb medzi nimi. Prvkami informačného systému sú miesta vzniku, zberu, predspracovania, prenosu, uchovania, spracovania, distribúcie či zániku informácie a väzby 15

16 medzi prvkami systému zabezpečujúce informácie (dáta), resp. smery ich tokov v informačnom systéme. 1.2 Informačný systém v oblasti bezpečnosti Informačný systém v oblasti bezpečnosti je možné charakterizovať ako: informačný systém riadenia bezpečnosti, informačný systém prevádzky systému bezpečnosti. Informačný systém riadenia bezpečnosti Informačný systém riadenia bezpečnosti je previazaný na informačný systém riadenia organizácie. Je vyjadrený jej organizačnou štruktúrou a miestom, kde sa v nej nachádza. Skladá sa z istého počtu relatívne izolovaných podsystémov niekoľkých rádov. Pri jeho definovaní (konštruovaní) je možné vychádzať z dvoch hlavných hľadísk, ktoré sú základom pre vnútorné členenie informačného systému. Sú to tieto hľadiská: hierarchického vnútorného usporiadania, funkčné. Z organizačného hľadiska, t. j. v zhode s hierarchickou organizačnou štruktúrou organizácie má informačný systém hierarchickú štruktúru, ktorú vytvárajú informačné systémy jednotlivých organizačných jednotiek organizácie, napr.: vedenia, oddelení, skupín, prevádzok, sekcií a pod. Pri aplikácii funkčného hľadiska a funkčnej štrukturalizácii informačného systému riadenia spoločnosti ho môžeme členiť na tieto podsystémy: informačný podsystém riadenia organizácie ako celku, informačné podsystémy na riadenie jednotlivých výkonných činností, a to napr.: výskumu a vývoja, marketingu, projektovania, výroby a montáže, servisu, logistiky, odborného vzdelávania, prevádzky systému ochrany osôb a majetku a pod. Medzi základné požiadavky na informačný systém organizácie patria: sprostredkovanie potrebných informačných vstupov do subjektov riadenia a informačných výstupov do riadených objektov. resp. do okolia, príprava všetkých vnútorných informácií potrebných na riadenie, 16

17 poskytovanie potrebných a včasných informácií všetkým zložkám daného informačného prostredia a zaisťovanie spätnej väzby. 4 Riadenie informačných zdrojov riadiacich procesov organizácie môže byť charakterizované ako systematický, cieľavedomý, cyklický a kontinuálny proces získavania, zhromažďovania, spracúvania, uschovávania (zálohovania, archivovania) a odovzdávania informácií: potrebných na operatívne riadenie spoločnosti, potrebných na riadenie hospodárskych činností, potrebných na riadenie výskumu, vývoja a projektovania služieb a produktov, o stave na trhu bezpečnostných služieb, o stave a pripravenosti vlastných ľudských a materiálnych zdrojov, určených na realizáciu stanovených úloh a cieľov, o podmienkach na prevádzkovanie bezpečnostných služieb a pod. Úlohou riadenia informačných zdrojov je zaistiť taký stupeň informovanosti riadiacich subjektov (vrcholového manažmentu, stredného a výkonného manažmentu), aby mali vždy a včas relevantnú 5, pertinentnú 6 a neredundantnú 7 informáciu o situácii, ktorá im umožní vypracovať a prijať čo najreálnejší plán nasledujúcej činnosti a vytvoriť si tak výhodné podmienky na dosiahnutie cieľov (splnenia stanovených úloh). Stupeň informovanosti riadiacich subjektov je možné vyjadriť pomocou vzťahu: 8 K D R P /(D.R) (1.3) I ij i1 j1 kde: R je počet oblastí, o ktorých sa požaduje informácia, 4 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN Informácia, u ktorej existuje významová zhoda medzi obsahom informácie a obsahom informačnej požiadavky. 6 Informácia, ktorej obsah je zhodný s obsahom informačného záujmu. 7 Informácia, ktorá nie je nadbytočná, nie je opakovane dodávaná bez zmeny významu alebo obsahu 8 DOBOŠ, Ľ. a kol., Mobilné rádiové siete 1. vydanie. Žilina: Žilinská univerzita, ISBN

18 D je počet údajov, správ, dát a faktov o záujmovej oblasti, P ij je pravdepodobnosť správnej informovanosti riadiacich subjektov o i tej informácii v j tej oblasti, ktorá sa môže sa vyjadriť vzťahom: I I S P (1.4) C Pričom: I S je počet správnych, vierohodných a overiteľných informácií, I C je celkový počet informácií o oblasti. V súlade s uvedenými vzťahmi sa hodnota koeficientu informovanosti môže meniť v intervale <0;1>, pričom: 0 znamená totálnu neinformovanosť, resp. dezinformáciu riadiacich subjektov, 1 zodpovedá úplnej a spoľahlivej informovanosti riadiacich subjektov. V priebehu informačného zabezpečovania riadiacich procesov je potrebné okrem zberu a zhromažďovania údajov, zabrániť duplicite úsilia, nekoordinovanej činnosti, resp. zberu zbytočných a nepotrebných údajov, ktoré systém riadenia zbytočne zaťažujú. To je možné zabezpečiť orientáciou riadiacich subjektov a podsystému zabezpečujúceho informácie na podstatné informácie, ktoré priamo ovplyvňujú úspešnosť riadenia na akejkoľvek úrovni. Tieto informácie môžu byť charakterizované ako: situačne závislé a overiteľné, špecifikované pre každú organizačnú jednotku, časovo závislé, viažuce sa ku konkrétnej etape plánovania a rozhodovania, preukázateľné alebo nepreukázateľné. Pre riadenie činností v bezpečnostnom systéme sú požadované: a) Situačné informácie I S = I O/M popisujúce o o o stav bezpečnostného prostredia, stav riadeného systému, stav zabezpečovaného objektu, 18

19 o stav bezpečnostného systému v chránenom objekte. 9 b) Riadiace informácie I R = I M/O, kde patria: o o o smernice, nariadenia, usmernenia, pokyny, pokyny pre zásahovú jednotku, informácie z ovládania poplachového systému. V závislosti od vzájomného pomeru riadiacich a situačných informácií môže byť informačný systém charakterizovaný ako: riadiaci systém so spätnou väzbou I R I S ; I S 0 riadiaci systém bez spätnej väzby I R 0; I S = 0 spravodajský systém I S > 0; I R = 0 spravodajský systém s riadiacou väzbou I S > I R ; I R > 0 homeostatický systém I R = I S, I R > 0; I S 0 deštruovaný, rozvrátený systém, I R = 0 ;I S = 0 I R RS so spätnou väzbou RS bez spätnej väzby I R 0 ; I S = 0 Spravodajský systém Rozvrátený systém I R = 0; I S=0 I S Obrázok 1.1 Stavy informačného riadiaceho systému 9 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

20 V závislosti od kvality a kvantity informácií, ktoré majú riadiace orgány k dispozícii, môže byť formálny informačný systém v stave: úplnej a spoľahlivej informovanosti, ktorý predstavuje ideálny stav charakteristický pre homeostatické systémy 10, neurčitosti či rizika, čo nastane vždy, keď nebude dostatok požadovaných informácií, alebo ak bude systém presýtený veľkým množstvom informácií, ktoré nebude možné si stotožniť alebo overiť, dezorganizácie spôsobenej prienikom z vonkajšieho prostredia alebo šírením dezinformácií, dezorientácie, alebo totálnej deštrukcie systému, čo je charakteristické pre antitetický systém v prípade, ak budú zoslabené, narušené alebo rozvrátené informačné procesy v systéme (systém nie je schopný klásť žiadne informačné požiadavky, ani prijímať a spracúvať prichádzajúce informácie). 1.3 Informačný systém technických prostriedkov ochrany Informačný systém, ktorý je vytvorený v rámci bezpečnostného systému môže v závislosti od jeho štruktúry zahŕňať: a) informačný podsystém perimetrickej (obvodovej) ochrany, b) informačný podsystém objektovej ochrany, zahŕňajúcej prvky: plášťovej ochrany, priestorovej ochrany, predmetovej ochrany, osobnej ochrany, c) informačný podsystém protipožiarnej ochrany, d) informačný podsystém strážnej služby, e) informačný podsystém kontroly vstupov a dochádzky, f) informačný podsystém monitorovania pohybu vozidiel a i. Informácie, ktoré cirkulujú v takomto informačnom systéme je možné členiť na: 10 Homeostatický systém je systém odolný voči výkyvom, odchýlkam a udržujúci rovnováhu v určených medziach. 20

21 1. Poplachové informácie, čo sú informácie o poplachu z EZS/TPS, ktoré majú za úlohu: informovať o narušení chráneného objektu (priestoru), resp. o vzniku nebezpečnej situácie, signalizovať narušenie objektu (priestoru) a vznik nebezpečnej situácie, iniciovať (aktivovať) systém bezpečnostnej ochrany a vyvolať akciu na odvrátenie ohrozenia bezpečnosti chráneného objektu (priestoru), informovať o sabotážnych pokusoch, signalizovať sabotážny poplach. 2. Riadiace informácie, ktoré sú využívané pre riadenie a koordináciu činnosti síl (zásahových jednotiek) pri riešení bezpečnostných incidentov. 3. Technologické informácie, určené na: indikáciu stavu prvkov (detektorov), ovládanie technických prvkov bezpečnostného systému, diagnostiku a indikáciu porúch, dokumentáciu a záznam stavu bezpečnostného systému a pod. Z hľadiska plnenia cieľovej funkcie bezpečnostného systému majú rozhodujúcu úlohu poplachové informácie. 11 Informácie o narušení alebo ohrození chráneného objektu (priestoru) sú odosielané z poplachového systému a môžu byť v závislosti od vytvoreného systému smerované: 1. na lokálne akustické a (alebo) optické signalizačné zariadenie, ktoré signalizuje narušenie chráneného objektu (priestoru) a má za cieľ odradiť narušiteľa od ďalšieho zotrvania v objekte, 2. cez poplachové prenosové zariadenie do monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra na pult centralizovanej ochrany ako informácie o narušení chráneného objektu (priestoru). Tieto informácie potom slúžia operátorom na aktivovanie zásahových 11 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

22 jednotiek, ktorých úlohou je preveriť situáciu v chránenom objekte (priestore), resp. zadržať narušiteľa, 3. pomocou telefónneho komunikátora vopred určeným osobám a do monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra na pult centralizovanej ochrany ako informácia o zmene stavu v objekte, 4. cez GSM komunikátor (zariadenie umožňujúce odosielanie správ z poplachového systému v chránenom objekte príjemcovi prostredníctvom siete GSM) vopred určeným osobám a do monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra na pult centralizovanej ochrany, 5. cez LAN komunikátor prostredníctvom počítačovej siete formou mailu, alebo SMS (MMS) cez GSM bránu vopred určeným osobám, 6. rôznym subjektom, ako kombinácia predošlých spôsobov. Poplachový informačný systém môže signalizovať: 1. narušenie (ohrozenie) chráneného objektu (priestoru) N* 1 v prípadoch, ak: v objekte (priestore) je narušiteľ (páchateľ) alebo vznikla nebezpečná situácia, pôjde o správne vyhlásenie poplachu alebo sabotáže N1, objekt nebol narušený, potom hovoríme o falošnom poplachu, alebo poruche N0, 2. normálny stav objektu (priestoru) N* 0 v prípadoch ak: nedošlo k narušeniu chráneného objektu (priestoru) N0, čo zodpovedá správnemu nevyhláseniu poplachu, bol chránený objekt (priestor) narušený N1, potom pôjde o zlyhanie systému a stav nesprávneho nevyhlásenia poplachu. 12 Následne môžu nastať štyri varianty situácií: správneho vyhlásenia poplachu, označujeme N* 1 / N 1, falošný poplach, označujeme N* 1 / N 0, správne nevyhlásenie poplachu, označujeme N* 0 / N 0, 12 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

23 nesprávne nevyhlásenie poplachu, označujeme N* 0 / N 1, Pravdepodobnosti vzniku týchto situácií označíme: pravdepodobnosť správneho vyhlásenia poplachu P SP (N* 1 / N 1 ), táto je v bezpečnostných systémoch požadovaná v rozsahu <0,5; 0,98>, pravdepodobnosť falošného poplachu P FP (N* 1 / N 0 ), jej požadovaná hodnota sa nachádza v intervale <10-2 ; 10-4 >, pri niektorých technických systémoch v intervale <10-6 ; >, pravdepodobnosť správneho nevyhlásenia poplachu P SN (N* 0 / N 0 ) vyjadrujeme pomocou vzťahu: P 1 (1.5) SN P FP pravdepodobnosť nesprávneho nevyhlásenia poplachu P NN (N* 0 / N 1 ), na ktorej vyjadrenie použijeme vzťah: P 1 (1.6) NN P SP Vzhľadom na to, že poplachová informácia slúži na iniciáciu akčných prvkov bezpečnostného systému, sú na ňu kladené nasledujúce požiadavky: včasnosť, žiadne prípadne minimálne oneskorenie, vierohodnosť, spoľahlivosť. Je vhodné, aby rozhodovací subjekt mal možnosť overiť si pravdivosť informácie, čo však nesmie byť na úkor časového faktoru a nesmie sa tým predlžovať čas potrebný na vykonanie aktívnych opatrení proti narušiteľovi (na likvidáciu nebezpečnej situácie). Riadiace informácie sú výsledkom rozhodovacieho procesu operátorov monitorovacích a poplachových prijímacích centier. Títo na základe informácie prijatej z poplachového systému, hodnotenia situácie a znalostí spracovaných algoritmov činností pre jednotlivé krízové situácie, rozhodujú o spôsobe použitia síl a prostriedkov, ktoré sú k dispozícii na riešenie vzniknutej situácie. Informácie, ktoré poskytujú zásahovej jednotke, musia umožniť: lokalizovať miesto narušenia, poznať situáciu v mieste narušenia podľa monitorovania pohybu, resp. činnosti narušiteľa, koordinovať činnosť zásahovej jednotky v mieste zásahu. 23

24 Dôležité je, aby bola vždy zabezpečená komunikácia zásahovej jednotky s monitorovacím a poplachovým prijímacím centrom predovšetkým na zaistenie ďalšej podpory zasahujúcej jednotky, ale tiež aj na organizáciu súčinnosti s ďalšími zásahovými jednotkami (napr. Policajný zbor, Hasičský a záchranný zbor, Záchranná zdravotná služba a pod.) Na spoľahlivú činnosť bezpečnostného systému (nielen poplachového systému) organizácie má významný vplyv systém zberu, spracovania a vyhodnocovania technologických informácií. Tieto vznikajú v systéme monitoringu a detekcie stavu technických prvkov a prenosových kanálov bezpečnostného systému a sú podkladom pre organizáciu činnosti servisných skupín. Umožňujú tiež vyhodnocovať prevádzkovú spoľahlivosť technických prvkov, ich poruchovosť a na základe toho vytvoriť systém zálohovania najdôležitejších technických prvkov a prenosových kanálov bezpečnostného systému. Celý model dynamiky informačných vzťahov tohto informačného systému musí zabezpečovať zmenšovanie neurčitosti poznania alebo neistoty subjektov riadenia bezpečnostného systému. Závislosť množstva získaných informácií v čase, môže byť vyjadrená vo forme dynamického modelu zmenšovania entropie (neurčitosti) o predmete (oblasti) záujmu. Dynamika vývoja podmienenej neurčitosti poznatkov (informácií) o stave bezpečnostného systému a bezpečnostného prostredia sa vyjadrí pomocou vzťahu: 13 E E (1.7) 0 E(t) E f kde: E 0 je počiatočná úroveň neurčitosti, E f je konečná (finálna) miera neurčitosti, E (t) je množstvo odstránenej neurčitosti za čas t. Informačno logický model evolúcie informácií o predmetnej oblasti záujmu odráža rad charakteristických vlastností a zákonitostí informačných procesov (pozri Obrázok 1.2). Stupeň neurčitosti E sa mení tak, že v počiatočnom období (na začiatku informačného procesu) je neurčitosť maximálna, t. j. zodpovedajúca hodnote E 0. So začatím činnosti informačného systému miera neurčitosti poklesne (t i ) a v ďalšom sa asymptoticky blíži k hodnote E f. Je zrejmé, že v dobre 13 DOBOŠ, Ľ. a kol., Mobilné rádiové siete 1. vydanie. Žilina: Žilinská univerzita, ISBN

25 fungujúcich systémoch finálna hodnota neurčitosti E f nemôže byť v čase t f väčšia, ako počiatočná hodnota E 0. Pre efektívne informačné systémy sa požaduje, aby rýchlosť zmeny zmenšovania neurčitosti bola maximálna, tzn. aby platilo: Δt (ti t0 ) min (1.8) Vo všeobecnosti platí, že na začiatku zberu informácií je neurčitosť a neistota najväčšia odpovedajúca hodnote E 0. V dôsledku aktivizácie všetkých informačných činiteľov sa neurčitosť a neistota začne znižovať - interval <t i ; t 0 >. V intervale <t i ; t f >, keď sa blíži miera neurčitosti k hodnote E f, je zmena neurčitosti v smere zmenšovania len minimálna. Ďalšie zmenšovanie neurčitosti je možné dosiahnuť len použitím nových spôsobov zberu informácií. Obrázok 1.2 Priebeh zmenšovania neurčitosti v priebehu informačného procesu 25

26 Každá cieľavedomá ľudská činnosť, ktorá je zameraná na vytváranie hodnôt alebo na plnenie úloh súvisiacich s fungovaním akéhokoľvek spoločenského systému, sa uskutočňuje prostredníctvom riadenia. 14 Riadenie predstavuje mnohostrannú tvorivú činnosť, v rámci ktorej riadiaci subjekt stanovuje ciele, ovplyvňuje metódy, prostriedky a fungovanie riadených prvkov tak, aby systém optimálne plnil určené funkcie a dosahoval stanovené ciele v určenom čase a v požadovanej kvalite. Je to proces plnenia stanovených cieľov v turbulentnom prostredí. Uskutočňuje sa prostredníctvom takých funkcií, ako sú plánovanie, rozhodovanie, organizovanie, zabezpečovanie a vedenie ľudských zdrojov a kontrola. V procese riadenia majú nezastupiteľnú a nenahraditeľnú funkciu informácie a efektívny informačný systém. Kvalita riadenia je priamo úmerná kvalite prijímaných a vydávaných informácií. Pre činnosť a celkovú efektívnosť bezpečnostného systému je bezpodmienečne potrebný komunikačný systém, zabezpečujúci prenos poplachových informácií, informácií o sabotáži či poruche technických zabezpečovacích prostriedkov. 15 Funkčnosť bezpečnostného systému je v podstatnej miere závislá od informácií. 14 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN DOBOŠ, Ľ. a kol., Mobilné rádiové siete 1. vydanie. Žilina: Žilinská univerzita, ISBN

27 2 ZDROJE INFORMÁCIÍ V BEZPEČNOSTNÝCH SYSTÉMOCH 2.1 Základné definície všeobecné Zdroj (angl.: source) je miesto, odkiaľ sa niečo čerpá, získava, z čoho niečo vychádza, čo spôsobuje vznik, jestvovanie niečoho. 16 Zdrojom je aj miesto, osoba, okolnosť, vec atď., od ktorého niečo začína alebo pochádza Definovanie zdroja informácie Každý existujúci materiálny objekt (živý i neživý) je v interakcii so svojím okolím a môže byť zdrojom hmotne energetického a informačného pôsobenia. Pri systémovom prístupe ku skúmanej objektívnej realite sledujeme relatívne samostatne len informačné pôsobenie. Všetky existujúce predmety, javy, procesy, deje a systémy individuálneho a kolektívneho vedomia sú vo svojej podstate zdrojom informácií. Pôsobia na svoje okolie rozmanitými druhmi signálov ako sú napríklad pohyb, energia (mechanická, akustická, tepelná, svetelná a pod.), písmo, slovo atď. Potom je možné za zdroj informácie považovať: miesto, kde informácia vzniká, kde sa spracúva, kde sa ukladá, vec, ktorá pôsobí na svoje okolie nejakým signálom, fyzikálna veličina (napr. pohyb, zmena tepla, zmena tiaže a pod.), ktorá môže byť detegovaná a pretvorená na signál, charakteristické rysy nebezpečenstva, ktoré treba pretransformovať na fyzikálne signály (napr. zvýšená koncentrácia toxických plynov, útok na osobu a pod.), osoba narušiteľ, ktorý aktivuje poplachový systém a pod Klasifikácia zdrojov informácií Rozdelenie zdrojov informácií môže byť: a) podľa mobility zdroja stacionárne, ak sa poloha zdroja nemení, napr. EZS/TPS v objekte, 16 Elektronický slovník slovenského jazyka. Prístupné on-line, citované Dostupné na: 27

28 mobilné, ak sa mení poloha zdroja informácie, napr. autoalarm. b) podľa stupňa spracovania prvotné zdroje sú zdrojom prvotnej informácie, ktoré vznikajú ako bezprostredný odraz kvantitatívnych a kvalitatívnych vlastností objektívnej reality alebo subjektu, druhotné zdroje v ktorých vzniká informácia ako výsledok spracúvania prvotných informácií; poskytujú informácie o riadenom systéme, ale sprostredkovane. c) podľa nositeľa človek, jeho vedomosti, znalosti, vedomie a podvedomie, technický prostriedok, iný nositeľ. d) podľa polohy voči systému vnútorné, ktoré sa nachádzajú vo vnútri systému, sú jeho súčasťou, vonkajšie, ktoré sa nachádzajú mimo systému. e) podľa zdroja informácie literárne zdroje (knihy, odborné časopisy, normy, zákony), spisové zdroje (smernice, plány, nariadenia, štatistiky), auditívne zdroje (prednášky, konferencie, porady, semináre), vizuálne zdroje (grafy, schémy, tablá, signalizačné prvky), akustické zdroje (zvukové záznamy a nahrávky, sirény), audiovizuálne (záznamy CCTV). Informačné zdroje môžu byť: - aktívne, ak poskytujú informáciu v niektorej známej znakovej sústave, - potenciálne, ak sú znakom priradené jednotlivé stavy alebo významy, ktorým musí užívateľ rozumieť. 28

29 Zdroje informácií v informačnom systéme môžeme okrem toho rozdeliť na zdroje: - situačných informácií, sú to zdroje, ktoré informujú orgán riadenia o minulom, súčasnom a budúcom stave riadeného (bezpečnostného) systému, - riadiacich informácií, čo sú zdroje, ktoré určujú riadenému (bezpečnostnému) systému ciele a úlohy, ktoré majú plniť. 2.2 Zdroje situačných informácií Za situačné informácie sa považujú všetky správy, oznámenia a záznamy o minulom, súčasnom alebo očakávanom deji, stave, procese alebo činnosti, ktoré majú vzťah k predmetu činnosti spoločnosti. Môžu sa týkať: - ekonomických činností, ktoré vyjadrujú a zachytávajú ekonomickú činnosť spoločnosti a procesy v nej i vo vonkajšom prostredí (napr. informácie o procesoch výroby, predaja, bankové informácie, plány výroby, rozvoja a pod.), - mimoekonomických činností, ktoré obsahujú informácie o výsledkoch výskumu a vývoja, technologické, ekologické, sociálne informácie a pod. (napr. informácie o stave bezpečnostného prostredia, o nových technológiách, o nových produktoch na trhu a pod.). Tieto informácie sú významným a dôležitým zdrojom pre riadenie spoločnosti. Zdrojmi situačných informácií môžu byť: ekonomické rozbory, analýzy trhu, štatistiky kriminality, správy o bezpečnostnej situácii, výkazové dokumenty a hlásenia, prezentácie nových produktov (veľtrhy, výstavy), konferencie, semináre, porady a pod HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

30 2.3 Zdroje riadiacich informácií Za riadiace informácie sa považujú tie informácie, ktorými riadiaci (nadriadený) subjekt určuje podriadeným objektom (prvkom, štruktúram) ciele a úlohy, ktoré majú plniť. Za riadiace informácie sa považujú najmä: pokyny, smernice, plány, nariadenia, príkazy, metodické pokyny, zákony, normy a pod. Zdrojmi riadiacich informácií môžu byť: - riadiace orgány (osoby, inštitúcie), - písomné dokumenty, - rečová komunikácia a pod. Zdroje informácií v poplachovom systéme Aj v poplachovom systéme, podobne ako v informačnom systéme, identifikujeme zdroje: - situačných informácií, - riadiacich informácií. Zdroje situačných informácií Za situačné informácie v poplachovom systéme budeme, ako už bolo uvedené v prvej kapitole, považovať: informácie o poplachu, poruche a ďalšie, technologické informácie. Najčastejšími situačnými informáciami v poplachovom systéme sú: - informácie o pokuse alebo narušení objektu (priestoru), - informácie o vzniku nebezpečnej situácie, - informácie o ohrození človeka, - informácie o sabotážnych pokusoch, 30

31 - informácie o stave prvkov poplachového systému, - informácie o stave poplachových prenosových systémov a ciest, - informácie od zásahových (záchranných) jednotiek a služieb a pod. Zdroje situačných informácií v poplachovom systéme je možné rozdeliť: z hľadiska umiestnenia o v/na objekte, o mimo objektu. 18 Obrázok 2.1 Informačné toky v poplachovom systéme 18 HOFREITER, L., VEĽAS, A., KALUŽA, F., Systémy prenosu informácií v bezpečnostných aplikáciách. 1. vyd. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, ISBN

32 Zdroje situačných informácií, ktoré sa nachádzajú v/na chránenom objekte môžu byť: - osoby (zamestnanci, pracovníci fyzickej ochrany, narušiteľ), - komponenty systému (detektory, sirény, ústredne a pod.), - fyzikálne veličiny (pohyb, zmena tepla, zmena tiaže, hmotnosti, pokles napätia zdroja, absencia signálu a pod.), - iné (zvýšené koncentrácie nebezpečných látok, prítomnosť určitých látok/kovov a pod.). Zdroje situačných informácií, ktoré sa nachádzajú mimo chráneného objektu, môžu byť: - osoby v okolí objektu (ktoré oznámia aktiváciu poplachového systému), - pomôcky pre dispečera MPPC/PCO, najmä: o grafické dokumenty (stolové karty, vozidlové karty, objektové karty), o signalizačné panely a tablá, o grafické a textové súbory v PC, o textové dokumenty (postupy činnosti, metodiky, návody) a pod. Zdroje riadiacich informácií Za riadiace informácie sa považujú také informácie, ktoré určujú riadeným prvkom poplachového systému úlohy a uvádzajú ich do žiadaných stavov. Sú to najmä: pokyny/signály pre aktiváciu zásahovej jednotky, povely, signály počas zásahu, signály pre zapnutie/vypnutie poplachového systému alebo jeho časti. Za zdroje riadiacich informácií, ktoré sa nachádzajú v objekte, môžeme považovať technické prostriedky klávesnice, ovládacie panely a pod. Za zdroje riadiacich informácií, ktoré sa nachádzajú mimo objektu, môžeme považovať: osoby (dispečer MPPC/PCO, veliteľ zásahu), textové dokumenty (metodiky činností, smernice dispečerov MPPC/PCO a pod.), 32

33 grafické dokumenty (objektové karty, mapy a pod.), technické prostriedky, umožňujúce ovládanie poplachového systému v objekte, projektová dokumentácia systému ochrany objektov. Základné druhy situačných informácií sú podobné alebo rovnaké, ako sme uviedli v kapitole 2.1. Okrem toho musíme zohľadniť ďalšie špecifiká, ktorými sú: informácie o chránenom objekte, informácie o okolí chráneného objektu, informácie o činnostiach v chránenom objekte, informácie o podmienkach výkonu strážnej služby a pod. Ako možné zdroje situačných informácií môžeme označiť: stavebnú dokumentáciu chráneného objektu, manažérstvo rizika objektu, systém manažérstva informačnej bezpečnosti objektu, prevádzkový poriadok objektu, signalizačné panely, grafické tablá, príp. MPPC/PCO, monitory CCTV, systém kontroly strážnej služby, tiesňové hlásiče a pod. Možnými zdrojmi riadiacich informácií pri výkone strážnej služby/fyzickej ochrany sú najmä: smernice pre ochranu objektu, smernice pre fyzickú ochranu (Plány fyzickej ochrany alebo Pravidlá na výkon fyzickej ochrany objektu a chráneného priestoru), právne predpisy (zákony, vyhlášky, nariadenia, normy), zmluva o poskytovaní súkromnej bezpečnostnej služby a pod. 33

34 Obrázok 2.2 Diagram postupu poplachového systému 19 Zdroje informácií pre vypracovanie organizačných a režimových opatrení Základnými informáciami, potrebnými na vypracovanie organizačných a režimových opatrení (prevádzkového poriadku) chráneného objektu sú: a) určujúce podmienky vstupu osôb 20 a vjazdu dopravných prostriedkov 21 do objektu a podmienky výstupu osôb a výjazdu dopravných prostriedkov z objektu, b) určujúce podmienky pohybu osôb, dopravných prostriedkov v objekte a to v pracovnom čase a mimopracovnom čase, c) určujúce podmienky ochrany vybraných priestorov a zón v chránenom objekte, d) určujúce podmienky a spôsob kontroly objektu a chráneného priestoru po opustení pracoviska zamestnancami, 19 STN EN Monitorovacie a poplachové prijímacie centrá. Časť 1 Priestorové a konštrukčné požiadavky. 20 budeme uvažovať stálych zamestnancov, dodávateľov, návštevy a pod. 21 dopravné prostriedky firemné, zamestnancov, klientov, partnerov a pod. 34

35 e) určujúce podmienky používania, prideľovania, označovania, úschovy a evidencie originálov a kópií bezpečnostných kľúčov a médií do zámkov a uzamykateľných systémov, f) určujúce podmienky používania, prideľovania, označovania, úschovy a evidencie kódových nastavení a hesiel používaných pre prístup do objektov, chránených priestorov a bezpečnostných úschovných objektov, g) určujúce podmienky manipulácie s mechanickými zábrannými prostriedkami a technickými zabezpečovacími prostriedkami (EZS/TPS, CCTV, SKV, PPS) a podmienky ich používania, h) predpisy určujúce postup pri narušení objektu a chráneného priestoru alebo pri pokuse o narušenie objektu a chráneného priestoru, i) predpisy určujúce postup v prípade vzniku mimoriadnej situácie, ktorých súčasťou je aj plán na ochranu, evakuáciu osôb a chránených záujmov. Základnými zdrojmi týchto informácií sú: smernice o režimovej ochrane objektu, organizačná štruktúra firmy, zoznam dodávateľov/odberateľov, záväzné pokyny a nariadenia manažmentu firmy, smernice na ochranu objektu, zákony a právne predpisy (napr. pre prevenciu závažných priemyselných havárií, pre ochranu pred požiarmi a pod.). Rozsah požadovaných informácií pre vypracovanie organizačných a režimových opatrení (prevádzkového poriadku) bude závisieť od veľkosti, vnútornej štruktúry, zložitosti vnútorných a vonkajších vzťahov, charakteru a hodnoty chránených záujmov v objekte (chránenom priestore). 35

36 36

37 3 POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY V predchádzajúcej kapitole sme definovali zdroje riadiacich a situačných informácií. Pri použití elektrického zabezpečovacieho a tiesňového poplachového systému na zaistenie ochrany objektu za zdroj situačných (poplachových a iných) informácií považovať stav detegovaný detektormi. Takisto je možné za zdroj situačných informácií považovať všetky správy a signály EZS/TPS. V objekte je nainštalovaný elektrický zabezpečovací a tiesňový poplachový systém, ktorý je určený na detekciu a signalizovanie prítomnosti, vstupu alebo pokusu o vstup narušiteľa do stráženého objektu (priestoru). Z hľadiska prenosu informácií (správ a signálov) existuje aj komunikácia medzi komponentmi elektrického zabezpečovacieho a tiesňového poplachového systému. Toto prepojenie môže byť: drôtové (káblové), bezdrôtové. Komunikácia medzi komponentmi môže byť s využitím rôznych prenosových prostredí. Tieto prenosové prostredia môžu byť, podobne ako prepojenia, drôtové a bezdrôtové. Drôtová komunikácia môže byť realizovaná zbernicou, slučkou prípadne iným spojením. Bezdrôtová komunikácia je realizovaná prostredníctvom prenosu s využitím šírenia elektromagnetických vĺn. Pre bezdrôtovú komunikáciu musí byť ústredňa vybavená bezdrôtovým modulom. Schéma elektrického zabezpečovacieho a tiesňového poplachového systému v objekte je uvedená na nasledujúcom obrázku, schematické značky sú uvedené v prílohe. 37

38 Obrázok 3.1 Schéma elektrického zabezpečovacieho a tiesňového poplachového systému v objekte Pri komunikácii medzi komponentmi nejde o komunikáciu prostredníctvom poplachového prenosového systému. Na predchádzajúcom obrázku je šípkou označený prvok, ktorý má význam pre definovanie poplachového prenosového systému. Je ním ústredňa EZS/TPS, ktorá je počiatočným bodom poplachového prenosového systému. 3.1 Definícia poplachového prenosového systému Poplachový prenosový systém (angl.: Alarm Transmission System) je definovaný ako zariadenia a sieť použité na prenos informácií o stave jedného alebo viacerých poplachových systémov k jednému alebo viacerým monitorovacím a poplachovým prijímacím centrám. Poplachový prenosový systém (PPS) sa môže skladať z množstva nezávislých spojov (prepojení), ako napr.: 38

39 od chráneného objektu k satelitnej stanici (opakovače, smerovače a iné), od satelitnej stanice k satelitnej stanici, od satelitnej stanice k poplachovému prenosovému centru. Každé nezávislé prepojenie môže byť považované podľa tejto definície v určitom slova zmysle za poplachový prenosový systém. Základná zostava poplachového prenosového systému (PPS) je uvedená na nasledujúcom obrázku. Obrázok 3.2 Schéma prenosového poplachového systému Poplachový prenosový systém obsahuje: poplachové prenosové zariadenie (PPZ) umiestnené v chránenom objekte, poplachovú prenosovú cestu (PPC), poplachové prenosové zariadenie umiestnené v monitorovacom a poplachovom prijímacom centre (MPPC/PCO) Štruktúra poplachového prenosového systému a pojmy súvisiace s poplachovými prenosovými systémami Poplachové prenosové zariadenia (angl.: Alarm Transmission Equipment) (PPZ) sú zariadenia, ktoré sú určené predovšetkým na prenos poplachových hlásení na rozhraní EZS/TPS v strážených priestoroch k rozhraniu poplachového prenosového zariadenia a k riadiacemu a indikačnému zariadeniu v monitorovacom a poplachovom prijímacom centre. 22 STN EN Poplachové systémy. Poplachové prenosové systémy a zariadenia. Časť 1: Všeobecné požiadavky na poplachové prenosové systémy. 39

40 Za poplachové prenosové zariadenia môžeme považovať: vysielače a prijímače, umiestnené buď v chránenom objekte alebo v monitorovacom a poplachovom prijímacom centre, určené na vysielanie a príjem informácií do/z monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra, komunikátory, umiestnené buď v chránenom objekte alebo MPPC/PCO, určené na vytváranie spojenia a vysielanie informácií cez verejnú telekomunikačnú sieť (VTS), GSM, WIFI a pod. Prenosové zariadenie prijímacieho centra (angl.: Receiving Centre Transceiver) je poplachové prenosové zariadenie, ktoré je umiestnené v monitorovacom a poplachovom prijímacom centre, alebo inom na diaľku ovládanom centre. Obrázok 3.3 Prenosové zariadenie prijímacieho centra 23 Prenosové zariadenie stráženého priestoru (angl.: Supervised Premises Transceiver) je zariadenie v strážených priestoroch vrátane rozhrania s poplachovým systémom a rozhrania s poplachovým prenosovým systémom. 23 TRADERSCITY, Digital Alarm Receiver. Citované Dostupné on-line na: 40

41 Obrázok 3.4 Prenosové zariadenie stráženého priestoru 24 Indikačné zobrazovacie zariadenie (angl.: Annunciation Equipment) je zariadenie umiestnené v monitorovacom a poplachovom prijímacom centre, ktoré zobrazuje poplachový stav alebo zmenu poplachového stavu systémov v závislosti od príjmu prichádzajúcich poplachových hlásení. Rozhranie poplachového prenosového systému je časť poplachového prenosového systému určená na transformáciu prenášanej informácie do formy vhodnej na prenos cez danú prenosovú cestu daným poplachovým prenosovým systémom. Jeho úlohou je meniť signál generovaný v poplachovom systéme na signál najvhodnejší pre prenos v danej prenosovej ceste a meniť signál z prenosovej cesty na signál vhodný pre spracovanie v poplachovom systéme, alebo v MPPC/PCO. Komunikátor/transceiver poplachového systému (angl.: Alarm System Transceiver) je poplachové prenosové zariadenie, ktoré je umiestnené v strážených priestoroch alebo v satelitnej stanici. Digitálny komunikátor (angl.: Digital Communicator) je poplachové prenosové zariadenie používané v systémoch s digitálnou komunikáciou. Digitálny komunikačný systém (angl.: Digital Communication System) je poplachový prenosový systém, ktorý prenáša informácie k monitorovaciemu a poplachovému prijímaciemu centru pomocou digitálne zakódovaných signálov 24 SATEL, Modul GSM simulujúci pevnú linku. Citované Dostupné online na: 41

42 prenosovou cestou vytvorenou pomocou automatickej voľby cez verejnú telefónnu sieť. 25 Hlasový komunikátor (angl.: Voice Communicator) je poplachové prenosové zariadenie používané v systémoch s hlasovou komunikáciou. Telekomunikačné zariadenie je technické zariadenie na vysielanie, prenos, smerovanie, príjem, prepojenie alebo spracovanie signálov šírených prostredníctvom vedení, rádiovými, optickými alebo inými elektromagnetickými prostriedkami. Rádiové zariadenie je telekomunikačné zariadenie alebo jeho príslušná časť, ktoré umožňuje komunikovať pomocou príjmu a vysielania, alebo príjmu alebo vysielania rádiových vĺn vo frekvenčnom spektre pridelenom pozemským komunikáciám alebo kozmickým rádiokomunikáciám. 26 Elektronická komunikačná sieť je funkčne prepojená sústava prenosových systémov, a ak je to potrebné, prepájacích alebo smerovacích zariadení, vrátane sieťových prvkov, ktoré nie sú aktívne, ktoré umožňujú prenos signálov po vedení, rádiovými, optickými alebo inými elektromagnetickými prostriedkami, vrátane družicových sietí, pevných sietí s prepájaním okruhov a s prepájaním paketov, internetu a mobilných pozemských sietí, sietí na rozvod elektrickej energie v rozsahu, v ktorom sa používajú na prenos signálov, sietí pre rozhlasové a televízne vysielanie a káblových distribučných systémov bez ohľadu na druh prenášaných informácií. 26 Prenosová sieť (angl.: Transmission Network) je komunikačný systém medzi dvoma, alebo viacerými časťami poplachového prenosového zariadenia. 27 Poplachová prenosová cesta (angl.: Alarm Transmission Path) je komunikačná cesta, používaná na prenos ohlasovanej informácie. Je to prepojenie medzi elektrickým zabezpečovacím a tiesňovým poplachovým systémom a príslušným monitorovacím a poplachovým prijímacím centrom (MPPC/PCO). Poplachová prenosová cesta zabezpečuje prenos signálov, správ a stavov: poplachového stavu, stavu sabotáže, 25 STN EN Poplachové systémy. Poplachové prenosové systémy a zariadenia. Časť 1: Všeobecné požiadavky na poplachové prenosové systémy. 26 Zákon NR SR č. 351/2011 Z. z. o elektronických telekomunikáciách v znení neskorších predpisov 27 STN EN Poplachové systémy. Poplachové prenosové systémy a zariadenia. Časť 1: Všeobecné požiadavky na poplachové prenosové systémy. 42

43 poruchového stavu, stavu stráženia, pohotovostného stavu a ďalších informácií pre monitorovanie poplachového systému. Poplachová prenosová cesta môže byť zriadená ako: pevná poplachová prenosová cesta, ktorá zabezpečuje nepretržité spojenie medzi EZS/TPS a MPPC/PCO počas ochrany objektu; vyžaduje zopnutie, prepnutie do iného režimu alebo zastavenie komunikácie pred prenosom poplachových správ, napr. jednosmerné párové linky, linky akustického pásma, dátové linky; využíva sa aj superponovanie signálov EZS/TPS prenášaných od chráneného objektu po ústredňu na telefónny signál, signál káblovej televízie, alebo na napätie siete elektrického vedenia, vyhradená poplachová prenosová cesta (angl.: Dedicated Transmission Path) je prenosová cesta, ktorá je k dispozícii na spojenie poplachového prenosového systému s MPPC/PCO a ktorá nevyžaduje spínanie alebo nastavovanie pred prenosom jednotlivých poplachových udalostí. V závislosti od požadovaného stupňa spoľahlivosti komunikácie a bezpečnosti môže/musí byť použitý viac ako jeden prenosový kanál medzi EZS/TPS a MPPC/PCO. Na dosiahnutie redundancie prenosu sa môže EZS/TPS a MPPC/PCO prepojiť viacerými poplachovými prenosovými zariadeniami komunikujúcimi prostredníctvom uvedených poplachových prenosových ciest, napr.: pevná telefónna linka (VTS) a rádiová sieť, pevná telefónna linka a GSM, GSM a rádiová sieť, GSM a LAN, GSM a WIFI, LAN a WIFI a ďalšie kombinácie. 3.3 Výhody a nevýhody poplachových prenosových zariadení Ako už bolo uvedené, jestvuje množstvo kombinácií poplachových prenosových ciest, ktoré sú využívané poplachovými prenosovými 43

44 zariadeniami, pričom samostatne použité majú všetky určité výhody a nevýhody. Pevná (linková) poplachová prenosová cesta: Využitie verejnej telekomunikačnej siete (VTS) (telefónny komunikátor) prenos hovorovým pásmom a dátové prenosy Výhody použitia: prenáša na MPPC/PCO všetky informácie, ktoré je EZS/TPS v objekte schopný poskytnúť, väčšinu ústrední stačí na sprevádzkovanie komunikácie s MPPC/PCO len naprogramovať, nevyžaduje si zakúpenie ďalších zariadení a modulov (väčšina ústrední obsahuje komunikátor priamo na základnej doske), možnosť využitia dátových prenosov. Nevýhody použitia: potreba telefónnej linky v objekte, prenos informácií je závislý od kvality telefónnej linky, nižšia spoľahlivosť prenosu (poruchy linky), nižšia bezpečnosť prenosu (možnosť prerušenia narušiteľom), kontrola spojenia s MPPC/PCO vzhľadom na poplatky sporadická (raz za 24 hod.). Okrem hovorového pásma existuje aj tzv. nadhovorové pásmo. Využívané sú linky ADSL. Stupeň ochrany linky je vysoký, náklady nízke (využívané Policajným zborom). Vytláčané je inými technológiami. Bezdrôtové poplachové prenosové cesty: Využitie mobilnej telefónnej siete (GSM modul) prenos SMS/hovorové pásmo (2G) Výhody použitia: nie je potrebná telefónna linka v objekte, možnosť využitia ako hlavného aj záložného kanála. Nevýhody použitia: 44

45 spoľahlivosť je závislá od momentálneho zaťaženia mobilnej telefónnej siete, finančné náklady spojené s inštaláciou GSM modulu, pokiaľ nie je inštalovaný priamo na doske ústredne EZS/TPS, možnosť rušenia GSM pásma, vyššie náklady za odoslané SMS ako u dátových prenosov, územie SR nie je pokryté celoplošne GSM signálom všetkých operátorov. Využitie mobilnej telefónnej siete (GSM modul) dátové prenosy (GPRS, 3G, 4G) Jedná sa o službu GSM poskytujúcu dátové prenosy vo forme tzv. paketov. Výhody použitia: nie je potrebná telefónna linka v objekte, nízke náklady na prevádzku, vyššia spoľahlivosť ako u 2G, možnosť využitia ako hlavného, aj záložného kanála, možnosť využitia GSM modulu aj na iné účely (domáci internet a pod.). Nevýhody použitia: finančné náklady spojené s inštaláciou GSM modulu, pokiaľ nie je inštalovaný priamo na doske ústredne EZS/TPS, možnosť rušenia GSM pásma, územie SR nie je pokryté celoplošne GSM signálom všetkých operátorov. Využitie bezdrôtových (rádiových) kanálov Výhody použitia: nie je potrebná telefónna linka v objekte, prenáša na MPPC/PCO všetky informácie, ktoré je schopný EZS/TPS v objekte poskytnúť, prenos informácií na MPPC/PCO funguje v reálnom čase, bez oneskorenia, 45

46 kontrola spojenia objektu s MPPC/PCO je nastaviteľná, napr. každých 30 sekúnd. Nevýhody použitia: potreba doplnenia inštalovaného systému v objekte rádiovým vysokofrekvenčným vysielačom a prijímačom na strane MPPC/PCO, vo väčšine prípadov má sieť obmedzený dosah (je potrebná priama viditeľnosť), úhrada nákladov za prevádzku rádiovej siete (neplatí to napr. pre rádiové siete, kde je vydané typové povolenie a za rádiovú prevádzku zákazník poplatky neplatí), možnosť rušenia siete. Kombinovaná poplachová prenosová cesta: Prenos prostredníctvom počítačovej siete využitie LAN/WLAN Výhody použitia: nie je potrebná telefónna linka v objekte, vhodné ako záložný kanál, nízke náklady, prenáša na MPPC/PCO všetky informácie, ktoré je schopný EZS/TPS v objekte poskytnúť neobmedzený dátový tok, prenos informácií na MPPC/PCO funguje v reálnom čase, bez oneskorenia, kontrola spojenia objektu so MPPC/PCO je nastaviteľná, napr. každých 30 sek., možnosť využitia aj na iné účely (domáci internet, a pod.). Nevýhody použitia: potreba inštalácie LAN/WAN prvkov v objekte, obmedzený dosah, možné výpadky LAN/WLAN. Výber vhodnej poplachovej prenosovej cesty závisí od jej dostupnosti, ponúkaných možností a ceny. V prípade objektov so stredným až vysokým, a vysokým rizikom narušenia je potrebné uvažovať s najmenej dvoma alternatívnymi poplachovými prenosovými cestami. 46

47 4 POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ ZARIADENIA Poplachové prenosové zariadenie je, ako už bolo definované v kapitole 3.2, zariadenie, ktoré je určené na prenos poplachových hlásení na rozhraní poplachových systémov v chránenom objekte k rozhraniu poplachového prenosového zariadenia v MPPC/PCO a ďalej riadiacemu a indikačnému zariadeniu v MPPC/PCO. Môže tiež prenášať informácie alebo povely z MPPC/PCO k jednému alebo viacerým poplachovým systémom. Poplachové prenosové zariadenie v chránenom objekte by malo byť kompatibilné s EZS/TPS inštalovaným v chránenom objekte. Poplachové prenosové zariadenia môžu byť: vysielače/prijímače PPS zariadenia PPS, umiestnené v chránenom objekte alebo MPPC/PCO, určené na vysielanie/príjem informácií v prenosových sieťach, komunikátory PPS zariadenia PPS, umiestnené v chránenom objekte alebo MPPC/PCO, určené na vytváranie spojenia a vysielania informácií cez prenosovú sieť. Základnou funkciou PPS je prenos signálov medzi chráneným objektom a monitorovacím a poplachovým prijímacím centrom/pultom centralizovanej ochrany (MPPC/PCO). Pod pojmom signál rozumieme časovo premennú fyzikálnu veličinu, nesúcu informáciu. Informácia, ktorú signál zobrazuje môže byť: užitočná, rušivá (rušenie, šum). Signál vzniká v zdroji alebo pri zdroji informácie, kde nadobúda formu oznámenia, potom je prenášaný k príjemcovi oznámenia, resp. k príjemcovi informácie. Oznámenie, ktoré je obsahom signálu, nie je vždy vhodné na prenos, preto je signál transformovaný do podoby, ktorá je najvhodnejšia na jeho prenos, alebo na opätovné prevedenie signálu do formy oznámenia (Obrázok 4.1). Zdroj signálu Transformačný člen Prenosová cesta Transformačný člen Príjemca signálu Obrázok 4.1 Prenos signálu 47

48 Transformačným členom v poplachových prenosových systémoch je: rádiový vysielač/prijímač v prípade prenosu rádiových signálov, telefónny komunikátor, v prípade prenosu telefónnych signálov, GSM modul, v prípade využívania mobilných rádiových sietí, IP komunikátor/lan komunikátor/wifi modul v prípade komunikácie prostredníctvom internetovej siete. Podľa typu signálu sú v poplachových prenosových systémoch prenášané: analógové signály (telefónne signály, rádiové signály, televízne signály), digitálne signály (signály diaľkového ovládania, digitalizované analógové a televízne signály a ďalšie typy signálov). Analógový signál je taký, ktorého veľkosť sa plynulo mení v čase. Inak povedané, jeho priebeh je hladký bez zlomov a nespojitých úsekov. Má nekonečné množstvo stavov. Je to spojitá kolísajúca vlna, ktorá môže byť šírená rôznymi médiami (napr. medené médiá ako krútená dvojlinka a koaxiálny kábel; káble z optických vlákien; atmosféra alebo kozmický priestor) v závislosti od frekvencie. Digitálny signál je signál, ktorý je nespojitý v hodnote aj v čase. Je to signál, ktorého intenzita sa udržuje na konštantnej úrovni po dobu určitého časového intervalu, potom sa skokovo mení na ďalšiu konštantnú úroveň. Prechod z jednej konštantnej úrovne na druhú nie je okamžitý, ale sa uskutočňuje v krátkom časovom intervale, tzv. prechodovom intervale. Digitálny signál je tvorený postupnosťou vzoriek, ktoré môžu nadobúdať len obmedzený počet hodnôt. Nadobúda teda konečný počet stavov (dve hodnoty logická 1 a 0). Analógový signál by mohol reprezentovať rozhovor a digitálny signál reprezentuje sled binárnych jednotiek a núl. Obrázok 4.2 Druhy signálov 48

49 Spracovanie digitálneho signálu je vo všeobecnosti lacnejšie, ako spracovanie analógového signálu. Ďalšou výhodou digitálneho signálu je jeho väčšia odolnosť voči interferenciám. Nevýhodou v porovnaní s analógovým signálom je rýchlejšie oslabovanie digitálneho signálu. Analógové signály v určitom intervale na seba priberajú súvislé (spojité) hodnoty. Takéto dáta sú zväčša vytvorené senzormi merajúcimi základné fyzikálne veličiny prostredia (teplota, tlak). Príkladom môže byť zvuk a video, čo sú súvislo meniace sa vzorky intenzity. 28 Digitálne signály nesú v sebe nespojité hodnoty napr. text alebo čísla. Obrázok 4.3 Analógový a digitálny signál analógových a digitálnych dát Analógové dáta, ktoré zaberajú limitované frekvenčné spektrum, môžu byť priamo reprezentované analógovým signálom zaberajúcim rovnaké frekvenčné spektrum. Najlepším príkladom sú hlasové dáta. Zvukové vlny majú frekvenčný rozsah od 20Hz až po 20kHz. Avšak väčšina energie je sústredená v užšom frekvenčnom pásme. Pre zrozumiteľný a jasný prenos ľudskej reči je postačujúce frekvenčné pásmo od 300 do 3400Hz. Na tomto princípe pracujú telefónne prístroje, ktoré pre všetky vstupujúce zvuky v rozsahu 300 až 3400Hz produkujú frekvenčné vzorky elektrického signálu na 28 REHÁK, D., Satelitná komunikácia a služby umožňujúce mobilitu v TCP/IP sieťach. Vedúci diplomovej práce: doc. Ing. Jan Staudek, CSc., Fakulta informatiky MU Brno, 10/6/2004. Citované Dostupné on-line na: 49

50 rovnakej frekvencii. Tento elektromagnetický signál je na opačnom konci konvertovaný späť na zvuk. 28 Digitálne dáta môžu byť tiež reprezentované analógovým signálom použitím modemu (modulátor demodulátor). Modem prevádza série binárnych napäťových pulzov na analógový signál modulovaný do určitého spektra. Tento signál môže byť potom prenášaný vhodným médiom. Najbežnejšie modemy modulujú digitálne dáta do hlasového spektra a umožňujú tak prenášať digitálne dáta bežnou telefónnou linkou. Na druhom konci linky modem signál demoduluje na digitálne dáta. Podobne ako pri prevádzke modemu, môžu byť analógové dáta zakódované do digitálneho signálu zariadením, ktoré kóduje hlasové dáta na digitálny signál. Toto zariadenie sa volá kodek (Codec kóder dekóder). V podstate kodek vzorkuje signál hlasových dát a pretvára ich na bitový tok. Na opačnom konci sú digitálne dáta kodekom dekódované na pôvodné analógové dáta. Nakoniec môžu byť digitálne dáta priamo reprezentované v binárnej forme dvojúrovňovými napäťovými signálmi. 29 Existujú štyri kombinácie prevodov signálov na dáta spájajúce určité výhody, ktoré sú vhodné pre konkrétny typ komunikačných úloh: digitálny signál na digitálne dáta: zariadenia pre kódovanie dát do digitálneho signálu sú menej nákladné ako modemy, digitálny signál na analógové dáta: konverzia analógových dát do digitálnej formy umožňuje využitie moderného vybavenia pre digitálne prenosy a prepojovanie, analógový signál na digitálne dáta: prenosové média, ako optické vlákna a éter, šíria iba analógový signál, analógový signál na analógové dáta: analógové dáta sa jednoducho konvertujú na analógový signál Analógový a digitálny prenos Analógové aj digitálne signály môžu byť prenášané vhodným prenosovým médiom, pričom komunikačný systém zabezpečuje funkciu spracovania dát. Analógový prenos je spôsob prenosu analógovým signálom bez ohľadu na jeho obsah, teda signál môže reprezentovať analógové aj digitálne dáta. 29 REHÁK, D., Satelitná komunikácia a služby umožňujúce mobilitu v TCP/IP sieťach. Vedúci diplomovej práce: doc. Ing. Jan Staudek, CSc., Fakulta informatiky MU Brno, 10/6/2004. Citované Dostupné on-line na: 50

51 Analógový prenos môže byť bez ďalších zariadení šírený na väčšie vzdialenosti ako digitálny prenos, keďže analógový signál nie je natoľko oslabovaný útlmom ako signál digitálny. Pre dosiahnutie väčších vzdialeností prenosu sú používané zosilňovače. Tieto zosilňujú aj šumovú zložku signálu a preto sa množstvom použitých zosilňovačov adekvátne zvyšuje skreslenie signálu. Pri analógových hlasových dátach môže byť malé skreslenie tolerované a dáta budú zrozumiteľné. Avšak pre digitálne dáta, ktoré prešli modemom a sú prenášané analógovo, môže takéto skreslenie spôsobovať chyby. Digitálny prenos je na rozdiel od analógového závislý od obsahu signálu. Aj keď je digitálny signál prenášaný na veľké vzdialenosti vo väčšej miere oslabovaný útlmom, je možné útlm prekonať pomocou opakovačov (repeaters). Repeater prijíma signál, obnovuje vzorky núl i jednotiek a posiela nový signál. S vhodne umiestnenými opakovačmi je možné prenášať dáta na veľké vzdialenosti bez kumulovania chýb, ktoré by ohrozovali integritu prenášaných dát. Opakovače je možné použiť aj pre analógový prenos, ktorý nesie digitálne dáta. Tieto sú rovnako obnovované a posielané ďalej novým čistým analógovým signálom. 29 Digitálny prenos je efektívnejší (má väčšiu vyťažiteľnosť), pretože pri rovnakej spotrebe dokáže preniesť viac; dokáže prenášať súbežne rôzne druhy dát (obraz, zvuk, dáta) a prenesené dáta je možné jednoduchšie spracovávať. Ja preto je analógový signál pomerne často digitalizovaný. 4.2 Typy a použitie komunikátorov Komunikátory boli definované v kapitole 3.2. Medzi hlavné užívateľské funkcie komunikátorov patrí hlásenie poplachových správ a signálov prostredníctvom SMS alebo hlasovou správou. Počet telefónnych čísel, na ktoré je možné udalosti hlásiť závisí od typu komunikátora. Digitálny komunikátor (angl.: Digital Communicator) je poplachové prenosové zariadenie používané v systémoch s digitálnou komunikáciou. Slúži na prenos digitálnych dát. V praxi dokážu digitálne komunikátory komunikovať s PCO, vzdialeným počítačom, posielať SMS správy, alebo hlasové správy. 51

52 Obrázok 4.4 Digitálny komunikátor 30 Obrázok 4.5 Príklad EZS/TPS ústredne s digitálnym komunikátorom ZABEZPEČOVACÍ ZAŘÍZENÍ, Citované Dostupné on-line na: 52

53 Hlasový komunikátor (angl.: Voice Communicator) je poplachové prenosové zariadenie používané v systémoch s hlasovou komunikáciou. Umožňuje komunikovať a predávať poplachové správy hlasom. Umožňuje zaznamenať hlas a odoslať hlasovú správu na vybrané telefónne čísla. Informuje hlasom o stave zariadení. Obrázok 4.6 Hlasový komunikátor 32 GSM komunikátor je poplachové prenosové zariadenie využívajúce pre prenos správ GSM sieť (umožňuje prenos hlasových správ, textových správ a dát). GSM komunikátor je mikroprocesorom riadené elektronické zariadenie, ktorého úlohou je riadiť, vyhodnocovať a zabezpečovať obojsmernú komunikáciu pomocou SMS správ alebo dátových tokov medzi mobilným telefónom užívateľa a ľubovoľným zariadením, ako je elektrický zabezpečovací a tiesňový poplachový systém, elektrické vykurovanie, čerpadlo vody, osvetlenie alebo riadenie činnosti iného zariadenia. 31 ADIGLOBAL, ADI Global distribution. Citované Dostupné on-line na: A10DB8975F317D21C125738C0035CBDC 32 ADIGLOBAL, Poplachové systémy. Citované Dostupné on-line na: asc/6c4e1cddda4e6a5bc d38 53

54 Modul komunikátora umožňuje v spojení s EZS/TPS nasledujúce funkcie: odosielanie informačných SMS textových správ na niekoľko mobilných telefónov, výber udalostí, ktoré majú byť hlásené, nastavenie telefónnych čísel, na ktoré majú byť udalosti hlásené, nastavenie SMS a hlasových správ, nastavenie telefónneho čísla alebo IP adresy MPPC/PCO, kde majú byť správy zasielané, volanie na nastavené telefónne čísla a prehranie akustického upozornenia, meranie sily signálu GSM, odovzdanie správ na PCO prostredníctvom GPRS/SMS/GSM prenosov, diaľkové ovládanie a programovanie EZS/TPS pomocou SMS z mobilného telefónu, z SMS brány, alebo prostredníctvom WAP, diaľkové ovládanie a nastavovanie systému z klávesnice telefónu (mobilnej i pevnej siete), diaľkové ovládanie spotrebičov v dome z telefónu (mobilnej i pevnej siete), pripojenie telefónneho prístroja, z ktorého sa dá telefonovať podobne ako z pevnej linky (prostredníctvom siete GSM), pripojenie SMS terminálu pre odosielanie a príjem textových správ, pripojenie na internet, nastavovanie zabezpečovacieho systému prostredníctvom nastavovacej webovej stránky prevádzkovanej výrobcom, prípadne predajcom, nastavenie jazyka komunikátora, obmedzenie počtu zaslaných SMS, zistenie stavu kreditu na karte, reštartovanie komunikátora. 54

55 Obrázok 4.7 GSM komunikátor 33 Komunikátory umožňujú diaľkové ovládanie EZS/TPS z mobilného telefónu (prípadne z telefónu VTS, alebo z MPPC/PCO), pričom musí byť povolený vzdialený prístup. Klávesnica mobilného telefónu v prípade použitia GSM komunikátora tak môže fungovať ako klávesnica ústredne EZS/TPS. Obdobne je možné komunikovať so systémom zaslaním SMS správy v určenom tvare. Komunikátor takúto správu po prijatí vyhodnotí a predá systému, ktorý vykoná zadanú činnosť. Môže ísť o zapnutie/vypnutie systému, odoslanie informácii o stave systému a pod. 4.3 Prenos videosignálov Existuje viacero možností prenosov videosignálov pre potreby konštrukcie kamerových bezpečnostných systémov. Medzi najpoužívanejšie patria: prenos po koaxiálnom vedení, prenos štruktúrovanou kabelážou (krútená dvojlinka), bezdrôtové prenosy (využíva sa rádiový prenos) Prenos nesymetrickým vedením (po koaxiálnom vedení) Pre prenos signálu s plnou rozlišovacou schopnosťou je potrebná šírka pásma 6,5 MHz. Dĺžka vedenia je obmedzená úbytkom signálu pozdĺž kábla, ktorý závisí od vlastností použitého kábla. Pre bežný koaxiálny kábel s impedanciou 75 Ω je prenos od kamery k monitoru možný na vzdialenosť rádovo stoviek metrov. Kábel je ukončený BNC konektormi. 33 QRBIZ, GSM communicator. Citované Dostupné on-line na: 55

56 Obrázok 4.8 Prenos videosignálu pasívnou koaxiálnou trasou Pre dlhšiu trasu je potrebné použitie priebežných korekčných videozosilňovačov, ktoré eliminujú útlm použitého koaxiálneho kábla. Takto možno docieliť dĺžku trasy rádovo niekoľko kilometrov. Obrázok 4.9 Prenos videosignálu koaxiálnou trasou s korekčným zosilňovačom Pri prenose signálu koaxiálnym káblom musí byť zachovaná zásada prispôsobenia t.j. že na vstupe aj výstupe kábla musí byť pripojené zariadenie s impedanciou 75 Ω. Je dovolené vysoko impedančné odbočenie signálu v prípade slučkovania monitorov. Pri neprispôsobení vzniknú na kábli odrazy, čo sa prejaví vznikom viacnásobných odrazov na obrazovke (tzv. duchov). Pomocou koaxiálnych káblov je možné prenášať aj videosignál z moderných IP kamier použitím pasívnych prevodníkov. 56

57 Obrázok 4.10 Prevodník (konvertor) UTP, FTP na BNC 34 Koaxiálny kábel s impedanciou 75 Ω zaručuje spoľahlivý prenos videosignálu len na kratšie vzdialenosti: do cca m s použitím káblu 3C2V, do cca 200 m s použitím káblu s pomedeným železným jadrom označení RG6U, RG59, do cca 300 m s použitím káblu s medeným jadrom KH 21. Pre väčšie vzdialenosti je potrebné použiť videozosilňovač Prenos symetrickým vedením (stáčanými párovými vodičmi) Prenos FTP káblovým vedením je jedným z možných spôsobov prenosov videosignálov na veľké vzdialenosti (rádovo km). Nevýhodou riešenia je, že neumožňuje priame pripojenie kamery na monitor, pokiaľ kamera nie je vybavená symetrickým vstupom. Je potrebný prevodník (konvertor), ktorý konvertuje nesymetrický vstup 75 Ω na symetrický výstup a pri monitore naopak symetrický vstup na asymetrický výstup. 34 TECHNOLOGY TELL, Citované Dostupné on-line na: 35 CP PLUS, Kamerové systémy. Citované Dostupné on-line na: 57

58 Pre tento spôsob prenosu možno využiť jeden alebo viac voľných káblových párov vo viacžilových oznamovacích kábloch (FTP, UTP twistový pár). Obvykle sú použité dva páry vedení, jeden pre prenos videosignálu a druhý pre prenos riadiacich signálov. Obrázok 4.11 Prenos videosignálu symetrickým vedením Obrázok 4.12 Prevodník (konvertor) BNC na UTP, FTP PERUN SECURITY, Prevodník, adaptér BNC na UTP, FTP káblový. Citované Dostupné on-line na: 58

59 Obrázok 4.13 Prijímač a pasívny vysielač/prijímač pre symetrické vedenie 37 Výhodou tohto spôsobu riešenia je možnosť galvanického oddelenia kamery a monitora od prenosovej trasy, ktorú ponúkajú niektoré typy konvertorov obsahujúce optické členy alebo širokopásmové videotransformátory. Nevýhodou je závislosť od kapacity použitého káblového páru a problematické nastavenie vyrovnanej frekvenčnej charakteristiky vedenia. Prípustná dĺžka vedenia závisí od parametrov vedenia. Najvhodnejšie sú káble, ktoré majú zaručené minimálne 5 skrútení na meter dĺžky. Obrázok 4.14 Twistový pár (rozdiel UTP a FTP) 38 Ak má kamera symetrický výstup, tak je možné prenášať videosignál cez štandardný UTP kábel (4 páry krútených vodičov). Tieto káble umožňujú prenosy na mnohonásobne väčšie vzdialenosti a so 4x vyššou kapacitou, ako 37 SELORA, Komplexné riešenie kamerových systémov. Citované Dostupné on-line na: 38 DIFFERENCE BETWEEN UTP AND FTP CABLES, Citované Dostupné on-line na: 59

60 pri použití koaxiálnych káblov. Napájanie kamery je riešené väčšinou zo siete 230 V a zdrojom s napätím 12 V v mieste montáže kamery. Ak je twistový pár kombinovaný so zvukom a napájaním, je možné napájať kamery zdrojom PoE umiestneným pri záznamovom zariadení. Obmedzená je ale dĺžka pre takéto napájanie, ktorá je závislá od prúdovej náročnosti kamery a zaťažiteľnosti vedení Ďalšie možnosti prenosu signálu Okrem priameho prenosu videosignálu je možné použitie systému s moduláciou signálov (použitie TV modulátorov) na nosnej frekvencii v pásme MHz. Dĺžka prenosovej trasy závisí od útlmovej charakteristiky použitého kábla a možno ju predĺžiť použitím priebežných zosilňovačov. Tento systém je v zásade zhodný s riešením káblovej televízie a využiteľný v oblastiach a budovách s rozvodom káblovej televízie Bezdrôtový prenos videosignálu Jednou z možností prenosu videosignálu je použitie bezdrôtového prenosu pomocou smerových spojov v pásme dm alebo cm vĺn. Tento spôsob sa používa v profesionálnej praxi pre prenos televízneho signálu z mobilných staníc na stacionárne. Je tiež možné využitie kombinácie bezdrôtového prenosu so systémom modulácie signálov na pomocnej nosnej frekvencii pre viackanálový prenos. Zariadenia sú prevádzkované v mikrovlnnom pásme (rádovo v GHz). Najčastejšie sú využívané pracovné frekvencie 2,4 GHz a 5,8 GHz. Podmienkou spoľahlivého prenosu je priama viditeľnosť medzi vysielačom a prijímačom. Platí, že každý prijímač a vysielač musia vysielať na rovnakom kanáli, preto je potrebné používať zariadenia s dostatočným počtom vysielacích kanálov, aby sa vzájomne nerušili. 60

61 Obrázok 4.15 Zariadenie pre bezdrôtový prenos videosignálov v pásme 2,4 GHz 39 Medzi bezdrôtové spôsoby prenosu možno zaradiť aj optický prenos pomocou modulovaných laserov. Tento spôsob má pomerne malý dosah, pretože je závislý od priamej viditeľnosti medzi vysielačom a prijímačom a aj od kvality prostredia v ktorom prebieha prenos Prenos videosignálu optickými vláknami Ďalšou možnosťou prenosu videosignálu je prenos optickým káblom. V súčasnosti sú komerčne dostupné kamery vybavené výstupom pre optický kábel, prípadne je možné analógový alebo digitálny signál konvertovať na signál optický. Na prijímacej strane je potom potrebné len doplniť prijímač optického signálu s konvertorom na bežný videosignál (pre výstup na monitor a spracovanie obrazu). Bez priebežných optických zosilňovačov možno štandardne dosiahnuť dĺžku prenosovej trasy asi 4 km. Výhody prenosu po optickom kábli sú: veľká odolnosť proti vplyvom elektromagnetických polí, elektricky izolovaný systém, nezávislý od rôznych potenciálov miest spojenia vyššia bezpečnosť systému, nedochádza k vyžarovaniu signálu odolnosť proti odpočúvaniu. 39 SYECO, SYECO.com Citované Dostupné on-line na: 61

62 Nevýhodou použitia optickej prenosovej trasy je zatiaľ celkove vyššia cena systému (jeho komponentov, montáže, servisu a údržby). Obrázok 4.16 Príklad aplikácie prenosu videosignálu optickým vláknom 40 Pri budovaní pevných rozvodov v areáli, ale často aj vo vnútri budov, sa používajú optické káble s mnohovidovými optickými vláknami. Prenos svetla v optických kábloch je založený na jave odrazu generovaného svetelného žiarenia. Jadro kábla je vyrobené z legovaného skla, plášť je vyrobený z čistého skla. Kombinácia materiálov určuje ich refrakčný index. Pre dosiahnutie úplného vnútorného odrazu musí byť refrakčný index plášťa (čisté sklo) menší ako index jadra (legované sklo). Ochranná vrstva obklopuje plášť a je to primárna ochrana vyrobená z termoplastických materiálov a špeciálnych gélov, ktoré chránia vlákno pred mechanickým poškodením. Káble sú vyrábané buď ako single mode, alebo multi mode (viacvidové) DSOLUTIONS, dsolutions. Citované Dostupné on-line na: 41 DIPOL, Úvod do optických káblov typu multimode a single-mode. Citované Dostupné on-line na: 62

63 Hlavnou výhodou optických káblov je: odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu, absencia vlastného elektromagnetického vyžarovania, odolnosť voči výbojom vysokého napätia, galvanické oddelenie prepojovacích zariadení, neobmedzená dĺžka rozvodu, vysoká prenosová rýchlosť. Nevýhodou prenosu optickými káblami sú: vyššie náklady na inštaláciu v porovnaní so štruktúrovanou kabelážou, zložitejší a prácnejší spôsob zakončenia v rozvádzačoch a komunikačných vývodoch (zásuvkách), drahšie adaptéry koncových zariadení. Okrem prenosu videosignálu je možné optické vlákna použiť pre akýkoľvek prenos dátových signálov, napr. pre prenos internetu, komunikáciu medzi ústredňami EZS/TPS, pre prenos poplachových správ a signálov. 63

64 64

65 5 LINKOVÉ PRENOSOVÉ CESTY Prenosové cesty sú súhrnom prenosových prostriedkov, po ktorých sa šíria elektromagnetické vlny prenášajúce analógové alebo digitálne signály. Prenosové cesty sa rozdeľujú na: metalické prenosové cesty, svetlovodné prenosové cesty, rádiové prenosové cesty. 5.1 Metalické prenosové cesty Metalické prenosové cesty sa delia na: vonkajšie vedenia, ktoré sa používajú pre nízkofrekvenčné telefónne systémy, káblové vedenia, ktoré môžu byť: o miestne (štruktúrovaná kabeláž, nesymetrické káble), o diaľkové, medzimestské, medzištátne, o špeciálne. Diaľkové káblové vedenia môžu byť: symetrické káble o nadzemné vedenia, o zemné káblové vedenia, o podmorské káble, nesymetrické (koaxiálne) káble. 5.2 Prenosové linky Prenosové linky môžu byť: analógové (dnes už zriedkavo využívané), ISDN (angl.: Integrated Services Digital Network) je verejná digitálna telekomunikačná služba, primárne navrhnutá pre komfortnú telefóniu 65

66 s pridanou možnosťou dátových prenosov. Na účastnícku prípojku označovanú 2B + D (angl.: BRI Basic Rate Interface) je možné pripojiť naraz až 8 koncových zariadení. Prípojka 2B + D je tvorená dvomi nezávislými B kanálmi s rýchlosťou 64 kbit/s určenými pre prenos hlasu, faxu, obrazu, dát atď. a jedným D kanálom s rýchlosťou 16 kbit/s určeným pre prenos signalizácie. DSL (angl.: Digital Subscriber Line) sú technológie, ktoré poskytujú digitálny prenos údajov po drôtoch miestnej telefónnej siete. Technológia bola pôvodne súčasťou ISDN. DSL je omnoho rýchlejšia technológia (od 128 kbit/s do 24 Mbit/s (ADSL), je prakticky vždy pripojená a nie je závislá od vytáčaného pripojenia (dial up). Analógové linky slúžia na prenos analógových signálov. Môžu byť: Linka ISDN jednosmerné párové linky, linky akustického pásma, dátové linky, verejná telefónna sieť. slúži na prenos digitálneho signálu, pre napájanie potrebuje v objekte napätie 40 V. Kľúčovým bodom v objekte je zakončovací prvok, nazývaný NT (angl.: Network Terminator), v ktorom sa nachádza aj sieťový zdroj napájacieho napätia 40 V. ISDN NT príjem vysielanie S 0 Obrázok 5.1 Zapojenie zakončovacieho prvku Prípojka ISDN môže byť realizovaná dvoma spôsobmi: môže byť na ňu pripojený len jediný prístroj, v tom prípade hovoríme o zapojení PP (Point to Point) a vedenie od NT k prístroju môže byť až m dlhé. na prípojke môže byť zapojených viacej prístrojov. V tomto prípade hovoríme o spôsobe zapojenia P MP (Point to Multipoint) 66

67 a vedenie od NT k prístrojom môže byť najviac 150 m dlhé. Na jednu zbernicu S 0 môže byť pripojených max. 8 prístrojov. Jedná sa o obvyklejší spôsob zapojenia. V aplikácii linky ISDN pre poplachový systém musí byť zabezpečené, aby nebolo možné prenosovú cestu vyradiť jej obsadením. To sa dosahuje použitím špeciálneho komunikátora, ktorý musí byť zapojený vždy ako prvý a v prípade potreby zabezpečí uvoľnenie obsadenej linky. Komunikátor je vybavený dvoma štvoricami svoriek pre pripojenie ISDN zbernice S 0, z ktorých je jedna napojená priamo na NT, z druhej pokračuje rozvod k prístrojom. Systém automatického uvoľnenia obsadenej linky potom v prípade potreby odpojí celý rozvod S 0 za komunikátorom a umožní prenos poplachových signálov. Linky ISDN sú vhodné pre prenos poplachových signálov najmä pre svoju vysokú spoľahlivosť a rýchlosť prenosu. Spojenie je nadviazané do 2 sekúnd a ďalšie 2 sekundy trvá prenos poplachovej správy vrátane jej potvrdenia prijímacou stranou. 5.3 Štruktúra telekomunikačnej siete Telekomunikačná sieť je funkčne prepojená sústava telekomunikačných zariadení (prenosových, spojovacích, koncových), umožňujúca prenos informácií medzi koncovými bodmi telekomunikačnej siete vedením, rádiovými vlnami alebo inými elektromagnetickými systémami alebo ich kombináciou. Telekomunikačné siete sa členia podľa: koncových bodov na: o o pevné, mobilné, užívateľov na: o o o verejné (telefónna sieť, sieť na prenos dát, siete pre šírenie rozhlasových a televíznych signálov), neverejné, osobitné (MO SR, MV SR, SIS a pod.). Okrem tohto členenia rozlišujeme telekomunikačné siete: analógové a digitálne, národné, medzinárodné, medzikontinentálne. 67

68 Verejná telefónna sieť (VTS) - je sieť, ktorá je k dispozícii verejnosti, primárne určená pre hlasovú komunikáciu. Systémové usporiadanie VTS: klasické: o o o úroveň miestnych sietí (účastníci - miestne ústredne), úroveň uzlových sietí (sieť uzlových ústrední), úroveň tranzitnej siete (siete tranzitných ústrední), integrovaná digitálna telefónna sieť: o o o úroveň miestnych sietí, úroveň tranzitnej siete. Obrázok 5.2 Telekomunikačná sieť (všeobecný model) 68

69 5.3.1 Telefónne signály Telefónne signály vznikajú hovorom pri účastníckom telefónnom styku. Telefónny signál je tvorený: hovorovou, signalizačnou, šumovou zložkou. Na prenos telefónnych signálov sa požaduje kanál s prenosovým pásmom Hz. Telefónne signály sa môžu prenášať: priamo, bez akýchkoľvek úprav, po nízkofrekvenčných vedeniach, po úpravách, viacnásobným prenosovým systémom (analógovým alebo digitálnym). Na prenos telefónnych signálov sa vytvára tzv. prenosová reťaz, ktorú tvoria: koncové zariadenia (KZ), v ktorých sa analógový signál mení na elektrický signál (na začiatku) alebo naopak (na strane príjmu); môžu to byť napr. telefóny, spojovací systém (SS), v ktorom sa prenášaný elektrický signál prepája do žiadaného smeru prenosu (napr. TÚ), prenosový systém, ktorý tvoria: o o koncové prenosové zariadenia (KPZ) multiplex, v ktorých sa elektrický signál mení, združuje a upravuje tak, aby ho bolo možné ekonomicky prenášať na potrebnú vzdialenosť po prenosovej ceste, prenosová cesta (metalická, svetlovodná, rádiová a pod.) KZ SS KPZ PC KPZ SS KZ Obrázok 5.3 Štruktúra prenosovej reťaze Nízkofrekvenčné telefónne prenosové systémy Nízkofrekvenčné telefónne prenosové systémy: sú systémy, v ktorých sa telefónne signály prenášajú v nezmenenom, nízkofrekvenčnom pásme, 69

70 používajú sa výhradne v miestnych sieťach a v uzlových sieťach, na vstupoch a výstupoch viacnásobných telefónnych systémov v nadväznosti na analógové spojovacie systémy, ktoré realizujú komutáciu telefónnych okruhov v nízkofrekvenčnom telefónnom pásme, pri použití dvojdrôtových vedení sa vyžaduje zosilnenie Štruktúrovaný káblový systém Je univerzálny a flexibilný káblový systém pre prenos hlasových, obrazových a dátových informácií. Jeho flexibilita spočíva v možnej hviezdicovitej konfigurácii, modulárnosti a unifikácii prenosových a prepojovacích elementov. Je využiteľný najmä v rozsiahlejších administratívnych a podnikateľských objektoch a priestoroch. Princíp štruktúrovanej kabeláže Štruktúrovaný káblový systém je modulárny systém s hviezdicovou architektúrou. Centrum hviezdy sa nachádza v rozvádzači, odkiaľ sa jednotlivé vetvy rozbiehajú k účastníckym miestam, ktorými môžu byť ďalšie rozvádzače alebo konkrétne komunikačné vývody (zásuvky) na jednotlivých pracoviskách určené na pripojenie účastníckych komunikačných zariadení (detektory, kamery, počítače, telefóny a pod.). Funkčné časti štruktúrovaného káblového systému Celý štruktúrovaný káblový systém sa z funkčného hľadiska delí na tri na seba nadväzujúce časti: chrbticová kabeláž areálu od rozvádzača (distribučného miesta) areálu po rozvádzače (distribučné miesta) jednotlivých budov v areáli, chrbticová kabeláž budovy od rozvádzača budovy po rozvádzače podlaží, horizontálna kabeláž od rozvádzača podlažia po komunikačné vývody (zásuvky) v jednotlivých miestnostiach. Jadrom systému je rozvádzač. Pod rozvádzačom (distribučným miestom) sa rozumie miesto, kde sa realizuje prepojenie a smerovanie jednotlivých častí štruktúrovaného káblového systému a kde sa pripájajú aktívne prvky (telefónna ústredňa, HUB, smerovač, prepínač a pod.), z ktorých sa zabezpečuje rozvod káblovými linkami k ďalším rozvádzačom budov alebo podlaží alebo priamo k jednotlivým komunikačným vývodom zásuvkám v miestnostiach. 70

71 Rozvádzače a komunikačné vývody sú prepojené vlastným káblovým rozvodom, ktorý pozostáva z pevne inštalovaného kábla ukončeného na jednom konci v paneli rozvádzača a na druhom konci buď v komunikačnej zásuvke, alebo v paneli druhého rozvádzača. Káble (popísané v kapitole 4.3.2) pre budovanie horizontálneho káblového systému sa používajú tienené alebo netienené symetrické káble so štyrmi pármi medených vodičov. Jedna linka zhotovená symetrickým metalickým káblom nesmie byť dlhšia ako 100 m. Tienené káble sa používajú v priestoroch s veľkou intenzitou elektromagnetického rušenia a tam, kde dochádza k súbehu silových vedení a rozvodu štruktúrovaného káblového systému. 71

72 72

73 6 RÁDIOVÉ PRENOSOVÉ CESTY 6.1 Základné pojmy Rádiové zariadenie je telekomunikačné zariadenie, ktoré na jednosmerný alebo obojsmerný prenos informácií využíva voľné šírenie rádiových vĺn priestorom. Rádiové vlny sú elektromagnetické vlny s frekvenciou od 9 khz do GHz, ktoré sa šíria v priestore. Rádiové spojenie sa zabezpečuje prostredníctvom rádiových spojovacích systémov, ktoré umožňujú vytvoriť spojovací systém pomocou rádiových oznamovacích kanálov. Spojovací systém je súbor technických prostriedkov, umožňujúcich vytvoriť elektrické spojenie medzi volajúcim a volaným účastníkom za účelom prenosu správ. Spojovací systém môže byť: mriežkový (každá stanica sa môže spojiť s každou stanicou v sieti), hviezdicový (spojenie sa uskutočňuje len medzi riadiacou a podriadenými stanicami). Rádiový kanál je oznamovací kanál vytvorený pomocou rádiových prostriedkov (rádiových staníc). Rádiová stanica (RS) je samostatný rádiový vysielač (RV), rádiový prijímač (RP) alebo kombinácia RV a RP, vrátane vedľajších prístrojov, potrebných na zaistenie jednosmerného alebo obojsmerného prenosu informácií. Rádiová stanica môže pracovať na jednom alebo viacerých vysokofrekvenčných kanáloch, ktorých frekvencia sa môže meniť v pásme pridelených pracovných frekvencií. Rádiové stanice môžu byť: a) podľa koncových bodov: stacionárne, mobilné, b) podľa prenášaných správ: rádiotelefónne, povelové, c) podľa funkcie: základňové, 73

74 centrálne, d) podľa spôsobu použitia: ručné, vozidlové, základňové. Rádioreleová stanica je určená na príjem a opätovné vysielanie signálu (predovšetkým s cieľom zvýšenia dosahu alebo prekonania terénnej prekážky) pre zabezpečenie spojenia medzi určenými rádiovými stanicami. Môže zabezpečovať prenos jednosmernej alebo obojsmernej prevádzky. 6.2 Šírenie rádiových vĺn Vzhľadom na potreby poplachových prenosových systémov sa budeme zaoberať len šírením elektromagnetických vĺn (rádiových vĺn) v pásmach veľmi krátkych vĺn VKV (30 MHz až 300 MHz) a ultrakrátkych vĺn - UKV (300 MHz až 3 GHz). Princíp šírenia rádiových vĺn spočíva vo vysielaní elektromagnetických vĺn do okolitého priestoru. Medzi dvoma miestami (vysielačom a prijímačom) je reálne prostredie, ktorým sa šíri elektromagnetické vlnenie. Toto prostredie je nehomogénne a spôsobuje útlm, ohyb alebo odraz šírenia elektromagnetických vĺn. Obrázok 6.1 Šírenie rádiových vĺn rôznych frekvencií JELINEK, J., Náuka o Zemi. Citované Dostupné on-line na: 74

75 Zariadením, v ktorom vzniká signál vhodný na šírenie je vysielač. Vysielač je zariadenie, v ktorom sa mení analógový signál alebo digitálny signál na frekvenčne modulovaný signál privádzaný na anténu. Anténa je prostriedok na vysielanie (prijímanie) rádiových vĺn. Podstatou väčšiny antén je drôtový vodič, dielektrická tyč alebo vodivá plocha. Anténou je signál vo forme rádiovej vlny vyžiarený do priestoru. Hlavný spôsob šírenia rádiových vĺn v pásme VKV a UKV je šírenie priestorovou vlnou, pričom treba brať do úvahy: priamu vlnu, ktorá sa šíri medzi vysielacou a prijímacou anténou, odrazenú vlnu, ktorá vznikne odrazom od zeme, prírodných alebo umelých prekážok. Rovnako treba brať do úvahy: ohyb rádiových vĺn (difrakciu) cez vrcholy kopcov a budov, lom rádiových vĺn (refrakciu) v dolných vrstvách atmosféry. Obrázok 6.2 Šírenie vĺn v atmosfére V rádiových prenosových cestách sa používajú: prútové antény, rúrkové antény, dipóly (jednoduchý, skladaný), yagiho antény (skladaný dipól s reflektorom a direktormi), helikalové antény. 75

76 Prútové antény (/4) sú všesmerové a používajú sa pre pripojenie objektov, ktoré sú v blízkom okolí prijímacej strany. Je to najčastejšie používaný typ antény a to z dôvodu jej ceny a jednoduchosti inštalácie. Nevýhodou tejto antény je, že anténa je priamo nasadená na vysielač a jej najvhodnejšiu polohu je nutné vyhľadať aj s vysielačom. Prútová anténa Rúrková anténa Dipól Yagiho anténa Obrázok 6.3 Antény 43,44 43 IP CAM, Canopii Omni antenne. Citované Dostupné on-line na: 76

77 Rúrková anténa je tenkostenná trubka (/2). Je určená pre priame nasadenie na vysielač alebo pre vytiahnutie mimo vysielač na konzolu. Vďaka svojej viacsmerovej vyžarovacej charakteristike v horizontálnej rovine má táto anténa lepšie vlastnosti ako častejšie používaná prútová anténa. Dipól je anténa (/2) určená pre pripojenie objektov vzdialených od dispečingu od 5 km do 15 km, podľa terénu a zástavby. Táto smerová anténa s takmer kruhovou (toroidnou) charakteristikou má lepšie parametre než prútová anténa. Yagiho anténa je smerová viacprvková anténa (dipól, reflektor, direktory), určená pre spojenie na väčšie vzdialenosti (do cca 30 km), tam, kde nevyhovuje anténa dipól. Yagiho anténa sa líši od dipólu vyšším ziskom a vysokou smerovosťou. Helikalová anténa je určená pre montáž priamo na konektor zariadení. Anténa je vďaka svojej malé dĺžke vhodná pre zariadenia montovaná do malých priestorov. Má viacsmerovú vyžarovaciu charakteristiku v horizontálnej rovine pri zvislej montáži. 45 Požiadavky na umiestnenie antén na chránenom objekte sú znázornené na nasledujúcom obrázku. Obrázok 6.4 Umiestnenie antén na objekte 44 SCMS, Scala CDV-150 Dipole Antenna. Citované Dostupné on-line na: 45 NAM SYSTEM, Citované Dostupné on-line: 77

78 Obrázok 6.5 Anténne systémy na objekte v praxi 46 Rádiový prijímač je zariadenie pre príjem rádiových signálov z vysielača. Základné funkčné časti prijímača sú: prijímacia anténa, vysokofrekvenčný zosilňovač, demodulátor, nízkofrekvenčný zosilňovač, reproduktor. 6.3 Prevádzka rádiových staníc Rádiové stanice sa môžu pre zabezpečenie spojenia prepájať do: rádiových smerov, kde pracujú na jednej frekvencii dve rádiostanice proti sebe, rádiových sietí, kde na jednej frekvencii pracujú najmenej tri rádiostanice. Rádiové siete môžu byť: o o mriežkové, v ktorých má každá stanica možnosť spojenia sa so všetkými ostatnými stanicami v sieti, plošné, ktoré umožňujú spojenie na rozsiahlej, prevažne súvislej ploche územia, 46 Zdroj: autor, RAVI s.r.o., Bratislava 78

79 o magistrálne (stuhové), ktoré umožňujú rádiové spojenie na úzkom území pozdĺž dopravných trás, ropovodov ap. Obrázok 6.6 Mriežková rádiová sieť a) (RS1 RS5), b) Plošná rádiová sieť (RS1 RS6), c) Magistrálna rádiová sieť (RS1 RS3) Rádiové prenosy môžeme podľa prevádzky rozdeľovať na: a) Jednosmerný spôsob prevádzky (simplex) je spôsob prenosu, pri ktorom je informácia prenášaná oznamovacím kanálom vždy len jedným smerom (je to prenos medzi vysielačom a prijímačom). f 1 V (f 1 ) P (f 2 ) Obrázok 6.7 Jednosmerný spôsob prevádzky Simplexnú prevádzku, pri ktorej je v danom časovom okamihu možný prenos len jedným smerom je možné realizovať: o o na jednej frekvencii, na dvoch frekvenciách (dusimplex). Striedanie smeru prenosu je spravidla v závislosti od vedeného hovoru, alebo po vyslaní uceleného bloku údajov. 79

80 f 1 f 2 V (f 1 ) P (f 2 ) V (f 2 ) P (f 1 ) Obrázok 6.8 Obojsmerná simlexná prevádzka V telekomunikačných sieťach, kde sa jednosmerné spoje nevyskytujú, sa simplexom označuje to, čo je používané ako poloduplex. Ide o obojsmerné spojenie, kde v jednom časovom intervale vysiela jedna strana a druhá prijíma a zmenu smeru vysielania ohlasujú strany dohovoreným slovom napr.: over, prepínam, príjem. Pre komunikáciu je používaná jedna frekvencia. b) Poloduplexná prevádzka (half duplex), pri ktorej obe strany môžu prijímať a vysielať, avšak nie súčasne. Tento spôsob prevádzky si vyžaduje na rozdiel od simplexu dve frekvencie. c) Obojsmerný spôsob prevádzky (full duplex) je spôsob, pri ktorom je informácia prenášaná oznamovacím kanálom buď striedavo alebo súčasne v obidvoch smeroch cez dva komunikačné kanály. Duplexná prevádzka si vyžaduje použitie dvoch frekvencií. Príkladom je bežný telefonický hovor. f 1 D f 2 D V (f 1 ) P (f 2 ) V (f 2 ) P (f 1 ) Obrázok 6.9 Obojsmerná duplexná prevádzka 80

81 7 MOBILNÉ RÁDIOVÉ SIETE 7.1 Základné pojmy V zákone o telekomunikáciách sa uvádza, že mobilná telekomunikačná sieť je telekomunikačná sieť, ktorej koncové body nie sú pevne umiestnené. Mobilné rádiové siete sú využívané v súkromných bezpečnostných službách na vzájomnú komunikáciu zásahových jednotiek, prípadne pri preprave finančných hotovostí. Pojem mobilný bol pôvodne používaný na označenie ľubovoľného rádiového terminálu, ktorý mohol byť počas svojej činnosti premiesťovaný. Tento pojem sa používa aj v súvislosti s umiestnením rádiového terminálu do vozidla, pričom na označenie terminálu, ktorý sa prenáša v ruke, sa používa pojem prenosný (ručný, hand held). Zdokonalením mobilných telefónnych služieb, pracujúcich na frekvenciách 150 a 450 MHz, vznikli bunkové systémy. Bunkové systémy sú v podstate siete, ktoré sú tvorené malými oblasťami, vzájomne susediacimi a prepojenými tak, aby bol umožnený prenos signálu (hovoru) z jednej oblasti (bunky) do druhej. 7.2 Rozdelenie mobilných rádiových sietí Mobilné rádiové siete môžeme rozdeliť: podľa prostredia na: o o o pozemné, vzdušné, satelitné. podľa využitia na: o o neverejné, verejné. podľa určenia na: o o o prenos reči, prenos dát, multimediálny prenos. 81

82 podľa technológie na: o o analógové, digitálne. Pozemné mobilné rádiové siete rozdeľujeme na: verejné, ktoré sa ďalej delia na: o o o bunkové rádiotelefónne siete (analógové a digitálne), bezšnúrové telefóny (analógové, digitálne), vyhľadávacie siete Paging (analógové, digitálne). neverejné, ktoré sa ďalej delia na: o o bezdrôtové siete (LAN, WLAN), rádiové zväzkové siete. 7.3 Architektúra bunkovej rádiovej siete Základom každej bunkovej siete sú tieto časti: Mobilná stanica (MS), ktorá sa skladá z riadiacej časti, vysielača, prijímača, antény a zdroja. Obrázok 7.1 Mobilná stanica 47 Základňová stanica (ZS), ktorá zabezpečuje spojenie medzi rádiotelefónnou ústredňou a mobilnými stanicami. Skladá sa z riadiacej jednotky, zo zariadení 47 RADIOSTANICE, Citované Dostupné on-line na: 82

83 jednotlivých rádiových kanálov, antén, napájacieho systému a dátových terminálov. Rádiotelefónna ústredňa (RTF ústredňa) je centrálnym koordinačným prvkom celej bunkovej siete (všetkých základňových staníc) a obsahuje bunkový procesor a prepojovaciu časť. Zabezpečuje prepojenie bunkovej siete s pevnou telefónnou sieťou (prostredníctvom miestnej telefónnej ústredne), ovláda obsluhu hovorov, zabezpečuje ich účtovanie a pod. Typická RTF ústredňa (MSC - Mobile Switching Centre) obsluhuje účastníkov a zabezpečuje realizáciu asi hovorov v danom okamihu. Databázy slúžia na evidenciu mobilných staníc, registráciu predplatených služieb a prevádzkových oblastí a predstavujú základný informačný prvok pri lokalizácii účastníka. Dohľadové centrum je zložka, ktorá realizuje riadenie, technický a organizačný dohľad nad sieťou. Spoje bunkovej siete sú rádiové a vysokorýchlostné dátové spoje, ktoré prepojujú zložky bunkovej siete. Rádiové spoje zabezpečujú prenos hovorov a signalizáciu medzi mobilnou stanicou a základňovou stanicou. Dátové spoje slúžia na riadenie základňových staníc tvoria buď mikrovlnové spoje alebo kvalitné linkové spoje. Obrázok 7.2 Bunková rádiová sieť 83

84 7.4 Štruktúra bunkového systému Bunkový rádiový systém využíva rôzne typy buniek, ktoré môžu byť prepojené buď dvojrozmerne (pokrývaná oblasť) alebo trojrozmerne (poschodia budov). Využívajú sa tieto základné typy buniek: pikobunky, ktoré majú polomer menší ako 100 m. Určené sú pre úrady, obytné budovy, pre mobilné systémy v dopravných prostriedkoch. mikrobunky, ktoré majú polomer 100 m až 1 km. Určené sú pre husto osídlené centrá miest. makrobunky, ktoré majú polomer 1 20 km. Určené sú pre diaľnice a pre husto osídlené oblasti. hyperbunky, ktoré majú polomer väčší ako 20 km. Určené sú pre riedko osídlené vidiecke oblasti. pomocné superbunky (satelitné bunky prekryvnej siete typ dáždnik ), ktoré môžu mať polomer až stovky kilometrov. Slúžia na satelitné mobilné spojenie za účelom vyplnenia medzier v pokrytí oblastí, na prevzatie časti zaťaženie systému v hlavných prevádzkových hodinách alebo ako rezerva systému. 7.5 Princípy bunkových rádiových sietí Tradičné (nebunkové) riešenie rádiového spojenia v obsluhovanej oblasti je zabezpečené výkonným vysielačom na najvyššom bode oblasti, ktorý vyžaruje rádiový signál až k rádiovému horizontu (cca 80 km). Výsledkom takéhoto riešenia je relatívne dobré pokrytie danej oblasti signálom, no súčasne to znamená, že malý počet rádiových kanálov je blokovaný na veľkej ploche malým počtom hovorov. Bunkový prístup rieši problém pokrytia oblastí tak, že daná oblasť je rozdelená na menšie časti (bunky), ktoré sú obsluhované vysielačmi s malými výkonmi. Základný prínos bunkovej siete spočíva v zmenšení plochy oblastí obsluhovaných určitými rádiovými kanálmi. Základné princípy bunkových rádiových sietí sú: vysielače s nízkym výkonom, ktoré pokrývajú signálom malé oblasti, opakované využívanie rádiových kanálov, delenie buniek a sektorizácia buniek za účelom zväčšenia kapacity siete, 84

85 prepnutie hovoru počas prechodu hranicou bunky a centrálne riadenie systému. Obrázok 7.3 Pokrytie územia jedným vysielačom Obrázok 7.4 Pokrytie územia bunkovou sieťou Pri použití vysielačov s malým výkonom sa rádiové signály šíria len na malé vzdialenosti (priama viditeľnosť). Preto je možné použiť rovnaké frekvenčné kanály v blízkych oblastiach (bunkách). Zmenšovaním polomerov buniek dosiahneme, že bunky s rovnakou skupinou komunikačných kanálov sa budú nachádzať v menšej absolútnej vzdialenosti, a teda na danom území vzrastie kapacita siete (napr. každé zmenšenie 85

86 polomeru bunky o 50% vedie k štvornásobnému zväčšeniu prenosovej kapacity siete). Pri pohybe mobilnej stanice v husto zastavanej oblasti táto prejde počas realizácie spojenia hranicou niekoľkých buniek. Pretože v susedných bunkách sa využívajú odlišné skupiny rádiových kanálov, musí byť hovor presúvaný medzi rôznymi rádiovými kanálmi. Celý tejto proces sa nazýva prepnutie (handover, alebo handoff). Zásadný rozdiel medzi klasickými a bunkovými rádiovými sieťami je v zložitosti spracovania hovoru, čo vyplýva z nasledujúcich skutočností: bunkové systémy využívajú omnoho väčší počet rádiových kanálov, bunkové systémy obsahujú mnoho stacionárnych základňových staníc, pričom mnohé z nich využívajú rovnaké kanály, hovory sú často vedené z jedného kanála do iného kanála tej istej základňovej stanice. 7.6 Šírenie rádiových vĺn v makrobunkách Prostredie činnosti mobilných rádiových sietí je charakteristické rôznorodou morfológiou. Nájdeme tu otvorený priestor hornatý alebo rovinatý, prímestské prostredie s nízkymi budovami, ale i centrá miest s výškovými budovami. V prostredí mobilných systémov je situácia v šírení rádiových vĺn odlišná od voľného priestoru, čo je spôsobené tým, že vo väčšine prípadov neexistuje priama viditeľnosť medzi vysielačom a prijímačom. Pretože prijímaný signál sa skladá z priamej a odrazenej vlny, môžeme vypočítať hodnotu výkonu prijímaného signálu približne takto: h 2.h 2 P 1 2 d P V. d 4 (8.1) kde: P p (d) je hodnota prijatého výkonu prijímačom v závislosti od vzdialenosti, P V h 1 h 2 d je hodnota vyžiareného výkonu (W), je výška vysielacej antény (m), je výška prijímacej antény (m), je vzdialenosť medzi vysielacou a prijímacou anténou (km). 86

87 Je zrejmé, že pre veľké vzdialenosti prijímaný výkon klesá so štvrtou mocninou vzdialenosti. Podmienky šírenia sa dajú vyjadriť aj pomocou koeficientu tlmenia signálu pri šírení v rôznych druhoch prostredia podľa nasledujúcej tabuľky. Tabuľka 1 Šírenie rádiového signálu v prostredí Prostredie: koeficient útlmu voľný priestor 2 mestská oblasť 2,7 3,5 tienená mestská oblasť 3 5 priama viditeľnosť v budovách 1,6 1,8 tienená oblasť v budovách 4 6 V dôsledku viaccestného šírenia signálu prichádzajú do prijímača viacnásobné a oneskorené kópie vyslaného signálu, následkom čoho je rozšírenie signálu v časovej oblasti. Oneskorenie signálu je merané voči prvému detekovateľnému signálu prichádzajúcemu do prijímača. Maximálna doba oneskorenia je definovaná ako časové oneskorenie, počas ktorého energia zložiek viaccestného signálu klesne pod definovanú úroveň. 7.7 Šírenie rádiových vĺn v mikrobunkách Charakteristickým rysom mikrobunkových systémov je umiestnenie antén základňovej stanice v malých výškach (napr. pod lampy pouličného osvetlenia) a s tým súvisiaci polomer mikrobunky menší ako 1 km a použitie menších vysielačov (rádovo 10 mw). V súvislosti so šírením signálu je potrebné rozlišovať dva spôsoby: Šírenie na priamu viditeľnosť dominuje šírenie priamou vlnou a vlnami odrazenými od zeme nad vlnami odrazenými od budov a ďalších objektov. Dominantná je však priama cesta šírenia. Šírenie mimo priamu viditeľnosť (cez prekážky) signál, ktorý prichádza do prijímača je kombináciou viacerých zložiek prichádzajúcich z rôznych smerov ako výsledok viaccestného šírenia signálov: a) pomocou tzv. uličných kaňonov (kaňonový efekt), b) difrakciou cez strechy budov. 87

88 a) uličný kaňon b) difrakcia cez strechy budov Obrázok 7.5 Šírenie signálu v zastavaných oblastiach V mestskom prostredí tvorenom výškovými budovami dochádza k tomu, že signál vysielaný zo základňovej stanice sa bude šíriť najmä kaňonovým efektom a nie nad budovami. Výsledkom tohto šírenia je tzv. rohový efekt, ktorý predstavuje zväčšenie tlmenia signálu, keď mobilná stanica odbočí za roh ulice, na ktorej sa nachádza vysielač základňovej stanice. Bunka má potom zmenený tvar, pretože výkon signálu v priečnych uliciach je ovplyvňovaný hlavne difrakciou (rohový efekt), zatiaľ čo v pozdĺžnych uliciach je signál ovplyvňovaný najmä odrazom v uličnom kaňone. 7.8 Šírenie rádiových vĺn v pikobunkách Na rozdiel od mikrobuniek a makrobuniek, ktoré sú určené na pokrytie otvoreného terénu, pikobunky sú určené na pokrytie vnútra budov. Pikobunky sa používajú najmä: v oblastiach s veľkou hustotou telefónnej prevádzky (nákupné centrá, letiská, administratívne budovy), 88

89 v aplikáciách s veľkými prenosovými rýchlosťami (bezdrôtové miestne siete LAN). Dôležitú úlohu zohrávajú v pikobunkách antény. Sú väčšinou malé, umiestnené na strope miestnosti, pričom treba dbať na vhodné umiestnenie antény, najmä na zabezpečenie priamej viditeľnosti medzi vysielačom a prijímačom. Obrázok 7.6 Šírenie rádiových vĺn v pikobunkách Šírenie rádiových vĺn v budovách nie je ovplyvnené prírodnými javmi (sneh, dážď, hmla a pod.), no vzhľadom na rôznorodosť tvarov budov, veľkosti, štruktúry a usporiadania miestností a hlavne typov konštrukčných (stavebných) materiálov dochádza k vytvoreniu podstatne zložitejšej viaccestnej štruktúry šírenia rádiových vĺn, ako v prípade šírenia mimo budov. Pri šírení rádiových vĺn v pikobunkách sa prejavujú najmä tieto zvláštnosti: existuje podstatne väčší vplyv geometrických útvarov, existuje zložitejší model tlmenia signálov, treba brať do úvahy minimálne prenikanie signálu stenami a dlážkami (stropmi) budov, veľký vplyv na šírenie rádiových vĺn má aj nábytok a jeho rozmiestnenia, v prípade železobetónových panelov je tlmenie signálu pomerne veľké, čo znamená, že signál sa do miesta príjmu dostáva skôr difrakciou (cez okná, dvere a pod.) ako šírením cez dlážky. 89

90 Obrázok 7.7 Šírenie rádiových vĺn v budovách 7.9 Princíp činnosti mobilnej bunkovej rádiovej siete Komunikácia medzi základňovou stanicou (ZS) a mobilnou stanicou (MS) je definovaná spoločným rádiovým rozhraním, ktoré definuje tieto kanály: kanály využívané na rečovú komunikáciu od ZS k MS sa nazývajú dopredné (forward) alebo zostupné (downlink) rečové kanály (DK), kanály, ktoré sa využívajú na prenos reči od MS k ZS sú označené ako spätné (reverse) alebo vzostupné (uplink) rečové kanály (SK). Tieto kanály sú úplne duplexné, čo znamená, že každý hovor využíva dve rôzne frekvencie alebo časové úseky. Okrem rečových kanálov sa využívajú riadiace kanály dopredné (DR) a spätné (SR), ktoré sú určené na vytvorenie spoja. Tieto kanály prenášajú informáciu o začatí hovoru, požiadavky na rôzne služby a sú monitorované každou mobilnou stanicou. Realizácia hovoru Každá základňová stanica vysiela nepretržite signál na zostupnom riadiacom kanále. Mobilná stanica po zapnutí zdroja prehľadáva zoznam dostupných riadiacich kanálov a hľadá signál s najväčším výkonom. Tento kanál potom monitoruje aj v ďalšej prevádzke a keď výkon signálu riadiaceho kanálu poklesne pod stanovenú úroveň, začne opäť prehľadávať zoznam riadiacich kanálov. 90

91 Príjem hovoru Obrázok 7.8 Schéma komunikačných kanálov v mobilnej sieti Pri volaní mobilného účastníka RTF ústredňa vysiela cez zostupné riadiace kanály základňovej stanice v sieti vyhľadávaciu informáciu, ktorá obsahuje identifikačné číslo MS (MIN), slúžiace ako telefónne číslo mobilného účastníka. Mobilná stanica prijme MIN cez riadiaci kanál a identifikuje sa cez vzostupný riadiaci kanál. Základňová stanica odovzdá identifikáciu RTF ústrední, ktorá oznámi základňovej stanici rečový kanál, na ktorom bude prebiehať hovor (v základňovej stanici je 60 rečových a jeden riadiaci kanál). Základňová stanica potom signalizuje mobilnej stanici, aby nastavila frekvencie duplexného páru rečového kanála. Následne cez zostupný rečový kanál vysiela základňová stanica dátovú správu, ktorá spustí vyzváňanie v mobilnej stanici. RTF ústredňa zabezpečuje, aby počas hovoru neklesla jeho kvalita pod stanovenú úroveň. 91

92 Začatie hovoru mobilnou stanicou Na vzostupnom riadiacom kanáli vyšle mobilná stanica požiadavku na realizáciu volania. Súčasne s touto požiadavkou je vyslané vlastné telefónne číslo mobilnej stanice (MIN, elektronické sériové číslo (ESN), telefónne číslo volaného účastníka a označenie výkonovej triedy mobilnej stanice (SCN), ktorá udáva maximálny vysielací výkon danej mobilnej stanice). Základňová stanica prijme tieto údaje a vyšle ich do RTF ústredne, ktorá overí autentickosť požadovaných služieb (zaznamenané v registroch), realizuje spojenie a súčasne oznámi základňovej stanici a mobilnej stanici duplexný pár rečového kanála, na ktorom bude prebiehať hovor. Lokalizácia mobilnej stanice Mobilná stanica, ktorá začína hovor, určuje v sieti oblasť (bunku), v ktorej sa nachádza. V prípade, že sa mobilná stanica pohybuje v sieti dlhšiu dobu bez toho, aby viedla nejaký hovor, je informácia o lokalizácii stanice neaktualizovaná. V prípade smerovania hovoru k tejto mobilnej stanici musí sieť prehľadávať všetky bunky, kým daného účastníka nájde. Je známych niekoľko spôsobov, ako vyhľadať určitú mobilnú stanicu v sieti a viesť k nej hovor: Záplavové smerovanie, pri ktorom je výzva k mobilnej stanici vysielaná cez všetky riadiace kanály buniek, patriace určitej RTF ústredni. Ak sa v tejto oblasti mobilná stanica nenájde, sieť začne prehľadávať oblasť patriacu inej RTF ústredni. Výhodou tohto spôsobu je jeho jednoduchosť, nevýhodou je veľké zaťaženie riadiacich kanálov v bunkách, v ktorých sa mobilná stanica nevyskytuje. Smerovanie určené prevádzkovou oblasťou, ktoré využíva databázu RTF ústredne, v ktorej oblasti sa daná mobilná stanica nachádza. Výzva je potom vysielaná len cez riadiace kanály buniek danej prevádzkovej oblasti. Smerovanie určené bunkou, ktoré sa používa pre bunky s polomerom desiatky kilometrov. Podľa údajov v databáze sa výzva vysiela iba v danej bunke. Smerovanie určené lokalizačnou oblasťou, čo je spôsob smerovania aplikovaný v digitálnych bunkových sieťach, kde lokalizačnú oblasť tvorí niekoľko susedných buniek. Určenie veľkosti lokalizačnej oblasti je optimalizačná úloha pre konkrétne rozmiestnenie základňových staníc v sieti. 92

93 8 PRINCÍPY BEZDRÔTOVÝCH WIFI SIETÍ WIFI (alebo Wi fi, WiFi, Wifi, wifi) je súbor štandardov pre bezdrôtové lokálne siete LAN (WLAN), založený na štandardoch popisujúcich komunikáciu v bezdrôtových sieťach (IEEE , alebo x.). WIFI bolo navrhnuté pre bezdrôtové zariadenia a lokálne siete. Pracuje na princípe príjmu a vysielania rádiových vĺn. Obrázok 8.1 Logo WIFI Pre prenos v rámci WIFI sa využíva bezlicenčné frekvenčné pásmo. Názov WIFI pôvodne nemal znamenať nič, časom vznikol analogicky odvodením z názvu HI FI (angl.: High Fidelity vysoká vernosť) ako WI FI (angl.: Wireless Fidelity bezdrôtová vernosť). História WIFI siaha tak, ako mnohé ďalšie technológie, do vojenského výskumu (navádzanie torpéd) a na začiatku 80. rokov bola technológia uvoľnená pre civilné účely. V minulosti bolo cieľom WIFI umožniť pripojenie prenosných počítačov do firemných LAN sietí. Časom sa začalo využívať na pripojenie mobilných zariadení na internet. K masovému rozšíreniu došlo inštaláciou do väčšiny vyrobených prenosných počítačov, tabletov a mobilných telefónov. Výhodou je možnosť pripojenia na internet v objektoch bez prepojenia káblom, vzájomná komunikácia prvkov v sieti bez káblov, bezdrôtové zdieľanie a dostupnosť i mimo objektov (na námestiach, terasách, balkónoch a pod.). Úspechom je využívanie bezlicenčného pásma, pričom z toho plynú nevýhody vo forme možného rušenia a možnosti vzniku ďalších bezpečnostných incidentov. V súčasnej dobe sa uvažuje o využití dostupných WIFI sietí na telefonovanie ako náhrada za GSM. 8.1 Štruktúra WIFI WIFI systém v praxi pozostáva z jedného, alebo viacerých prístupových bodov AP (angl.: Access Point) a z jedného alebo viacerých klientov (prostredníctvom klientskych adaptérov). Prístupový bod je zväčša zariadenie so samostatným napájacím zdrojom a vlastným programovým prostredím. Niektoré klientske 93

94 adaptéry dokážu pracovať ako prístupové body. Prístupovým bodom môže byť aj počítač s vloženou WIFI kartou, ktorá bude pracovať v režime prístupového bodu. Prístupové body a klientske adaptéry WIFI sietí obsahujú antény, ktoré tvoria súčasť prenosovej cesty. Vysielací výkon WIFI komponentov je obmedzený na desiatky až stovky metrov. Obrázok 8.2 Prístupový bod (Access Point) 48 Prístupový bod WAP (angl.: Wireless Access Point) prepája bezdrôtovú sieť s káblovou LAN. Vytvára prepojenie medzi bezdrôtovými koncovými bodmi a serverom (nachádzajúcim sa v LAN). Prístupové body sú v podstate rozvádzače signálu. Môžu fungovať ako opakovače (angl.: repeater) alebo smerovače (angl.: router) signálu. Niektoré prístupové body môžu mať aj ďalšie funkcie (napr. môžu premosťovať nezávislé počítačové siete - funkcia BRIDGE). Prístupový bod vysiela svoje sieťové meno SSID (angl.: Service Set Identifier) prostredníctvom paketov nazývaných beacons (signály, majáky), ktoré sú vysielané väčšinou každých 100 ms rýchlosťou 1 Mbps (najnižšia rýchlosť WIFI). To zaručuje, že klient (prijímajúci signál z AP) môže komunikovať rýchlosťou aspoň 1 Mbps. Na základe nastavení (napr. podľa SSID) sa klient môže rozhodnúť, či sa k AP pripojí. Ak sú napr. v dosahu klienta dva prístupové body s rovnakým SSID, klient sa podľa sily signálu môže 48 APKXDA, Access Point. Citované Dostupné on-line na: 94

95 rozhodnúť, ku ktorému AP sa pripojí. WIFI štandard ponecháva pripojovacie kritériá a roaming (prechod medzi hotspotmi) úplne na klienta. 49 Obrázok 8.3 Sieťová karta WIFI 50 Sieťová karta WIFI zabezpečuje komunikáciu s ďalšími WIFI zariadeniami siete. Každá sieťová karta má jedinečnú MAC adresu. Obrázok 8.4 Príklad domácej siete s WIFI DOIT, Citované Dostupné on-line na: 50 ADDAX, Addax Computer. Citované Dostupné on-line na: 95

96 WIFI siete sú pomerne náchylné na rušenie. Vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz vysielajú bezdrôtové telefóny, vyžarujú mikrovlnné rúry, zároveň môžu byť rušené vzájomným vysielaním viacerých routerov a pod. Tabuľka 2 Prehľad WIFI štandardov 52 Standard Rok vydania Pásmo [GHz] 96 Maximálna rýchlosť [Mbit/s] Fyzická vrstva pôvodné IEEE ,4 2 DSSS a FHSS IEEE a OFDM IEEE b ,4 11 DSSS IEEE g ,4 54 OFDM IEEE n ,4 alebo IEEE y ,7 54 IEEE ac >1000 IEEE ad ,4, 5 a MIMO OFDM MU MIMO OFDM Pre bezdrôtový prenos vonkajšími sieťami je vyvíjaný štandard WiMAX (chápaný ako doplnok pre WIFI). Je definovaný štandardom IEEE a jeho rioritné určenie je budovanie metropolitných sietí. Pre prenos poplachového signálu z objektu sú používané WIFI siete ako záložná poplachová prenosová cesta. Význam WIFI komunikátorov v zabezpečovacej technike bude narastať. V súčasnosti sa používanú najčastejšie LAN adaptéry pripojené káblom na WIFI router. 8.2 WIFI v praxi V dnešnej dobe sú WIFI služby dostupné na rôznych miestach (obchodné centrá, letiská, reštaurácie, univerzity, obce atď.). Pokrytie nie je súvislé a nie vždy je bezplatné, avšak v rámci Európy nie je ťažké nájsť vhodnú nešifrovanú sieť a využívať tak WIFI aj v zahraničí počas dovolenky alebo služobnej cesty. Najčastejším problémom domácich privátnych WIFI sietí je ich zabezpečenie. Predávané smerovače sú vo väčšine prípadov povolené a bez hesla. Predpokladá sa, že používateľ si sám nastaví heslo a spôsob šifrovania (má 51 PC SLUZBA, Ako nastaviť domácu počítačovú sieť. Citované Dostupné on-line na: 52 ANDROID PORTAL, Citované Dostupné on-line na:

97 zvyčajne na výber niekoľko možností stupňov ochrany). Vzhľadom na to, že neskúsení používatelia nevedia o tejto možnosti, je v mestách a obciach množstvo nezabezpečených WIFI sietí. Z toho plynú možné bezpečnostné incidenty vo forme nekontrolovaného prístupu do počítačových sietí, prístupu k dátam, nekontrolovateľné využívanie dátových prenosov, možné zvýšenie poplatkov za pripojenie a pod. Pri nastavovaní hesla prístupového bodu netreba zabúdať na to, že existuje heslo pre administráciu routera a heslo pre prístup do siete. Tabuľka 3 Prehľad šifrovania WIFI 53 Názov Popis Poznámka otvorené WEP 64 WEP 128 WPA 1 WPA2 Otvorená WIFI nemá heslo. Starý štandard šifrovania používajúci symetrickú šifru RC4. Podstatou RC4 je, že sa odosielaná správa šifruje podľa nejakého kľúča (obvykle slova alebo nejakej sekvencie znakov), na cieľovom bode sa táto správa pomocou kľúča dešifruje. Podobné ako WEP 64, ale so 104 bitovým šifrovacím kľúčom. Využíva WEP kľúče, ktoré sú dynamicky menené. Do tejto ochrany bol pridaný TKIP šifrovací algoritmus, ktorý zvýšil bezpečnosť prenosu. Má kvalitnejšie šifrovanie AES šifrou. Považuje sa za bezpečný. bez šifrovania riskantné riskantné, prelomiteľné za niekoľko hodín, zastarané, lepšie ako žiadne zastarané, lepšie ako žiadne Vyžaduje vyšší výpočtový výkon. Využitie WIFI v praxi je možné tak pre prenos obrazového signálu, ako aj pre prenos signálov a správ z ESZ/TPS, SKV a EPS a ďalších poplachových i nepoplachových aplikácií (napr. z domácej automatizácie). V poplachových prenosových systémoch okrem CCTV sa využíva WIFI predovšetkým ako záložná poplachová prenosová cesta, avšak trend predurčuje rast využitia v praxi a postupné vytláčanie GSM. 53 HOWTOGEEK, Citované Dostupné on-line na: tkip-or-both/ 97

98 Na nasledujúcom obrázku je znárodnená schéma možného prenosu videosignálu prostredníctvom WIFI. Obrázok 8.5 Jednoduchá schéma WIFI prenosu videosignálu Výhody a nevýhody WIFI sietí súvisia s výhodami poplachových prenosových zariadení uvedenými v kapitole 3.3. a to konkrétne s LAN a WAN sieťami. Výhody WIFI sietí sú nasledujúce: na rozdiel od ostatných rádiových systémov využíva WIFI nelicencované rádiové pásmo a individuálny používateľ nepotrebuje súhlas telekomunikačného úradu, v rámci poplachového systému môže byť prístup akejkoľvek časti (CCTV, EZS/TPS, SKV) na internet riešený bezdrôtovo, univerzálnosť použitia (na prenos signálov a správ z ESZ/TPS, SKV a EPS, na prenos obrazu z CCTV, na prenos ďalších dát), Nevýhody WIFI: nízka cena pripojenia, dostupnosť v mestských aglomeráciách. 98

99 z pohľadu použitia v rámci poplachových prenosových systémov možnosť rušenia WIFI, vzájomné pôsobenie prístupových bodov môže spôsobiť problémy v prehustených oblastiach, obmedzený dosah, možnosť zachytenia a dešifrovania komunikácie z prostredia mimo objekt. WIFI siete sú výhodné z pohľadu použitých frekvencií bez nutnosti registrácie. Problémom je ich bezpečnosť, ktorá sa naďalej rozvíja. V budúcnosti nebudú potrebné heslá a pripojenie bude automatizované, bez potreby hľadania vhodných prístupových miest (hotspotov). Pokrytie bude plošné, tvorené bunkovou sieťou. V súčasnej dobe sú testované balóny, pokrývajúce oblasť v okruhu niekoľkých kilometrov. V zahraničí, ale aj na Slovensku, už WIFI siete prevádzkujú mobilní operátori. Vzhľadom na integráciu WIFI do väčšiny nových mobilných zariadení sa predpokladá ďalší rozvoj technológie. Okrem počítačov, telefónov, televízorov a tabletov budú bežnou súčasťou nových automobilov WIFI zariadenia. 99

100 100

101 9 PRINCÍPY GSM SIETÍ GSM (angl.: Global System for Mobile Communications) je najrozšírenejší otvorený štandard pre mobilné telefóny na svete. Predpokladá sa, že ho využívajú približne tri miliardy účastníkov. GSM pracuje na viacerých frekvenciách. V Európe sú pre komunikáciu vyčlenené frekvencie 900 MHz a 1800 MHz. V USA a Kanade sa používajú na GSM frekvencie 850 MHz a 1900 MHz. GSM siete spadajú do kategórie mobilných rádiových sietí a pracujú na princípe uvedenom v kapitole História GSM Začiatok celosvetového digitálneho systému GSM je možné datovať od roku 1982, kedy sa na európskej konferencii CEPT (Conference of European Postal & Telecommunications) vytvorila skupina Groupe Spéciale Mobile (GSM). Úlohou tejto skupiny pod vedením Thomasa Hauga bolo špecifikovať požiadavky na nový mobilný komunikačný systém. Zo začiatočných písmen francúzskeho mena vznikol v roku 1986 aj názov nového štandardu 2G Global System for Mobile Communications (GSM). V roku 1982 CEPT prijala odporúčanie, aby frekvenčné spektrum 900 MHz ( MHZ a MHz) bolo vyhradené pre budúci pozemný a námorný mobilný systém, ktorým sa neskôr stáva sieť GSM. V 80. rokoch sa predstavovalo mnoho návrhov riešenia komunikačného systému budúcnosti. Avšak až v roku 1987 na parížskej súťaži jednotlivých konceptov sa na popredné riešenie dostal koncept Torleiva Masenga a Odda Trandema z Nórskej univerzity vedy a techniky. V rovnakom roku boli položené technické základy GSM a 18 krajín sa zaviazalo podpísaním MoU (Memorandum of Understanding) implementovať bunkový systém 2G založený na GSM špecifikácii. Rok 1989 bol veľmi dôležitý, pretože Európska telekomunikačná štandardizačná inštitúcia ETSI oficiálne definovala GSM novým medzinárodným digitálnym telekomunikačným bunkovým štandardom a začala dohliadať na jeho vývoj. O rok na to bola dokončená prvá špecifikácia GSM pre frekvenciu okolo 900 MHz a začala sa adaptovať frekvencia okolo 1800 MHz. Ďalším významným rokom bol rok 1995 kedy bola dokončená aj druhá špecifikácia GSM zahrňujúca adaptáciu GSM na frekvencií okolo 1900 MHz a následne nato bola v USA aj spustená. V roku 1998 sa začala formovať skupina 3GPP, ktorá mala za cieľ predovšetkým navrhnúť sieť ďalšej generácie, pod jej dohľadom sa začalo vyvíjať GSM. V tomto roku boli spustené prvé testy dátovej technológie HSCSD, ktoré sa mohli tešiť z úspechu. O rok na to ich nasledovali testy 101

102 protokolu WAP a paketový prenos GPRS, ktoré boli oficiálne spustené v roku Počet GSM užívateľov rok od roku stúpal. V roku 2004 bola prekročená hranica 1 miliarda užívateľov a už o dva a pol roka neskôr 2 miliardy užívateľov GSM, čo znamená, že za každú minútu do siete pribudlo približne 760 nových užívateľov. 55 Európsky systém GSM 900 pracuje s frekvenčným rozsahom 890 až 960 MHz. Toto pásmo je rozdelené na dve časti podľa toho, či ide o uplink (spojenie od mobilu k BTS) alebo downlink (od BTS k telefónu). Pre uplink je frekvenčný rozsah MHz, pre downlink MHz. V rámci každého pásma je s odstupom 200 khz vytvorených dohromady 124 rádiových kanálov (890,2 MHz, 890,4 MHz atď.). V každom z nich je pomocou časového delenia vytvorených 8 časových intervalov s dĺžkou 0,577 ms, teda jeden prenesený rámec jedného rádiového kanálu pre 8 užívateľov má dĺžku 4,615 ms. Celková kapacita systému je potom 124 x 8 = 992 účastníckych spojení. Pre porovnanie systém GSM 1800 má namiesto 124 až 374 rádiových kanálov a GSM 1900 až 299 kanálov Princíp činnosti GSM Princíp činnosti GSM je podobný, ako princíp činností mobilných rádiových sietí. Oblasť pokrytá operátorom je rozdelená do určitého počtu buniek, kde každá má pridelené určité kanály frekvenčného rozsahu. Z buniek je vytvorený zväzok, ktorý pokrýva danú oblasť (1 3 km). V centrách miest sú mikrobunky s priemerom 300 až 500 m. V rámci zväzku sa nesmú kanály opakovať, aby nedošlo k rušeniu. Je ich ale možné opakovať v ďalšom zväzku. Systém GSM siete je zobrazený na nasledujúcom obrázku a obsahuje tieto súčasti: Základňové stanice (angl.: Base Transceiver Stations BTS) sú vlastne antény (viditeľné v pokrytých oblastiach), riadené základňovou riadiacou jednotkou (angl.: Base Station Controller BSC). Umožňujú fyzické spojenie mobilnej stanice so sieťovým subsystémom, ktorý obsahuje mobilné prepojovacie centrum (angl.: Mobile Switching Centre MSC) t. j. ústredňu, ktorá realizuje 54 PIKHART, Mobilní sítě.. Citované Dostupné on-line na: 55 KUBÍK, Vývoj mobilních telefonu (2. díl). Citované Dostupné on-line na: 56 FRNDA, J., Ako fungujú GSM siete. Citované Dostupné on-line na: 102

103 spojenia v rámci mobilnej siete a smerom navonok, pokiaľ má funkciu brány (angl.: Gateway GMSC). 56 Obrázok 9.1 Schéma GSM siete Údaje o všetkých účastníkoch sú v Registri domácich účastníkov (angl.: Home Location register HLR). Register obsahuje informácie o dostupných službách, IMSI čísla a údaje o lokalizácii účastníka. Register návštevníkov (angl.: Visitor Location Register VLR) je súčasťou každého MSC. Obsahuje informácie 103

104 o účastníkoch pohybujúcich sa v oblasti spravovanej MSC. Údaje sú v registri uložené dočasne a odchodom návštevníka sú vymazané. 56 Autentifikačné centrum (angl.: Authentication center AUC) overuje totožnosť účastníka vo vlastných databázach pred začatím komunikácie. 56 Register mobilných zariadení (EIR) obsahuje údaje o mobilných staniciach vo forme IMEI. 9.3 Realizácia hovoru Obrázok 9.2 Základňová stanica BTS 57 Mobilné stanice komunikujú so systémom základňových staníc (BSS). Telefón sa pripája na jednu z bázových staníc. Podľa špecifikácie GSM je mobilnou stanicou prijímač/vysielač (mobilný telefón alebo modul karta SIM angl.: Subscriber Identification Module), pomocou ktorého je účastník identifikovaný v sieti. Mobilná stanica obsahuje 57 GEEKNIZER, Open Source GSM Base Station. Citované Dostupné online na: 104

105 dve dôležité čísla potrebné pri prihlásení do siete, a to IMEI číslo (angl.: International Mobile Station Equipment Identity) uložené v pamäti telefónu a IMSI číslo (angl.: International mobile Subscriber Identity) zo SIM karty (pridelené operátorom). Toto číslo sa skladá z kódu krajiny (3 čísla), kódu operátora a identifikačného čísla mobilnej stanice (až 9 číslic). Číslo IMSI sa posiela len pri prvom prihlásení, následne je nahradené TMSI (dočasným (temporary) identifikačným číslom) uloženým v návštevníckom registri VLR, čím je zabezpečená anonymita v sieti. Overenie totožnosti SIM karty prebieha pomocou jednoduchého princípu. V AUC je vygenerované náhodne číslo a na základne autentizačného kľúča a šifrovacieho mechanizmu je dopočítaná odozva označovaná SRES (angl.: Signed Response) na toto náhodné číslo. To je zároveň preposlané na mobilnú stanicu. SIM karta na základe rovnakého postupu dopočíta SRES a hodnota je poslaná do návštevníckeho registra. Tam je porovnaná s vygenerovanou hodnotou odozvy SRES z AUC a pokiaľ sa zhodujú, overenie prebehlo úspešne a mobilná stanica je prihlásená do systému. Hlavná úloha čísla IMEI po prihlásení je porovnanie s databázou ukradnutých mobilných staníc a prípadné zablokovanie prístupu do siete. Komunikácia medzi mobilnou stanicou a BTS umožňuje v krízových situáciách lokalizáciu mobilnej stanice. Keďže každá bunka má svoje identifikačné číslo Cell ID, operátor vie okamžite lokalizovať oblasť pripojenia k BTS. Pretože najmä v oblastiach s malou hustotou osídlenia majú bunky rozlohu aj niekoľko kilometrov, je potrebné použiť doplňujúce informácie pre spresnenie polohy. Tým je doba šírenia signálu (označovaná TA z angl.: Timing Advance) medzi stanicou a BTS. Tento parameter poskytuje len hrubý odhad vzdialenosti, k zmene parametru TA dochádza pri približne každých 550 m od BTS. Najpresnejšiu metódu predstavuje lokalizácia pomocou triangulácie viacerých BTS doplnených o hodnoty TA. Táto metóda je technicky dosť náročná na vzájomnú synchronizovanú komunikáciu BTS Zariadenia GSM Zariadenia využívané na ochranu osôb a majetku používané na komunikáciu v sieťach GSM (okrem zariadení siete uvedených v podkapitole 10.2) môžeme rozdeliť na: GSM komunikátory (používané na komunikáciu medzi EZS/TPS, SKV prípadne EPS a MPPC/PCO), GSM ovládače pre ovládanie a spínanie relé, mobilné telefóny, 58 FRNDA, J., Ako fungujú GSM siete. Citované Dostupné on-line na: 105

106 ďalšie zariadenia (napr. ovládané zásuvky, GPS sledovacie moduly atď.). GSM komunikátory, výhody a nevýhody ich použitia boli popísané v podkapitole 4.2. GSM ovládače ponúkajú množstvo funkcií, niektoré typy dokážu integrovanými snímačmi snímať zmeny prostredia (teplota, vlhkosť a pod.), v ktorom sú inštalované. Ďalšou funkciou je ovládanie relé prostredníctvom SMS alebo prezvonenia. Následne dokážu odosielať stavy prostredníctvom SMS, prípadne prezvoniť v prípade zmeny stavu predprogramované telefónne čísla. Trh nám ponúka celú radu odlišných mobilných zariadení (telefónov, tabletov atď.). Ich výbava sa odráža hlavne od ceny. Zatiaľ čo mobilné telefóny z lacných relácií ponúkajú užívateľovi len základné funkcie, ako napríklad prijímanie, odosielanie SMS správ, uskutočňovanie hovorov a podobne. Iné zariadenia z vyšších cenových relácií mávajú v sebe zabudovaný operačný systém, podporujú rôzne dátové technológie ako GPRS, EDGE alebo duálny režim UMTS. Tak isto poskytujú prepracované grafické prostredie, sú vybavené fotoaparátmi a podobne. Každé koncové zariadenie v akejkoľvek cene má integrovaný kóder/dekóder hlasového signálu, modulátor/demodulátor, mikroprocesor, pamäť RAM, ROM a celú radu ďalších komponentov zaisťujúcich bezproblémovú komunikáciu v rámci GSM systému. Neoddeliteľnou súčasťou mobilnej stanice je rovnako jedinečný medzinárodný identifikačný číselný kód IMEI, ktorý sa môže použiť k zablokovaniu mobilného terminálu v prípade straty alebo krádeže. 59 GSM siete majú perspektívu pri zabezpečovaní objektov ako hlavná, či záložná poplachová prenosová cesta. V mnohých prípadoch je to jediná a dostupná alternatíva. Najčastejšie sú využívané pri zabezpečení rodinných domov a bytov ako jediná poplachová prenosová cesta. 59 KMEŤ, V., Ako to naozaj funguje, časť 1. Sieť GSM. Citované Dostupné on-line na: Ako_to_naozaj_funguje_cast_1 Siet_GSM_.htm 106

107 10 POŽIADAVKY NA POPLACHOVÉ PRENOSOVÉ SYSTÉMY Poplachový prenosový systém (PPS) (angl.: Alarm Transmission System) musí byť vytvorený tak, aby zabezpečil bezchybný prenos každého hlásenia, integritu, dostupnosť a v prípade potreby i dôvernosť prenášaných informácií. PPS musí zabezpečiť prenos nasledujúcich hlásení: poplach narušenie (intruder alarm), poplach prepadnutie (hold up alarm), sabotážny poplach (tamper alarm), stav stráženia/kľudu EZS/TPS v chránenom objekte, poruchy (fault), povely pre ovládanie poplachového systému. Okrem toho musí byť zabezpečené monitorovanie prenosovej trasy: konštantnými signálmi (napr. jednosmerný prúd), periodickými signálmi (napr. striedavý prúd), neperiodickými signálmi (napr. dátové značky). V závislosti od určeného stupňa zabezpečenia musí byť monitorovaná prenosová trasa aspoň podľa jedného z nasledujúcich kritérií: rozpojenie (prerušenie) trasy, skratovanie trasy, akákoľvek odchýlka od menovitej hodnoty, ktorá by mohla znehodnotiť prenos informácie. Aby boli plnené uvedené požiadavky, prenos informácií musí byť: stály, alebo periodický a/alebo zakaždým, keď sa stav poplachového systému mení. Pokiaľ nie je prenos informácií stály, musí byť riadený: poplachovým systémom a/alebo MPPC/PCO a/alebo poplachovým prenosovým systémom. 107

108 Medzi základné charakteristiky, ktoré slúžia na klasifikáciu poplachového prenosového systému, patria: prenosový čas (čas oneskorenia prenosu), maximálna doba prenosu, dostupnosť (prevádzková spoľahlivosť), bezpečnosť prenosu (ochrana proti sabotáži) Všeobecné požiadavky Všeobecné požiadavky na prevádzkovanie poplachových prenosových systémov určuje norma STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia. Poplachový prenosový systém musí byť schopný zaisťovať komunikáciu medzi jedným alebo viacerými poplachovými systémami v strážených priestoroch a jedným alebo viacerými MPPC/PCO. Hlavnou funkciou poplachového prenosového systému je zabezpečenie včasného, bezpečného a spoľahlivého prenosu poplachových signálov a správ medzi rozhraním poplachového systému a poplachového prenosového zariadenia strážených priestorov a rozhraním prenosového zariadenia monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra. Logická konfigurácia poplachového prenosového systému musí byť nasledujúca 60 : 60 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 108

109 Obrázok 10.1 Logická konfigurácia poplachového prenosového systému V závislosti na požadovanom stupni spoľahlivosti a odolnosti je možné meniť rôzne konfigurácie PPS vrátane použitia viac ako jednej poplachovej prenosovej cesty. Norma STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia kategorizuje poplachové prenosové systémy do desiatich kategórií. Z nich je 6 založených na jednoduchej poplachovej prenosovej ceste (SP1 až SP6) a štyri triedy majú vyššiu odolnosť vďaka alternatívnej poplachovej prenosovej ceste (DP1 až DP4). Podľa funkčných vlastností a odolnosti musí byť PPS zaradený do jednej z nich. 109

110 Tabuľka 4 Konfigurácie poplachových prenosových systémov 61 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 DP1 DP2 DP3 DP4 prenosové zariadenie stráženého priestoru primárne sieťové rozhranie prenosové zariadenie stráženého priestoru sekundárne sieťové rozhranie alternatívne prenosové zariadenie prijímacieho centra prenosové zariadenie prijímacieho centra primárne sieťové rozhranie prenosové zariadenie prijímacieho centra sekundárne sieťové rozhranie M M M M M M M M M M Op Op Op Op Op Op M M M M Op Op Op Op Op Op M M M M M M M M M M M M M M Op Op Op Op Op Op M M M M Kľúč M = povinné (mandatory) Op = voliteľné (optional) Ak nie je možné požiadavky niektorej aplikácie uspokojiť niektorou z predchádzajúcich kategórií, musí byť definovaná vlastná kategória podľa prílohy predmetnej normy. Tá musí zodpovedať požiadavkám stanoveným v tabuľkách prílohy. Poplachový prenosový systém sa musí chrániť pred útokmi odmietnutia služby (DoS), ktoré prichádzajú z prenosovej siete. 61 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 110

111 Prevádzku PPS nesmie ovplyvniť ani žiadna zámerne škodiaca aplikácia, prípadne dáta. Prenosové zariadenia musia umožňovať periodickú kontrolu spojovacej cesty s periódou neprevyšujúcu 1 krát za 24 hodín. Strata spojenia musí byť, v prípade použitia EZS/TPS stupňa zabezpečenia 3 a 4, signalizovaná na vysielacom (objektovom) zariadení a musí byť k dispozícii výstup pre informáciu o strate spojenia. EZS/TPS stupňa zabezpečenia 3 a 4 sa nesmie dať prepnúť do stavu stráženia, ak došlo ku strate spojenia. Ak sú prenosové prostriedky používané inými poplachovými systémami, komunikácia medzi poplachovým systémom (EZS/TPS, EPS, SKV) a MPPC/PCO musí byť stála, s ohľadom na príslušný stupeň zabezpečenia, a to aj vtedy, ak sú prenášané iné správy ako poplachové tým istým poplachovým prenosovým systémom. Poplachový prenosový systém musí byť v tomto prípade taký, že pripojenie, zmena alebo odpojenie jedného poplachového systému neovplyvní prenos správ z iných poplachových systémov. Poplachové prenosové systémy využívajúce na prenos pevnú linku VTS musia spĺňať požiadavky príslušných predpisov. Pri použití telefónnej linky (analógovej i ISDN) sa odporúča, aby prívodný kábel viedol bez prerušenia priamo do stráženého priestoru. Ak je nevyhnutné, aby bol prívodný kábel vedený cez rozvodovú skriňu alebo prepojovaciu krabicu, umiestnenú mimo stráženého priestoru, mal by byť prístup do takéhoto rozvádzača istený sabotážnym kontaktom pripojeným do EZS/TPS. Vedenie káblu mimo stráženého priestoru by malo byť iba skrytým spôsobom v zemi, v stene alebo v pancierových trubkách. Poplachové prenosové systémy využívajúce na prenos bezdrôtové (rádiové) cesty, musia pracovať vo frekvenčnom pásme pridelenom na tento cieľ a musia spĺňať požiadavky príslušných predpisov. Spojenie medzi vysielačom a MPPC/PCO musí byť dosiahnuté samočinne a nezávisle od obsluhy. V prípade použitia EZS/TPS stupňa zabezpečenia 3 a 4, ktoré používa na prenos poplachovej správy rádiový signál, musí byť na vysielacej strane k dispozícii indikácia o poruche vysielača a výstup pre informáciu o strate spojenia. EZS/TPS stupňa zabezpečenia 3 a 4 sa nesmie dať prepnúť do stavu stráženia, ak došlo k poruche vysielača. Zariadenie EZS/TPS stupňa zabezpečenia 3 a 4, ktoré využíva na prenos poplachových správ sieť GSM, nesmie sa dať zapnúť do stavu stráženia, ak nie je detegovaný signál GSM, vrátane zodpovedajúcej úrovne. Anténa 111

112 prenosového zariadenia, vrátane prívodného kábla, musí byť vo vnútri stráženého priestoru Špecifické požiadavky Poplachové prenosové systémy (PPS) sú používané v množstve veľmi rozdielnych aplikácií, ako napr. EZS/TPS, EPS, CCTV, SKV. Bez ohľadu na špecifiká poplachového systému sa ako kritériá na ohodnotenie PPS používajú nasledovné charakteristiky: čas prenosu (oneskorenie prenosu) D, maximálny čas prenosu (maximálny interval hlásenia správy) M, čas hlásenia správy T, dostupnosť (trvanie pohotovosti PPS) A, Čas prenosu D bezpečnosť prenosu, ktorá sa vyjadruje pomocou charakteristík: o zabezpečenie proti zámene S, o zabezpečenie informácií I. Aritmetický priemer času prenosu poplachu a 95 percentil merania času prenosu nesmie presahovať hodnoty špecifikované v tabuľke 5. Čas oneskorenia prenosu (čas prenosu) poplachovej správy nesmie prekročiť hodnoty uvedené v tabuľke 5 pre príslušnú kategóriu. Čas oneskorenia prenosu sa meria od okamihu, keď nastala zmena stavu poplachového systému, až dovtedy, keď sa informácia o stave poplachového systému prenesie na rozhranie MPPC/PCO a na rozhranie indikačného zariadenia a prenosového zariadenia MPPC/PCO. V prípade straty spojenia medzi poplachovým systémom a PPS sa musí do MPPC/PCO preniesť poplachový alebo poruchový signál. Čas oneskorenia prenosu týchto signálov musí zodpovedať hodnotám uvedeným v tabuľke 5 pre príslušnú triedu. 62 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 112

113 Tabuľka 5 Čas prenosu 63 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 DP1 DP2 DP3 DP4 Aritmetický priemer časov všetkých prenosov [s] 95 percentil časov všetkých prenosov [s] Maximálny povolený čas prenosu [s] Maximálny čas prenosu (maximálny interval hlásenia správy) M Udáva maximálny čas, za ktorý musí MPPC/PCO prijať správu o poruche. Ak je čas oneskorenia prenosu správ v príslušnej triede vyšší ako hodnota uvedená v nasledujúcej tabuľke, musí byť signalizovaná porucha PPS. Tabuľka 6 Maximálny čas prenosu 64 primárna PPC interval hlásenia alternatívna PPC maximálny interval, ak je primárna cesta v prevádzke alternatívna PPC maximálny interval, ak je primárna cesta v poruche SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 DP1 DP2 DP3 DP4 32 dní interval hlásenia PPS 32 dní 25 h 30 min 3 min 90 s 20 s Op Op Op Op Op Op Op Op Op Op Op Op 25 h 30 min 3 min 90 s 20 s 25 h 50 h 25 h 50 h 30 min 3 min 90 s 25 h 25 h 5 h 30 min 60 min 3 min 6 min Kľúč Op voliteľné a Ak akýkoľvek PPS obsahuje viac ako dve PPC, musí max. čas prenosu spĺňať požiadavky podľa tabuľky 90 s 3 min Norma STN EN obsahuje špecifikáciu porúch a poplachov, ktoré majú byť hlásené do monitorovacieho a poplachového prijímacieho centra. Týka sa 63 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 64 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 113

114 to porúch komunikátorov a zlyhania poplachových prenosových ciest na strane stráženého (chráneného) objektu a na strane MPPC. Dostupnosť (trvanie pohotovosti) PPS A Dostupnosť (trvanie pohotovosti) PPS je percentuálne vyjadrenie času, počas ktorého je PPS schopný bezprostredne preniesť poplachový stav ktoréhokoľvek poplachového systému pripojeného do PPS do MPPC/PCO bez narušenia (znehodnotenia) poplachovej správy s definovaným časom oneskorenia a ak sa to vyžaduje, aj signál potvrdenia z MPPC/PCO do poplachového systému. PPS musí byť koncipovaný tak, aby bolo možné monitorovať jeho stav pre overenie jeho integrity. Požaduje sa dôkaz, že dostupnosť môže byť meraná a zaznamenávaná a je k dispozícii k nahliadnutiu. Správy by mali byť prenesené normálne a prijaté rozhraniami na konci PPC, alebo by mali byť v prípade existencie alternatívneho rozhrania automaticky prepnuté cez neho. Pre výpočet dostupnosti musí byť uvažovaná možnosť prepnutia do servisného režimu z dôvodu údržby PPS. 64 Doba, počas ktorej je PPS považovaný za nedostupný je doba od posledného okamžiku, kedy bolo známe, že je systém dostupný až do okamžiku, kedy je porucha detegovaná, opravená a systém je otestovaný v plnej prevádzke. Za účelom monitorovania výkonnosti a overovania PPS musí byť zriaďovaný a vedený záznam porúch, ktoré spôsobili, že PPS nemohol plniť požiadavky týkajúce sa dostupnosti uvedené v nasledujúcej tabuľke. Tabuľka 7 Dostupnosť PPS 65 dostupnosť PPS v akejkoľvek dennej dobe (%) SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 DP1 DP2 DP3 DP4 Op Op Op 97,0 99,0 99,8 Op 99,0 99,8 99,8 Kľúč Op voliteľné Pozn.: Použitie alternatívnej PPC je povinné v prípadoch určených v tabuľke 4 Predpísaný je aj monitoring dostupnosti siete poskytovanej formou služby (ATSN Alarm Transmission Service Network). 65 STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 114

115 Tabuľka 8 Dostupnosť ATSN 65 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 DP1 DP2 DP3 DP4 ročná dostupnosť ATSN (=) Op Op 97,0 99,0 99,5 99,9 Op 99,5 99,9 99,9 Kľúč Op voliteľné Poskytovateľ služby poplachového prenosového systému (prevádzkovateľ MPPC/PCO) musí popísať opatrenia prijímané pre ochranu PPS a jeho komponentov pred úmyselným a náhodným útokom. Pre dosiahnutie bezpečnosti informácií a proti substitúcii sa musia používať techniky šifrovania. Dĺžka kľúča musí byť najmenej 128 bit, prípadne sa môžu použiť algoritmy s podobnou odolnosťou. Zabezpečenie proti nahradeniu a zabezpečenie informácií je povinné šifrovaním u stupňov SP4, SP5, SP6, DP3 a DP4. Poskytovateľ služby poplachového prenosového systému (prevádzkovateľ MPPC/PCO) musí viesť záznamy všetkých porúch a overovaní výkonnosti na všetkých PPS. Záznamy každej poruchy musia obsahovať čas a dátum jej identifikácie a čas a dátum implementovaného riešenia. Záznamy musia byť archivované tri roky a musia byť poskytnuté zákazníkovi na požiadanie. Záznamy môžu byť otvorené pre potreby preverovania certifikačným orgánom alebo predstaviteľom nezávislej organizácie (prípadne poisťovne). Pre výpočet dostupnosti služby PPS sa použije nasledujúci vzorec: FT = DF x NA (11.1) kde: FT je celkový čas poruchy v minútach, DF je trvanie jednotlivej poruchy v minútach, NA je počet ovplyvnených pripojených systémov. Pre každú situáciu, kedy je PPS nedostupný, musí byť stanovené trvanie poruchy. Pre každých 7 dní (perióda) sa dostupnosť vypočíta ako: WA = (1 WF/10 080) x 100 % (11.2) kde: WA je ročná dostupnosť PPS v %, WF je súčet časov všetkých porúch za týždeň v minútach, 115

116 je počet minút v týždni. Ročná dostupnosť: YA = (1 WF/ xNC) x 100 % (11.3) kde: YA je ročná dostupnosť PPS v %, YF je súčet časov všetkých porúch za rok v minútach, NC je celkový počet pripojených poplachových systémov STN EN Poplachové systémy - Poplachové prenosové systémy a zariadenia 116

117 11 PULTY CENTRALIZOVANEJ OCHRANY Monitorovacie a poplachové prijímacie centrum (angl.: Alarm Receiving Centre) (MPPC) je trvalo obsluhované vzdialené stredisko, do ktorého sa prenášajú informácie týkajúce sa stavov jedného alebo viacerých poplachových systémov. Obrázok 11.1 Monitorovacie a poplachové prijímacie centrum 67 Pojem MPPC sa nachádza v norme STN EN , pojem MPPC/PCO v norme STN EN Poplachové systémy Poplachové prenosové systémy a zariadenia a v norme STN EN Monitorovacie a poplachové prijímacie centrá. V policajnej praxi je zaužívaný zastaraný pojem Stredisko registrácie poplachov SRP, ktorý pochádza z dnes už neplatnej normy ČSN MPPC je na rozdiel od PCO širší pojem a označuje časť objektu, pričom PCO je súbor zariadení pre príjem, zaznamenávanie, správu, indikáciu informácií a správ z jedného alebo viacerých poplachových systémov zasielaných prostredníctvom poplachovej prenosovej cesty. Súvislosť je znázornená na obrázku V súčasnosti to nie je samostatné indikačné zariadenie s LCD displejom, či stavovými LED, ale je to komplexné pracovisko (vo forme počítača so špecializovaným softvérom) (pozri obrázok 11.1), ktoré po príjme a zaznamenaní signálu o narušení a jeho vyhodnotení obsluhou, podá 67 Zdroj: autor, so súhlasom RAVI s.r.o., Bratislava 117

118 informáciu konečnému príjemcovi (zásahovej jednotke, Policajnému zboru, majiteľovi objektu, Hasičskému a záchrannému zboru a pod.). Pozn. V súčasnosti taktiež často dochádza k zámene pojmov pult centrálnej ochrany pult centralizovanej ochrany. Správny pojem je pult centralizovanej ochrany. História MPPC/PCO Obrázok 11.2 Súvislosť medzi MPPC a PCO Prvý predchodca dnešného PCO bol nainštalovaný už v r v Bostone (USA, Massachusets), ktorý združoval výstupy z verejných volacích skriniek, určených na ohlasovanie požiaru (Bostonský verejný hlásič). V r sa začali v New Yorku budovať prvé PCO, určené na zabezpečenie objektov. Za prvý pult centralizovanej ochrany je považovaná Holmesova centrála elektronickej ochrany z roku V Európe bola vybudovaná prvá aplikácia PCO ako systém verejných požiarnych hlásičov v Hamburgu asi v r PCO sa v bývalom Československu začali hromadne používať pre potreby ochrany objektov v polovici 70. rokov. Predtým sa využívali len výstupy diaľkových signalizácií z dôležitých objektov ukončené na policajných staniciach. Pôvodne zavádzané systémy boli linkové, poplachové správy sa prenášali výhradne po telefónnej sieti. Prvé PCO sa dovážali väčšinou z bývalého Sovietskeho zväzu alebo z Bulharska. Od r sa začali používať PCO 68 RANDA, M., Data a střípky z historie monitorování poplachů. In: ALARM Focus. Nr. 1/2015. ISSN

119 československého pôvodu (TVRZ), ktorého výrobcom bol podnik METRA Blansko. Po roku 1989 sa z dôvodu nárastu kriminality zvýšil dopyt po poplachových systémoch a tiež aj po PCO. Do vzniku SBS boli PCO inštalované len na pracoviskách PZ, pričom sa využívali PCO domácej (myslené československej) produkcie. PCO na Slovensku vyrába firma od r FANIT. Jednými z najstarších výrobcov PCO v ČR sú: NAM system, a. s. Orlová, ktorá už od roku 1991 vyrábala zariadenie s typovým označením NAM RP 1000, ktoré pracovalo v režime DOS. V dobe rýchle rastúceho počtu novo vznikajúcich bezpečnostných agentúr vznikol rádiotelefónny PCO NAM system Tento PCO bol predávaný od roku 1995 približne do roku Od roku 1999 je v predaji PCO NAM Global s úplne novým pojatím a odlišnou bunkovou koncepciou rádiovej siete. V súčasnosti ponúka firma NAM pulty 1Box s komunikáciou GPRS, IP, rádiovou sieťou a verejnou telekomunikačnou sieťou. FIDES, a. s. Brno, ktorá sa od roku 1991 začala zaoberať elektrickými zabezpečovacími systémami. V roku 1992 začala vyrábať rádiolinkový PCO FAUTOR. V roku 1995 bola založená nástupnícka firma Trade FIDES, ktorá vyrába pulty PCO Latis SQL. RADOM, s. r. o. Pardubice pôsobiaca na trhu v ČR od roku 1992 v súčasnosti vyrába PCO RADOM SECURITY a RADOM SECURITY FIRE. JABLOTRON s. r. o. je priekopníkom IP komunikácie a GPRS riešení v ČR systémom PCO ComGuard. V súčasnosti vyrába PCO Jablonet PRO. Vo svete sú mnohí výrobcovia a predajcovia ponúkajúci hardvér, alebo softvér MPPC/PCO na vynikajúcej úrovni: Talianska firma SICEP pôsobí na trhu viac ako 30 rokov a ponúka celý sortiment komponentov pre MPPC/PCO, ale aj pre kamerové systémy, alarmy a prvky osobnej ochrany. NUMA Security Systems z Nórska vyrába vlastné produkty v oblasti zabezpečenia objektov poplachovými systémami (EZS/TPS, MPPC/PCO). INNOVATIVE Alarm monitoring software je dánska firma špecializujúca sa na vývoj softvéru pre MPPC/PCO, ktorý integruje do vlastných riešení MPPC/PCO s využitím rôznych typov komunikátorov. 119

120 Pulty centralizovanej ochrany (zariadenia) sú obvykle konštruované dvoma spôsobmi: ako úplne autonómne systémy, ako systémy integrované do osobných počítačov. V súčasnosti sú preferované systémy integrované do osobných počítačov, kde hardware je tvorený počítačom s pripojenými komunikátormi a špecializovaným softvérom. Autonómne systémy Autonómny PCO je konštruovaný tak, že je schopný plnohodnotnej prevádzky bez ďalších prístrojov a zariadení (bez osobného počítača). Obyčajne je vybavený displejom (monitorom) a tlačiarňou. Jeho súčasťou je napájací zdroj so zálohovacím akumulátorom. K systému sa pripája počítač, ktorý umožňuje komfortnejšiu obsluhu s radom doplnkových funkcií, medzi ktoré patrí napr.: zobrazovanie nákresov (schém) pripojených objektov, mapiek okolia, prístupových trás a pod. Schematická konfigurácia PCO je zobrazená na nasledujúcom obrázku. Obrázok 11.3 Zjednodušená schéma PCO Zdroj a spracovanie: autor, RAVI s.r.o., Bratislava 120

121 Systémy integrované do PC Tieto systémy sú konštruované tak, že na pevnom disku počítača je nainštalovaný špecializovaný softvér. To znamená, že takýto PCO pre svoju prevádzku potrebuje výpočtovú kapacitu počítača (serveru). Systém je možné navrhnúť tak, aby pracoval na princípe viacerých serverov súčasne. V prípade poruchy, pri poškodení alebo inej chybe automaticky preberá funkciu hlavného servera záložný server, čím nedôjde k zlyhaniu systému. Pre prípad potreby existuje automatická záloha dát na pracovnom, alebo záložnom serveri (vedená na časovej osi). Realizuje sa aj denná záloha serverov a je možné rekonštruovať dáta k určitému času. Vzhľadom na užívateľský komfort, sú v dnešnej dobe všetky moderné PCO vybavené osobnými počítačmi, ktoré umožňujú prácu v grafickom prostredí a poskytujú možnosť bezproblémovej zálohy, listovanie v histórii, vzdialenú správu PCO, nahliadnutie do objektov prostredníctvom pripojených kamerových systémov a ďalšie služby. Najčastejšími prevádzkovateľmi MPPC/PCO sú: Policajný zbor, súkromné bezpečnostné služby, mestské a obecné polície, Hasičský a záchranný zbor. Zariadeniami súvisiacimi s MPPC/PCO sú: poplachový prenosový systém zariadenie prenášajúce informácie z elektrických zabezpečovacích a tiesňových poplachových systémov do zriadení v MPPC, poplachová prenosová cesta, indikačné zariadenie slúži k vyhodnocovaniu informácií z poplachového prenosového systému. 121

122 Obrázok 11.4 Hardvérové vybavenie MPPC/PCO (zhora: napájací zdroj, tri telefónne koncentrátory, rádiové rozhranie pre príjem správ prostredníctvom GSM a GPRS, dole tri telefónne dvojlinkové prijímače) 70 Funkcie PCO V závislosti od konkrétneho typu umožňujú PCO tieto funkcie: prenos informácií o pripojenej ústredni EZS/TPS, EPS. Z pripojených ústrední sa do PCO prenášajú tieto základné informácie: o o režim ústredne (pohotovostný, stráženie), poplach pri narušení (typ poplachu: narušenie objektu, ovplyvnenie sabotážnej slučky, požiarny poplach), 70 Zdroj: autor, so súhlasom RAVI s.r.o., Bratislava 122

123 o o porucha (porucha základného napájania, náhradného zdroja, a pod.), strata spojenia s ústredňou, archivácia prijatých správ a zásahov obsluhy na pevný disk počítača PCO sa ukladajú všetky udalosti prijaté z pripojených objektov s uvedením dátumu a času ich prijatia a všetky zásahy obsluhy do systému. Na základe toho možno spätne rekonštruovať udalosti, vyhodnotiť správnosť a včasnosť reakcie obsluhy na jednotlivé udalosti. Archívne súbory musia byť zálohované každý deň a to najmenej na dve nezávislé média (HDD, FDD, CD, ZIP, DAT, DVD), doplnkové funkcie: o o o o o o možnosť záznamu ďalších udalostí z podriadených staníc (dátum, čas a kód použitý pre zapnutie/ vypnutie stráženia objektu) a výpisu týchto udalostí na tlačiarni, možnosť u podriadených ústrední ovládať špeciálne výstupy: zapnutie záznamového zariadenia v objekte, rozsvietenie svetiel, spustenie akustickej signalizácie v objekte, spustenie stabilných hasiacich zariadení, tzv. upgrade programového vybavenia do podriadených staníc, prenos a podpora spracovania obrazu statický alebo dynamický obraz z kamier umiestnených v chránenom objekte, vizualizácia prenášaných informácií grafické zobrazenie narušeného objektu s podrobnejšou informáciou o objekte (pôdorysné usporiadanie, umiestnenie detektorov, únikové cesty a ďalšie), možnosť monitorovania rôznych technologických procesov: únik plynov alebo toxických látok, monitorovanie výšky hladiny vody alebo iných kvapalín, sledovanie ľubovoľných medzných alebo havarijných stavov ľubovoľných fyzikálnych veličín. 123

124 11.1 Všeobecné požiadavky na MPPC/PCO MPPC/PCO musí byť umiestnené v objekte s nízkym rizikom požiaru, výbuchu, zaplavenia, vandalizmu a nebezpečenstva hroziaceho z iných miest. MPPC musí mať posúdené riziká, pričom záznam musí byť archivovaný a musí byť k dispozícii pre audit vykonávaný treťou stranou. 71 MPPC/PCO využívajú na prenos poplachových správ: priame linky (buď vyhradené z inej siete alebo pevné na tento účel inštalované), účastnícke linky VTS, bezdrôtový prenos (rádiový, GSM). MPPC/PCO musí byť schopné prijímať správy o poplachu z napojených objektov, obsluha ich musí náležite vyhodnotiť. PCO, ktorý využíva linkovú prenosovú cestu, musí byť schválený ako spôsobilý na pripojenie k VTS. PCO, ktorý využíva rádiovú prenosovú cestu, musí zodpovedať príslušným rádiokomunikačným predpisom. Pri použití rádiovej prenosovej cesty medzi chráneným objektom a MPPC/PCO, musí byť toto spojenie podľa platnej normy periodicky kontrolované najmenej 1x za 5 min, čo v súčasnosti v praxi pri počte a viac objektov nie je realizovateľné. Obrázok 11.5 Technologické vybavenie MPPC/PCO rádiostanice Motorola STN EN Monitorovacie a poplachové prijímacie centrá. Časť 1 Priestorové a konštrukčné požiadavky. 72 Zdroj: autor, so súhlasom RAVI s.r.o., Bratislava 124