Jacek Wójcik
Optex Security

Technologie bezprzewodowego przekazywania sygnału są coraz powszechniej wykorzystywane w systemach zabezpieczeń i monitorowania alarmów. Ich zastosowanie okazuje się rozwiązaniem najprostszym w instalacji i obsłudze.

Główni producenci central alarmowych mają w swojej ofercie również rozwiązania wykorzystujące komunikację bezprzewodową. Nie chcę porównywać ich parametrów czy wykazywać mocniejszych i słabszych stron. Każdy instalator ma wyrobioną opinię na ten temat.
Większość techników podchodzi z rezerwą do rozwiązań bezprzewodowych, uważając je za nieprofesjonalne i łatwiejsze do przełamania od systemów przewodowych. Takie przekonanie wynika z ograniczonej wiedzy na temat aktualnych trendów i rozwiązań. Wiele informacji będących podstawą niepochlebnych opinii na temat systemów radiowych nie ma potwierdzenia w faktach. Systemy bezprzewodowe są traktowane w przepisach normatywnych na równi z przewodowymi, a wymagania techniczne, dla poszczególnych stopni zabezpieczenia czy komunikacji, opisano w odpowiednich arkuszach normy EN50131.

W analizach trendów rynkowych w Europie Zachodniej wskazuje się na rosnącą popularność systemów bezprzewodowych w instalacjach mieszkaniowych. W Polsce pojawiają się tego typu systemy oferowane przez producentów niekojarzonych z systemami sygnalizacji włamania i napadu, które są instalowane samodzielnie przez użytkowników czy majsterkowiczów. W związku z tym należy umożliwić potencjalnym klientom wybór profesjonalnie wykonanego systemu alarmowego, wykorzystującego elementy przewodowe i bezprzewodowe.
Podobnie jak doświadczonym instalatorom nie sprawia trudności instalacja systemów alarmowych wewnątrz obiektów , tak zaawansowanym technikom nie przysparza kłopotu instalacja ich wersji bezprzewodowych. Elitarność tej grupy pracowników branży wynika z ich wiedzy, umiejętności i doświadczenia. Wielu spośród nich wykorzystuje komunikację radiową także w systemach ochrony zewnętrznej.

Japońska firma OPTEX jest znana z doskonałej jakości detektorów do systemów sygnalizacji włamania i napadu. Jej domeną są zewnętrzne czujki ruchu i bariery podczerwieni. Praktycznie każdy typ urządzenia zewnętrznego z oferty producenta ma model, który może współpracować z systemami bezprzewodowymi (rys. 1). Na pierwszy rzut oka trudno odróżnić czujkę zasilaną przewodowo od zasilanej bateryjnie. Nie można zauważyć także różnicy w jakości działania – obie są skuteczne. Podstawowym wyróżnikiem jest pobór prądu. Czujki zasilane przewodowo wymagają prądu o natężeniu kilkudziesięciu miliamperów. Takie zapotrzebowanie jest nie do zaakceptowania przy zasilaniu bateryjnym, dlatego urządzenia oznaczone „R” lub „RAM” charakteryzuje 1000-krotnie mniejsze zapotrzebowanie na energię. W ofercie firmy OPTEX jest nawet dualna (PIR+MW) czujka zewnętrzna o poborze prądu 18 mikroamperów! Wydłużenie czasu pracy baterii jest wspierane również przez zastosowanie systemów oszczędzania energii – wyłączanie diody sygnalizacyjnej oraz sygnalizacja powtarzających się sygnałów alarmowych w odstępach czasowych.

W ofercie OPTEX pojawiły się także bariery krótkiego zasięgu zasilane hybrydowo, w których zarówno nadajnik, jak i odbiornik mogą być zasilane bateryjnie, odbiornik natomiast może być zasilany również przewodowo. To innowacyjne rozwiązanie sprzyja ograniczeniu kosztów instalacji, lepiej wykorzystując istniejącą infrastrukturę. Bariera ma też funkcję oszczędności baterii. Nadajnik informuje odbiornik o słabym stanie baterii sygnałem zakodowanym w wiązce podczerwieni. Następnie informacja jest przekazywana z odbiornika do centrali alarmowej. Dzięki temu nie ma potrzeby zastosowania dodatkowego nadajnika radiowego.

Czujki bezprzewodowe pracują w szerokim zakresie napięcia, co daje pewność, że system będzie działał, gdy spadnie wydajność baterii na skutek zużycia lub z powodu niskiej temperatury otoczenia. Takie rozwiązanie zapewnia dużą elastyczność wyboru typu baterii stanowiących źródło zasilania. Do zasilania tego samego modelu czujki można zastosować baterie różnych rozmiarów – CR2, CR123A lub AA. Przemyślana konstrukcja uchwytu na baterie w czujkach serii HX i VXI pozwala na użycie trzech lub sześciu baterii (rys. 2). Podwyższa to napięcie zasilania i wydłuża czas pracy. Rozpatrując zapotrzebowanie na prąd układu czujka–nadajnik, należy stwierdzić, że to nadajnik potrzebuje więcej energii i jest bardziej wrażliwy na spadki napięcia. Jeżeli cały układ jest zasilany jednym zespołem baterii, to sygnalizacja niskiego napięcia wysyłana przez nadajnik dotyczy całego układu, mimo że czujka nadal pracuje.
W przypadku zasilania nadajnika i czujki z różnych źródeł do sygnalizowania niskiego napięcia baterii czujki należy wykorzystać odrębny kanał nadajnika radiowego. Baterię lub zespół baterii umieszcza się bezpośrednio w korpusie lub w zintegrowanej szczelnej puszce. W przypadku czujek serii VXI możliwe jest również zasilanie czujki z wykorzystaniem baterii nadajnika radiowego.

Podstawowym zagrożeniem wskazywanym przez instalatorów jest stabilność pracy czujek zewnętrznych zasilanych bateryjnie w niskiej temperaturze otoczenia. To jeden z mitów, którymi przez lata obrosły systemy bezprzewodowe. W jaki sposób zostało rozwiązane stabilne zasilanie profesjonalnych zewnętrznych urządzeń pomiarowych do pracy ciągłej czy szeroko stosowanych w wojsku osobistych noktowizorów, radiostacji czy sprzętu do lokalizacji? Zgadzamy się, że oferowane w supermarkecie baterie alkaliczne nie nadają się do zasilania urządzeń systemów alarmowych. Podobnie jak akumulatory stosowane w elektronice konsumenckiej, które są wrażliwe na niską temperaturę, mają małą pojemność i niewielkie napięcie. Na rynku są dostępne wysokiej jakości baterie litowo-tionylowe, wystarczające do wydajnego zasilania urządzeń pracujących nawet w warunkach zewnętrznych. Bardzo bogatą ofertę tego typu akumulatorów oferuje firma Saft.

Bezprzewodowa transmisja danych sprzyja rozwojowi Internetu Rzeczy (Internet of Things). OPTEX wykorzystuje swoje czujki zasilane bateryjnie do przekazywania sygnałów alarmowych i innych danych (np. temperatura) za pośrednictwem chmury danych do smarftonu lub zdalnej stacji monitorującej. Sygnał z czujki jest przekazywany do wirtualnej bramy bezprzewodowo z użyciem technologii radiowej (433 lub 868 MHz), a stamtąd za pomocą sieci komputerowej trafia do serwera i może być przesłany dalej (rys. 3). W obiektach niewymagających wysokiego stopnia ochrony przyszłość będzie stanowić radiowy przesył danych. Wraz z rozwojem technologii IoT oraz niskokosztowego przesyłu danych centrale alarmowe mogą być stopniowo wycofywane. Przyczyni się to do popularyzacji systemów włamania i napadu w zastosowaniach domowych dzięki łatwej integracji z systemami automatyki budynkowej.

Podsumowując, należy odrzucić pokutujący w branży zabezpieczeń pogląd, że rozwiązania bezprzewodowe nie oferują wysokiego poziomu zabezpieczenia i mają niską jakość. Czasami klasyczna instalacja przewodowa okazuje się bardziej skomplikowana, a często także droższa – np. tymczasowa instalacja alarmowa chroniąca maszyny budowlane, czujki zewnętrzne montowane na kosztownej elewacji bez uprzednio doprowadzonych przewodów czy bariery podczerwieni wokół utwardzonego placu lub kiedy ułożenie przewodów wiąże się z rozkopaniem pięknego ogrodu.

OPTEX oferuje bardzo skuteczne czujki bezprzewodowe, a przy tym cały czas poszerza swoją ofertę, np. o bariery zasilane hybrydowo, żeby dać możliwość jeszcze lepszego dopasowania poszczególnych rozwiązań do potrzeb swoich użytkowników.

Zastosowanie czujek OPTEX w systemach innych producentów

Najprostszym rozwiązaniem służącym do przekazywania sygnałów alarmowych jest centrala z funkcją obsługi komunikacji radiowej i czujki tej samej marki. Producenci nie dają jednak szerokiego wyboru dedykowanych bezprzewodowych urządzeń zewnętrznych. Warto zwrócić uwagę na produkty firmy Jablotron, oferującej kilka czujek bezprzewodowych. Praktycznie nie różnią się one od czujek oferowanych przez OPTEX. W rzeczywistości są to rozwiązania stosowane w czujkach OPTEX zasilanych bateryjnie, które dodatkowo zostały wyposażone w moduł komunikacji radiowej.

Zastosowanie urządzeń producenta A – OPTEX w systemie producenta B – Jablotron jest ograniczone. Zasadą jest, że czujki OPTEX można integrować z systemami bezprzewodowymi dowolnego typu. Pierwszym sposobem połączenia w jednym systemie czujek polecanych przez producenta centrali z urządzeniami zewnętrznymi OPTEX jest wykorzystanie uniwersalnego zestawu nadawczo-odbiorczego. Nadajnik radiowy jest podłączany do czujki, a odbiornik do przewodowej centrali alarmowej. Odpowiadając na potrzeby użytkowników poszukujących sprawdzonego systemu transmisji, wprowadzono do oferty rozwiązania amerykańskiej firmy Inovonics. Produkty te są używane wraz z czujkami OPTEX na całym świecie. System Inovonics EchoStream wykorzystuje częstotliwość 868 MHz. Niezawodność i daleki zasięg uzyskano dzięki zastosowaniu unikatowej technologii jednoczesnej transmisji na różnych kanałach w ramach jednej długości fali. Takie rozwiązanie zapewnia również wyższą odporność na zakłócenia przez inne urządzenia pracujące na tej samej częstotliwości. W ofercie dystrybutorów OPTEX znajdują się 2-kanałowy nadajnik, 16- i 32-kanałowy odbiornik oraz wzmacniacz sygnału.

Drugim sposobem jest zamontowanie w zewnętrznej czujce OPTEX nadajnika od czujnika (np. kontaktronu) współpracującego z bezprzewodową centralą alarmową. Dzięki temu unikamy montażu „uniwersalnego” odbiornika. Można je włączyć do istniejącego bądź planowanego systemu bez obawy o problemy w komunikacji. Rola instalatora sprowadza się do podłączenia do wejść NC/NO nadajnika radiowego wyjść alarmowych czujki. Niepotrzebna jest ingerencja w podzespoły detektora – wszystkie niezbędne materiały znajdują się w pudełku z czujką. Nadajnik jest umieszczany w korpusie czujki lub specjalnym pojemniku na baterie, w którym przewidziano odpowiednią ilość miejsca. W przypadku zasilania nadajnika z baterii czujki jego własną baterię zastępujemy wkładką z kompletu czujki OPTEX, imitującą baterię oraz mocujemy przewody zasilające (z czujki) do styków nadajnika. Jeżeli zajdzie taka potrzeba, w czujce można umieścić dwa nadajniki radiowe.W szczególnych przypadkach można zamontować nadajniki bez obudowy, gdyż korpus czujki (co najmniej o klasie IP55) zapewnia szczelność przy pracy w warunkach zewnętrznych.

Maksymalne wymiary nadajników zostały opisane w instrukcjach montażu urządzeń dostępnych na stronie www.optex.com.pl. Warto się z nimi zapoznać, planując budowę systemu opartego na elementach, z którymi instalator nie miał wcześniej do czynienia.

Optex Security
ul. Bitwy Warszawskiej 1920 r. 7b
02-366 Warszawa
www.optex.com.pl