Построение Wi-Fi сетей http://www.сайт/besprovodnye-seti/postroenie-wi-fi-setei http://www.сайт/@@site-logo/logo.svg?1

Построение Wi-Fi сетей

Разберем наиболее часто встречающиеся в жизни схемы построения Wi-Fi сетей. Мы затронем лишь небольшой сегмент оборудования Wi-Fi и задач, стоящих перед строителями сетей Wi-Fi, и рассмотрим наиболее часто встречающиеся схемы, собрать которые можно из доступного оборудования.

Прежде чем приступить к выбору оборудования, необходимо определить задачи, стоящие перед вами на сегодняшний день, плюс сделать поправку на задачи, которые могут встать перед вами завтра.

Wi-Fi решения чаще всего сводятся к построению соединения типа “точка-точка” или “центр-точки”, у каждой из этих схем при этом имеется множество реализаций. Ad-Hoс соединения здесь рассматривать не будем, т.к. это отдельная большая тема для разговора.

Выбору оборудования для построения WI-Fi сетей:

1. Не экономьте на оборудовании.
   Поверьте, лишние 20$ не стоят тех острых ощущений, которые вы испытаете при неустойчиво работающем соединении. Если вы тратите деньги заказчика - тем боле не экономьте на оборудовании, ибо сэкономив 100$ вы рискуете навсегда испортить с ним отношения, в случае некорректной работы выбранного вами оборудования.
2. Используйте узконаправленные антенны.
   Общий принцип действия точки - получение, усиление и ретрансляция сигнала. Чем больше угол излучения вашей антенны - тем больше рассеивание полезного сигнала, тем больше помех она соберет и создаст. Чем больше помех соберет - тем меньше останется у точки доступа времени на обработку вашего полезного сигнала.
   Помните, чем меньше угол - тем меньше вероятность вашей незапланированной встречи с господами из Связьназдора.
   Угол излучения вы можете посмотреть на диаграмме направленности - она есть для каждой антенны, в вертикальной и горизонтальной плоскости.
   Характеристики антенны в основном описываются ее параметрами по усилению сигнала: dBd, dBi и dBm (dB-децибел). dBd – это усиление на диполь, dBi – усиление к изотропному источнику, dBm- усиление к отношению 1 милливатт.
3. Лучший усилитель - короткий кабель.

Самое слабое звено в оборудовании - это антенный кабель. Чем он длиннее - тем сильнее в нем затухание сигнала, а длиннее 10м кабель делать не рекомендуется.
Ниже приведена таблица затухания достаточно дорогого профессионального кабеля Radiolab 8D-FB PEEG, что уж говорить о ширпотребе…

В этом случае есть смысл установить точку доступа непосредственно на мачте антенны. Такие точки доступа выполняются в Outdoor (наружном) исполнении, переносят любые погодные условия (за исключением морозов <20 градусов), крепятся непосредственно на мачте, питание к ним подается по витой паре (Power over Ethernet).
Усилители стоит применять очень осторожно. Неграмотно установленный усилитель не только не принесет пользы, но и поссорит вас с владельцами соседних радиолинков, найти вас при этом не составит никакого труда.

1. Скорость. Учитывайте, что заявленные производителем 54мБит (а тем более 108) редко работают даже на столе в лабораторных условиях. На практике скорость точки на рабочей линии редко достигает 22Мбит. Зачастую дело ограничивается 11мБ. Все скорости заявлены для Half-Duplex режима.
   Второй важный момент - скорость точки является ее общей пропускной способностью. Если к точке доступа подключены 2 клиента - делите скорость пополам. Если клиентов 10 - делите скорость на 10.
   Сказочные скорости обещает нам стандарт WiMax, но пока он сказочно далек и так же сказочно дорог.
2. Приоритеты. Если кроме интернет-трафика вы собираетесь в будущем продавать IP-телефонию - позаботьтесь, чтобы точка доступа поддерживала стандарт 802.1p.
   Приоретизация же поможет вам в вопросе выделения VIP-клиентов из общей массы клиентов, для обеспечения стабильной ширины канала.
3. Изоляция клиентов друг от друга. В большинстве современных точек есть опция “isolation mode” позволяющая запретить клиентам обмен трафиком.
4. Подсчет трафика - это большой отдельный вопрос, способ подсчета трафика зачастую сильно привязан к маркетинговой модели вашего предприятия.

Cамая простая и распространенная схема: “Точка-точка”

Для построения такого соединения необходимо учесть следующие факторы:

1. Расстояние.
   Один из определяющих факторов при выборе оборудования - антенны и точки доступа. Все наши линки рассчитаны на расстояния до 15км. Но существует возможность построения линков до 50км на вполне доступном оборудовании (BreezNet и BlueBox).
2. Видимость.
   При отсутствии прямой видимости никаких гарантий работоспособности построенного вами линка никто не даст. Тут все решит только эксперимент. Зачастую при отсутствии прямой видимости используют отраженный от стены здания сигнал.
3. Возможности и особенности монтажа.
   Если вы ставите точку доступа в квартире или офисе, из окна которого отлично видно вторую точку подключения - вам просто повезло. В этом случае вы обойдетесь точкой доступа, метровым кабелем и установленной на подоконнике или на стене дома антенной - это будет идеальный вариант.Но так везет не всем, и тогда приходится выходить на крышу здания и ставить антенну на мачте.

Вторая схема: “Центр-точки”

При построении такой схемы большинство неопытных авторов испытывают большой соблазн поставить одну всенаправленную антенну и подключить к ней всех клиентов в радиусе 2-3 км.

Огорчим - это невозможно по нескольким причинам:

Как мы уже писали выше, всенаправленная антенна соберет все помехи в округе.

Ограничение на количество соединений. Одна обычная точка доступа (Linksys WRT54G, DWL-2100), даже при условии хорошей связи не в состоянии обрабатывать более 20 соединений. Исключение - специальные точки доступа, разработанные для организации Hot-Spot’ов, но и их мощности далеко не безграничны.

Так что первое, что следует учитывать при проектировании такой схемы - это ограничение количества клиентов на одну точку доступа.

Реально в жизни широко используются две схемы.

В первом случае сеть сводится к обычным линкам от центра до точки доступа, к которой подключена группа компьютеров. Это может быть районный или микрорайонный узел, или даже просто точка подключения одного дома.

Во втором случае используется принцип сотовой связи: центральный узел делит всех клиентов на территориальные сегменты с помощью секторных антенн. Число антенн - от 2 до 6,

Оборудование для таких сетей выбирать сложнее, но все же приведем перечень рекомендуемого оборудования.

Центральные и клиентские точки доступа:
- Linksys WRT54G в качестве бюджетного решения.
- Z-Com XI 1500IHP для наружного применения
- ORINOCO RG-1000

Антены центрального узла:

- секторные

Клиентские антенны:
- сегментопараболические - от 18 до 27 дБ
- волновые каналы Polaris 9дБ (мини) - для использования внутри помещений, 17дБ - для наружного применения

Никто не думал, что за последние 20 лет в каждом доме (в цивилизованных странах) появится компьютер с доступом в Интернет. Так и стандарты беспроводных сетей 802.11x , считавшиеся раньше чем-то накладным и сложным, теперь можно встретить почти в каждом доме, хоть и «законспирированными», ведь официально использование Wi-Fi (буду называть им весь спектр стандартов 802.11x ) без соответствующего разрешения у нас запрещено.

Вообще-то, Wi-Fi предназначался для беспроводного соединения двух и более компьютеров в пределах одного помещения, максимум - одной квартиры или офиса. Однако это те же самые радиосигналы, которые, как известно, можно направить, усилить или провести по кабелю. Тогда рамки применения технологии можно несколько расширить: друг с другом можно связывать целые здания и даже кварталы. Но перед нами встают две проблемы: техническая и экономическая.

Техническая проблема: диапазон волн, занимаемый большинством стандартов Wi-Fi , находится в диапазоне 2.4 ГГц, а при таких высоких ее значениях «загнать» сигнал в провод становится крайне непросто. Из-за высокой частоты сигнала передатчики должны находиться непременно в зоне прямой видимости, или максимум разделяться слабенькой перегородкой типа листвы дерева, но никак не стеной дома. Да и мощность передатчика для таких расстояний все-таки маловата, а доступных устройств для усиления сигнала в свободной продаже я не видел.

Экономическая же проблема состоит в том, что существующие устройства для усиления и распространения радиосигнала стоят безумно дорого, а ведь беспроводная сеть должна обеспечивать главное условие - быть дешевле проводных технологий. А зачем тогда она иначе вообще нужна, ведь за такие деньги уже можно протянуть «воздушную» линию сетевого кабеля? Приведу пример: стоимость антенны для распространения Wi-Fi-радиоволн - 200$, стоимость 50м кабеля Belden H1000 с фирменными наконечниками - 60$... Хорошо только одно: прямые руки и знание физики позволяют сократить эти расходы больше, чем в 10 раз! То есть на всю сеть можно потратить не более 10$ (не включая Wi-Fi-адаптеры )!

Постановка задачи

Беспроводные сети создали массу возможностей самым доступным (или дешевым) образом объединить компьютеры, проводное соединение которых будет слишком накладным. Вот и перед мной и моим другом встала подобная задача - соединить «несоединимое».

Казалось бы, даже для существующих стандартов Wi-Fi задача очень сложна: нужно соединить компьютеры в квартирах, находящихся по разные стороны пусть и стоящих неподалеку (на расстоянии 100м) друг от друга двух домов. Какая уж тут прямая видимость. Вот примерная схема:

План действий таков:

Антенна

Вообще, любая новая идея немножко авантюрна и всегда натыкается на чье-либо «нельзя», «идиотизм» и так далее, обязательно найдется «статья», где все задуманное перечеркивается категоричным высказыванием крутого «специалиста», а внизу чаще всего мы можем видеть ссылочки на небольшой интернет-магазинчик с такими, знаете ли, «смешными» ценами...
Существует много типов антенн для Wi-Fi сетей: всенаправленные, параболические, баночные, биквады, точечно направленные. Самые доступные и простые - баночные антенны и биквады. Их можно легко направить (то есть сконцентрировать весь сигнал в определенную сторону), легко изготовить (не зря я упоминал про жесть и банки кофе), они не громоздки (а ведь легкость и незаметность немаловажны). Но для нашей сети мы выбрали баночный тип - он компактнее биквада и имеет достаточно узкую диаграмму направленности (для соединения «точка-точка» в самый раз). В конце концов, не зря же на нем весь GSM работает. Можно конечно использовать тарелку с передатчиком в фокусе или строить непревзойденную по эффективности, поделенной на цену, ФА-20 .

Изготовление баночной антенны подразумевает использование определенных законов волновой теории. Вкратце: сигнал в банке максимален на первой четверти синусоиды волны, и именно в этом месте мы должны расположить волновод определенной длины для его считывания или даже усиления.

Мы использовали антенну из-под диетического продукта, а мой друг - из-под банки Nescafe на 125 чашек. Их характеристики оказались близки к идеальным. Поэтому если не можете найти дома подходящей по размеру банки - линейку в руки и вперед в супермаркет.

При изготовлении возникает еще одна забота - грозозащита. Необходимо убедиться, что рядом находится громоотвод и антенна не торчит на самом высоком месте. Не забывайте об этом! Плюс не забывайте про гидроизоляцию, особенно если антенна находится в не очень доступном месте.

Разъем

В западных источниках мы встречаем требование использовать специальный высокочастотный разъем для беспроводных сетей такого типа. Но он дорог и труднодоступен для покупки, поэтому решено было обойтись самым обыкновенным , какие еще остались в радиомагазинах. Вот как выглядит комплект :

K центральному проводнику, который, по идее, должен обжимать провод, мы и припаиваем наш волновод. Самая трудоемкая часть - припаять к ответному (внешнему) концу провод, ведь других путей кроме как залезть внутрь разъема, нет. Проще всего образовать из конца петлю и, капнув немного олова, расплавить припой внутри разъема.

Провод

Провода, в идеале, должны иметь волновое сопротивление 50 Ом и как можно меньшее затухание. Но про цену таких проводов я уже упоминал, а нужно нам было ни много ни мало 50 метров кабеля - треть дистанции от компьютера до компьютера, а дешевый кабель типа RG-58 вносил очень сильное затухание. Поэтому пришлось использовать обходное решение - более дешевый 75-омный кабель. Дело в том, что на высоких частотах потери несогласовки (ссылаюсь на информацию одного из форумов) невелики - около 10%. Главную роль здесь играет затухание на метр. Поэтому кабель был выбран RG-6U . И характеристики как у дорогого 50-омника, и цена божеская - всего 0.2$ за метр.

Wi-Fi адаптер

При покупке Wi-Fi адаптера нужно помнить следующее: в принципе, характеристики из предлагаемого ассортимента чаще всего одинаковы, поэтому не нужно ориентироваться на мысль, что «вот у этого мощность на децибел больше, поэтому беру его».

А вот наличие внешнего разъема и внешней антенны в комплекте поставки обязательно. Нет, конечно, можете купить и адаптер с маленькой антеннкой непосредственно у разъема, но поверьте мне: паять замучаетесь! Исключение может составлять разве что наличие т.н. «пигтейла» - переходника с RP-SMA разъема на разъем для внешней антенны (N-Type ).

Однако цена такого куска провода - от 10$ вкупе со стеклянным взглядом менеджера. Поэтому такой способ годится разве что при наличии этого самого проводка и качественных высокочастотных разъемов.

Самым подходящим, на наш взгляд, мы выбрали адаптер компании Edimax . Модель у фирмы для PCI всего одна - EW-7128G .

Крепление антенны

Немаловажная часть хорошего приема сигнала - качественное крепление. Тут уж каждый выкручивается по-своему, но я приведу свой вариант крепления, хоть и не считаю его самым удачным (по крайней мере, будьте готовы повторно настраивать свою антенну через 2 дня работы сети).

Вдоль банки крепится алюминиевая пластинка от 3.5″ отсека корпуса ATX . Как правило, в нужных нам местах уже на заводе проделаны дырочки, и нам остается только аккуратно просверлить банку по центру. За крайние отверстия крепится банка, а за центральное - саморезом к торцу любой балки (я использовал старый плинтус) само крепление.

Расчет

Здравый расчет - вот немаловажная деталь успеха, оперируя которым, вы сможете противостоять всем «проискам империализма» в виде небольших коммерческих «статеек».

Итак, мы имеем:

Конечно, мои данные очень приблизительны, но и они дают четкую картину того, что и в таких «жутких» условиях работоспособность сети будет обеспечена. Плюс не надо забывать о том, что баночная антенна концентрирует сигнал в одном направлении, а значит и больше полезной мощности дойдет до получателя.

Установка

Следующий этап - прицеливание. Самый луший способ здесь - экспериментирование, но и посчитать размах углов не помешает. Имеем стандартную геометрическую задачу.

Наклон антенны на крыше будет также составлять чуть больше 4 градусов, и нужно обеспечивать хорошую прочность крепления.

Пробный пуск
Перед первым пуском новой сети хочется привести подсчет всех затрат на ее создание.

Остался самый последний шаг, ради которого собственно, все и затевалось - торжественное включение. Производилось оно без подобавющих этому явлению бутылки шампанского, оркестра и народных гуляний. На экране просто возник сухой скриншот, который и дал ответ на все интересующие нас вопросы:

Честно признаться, в успех мы не верили до последнего. Канал спокойно держит скорость соединения 11МБит/сек. , но реальная скорость копирования вдвое меньше - при хороших условиях (т.е. при правильной пристрелке антенны) средняя скорость составляет 600КБайт/сек, до адресата доходит примерно 4/5 пакетов , остальные доходят после повторного запроса (after retry).

Вывод
Думаю, вы все видите сами. Процесс построения Wi-Fi сети на самом деле не так сложен на практике, как кажется. Главное в этом деле - точный расчет и прямые руки. Конечно, еще желательны и качественные комплектующие, но это не так критично.

IP-камеры с WI-Fi — новые возможности видеонаблюдения по ценам «древнего» аналога. Как построить систему правильно

Видеонаблюдение (CCTV) — основа современной системы безопасности. Оно обеспечивает непосредственный мониторинг территории, помогает предотвратить проникновение злоумышленников, выявить подозрительную деятельность, обнаружить ЧП, расследовать происшествие. Анализ видеозаписей поможет обнаружить злоумышленников, в том числе выявить попытки подключения к локальной сети предприятия с целью кражи важной информации.

Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.

Аналоговое прошлое и IP-настоящее

Сегодня при установке системы видеонаблюдения высокого разрешения приходится в основном выбирать из двух вариантов: аналоговое (AHD, HDSDI, HDCVI) или IP.

В аналоговых системах видеонаблюдения видеокамера отправляет видеосигнал на монитор напрямую без сжатия. Это простые в установке, надёжные, но громоздкие системы с ограниченным функционалом. Сегодня такие решения используют в основном лишь в небольших системах с несколькими близкорасположенными камерами или в узкоспециальных отраслях. Мы не будем рассматривать аналоговые системы видеонаблюдения на базе форматов PAL/NTSC, разработанных более 60 лет назад. Они морально устарели, поскольку имеют разрешение 720х480 и не обеспечивают приемлемого качества картинки, например для надежного распознавания лица или номера автомобиля. Сегодня самый популярный аналоговый формат — AHD. Он обеспечивает разрешение 720p (1280x720) и 1080p (1920x1080), благодаря чему аналоговые CCTV еще не окончательно ушли в прошлое и находят применение в простых решениях.

Рис.1. Аналоговые системы построены по простому принципу прямой передачи видеосигнала

HDSDI, HDCVI тоже используют HD-камеры и могут базироваться на старых кабельных сетях, оставшихся от аналоговых систем. Обычно их применяют для узкоспециальных задач, например в системах видеонаблюдения казино, где на первом месте наблюдение в режиме реального времени и защита видеоданных.

Рис. 2. IP-камеры имеют большую гибкость применения

Цифровые системы наблюдения на основе IP-камер используют передачу сжатого видео через сети, в том числе Интернет и беспроводные. Такие системы легко масштабируются, имеют множество настраиваемых параметров и более широкий функционал, например возможность передачи видео высокого разрешения с высокой частотой кадров в секунду для четкой фиксации быстродвижущегося транспорта. Поэтому IP-камеры применяются в самых разных системах наблюдения: от домашних систем с удаленным доступом до крупномасштабных сетей для мониторинга заповедников и городских кварталов.

Возможности

Аналоговые системы имеют ограниченный функционал и, фактически, могут только вести наблюдение в режиме реального времени, а также записывать видео на цифровые накопители (DVR). Расширение функционала потребует расходов на дополнительные устройства и их монтаж. Запись на DVR также имеет ограничения: декодирование видео происходит непосредственно в DVR, а не на видеокамерах. Соответственно, устройство DVR необходимо физически соединить с каждой камерой кабелем.

Достоинством современных IP-камер является больший «интеллект», например, система включения записи по распознаванию движения, автоматическое отслеживание движения, обнаружение оставленных предметов, очередей, цифровой зум и фотофиксация лица, номера машины и другие сложные технологии машинного зрения. Кроме того IP-камеры могут сжимать видео, отправляя картинку с множества камер через один кабель UTP. В частности, популярный кодек H.264 может сжимать видео, сокращая загруженность линии связи до примерно 80 %. В конечном счете все это также уменьшает требования к объемам сетевых накопителей (NVR), которые при размере примерно 20х30 см могут хранить видеозаписи 720p продолжительностью до 50 дней на жестком диске объемом 4 Тб.

Рис. 3. IP-камеры можно подключить к удаленному видеорегистратору через Интернет

Связь с NVR может осуществляться через Интернет, то есть на основе IP-камер можно построить распределенную систему видеонаблюдения, которая будет передавать данные видеозаписи через Всемирную сеть на удаленный NVR. Такую систему можно контролировать удаленно, в том числе и с мобильных устройств, а сетевой накопитель физически недоступен для потенциальных злоумышленников, так как может находиться за сотни километров от контролируемого объекта.

Цифровые IP-камеры являются сетевыми устройствами, поэтому их проще объединить в массив через роутеры. В систему на основе IP-камер легко интегрируются другие сетевые устройства, например датчики дыма, огня, утечки воды и газа, тепловизоры и др. Это позволяет быстро расширить ее функциональность.

Важной особенностью является легкая передача подобной CCTV на аутсорсинг и возможность записи видеоинформации и данных с датчиков в защищенную облачную систему. Таким образом, модернизация существующей аналоговой системы видеонаблюдения в сторону расширения функционала — это неизбежно миграция на IP-технологии.

Следует отметить, что некоторые IP-камеры имеют функцию P2P и могут работать без статического IP, соединяя камеру и монитор (ПК или мобильное устройство) через интернет-сервер производителя камеры. Эта функция позволяет организовать видеонаблюдение в случае, когда провайдер не предоставляет статические IP-адреса. Кроме того, настройка камер P2P очень простая. В настоящее время все больше видеокамер и видеорегистраторов поддерживают P2P-соединение.

Стоимость

Аналоговые камеры AHD 720p в России стоят от 1,5-2 тыс. рублей за простой купольный вариант для помещений до 7-10 тыс. за уличный вариант с ИК-подсветкой для работы ночью. Такие камеры могут использоваться в старых CCTV без тотальной перестройки системы (перекладки кабелей и замены DVR). Обычно такие простые решения используют для небольших систем видеонаблюдения с несколькими камерами, размещенными на малой площади (небольшой офис, дом). Выбор IP-камер огромен, и это одно из ключевых преимуществ IP-видеонаблюдения. В целом IP-камеры на треть дороже дешевых решений AHD и при разрешении в 720p стоят примерно 2,5-3 тыс. рублей. Камеры с разрешением 1080P вдвое дороже. Однако на рынке очень широкий выбор IP-камер для любых требований, что может сэкономить значительные средства при развертывании системы CCTV. Например, для контроля подсобного помещения можно выбрать дешевую «комнатную» IP-камеру за 1 тыс. рублей, а для сложных зон, например гостевой комнаты или парковки, вместо нескольких обычных камер установить одну панорамную камеру за 2 тыс. рублей с обзором 360 градусов. При этом в одной сети можно использовать любые типы камер, соединяя их через один коммутатор.

Рис. 4. Выбор IP-камер очень большой. Часто это помогает сэкономить деньги благодаря выбору оптимального варианта

Видеорегистраторы для аналоговых и IP-систем стоят примерно одинаково: 12-20 тыс. рублей за 16-канальный регистратор. Однако регистраторы для IP-систем часто имеют встроенную функцию PoE, то есть могут обеспечить IP-камеры питанием, что позволяет во многих случаях сэкономить на проводке. К тому же для IP-камер не всегда есть необходимость приобретать видеорегистратор — можно обойтись компьютером или ноутбуком. Также можно выбрать камеру, которая умеет сразу отправлять видео в облачное хранилище.

Аналоговые решения и проводные системы с IP-камерами используют кабели для передачи видеосигнала. IP-камеры — обычно витую пару UTP, а аналоговые —телевизионный кабель RG-6 или RG-59. Особняком стоят такие форматы, как HDTVI и HDCVI, которые могут работать с витой парой, а также более дорогие решения с оптоволокном.

Оба вида провода, UTP и RG, стоят примерно одинаково — около 6 тыс. рублей за 300 м, но для аналоговых CCTV придется делать дополнительную проводку для питания и управления или использовать более дорогой комбинированный провод с дополнительными жилами. Дальность передачи сигнала без снижения качества по аналоговым линиям обычно около 250 м, дальше требуются усилители сигнала.

IP-камеры по витой паре передают видеосигнал на 100 м, дальность можно увеличить только с помощью коммутаторов или применения Wi-Fi. Кроме того, IP-камеры по проводам могут получать питание (POE) и команды на управление фокусом и электроприводами для поворота камеры. При этом IP-системы гораздо проще защитить от сбоев в электропитании: достаточно подключить к PoE коммутатору обычный источник бесперебойного питания. В итоге более дешевые на первый взгляд аналоговые CCTV при организации больших систем наблюдения оказываются намного дороже систем на основе IP-камер.

К тому же IP-системы проще в обслуживании, хотя и требуют привлечения специалистов для развертывания и начальной настройки. Но широкий выбор IP/P2P-камер, в том числе беспроводных, делает их по-настоящему универсальным решением для любых систем видеонаблюдения.

WI-Fi - минимальные затраты при максимальной функциональности

Беспроводные Wi-Fi IP/P2P-камеры могут сэкономить значительные средства на установке видеонаблюдения. Сегодня пропускной способности Wi-Fi достаточно для передачи видео высокого разрешения, например, четырехмегапиксельная видеокамера может обеспечить передачу видео с разрешением 2592x1520 и битрейтом 256-8000 кбит/сек.

Для камер с Wi-Fi не нужны провода — достаточно дешевого двужильного провода питания, причем, при необходимости можно использовать аккумуляторы. Камера 4 Мп потребляет примерно 5 Вт (7 Вт с подсветкой). В случае потери электропитания, встроенного аккумулятора должно хватить на 30 мин автономной работы.

Рис.5. Автономные Wi-Fi-камеры используются в тёплых странах: вышки, сельхозугодья, парковки, заповедники, краны, мосты и т. д.

Камеры с Wi-Fi стоят 5-8 тыс. рублей.

Рис. 6. WI-FI-камеры позволяют организовать видеонаблюдение на большой площади. На рисунке — операторский центр расположен в здании под номером 1. Передатчики Wi-Fi отмечены буквами TX

Радиус действия обычных Wi-Fi-камер составляет примерно 50 м, но может быть расширен с помощью направленных (панельных или секторных) антенн, как и любая другая Wi-Fi-сеть для передачи данных. Например, при использовании панельной антенны с усилением 15 dBi дальность передачи видео 4K составляет порядка 2 км (зависит от рельефа местности, см. статью расчёт дальности радиомостов). Количество камер зависит только от пропускной способности сети, поэтому Wi-Fi-камеры — оптимальное решение для CCTV с большим количеством камер. При использовании интернет-соединения дальность связи не ограничена. Изображение с Wi-Fi-камер может транслироваться на мобильные устройства и умные телевизоры.

Безопасность

Некоторые пользователи беспокоятся по поводу надежности беспроводных сетей. Действительно Wi-Fi канал связи может быть блокирован DDoS-атаками, отправленными через радио-канал. В этом случае прервётся поток видео, который идет от камеры на сетевой видеорегистратор. При этом отключение сети не означает прекращение видеонаблюдения — современные видеокамеры имеют встроенные карты памяти, которые позволяют впоследствии «вручную» просмотреть видеозапись.

Другая возможная угроза CCTV через Wi-Fi - это радиоснифферинг для подсматривания и кражи информации, содержащей коммерческую тайну.

В октябре 2015 г. специалисты команды Incapsula обнаружили глобальный ботнет из 900 взломанных хакерами камер видеонаблюдения. Следует отметить, что злоумышленники воспользовались беспечностью владельцев камер, которые в большинстве случаев даже не сменили заводские пароли, установленные по умолчанию.

Обычно хакеры не используют взломанные камеры для просмотра чужого видео, а осуществляют с их помощью DDoS-атаки для обрушения веб-ресурсов и компьютерных сетей.

Рис. 7. Современные программные платформы позволяют построить на базе WI-FI-камер и датчиков настоящую «цифровую крепость»

Для того, чтобы повысить стойкость Wi-Fi сети видеонаблюдения, произвести защиту периметра и выявить попытки подключения нежелательных пользователей применяется программно-аппаратный комплекс Air Magnet Enterprise от компании Fluke Networks. Эта программная платформа использует систему предотвращения вторжения (WIPS), которая непрерывно сканирует каждый канал Wi-Fi и может автоматически обнаружить около 120 разнотипных угроз, включая распространенные атаки путем перебора паролей, вторжение с помощью утилиты Airpwn, фаззинг и другие. Софт оповещает оператора о попытке вторжения и позволяет на лету обнаруживать источники помех, «глушилки» сигнала и другую подозрительную активность во всем диапазоне частот Wi-Fi, а также сетях мобильной связи 3G, 4G LTE и CDMA.

Таким образом, при верном планировании сети Wi-Fi CCTV, использовании направленных антенн и средств защиты периметра Wi-Fi транспорт обеспечивают гораздо большую безопасность и имеет более широкие возможности для расследования происшествий, чем аналоговые и проводные IP CCTV.

Миграция от аналога к HD Wi-FI

В настоящее время Wi-Fi камеры используются все чаще, поскольку их можно быстро устанавливать и быстро менять конфигурацию, например, добавлять или переносить камеры. Так, в Великобритании, где видеонаблюдение играет ключевую роль в общественной безопасности, беспроводные камеры быстро разворачиваются в районах массовых мероприятий, при этом охранники и полицейские используют даже карманные автономные Wi-Fi-камеры на обычных батарейках. В рамках обычных проводных технологий это невозможно.

По заявлению британской компании Spindlewood, беспроводные CCTV вне конкуренции, когда речь идет о скорости сдачи под ключ и об универсальности применения. Например, на складах транспортной компании R.T Keedwells специалисты Spindlewood установили сотни IP-камер для контроля периметра и территории. При этом над воротами разместили камеры, которые автоматически фиксируют номера всех въезжающих и выезжающих автомобилей.

Рис. 8. Использование WI-FI в качестве основной коммуникации позволяет легко добавлять любые системы наблюдения, включая БПЛА с тепловизорами и уникальными возможностями

Гибкость Wi-Fi CCTV означает, что в будущем можно легко расширить функционал системы за счет самых передовых решений. К примеру, компания FLIR предлагает небольшие беспилотные мультикоптеры, оснащенные тепловизорами и передатчиками Wi-Fi. Такие беспилотники используются для инспекции критической инфраструктуры, например для выявления очагов пожара, утечек воды, химических веществ, обнаружения людей, автомобилей, постороннего оборудования и подозрительной активности в любое время суток. Ни одна проводная система, даже на основе дорогого оптоволокна, не может обеспечить такой простой интеграции.

Можно констатировать, что современные IP-камеры Wi-Fi по уровню безопасности, гибкости, соотношению цена/эффективность и функционалу превзошли все остальные решения CCTV.

Сегодня довольно трудно найти предприятие или организацию, где существует локальная вычислительная сеть (ЛВС) без использования беспроводных технологий доступа. Тип доступа Wi-Fi имеет целый перечень положительных аспектов:

• экономичность, так как нет необходимости монтажа специальных кабелей ко всей технике, которая должна быть подключена к интернету:
• оперативность развёртывания;
• мобильность оборудования;
• комфорт при эксплуатации.

Однако, сколько бы у Wi-Fi не было преимуществ по сравнению с проводными сетями, организация и построение Wi-Fi сети связано с некоторыми трудностями, а именно:

• ограниченная полоса пропускания;
• роуминг;
• промышленные помехи;
• обеспечение безопасного доступа;
• уязвимость к взлому и краже важной информации.

Wi-Fi в отелях и ресторанах

Сегодня требования к предлагаемому сервису в гостиницах и отелях постоянно растут, и наличие точки Wi-Fi, а также качественное обеспечения доступа к интернету - обязательное условие для заведения, предоставляющего услуги временного пребывания. Клиенты изначально выбирают гостиницы или рестораны, где не просто “есть”, а хорошо работает Wi-Fi. Многие гостиницы и отели получают дополнительный доход за счет сдачи в аренду конференц-залов, где имеется место установки Wi-Fi оборудования. С июня 2015 года к заведениям, обеспечивающим общественный доступ к интернет необходимо обеспечивать обязательную СМС авторизацию пользователей, что предъявляет дополнительные требования к Wi-Fi оборудованию.

Wi-Fi на складах

В наши дни трудно представить работу складской логистики без использования беспроводных сканеров штрих-кода. Технологический процесс «от приёма до инвентаризации» в прошлом занимал много времени. Внедрение штрих-кодов значительно упрощает учёт и обработку заказов. И здесь тоже никак не обойтись без Wi-Fi, но здесь есть своя особенность развёртывания Wi-Fi сети — это большая площадь, «бесшовный роуминг», исключая мертвые зоны и отказоустойчивость. Ведь перерывы в работе беспроводной сети на данном объекте может привести к существенным убыткам.

В результате применения современных технологий значительно увеличивается общая продуктивность за счет более оперативного и точного выполнения заказов.

Построение Wi-Fi на складе

Для создания Wi-Fi сети на большой площади и далеко нестандартном объекте, нужно придерживаться некоторых требований, первое из которых является правильный выбор типа оборудования. В нашей стране на рынке складской логистики плотно закрепилось оборудование благодаря:

• высокой наработке на отказ;
• возможности резервирования контроллера («Master»-«Backup») - исключается возможность выхода из строй всей сети одновременно;
• технической поддержке и своевременному обновлению ПО от производителя.

Для обеспечения непрерывного покрытия, как правило, на складах используется оборудование с внешними Omni-антеннами. Мощность передатчика увеличивается выше стандартной (100 мВт). На открытых площадках и пандусах устанавливают оборудование в герметичных IP68 корпусах с электроподогревом.

Теперь узнаем, как построить Wi-Fi сети на спортивных объектах.

Установка Wi-Fi на стадионах или площадях

Как правило, традиционные подходы к проектированию Wi-Fi здесь не работают. Для обеспечения стабильного сигнала приходится разбивать область трибун на сектора. Применяя антенны с узкой диаграммой направленности мы «разрезаем пирог на маленькие кусочки». Таким образом добиваются снижения интерференции (взаимное влияние Wi-Fi точек, вещающих на соседних каналах) и ограничения количества пользователей в пределах сектора (чтобы не перегружать точку). Особое внимание на подобных мероприятиях удаляется сетевой безопасности и радио-контролю и выявлению «радиовредителей». Существенных успехов в данной области достигла компания , оборудование которой установлено на стадионах и вокзалах столицы. Благодаря применения виртуального контроллера BlueSocket, управление этими сетями происходит с одного компьютера. Он предоставляет информацию по каждой точке доступа типа «тонкий клиент», делая Wi-Fi сигнал мощным и далеким. Кроме того, с помощью такого контроллера можно увидеть всю карту покрытия, увидеть, где сигнал немного пропадает и где с ним имеется проблема, чтобы была качественная настройка Wi-Fi сети.

Установка Wi-Fi сигнала в бизнес-центрах или больших офисных зданиях

Для того, чтобы обеспечить максимальное покрытие беспроводной сетью Wi-Fi в крупных офисах, зачастую используется специальные устройства для организации - точки доступа типа, которые просто крепятся к потолку (например - ). Ограниченная диаграмма направленности типа «конус» и бесшовный роуминг по протоколам 802.11R, 802.11K в купе с безопасной 802.1X авторизацией по технологии WPA2-Enterprise делают её досягаемой в любой точке вашего офиса, благодаря чему проблем с соединением не возникает.

Расположение оборудования

Местоположение оборудования для развертки Wi-Fi сигнала также зависит от объекта. Как уже было сказано ранее, если нужно установить сигнал в офисе, отличным вариантом будет установка такого оборудования на потолках. Перегородки, которые часто бывают в офисах, могут мешать распространению сигнала от стандартного Wi-Fi роутера, да и его мощности может не хватить.

Установка оборудования на объектах с большой площадью, будь то стадион или площадь на улице, идеальным вариантом установки будут столбы. На них можно установить точки доступа с антеннами, а сам контроллер установить в серверной или на площадке хостинг-провайдера.

Факторы, влияющие на качество сигнала

Этому пункту следует уделить, по правде говоря, особое внимание. Многие не задумываясь, лепят точки доступа Wi-Fi куда попало, а потом жалуются на производителей оборудования, банально не понимая, что преградой качественному сигналу могут стать радиопомехи. Они могут быть из-за интерференции, работы микроволновых печей, передачи других радиосигналов и так далее. Прежде чем хотите установить аппаратуру операций на важных объектах обязательно проведите специальное , которое покажет, имеются ли конфликты, мешающие качественной передаче сигнала. В ходе инженер определит оптимальные места установки оборудования, тип используемых антенн и оптимальные радиоканалы, на которых имеется меньше помех. Особое внимание следует обратить на это тем, кто хочет установить такое оборудование в бизнес центрах где уже имеется много частных Wi-Fi сетей, а также на промышленных объектах, ведь большое количество индустриальных помех также могут ухудшать соотношение сигнал/шум, делая его передачу данных менее качественной.

Типичные ошибки при установке Wi-Fi точки

Так как ошибок по развертыванию Wi-Fi сети очень много, перечислить все не получится. Поэтому, выбрав самые «популярные», мы опишем их.

• Размещение оборудования беспроводной сети, а также промежуточных точек доступа на небольшом расстоянии от металлических конструкций, которые негативно влияют на мощность сигнала Wi-Fi.
• Использование точек со встроенными антеннами. Эта проблема несет последствия в виде малого радиуса передачи сигнала. И опять во всем виноваты горе-создатели данного оборудования. Стоит отметить, что устанавливать Wi-Fi точки со стандартными антеннами будет дешевле, однако качество передачи будет серьезно хромать.
• Небезопасность сети. В современных Wi-Fi сетях как правило для обеспечения безопасности используется шифрование WPA2-Enterprise с авторизацией на RADIUS-сервере про протоколу IEEE 802.1X. Данный тип шифрования значительно лучше обеспечивает безопасность беспроводной сети, но лишь его наличие не спасёт от DoS атак и кражи паролей по технологии «человек посередине». Для выявления нежелательной активности рекомендуется использовать Wi-Fi точки со встроенным сенсором или отдельные сенсоры Fluke Air Magnet. Специальное ПО собирает статистику и информирует администратора в случае выявления несанкционированных действий в контролируемой Wi-Fi сети.

Таким образом, мы определили основные требования, которые необходимо учитывать при организации беспроводной связи. Важно также уделить особое внимание выбору оборудования, поскольку от его мощности и пропускной способности зависит то, какое именно качество передачи информационных потоков будет иметь Wi-Fi на объекте.

Вам требуется помощь по построению Wi-Fi-сети или подбору оборудования? нам, мы обязательно поможем!

Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.

Местонахождение вашей беспроводной точки доступа — ключевая задача, от решения которой зависит качество покрытия сигналом вашей территории.

В большинстве случаев, ваши беспроводная точка доступа и маршрутизатор объединены в одном устройстве. Чтобы получить лучшие результаты, установите беспроводную точку доступа в месте, максимально приближенном к центру вашего офиса или дома. Чем меньше стен, полов, и другие препятствия между точкой и клиентским устройством, тем лучше. Такие препятствия, как капитальные стены, крупная бытовая техника, металлические шкафы — все они препятствуют распространению беспроводного сигнала.

Выполните небольшое исследование пространства для определения того, какие Wi-Fi каналы используются в данный момент. Есть ряд бесплатных программ для этой задачи, например Wi-Fi Channel Scanner для Windows, WiFi Explorer для Mac или Wi-Fi Scaner для вашего Android смартфона или планшета.
Выберите наименее загруженный канал, чтобы получить высокую производительность беспроводной сети. Хорошая идея заключается в том, чтобы регулярно проводить анализ среды, для использования «безлюдного» канала.

Обратите внимание на диапазон частот 5 ГГц, который обычно свободен.

Если все ваши устройства поддерживает 5 ГГц - это лучшая группа, чтобы использовать для потокового воспроизведения.

Производитель маршрутизатора периодически выпускает новые версии микропрограммного обеспечения, которые могут улучшить безопасность маршрутизатора и сделать его работу быстрее. Установите ежемесячную процедуру посещения веб-сайта производителя маршрутизатора для проверки наличия новых релизов программного обеспечения. Обычно маршрутизаторы имеют механизм автоматического обновления, встроенный в интерфейс пользователя маршрутизатора.

Следуйте инструкциям производителя для обновления прошивки.

Есть две стороны подключения к сети: хост (роутер или беспроводная точка доступа) и клиент (адаптер в компьютере или другие Wi-Fi устройства).
Производители Wi-Fi адаптеров также выпускают обновления драйвера и прошивки, как и производители маршрутизаторов. Соответственно, следует рассмотреть все Wi-Fi клиенты на предмет обновления програмного обеспечения.

Некоторые маршрутизаторы поддерживают альтернативную прошивку. То есть прошивку стороннего разработчика. Например, «прошивки от Олега» - являются наиболее известным примером сторонних прошивок для продукции Asus. Заслуженную популярность эти прошивки получили благодаря наличию функций, недоступных в фирменной реализации.
Если идти по этому пути, необходимо понимать, что вы теряете техническую поддержку от производителя, так как в корне изменили продукт.
Однако, при необходимости, можно вернуть заводскую прошивку без особых затруднений.

Совет 6. Используйте старый Wi-Fi роутер в качестве точки доступа или повторителя.

Почти любой старый маршрутизатор может быть настроен для работы в качестве беспроводной точки доступа. Прочтите инструкцию по эксплуатации или войти в меню настроек маршрутизатора, чтобы выяснить как этот режим включить на вашем конкретном устройстве.
Самый лучший способ расширения текущей Wi-Fi сети — это прокладка сетевого кабеля от роутера до места установки дополнительной точки доступа.

Совет 7. Используйте дополнительные способы размещения Wi-Fi USB адаптеров.

Некоторые USB Wi-Fi адаптеры поставляются с базой-удлинителем, которая позволяет изменить размещение и ориентацию адаптера, что особенно полезно с настольными ПК, где адаптер может быть закрыт вашим монитором или «смотреть» в стену. В случае отсутствия базы, ее легко купить в силу универсальности USB. Например, это может быть USB-хаб или кабель semi-ridgid USB с разъемами «папа-мама».

В любом случае, это решение позволит расположить ваш Wi-Fi USB адаптер выше и дальше от предметов, которые могут быть на пути беспроводного сигнала от адаптера к точке доступа.

Совет 8. Используйте дополнительные антенны для Wi-Fi роутера.

Если ваш маршрутизатор имеет модернизируемые антенны, такие как серия ASUS RT или новый Linksys WRT1900AC , то вы можете попробовать поменять штатные антенны на модели с более высоким коэффициентом усиления.
Однако этот совет не применим, если ваша точка доступа использует внутренние антенны, разве что вы не дружите с паяльником. И не следует забывать про Wi-Fi клиентов, мощность которых также влияет на качество соединения.

Прежде чем решиться на замену беспроводного маршрутизатора, следует подумать об установки беспроводного расширителя диапазона. Это недорогое решение, имеющее свои плюсы и минусы.
Беспроводной расширитель диапазона принимает сигнал от беспроводной точки доступа и ретранслирует его, для увеличения охвата сети. В некоторых случаях — это единственный способ обеспечить связь для мобильных устройств, мощность радиоблока которых не сравнима с установленном в компьютере. Дополнительно, с помощью расширителя вы можете сегментировать вашу сеть для получения канала с высокой пропускной способностью.

И наконец, самый дорогой, но и самый радикальный способ увеличить пропускную способность и покрытие сети — приобретение новейшего Wi-Fi роутера или точки доступа с поддержкой 802.11ac . Пусть не все ваши компьютеры и мобильные устройства поддерживают новый протокол передачи данных, вы все равно получите прирост быстродействия. Так например, Asus RT-AC87U (RT-AC87R) поддерживает скорость соединения до 1300 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц. Что стало возможным благодаря использованию четырех каналов вместо двух и новых схем кодирования. Мощная начинка обеспечивает заметное преимущество в большинстве тестов, включая маршрутизацию, сервер VPN и работу с внешним диском. А с появлением новой прошивки ожидается поддержка функции MU-MIMO, способной повысить производительность при одновременной работе нескольких клиентов.

Замена главного «солиста» вашей беспроводной сети сопряжена не только с финансовыми затратами, но и c необходимостью настройки как самого устройства, так и внесения изменений в регистрационную информацию всех клиентов сети. Но если у вас четырех или пятилетний 2,4 802.11n маршрутизатор, вы должны обязательно рассмотреть вопрос о переходе на 802.11ac сеть. Этот класс оборудования обеспечивает потрясающую пропускную способность и диапазон.