یکی از اولین نیازهای مرتبط با طراحی شبکه برای پروژه‌های امنیت شهری، موجود و در دسترس بودن زیرساخت‌هایی چون فیبر نوری و شبکه‌های بی‌سیم است. می‌توان گفت، در عمل و در بیشتر موارد، ترکیبی از این دو بکار برده شده است، هرچند اندکی وزنه به سمت شبکه‌های بی‌سیم سنگین‌‌تر بوده است.

در این مقاله به جنبه‌ها و نکات قابل توجه در انتخاب تجهیزات بی‌سیم پرداخته شده است.

چه نوع تجهیزات بی‌سیمی را برگزینیم؟

در مقایسه با شبکه‌های سیمی، شبکه‌های بی‌سیم هزینه کمتری برای پیاده‌سازی دارند، اما در عین حال با  محدودیت‌هایی نیز همراه هستند. مثلا پهنای باند درخواستی کاربران می‌تواند تغییر کند. برخی توپولوژی‌های شبکه مانند شبکه‌های مش(شبکه توری- توپولوژی که در آن هر گره علاوه بر دریافت داده‌های مربوطه، داده‌های دیگر گره‌های متصل به خود را نیز مسیریابی و برای آن‌ها ارسال می‌کند) نیازمند دانش فنی بالایی بوده و افزایش تقاضا برای پهنای باند بیشتر (با توجه به افزایش روزافزون کیفیت تصویر دوربین‌ها، چندان عجیب هم نخواهد بود!) می‌تواند یک شبکه‌ی بی‌سیم را در بازه عمر مفید تعیین شده با محدودیت مواجه کند. پس برای جلوگیری از بروز این مشکل، انتخاب زیرساخت مناسب، اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند.

راهکارهای بی‌سیم با توجه به فرکانس کاری و نوع اتصالشان و اینکه چه تعداد دوربین به آن متصل خواهند شد، دسته بندی می‌شوند. فرکانس‌های رایج عموما فرکانس‌های پایین‌تر از ۶ گیگاهرتز (که با عنوان وای-فای یا ۵ گیگاهرتز نیز شناخته می‌شوند)، مایکروویو و همچنین فناوری موج میلی‌متری هستند.

امروزه فرکانس زیر ۶ گیگاهرتز بیشترین کاربرد را دارد. وای-فای در یک طیف فرکانسی قرار دارد که برای استفاده از آن نیازی به دریافت مجوز نیست و در دو باند ۲٫۴ گیگاهرتز و ۵٫۸ گیگاهرتز عمل می‌کند. از مزایای آن می‌توان به ارزان بودن تجهیزات مربوطه و قدرت بالای عملیاتی اشاره نمود. همانطور که بیان شد با توجه به عدم نیاز به مجوز برای این فرکانس، نیازی به پرداخت هیچگونه آبونمانی نبوده و همچنین عمل نصب و راه‌اندازی آن نیز تقریبا بسادگی قابل انجام است. شاید عجیب باشد ولی مزیتی که برشمردیم، خود تبدیل به عیبی بزرگ شده است. با توجه به عدم نیاز به اخذ مجوز برای فعالیت در این طیف فرکانسی، محدودیتی در تعداد تجهیزات فعال و فرکانس عملیاتی هریک نبوده و در نتیجه این تجهیزات مستعد تداخل امواج و در نتیجه تاخیر در شبکه بوده، که اثرات منفی بر نظارت تصاویر زنده و قابلیت کنترل دوربین‌های پی.‌تی.‌زد می‌گذارد. به این مشکل اصطلاحا “فشردگی طیف ” اطلاق شده که موجب می‌گردد ارتباطات مبتنی بر وای-فای، خصوصا در مناطق پر ازدحام شهری، به راهکاری غیرقابل اتکا مبدل شود.

تجهیزات مایکروویو در پیکربندی نقطه به نقطه قادرند نرخ بیتی از ده‌ها مگابیت بر ثانیه تا چند صد مگابیت بر ثانیه را تا مسافتی بیش از ۱۶ کیلومتر حفظ کنند. مزیت اصلی این نوع راهکار جدای از نصب تقریبا آسان، در لزوم اخذ مجوز برای استفاده از آن است. از این روی قابلیت اطمینان آن نزدیک به صد در صد است. البته تجهیزات مورد نیاز برای پیاده‌سازی ارتباطات مایکروویو بسیار بیشتر از راهکارهای مبتنی بر وای-فای بوده و علاوه بر آن هزینه نسبتا بالایی را نیز بعنوان آبونمان سالانه برای تمدید مجوز طیف فرکانسی، به کاربران تحمیل خواهد کرد.

گزینه دیگر استفاده از فناوری موج میلیمتری است. این فناوری در باند فرکانسی ۶۰، ۷۰ و ۸۰ مگاهرتزی عمل می‌کند. از آنجا که این باندهای فرکانسی چندان پرازدحام نیستند، در برطرف نمودن تداخل‌های فرکانسی توانمندی بیشتری داشته و پهنای باند بسیار بزرگی را ارائه می‌دهند که می‌توان به واسطه آن حجم بالایی از داده را به راحتی جابجا نمود.  موج میلیمتری یک فناوری بی‌سیم است که سرعت تبادل داده تا ۲ گیگابایت بر ثانیه را مهیا نموده و قادر است از چندین دوربین مگاپیکسلی با نرخ فریم کامل پشتیبانی کند و در واقع به نوعی در مقابل افزایش تقاضا برای پهنای باند آسیب ناپذیر است.

با اینحال، فناوری مذکور دارای یک نقص اصلی نیز هست: هزینه و حساسیت به شرایط محیطی. از منظر هزینه و در مقایسه با راهکارهای مبتنی بر وای-فای، این فناوری جزو گران‌ترین‌ها است.

از منظر حساسیت به شرایط آب و هوایی، باندهای فرکانسی موج میلیمتری در زمان بارش‌های آسمانی دچار اختلال می‌شوند. در شرایط باران سنگین کیفیت سیگنال کاهش یافته و در نتیجه آن، برد ارتباطی در فرکانس ۶۰ گیگاهرتز به تقریبا به یک کیلومتر و در فرکانس ۷۰ تا ۸۰ گیگاهرتز به یک و نیم کیلومتر کاهش پیدا می‌کند. البته حتی همین فاصله نیز برای بسیاری از شهرها کافی بوده و می‌توان با طراحی هوشیارانه شبکه، بهترین استفاده را از آن نمود.

با توجه به قیمت بالای این فناوری، برخی متخصصین صنعت امنیتی بر این باورند که استفاده از آن در پروژه‌هایی که تنها یک دوربین (بازای هر خط ارتباطی) با شبکه در ارتباط است، زیاده روی است. اما در مواردی که قرار بر استفاده از شمار زیادی دوربین یا پشتیبانی از توپولوژی‌ شبکه حلقه و مش (با قابلیت اضافه و کم کردن دوربین) در اتصال دوربین‌ها باشد، این فناوری پتانسیل بسیار بالایی خواهد داشت. بعلاوه، با در نظر گرفتن ظرفیت انتقال داده در این فناوری، می‌توان در محیط‌هایی که کار شیارزنی برای خواباندن فیبرنوری ممکن نیست،  از موج میلیمتری بعنوان راهکار جایگزین استفاده نمود.

صرفه جویی در پهنای باند

با بزرگ و بزرگ‌تر شدن پروژه‌های امنیت شهری لازم است هرچه بیشتر در مصرف پهنای باند صرفه جویی شود. این نیاز دارای دو وجه مالی (به هر حال پهنای باند گران است، هرجای دنیا که باشید!) و عملیاتی است. استفاده بهینه از پهنای باند، راه رسیدن به شبکه‌ای بدون ازدحام را هموار می‌کند.

یک گزینه برای رسیدن به این مقصود استفاده از ذخیره‌ساز لبه‌ای است، که همانا ذخیره نمودن ویدئو در حافظه داخلی دوربین و بازبینی آن (از طریق جریان ویدئویی بر روی شبکه) در مواقع مورد نیاز است. البته ذخیره‌سازی لبه‌ای هم مشکلات خود را دارا است که از آن دست می‌توان به عدم اعتمادپذیری به سبب احتمال آسیب دیدن دستگاه یا دزدیده شدن (سرقت دوربین به قصد از بین بردن تصاویر ذخیره شدن در حافظه) آن اشاره نمود. راه بعدی، استفاده از جمع‌کننده‌های ویدئویی یا پروکسی‌های ویدئویی است.

مجریان سیستم، در پروژه‌های امنیت شهری باید توجه دقیقی به امر طراحی شبکه و انتخاب سیستم‌های مورد نیاز معطوف نمایند. با اینکه در این پروژه‌ها مسئله انتقال داده اغلب در درجه دوم اهمیت قرار دارد، اما باید تمهیدی اندیشیده شود که این مورد نیز با باقی سیستم همگام باشد. اگر اهمیت کافی به امر شبکه مبذول داشته شود، به این ترتیب امکان بهره‌گیری تمام و کمال از دوربین‌ها و قابلیت‌هایشان نیز تضمین شده خواهد بود.

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.