1. Як працює технологія злиття даних в охоронних детекторах
2. Попадання на детектор променів світла від автомобільних фар
3. Зловмисник намагається обдурити детектори руху за допомогою кишенькового ліхтарика
4. Миша біжить по підлозі приміщення в 4,5 метрах від детектора
5. Детектори, що не реагують на тварин
6. Сенсори температури

У реальних втіленнях сенсорів охоронної сигналізації повинен бути досягнутий досить тонкий баланс. Підвищення чутливості приладів здатне привести до дуже частим помилкових спрацьовувань, а зниження може сприяти тому, що просунуті зловмисники знайдуть спосіб обійти захист. Інновації в технологіях охоронної сигналізації дозволили істотно поліпшити технічні характеристики систем; це призвело до суттєвого підвищення показників виявлення і практичного виключення помилкових тривог. У цій статті Том Мехлер, керуючий по маркетингу продуктів охоронної сигналізації північноамериканського відділення компанії Bosch Security Systems, показує, що ретельно спроектовані прилади виявлення вторгнення передбачають можливість фільтрації подій, які не становлять загрози національній безпеці об'єкта - наприклад, детекция тварин, змін температурного режиму і освітленості, переміщення тіней, руху електроприладів і т.п. Такого роду прилади агрегує і аналізують дані, що надходять з сенсорів різної конструкції і фізичних принципів функціонування, включаючи дальнодействующіх сенсори на пасивних інфрачервоних променях, ІК-сенсори ближнього радіусу дії, мікрохвильові сенсори, датчики освітленості і температури.

Ідея збору і аналізу даних, що формуються різнорідними сенсорами, зовсім не нова. Багато детектори об'єднують інформацію, отриману від різних сенсорів, проте одночасне використання сенсорів не підвищує ефективності роботи детектора. Взаємна верифікація сенсорів дозволяє підвищити стійкість системи сигналізації до помилкових тривог, однак при цьому вона знижує показники виявлення. Принциповий момент полягає в тому, яким чином проводиться обробка даних, що надходять від сенсорів.

Злиття даних, що надходять від сенсорів, на відміну від простого об'єднання, проводиться на основі обробки даних мікропроцесором з використанням складних спеціально створених алгоритмів. Така обробка дозволяє детектору оцінювати показання сенсорів і підлаштовувати їх чутливість таким чином, щоб для оголошення тривоги з'явилися максимально реальні підстави.

Як працює технологія злиття даних в охоронних детекторах

Нижче слід ряд прикладів того, як злиття даних від різних сенсорів використовується на практиці в таких умовах, при яких застосування традиційних технологій призвело б до високої ймовірності помилкових тривог.

Попадання на детектор променів світла від автомобільних фар

При в'їзді автомобіля на парковку в нічний час неминуче попадання променів світла від фар на робочу поверхню сенсора. Оскільки ці сенсори здатні вловлювати найменші зміни температури, при попаданні на них прямих променів світла детектори спрацьовують як на великих, так і на малих відстанях від автомобіля. При цьому датчик освітленості також спрацьовує від фар.

Щоб виключити помилкову тривогу в даній ситуації, необхідно синхронізувати дані, що надходять від пасивних сенсорів на інфрачервоних променях і датчика освітленості. Якщо зміна показань відбувається синхронно, то це означає, що датчики виявилися в плямі світла від автомобільних фар. Алгоритм аналізу даних, що виконується мікропроцесором, «в курсі» цієї ситуації і тому не визначає її як тривожну. Відповідно, в даному випадку помилкова тривога буде виключена.

Зловмисник намагається обдурити детектори руху за допомогою кишенькового ліхтарика

Знаючи про те, що на об'єкті можуть використовуватися датчики освітленості в якості захисту від помилкових тривог, зловмисники можуть спробувати обдурити детектор, направляючи на датчики світло кишенькового ліхтаря.

Оскільки порушник наближається до датчиків, спочатку його виявляє інфрачервоний детектор руху дальньої дії. Тоді алгоритм автоматично підвищує рівень чутливості мікрохвильового датчика і, відповідно, поріг його спрацьовування. Виявивши, що дані датчика руху на ІЧ-променях, датчика освітленості і мікрохвильового сенсора не синхронізовані, програма визначає дану ситуацію як тривожну.

Звичайні прилади виявлення вторгнення, ефективність яких падає в міру прийняття заходів зниження частоти помилкових тривог, сьогодні йдуть в минуле, а їм на зміну приходять технології, що дозволяють зберегти показники ефективності виявлення і при цьому практично виключити помилкові тривоги.

Миша біжить по підлозі приміщення в 4,5 метрах від детектора

Коли тварина знаходиться в 4,5 метрах від детектора, на його переміщення реагує тільки інфрачервоний датчик руху ближнього радіусу дії. Якби на такій відстані від приладу знаходилася людина, то він був би «видно» і мікрохвильового сенсора; тому, як тільки «ближній» ІК-датчик знаходить об'єкт, мікропроцесор підвищує поріг спрацьовування мікрохвильового сенсора. На підставі аналізу даних про відстань до об'єкту, отриманих при аналізі інформації від двох ІК-сенсорів, відбувається подальша регулювання порога мікрохвильового сенсора. І, оскільки пляма відбитих від миші мікрохвильових променів досить невелика, поріг спрацьовування в даному випадку не буде перевищено, і тривожне подія не буде зареєстровано системою.

Це всього лише кілька прикладів, які показують, як працює технологія злиття даних від різних сенсорів. Насправді існує нескінченна кількість сценаріїв, в яких інтелектуальний аналіз сенсорних даних дозволяє виявляти факти реального вторгнення на об'єкт і при цьому мінімізувати ймовірність помилкової тривоги.

Крім технології обробки сенсорних даних, описаної вище, важливу роль в роботі систем охоронної сигналізації мають і держава сама сенсори. Нижче слід кілька прикладів сучасних рішень датчиків.

Детектори, що не реагують на тварин

Для того, щоб відрізняти тварин від людей, детектори використовують високоточну оптику і спеціалізовану обробку сигналу. Інтелектуальний аналіз даних, що виконується на рівні самого пристрою, дозволяє обґрунтовано ігнорувати сигнали, що формуються при виявленні одного або декількох тварин загальною масою до 40-45 кілограмів, а також сигнали, що генеруються при появі зграї гризунів.

Оскільки для запобігання помилкових тривог нерідко використовуються датчики освітленості, зловмисники пристосувалися обманювати ці прилади за допомогою кишенькового ліхтарика

Сенсори температури

Деякі моделі детекторів, заснованих на сенсорах температури, автоматично збільшують чутливість при підвищенні температури навколишнього середовища в приміщенні. Ступінь підвищення чутливості при цьому пропорційна ступеню підвищення температури, наближаючись до прийнятої в такого роду датчиках температури поверхні об'єкта-порушника (33,3 ° C). Відповідно, у міру зростання температури повітря в приміщенні зростає і ймовірність фіктивних тривог.

У більш просунутих моделях детекторів чутливість збільшується лише до того моменту, як температура повітря зрівняється з очікуваною температурою поверхні порушника. Після досягнення температурного рівня 33,3 ° С виявлення проводиться двома сенсорами на пасивних інфрачервоних променях; в сенсорах використовується складна високоякісна оптика, що дозволяє істотно підвищити відношення корисного сигналу до шуму. У міру подальшого підвищення температури в приміщенні чутливість детекторів знижується, щоб виключити підвищену ймовірність помилкових спрацьовувань.

Технологія захисту від екранування дозволяє фіксувати тривожна подія при виявленні спроби зловмисника закрити детектор матеріалом, що відображає інфрачервоні промені - наприклад, папером або полімерною плівкою, а також аерозольними спреями. Зазвичай зловмисники виробляють такі дії не вночі, а в робочий час, коли система сигналізації відключена - а потім повертаються на об'єкт в повній впевненості, що детектори руху виведені з ладу.

Многоточечная технологія захисту від екранування з вбудованим виявленням аерозолів означає, що виявлення екранувати датчик за допомогою чорного паперу, алюмінієвої фольги, акрилової плівки, полістіреновой піни, вінілової фолії-самоклейки, пластикових спреїв, нанесення прозорого лаку пензликом, фарби з балончиків і багато чого іншого. Це вдалося реалізувати з використанням наступних технологічних рішень:

Технологія локації (Bounce-Back) дозволяє виявити спроби накрити або заблокувати детектор за допомогою стороннього об'єкта - наприклад, аркуша паперу або взуттєвої коробки. Використовуючи цю технологію, детектор за допомогою спеціально передбаченого випромінювача утворює навколо себе «бульбашка» інфрачервоних променів радіусом приблизно 30 сантиметрів безпосередньо перед робочою поверхнею приладу. При спробі механічного блокування детектор виявляє перевищення допустимого рівня інфрачервоного випромінювання, що потрапляє на лінзи оптичної системи. Саме це виявлення проводиться за допомогою декількох інфрачервоних фотодіодів; при фіксації спроби блокування генерується сигнал тривоги, який інформує охоронну систему про виявлену спробу втручання в роботу детектора.

Технологія зворотного відображення (Retro Reflector) надає можливість виявити спроби обійти детектор з використанням нанесення аерозолів - наприклад, фарби. Детектори, що використовують цю технологію, включають в конструкцію світлодіодну трубку, в якій реалізована складна призматическая структура. У штатних умовах ця система призм відображає промені світлодіода і направляє їх на інфрачервоний фотодіод. Як тільки на поверхні призм з'являються частинки аерозольного матеріалу, заломлення променів в призмах порушується, і інтенсивність потоку ІЧ-променів, що проходить через світлодіодну трубку, знижується. Ця зміна вловлюється фотодиодом, і на підставі виявлення охоронна система ставиться до відома про те, що детектор намагаються вивести з ладу із застосуванням аерозольних засобів.

Технологія наскрізного променя (Through-the-Lens) визначає контакт об'єктива детектора з липкою стрічкою або іншим матеріалом, що не пропускає крізь себе інфрачервоні промені. Усередині детектора передбачена система призм, за допомогою яких з нього виходить потік інфрачервоних променів. При спробі закриття об'єктива промені, замість того щоб розсіюватися в приміщенні, потрапляють всередину приладу і уловлюються спеціальним фотодиодом. За результатами виявлення відповідний сигнал тривоги, що генерується детектором, надходить в систему охоронної сигналізації.

Як видно з викладеного, в охоронної сигналізації за останнє десятиліття з'явилося чимало нового. Традиційні охоронні прилади, які здатні зниження показників виявлення заради виключення помилкових тривог, відходять у минуле, і їм на зміну приходять рішення, в яких успішно поєднується висока чутливість і імунітет до помилкових спрацьовувань.

Перш ніж приступати до чергового свого проекту, поцікавтеся новітніми технологіями, і тоді ви опинитеся в змозі надати вашому замовнику найкраще з можливих рішень систем безпеки. Не всі детектори рівні, і цим можна з вигодою скористатися.

Том Мехлер, керуючий по маркетингу продуктів північноамериканського відділення компанії Bosch Security Systems

компанія: Bosch