Аналіз та вибір обладнання для системи моніторингу дорожнього руху м. Львова до Євро 2012

Wi-Fi — це система більш короткої дії, що зазвичай покриває сотні метрів, яка використовує неліцензовані діапазони частот для забезпечення доступу до мережі. Зазвичай Wi-Fi використовується користувачами для доступу до їх власної локальної мережі, яка може бути не підключена до Інтернету. Якщо WiMAX можна порівняти з мобільним зв'язком, то Wi-Fi швидше схожий на стаціонарний бездротовий телефон.

WiMAX і Wi-Fi мають зовсім  різний механізм Quality of Service (QoS). WiMAX використовує механізм, заснований на встановленні з'єднання між базовою станцією та пристроєм користувача. Кожне з'єднання базується на спеціальному алгоритмі планування, який може гарантувати параметр QoS для кожного з'єднання. Wi-Fi, в свою чергу, використовує механізм QoS подібний тому, що використовується в Ethernet, при якому пакети отримують різний пріоритет. Такий підхід не гарантує однаковий QoS для кожного з'єднання.

Через дешевизну і простоту установки, Wi-Fi часто використовується для надання клієнтам швидкого доступу в Інтернет різними організаціями. Наприклад, у більшості кафе, готелів, вокзалів та аеропортів можна виявити безкоштовну точку доступу Wi-Fi.

 

 

 

WiMAX-2

 

В жовтні 2010 року інститут інженерів  електроніки та електротехніки (IEEE) затвердив стандарт IEEE 802.16m, відомий як як WirelessMAN-Advanced і WiMAX-2. Він дозволить підвищити пропускну здатність бездротових мереж в кілька разів. Так, стаціонарне обладнання в мережах нового покоління зможе приймати дані на швидкості до 1 Гбіт / с, а мобільні гаджети та портативні комп'ютери - до 100 Мбіт / с. При цьому збережеться зворотна сумісність з існуючим устаткуванням WiMAX.

Перша публічна демонстрація можливостей WiMAX 2 була здійснена на виставці CEATEC JAPAN 2010 в Токіо:[1] Samsung Electronics і UQ Communications показали в дії експериментальну систему WiMAX 2 з пропускною здатністю 330 Мб / с. Використовуючи комерційну базову станцію Mobile WiMAX виробництва Samsung партнери здійснили одночасну трансляцію Full-HD 3D-відео та 16 Full-HD-відео на чотири великоформатних (Large Format Display) телевізора.

Стандарт WiMAX 2 повинен прийти на зміну нинішньому WiMAX (802.16e) і стати гідним конкурентом LTE. Його підтримує альянс комп'ютерних фірм, в числі яких Intel, Motorola і Samsung. Поява більш швидкісних стандартів бездротового зв'язку цілком затребуване ринком. За оцінкою аналітиків Cisco, мобільний інтернет-трафік у світі буде щорічно подвоюватися і до 2013 року зросте до 2,2 млн терабайт на місяць, в основному, за рахунок збільшення частки відео. За п'ять років відеотрафік для мобільних пристроїв зросте більш ніж в 100 разів.

 

WiMAX-3

 

Відразу після прийняття  стандарту IEEE 802.16m (WiMAX-2) ініціативна група під назвою PAR (Project Authorization) почала роботу над новою версією цього стандарту IEEE 802.16n (WiMAX 3.0), який повинен забезпечити користувачам абсолютно неймовірні швидкості доступу до мереж - 10 Гбіт для каналів фіксованого зв'язку і до 1 Гбіт для мобільного зв'язку. Планується, що стандарт WiMAX 3 буде прийнятий протягом найближчих 3-5 років.

У жовтні 2010 року орган IEEE схвалив стандарт 802.16m, як розширення стандарту IMT. Стандарт IEEE 802.16m передбачає мобільний доступ до мереж передачі даних на швидкості до 100 Мбіт. Додатково стандарт IEEE 802.16m пропонує такі важливі поліпшення, як багатокористувацьку чергу пакетів MIMO (багатоканальний вхід - багатоканальний вихід), обслуговування магістральних каналів в інтересах відразу декількох операторів, а також так звані «кооперативні комунікації», в яких кожен абонент вносить свій внесок в обслуговування знаходяться поблизу інших абонентів. Крім усього іншого, новий стандарт пропонує повну підтримку фемтостільників, мереж з самоорганізацією і ретрансляторів. Про впровадження стандарту WiMAX 2.0 уже заявили найбільші світові організації з державної і індустріальної сфери.

Стандарт WiMAX 3.0 (IEEE 802.16n), покликаний прийти на зміну щойно прийнятому стандарту WiMAX 2, буде ще більш швидким  і універсальним. Пропускна здатність  мереж повинна стати в десять разів більшою, ніж у самих сучасних діючих мережах, пропонуючи багатоканальні черги 4 × 8 MIMO і «зчеплення каналів». Оскільки стандарт WiMAX 3.0 використовує відразу 10 каналів шириною по 6 МГц, у мовних станцій з'являється небувала раніше можливість передавати телевізійний сигнал відмінної якості з апарату розміром не більше валізи. Фактично, це може означати кінець звичного телебачення з ефірним мовленням, яке можна приймати на домашню антену.

Варто зауважити, що зараз  розвиток бездротового широкосмугового  доступу в Інтернет розвивається надзвичайно швидко. За даними дослідницької компанії ABI Research, зараз вже більше 2 млрд. людей на Землі живуть в зоні покриття високошвидкісних мереж. Зараз у світі працює понад 500 мереж 3G, в найближчому майбутньому планується офіційний запуск понад 300 мереж WiMAX і LTE . За оцінками компанії In-Stat, до 2014 року в світі буде працювати до 2 млрд. мобільних пристроїв з вбудованою підтримкою широкосмугового мобільного зв'язку.

2.5. Технологія 4G

 

      4G— четверте покоління пересувного (мобільного) радіозв’язку наступник стандартів, які відносяться до 3G та 2G. Перший прихід поколінь відбувався при переході з аналогових (1G) до цифрових стандартів передачі на початку 1990-х. Наступний крок (3G) приніс підтримку мультимедіа, передачу з розширеним спектором. Очікуваний перехід до 4G принесе All-IP із комутацією пакетів, мобільний широкосмуговий доступ із швидкостями до гігабіту за секунду при передачі із використанням декількох несучих.

Класифікація

Міжнародний телекомунікаційний союз  International Telecommunication Union, ITU до стандартів четвертого покоління відносить стандарти мобільної передачі затверджені у специфікації ITM-Advanced у жовтні 2010 року, кандидатами у четверте покоління були визначені 6 радіоінтерфейсів, серед них варіанти LTE-Advanced (3GPP LTE Release 10) та WiMax Release 2 (IEEE802.16m).

Незважаючи на використання деякими операторами позначень  «4G» та «четверте покоління» у  рекламі послуг що надаються у стандартах Mobile WiMax (маються на увазі оператори Freshtel та Інтеллеком) (IEEE802.16e) та LTE, такі мережі не є відносяться до мереж IMT-Advenced, і не є кандидатами у четверте

и Женеві Міжнародний телекомунікаційний союз (ITU) завершив проведення оцінки шести технологій, представлених у якості можливих технологій міжнародного мобільного бездротового зв’язку 4G, також відомої як IMT-Advanced. Результатом узгодження цих пропозицій двом технологіям було присвоєно офіційне визначення IMT-Advanced:

«LTE-Advanced»

«WirelessMAN-Advanced».

Це дозволяє їх кваліфікувати  у якості справжніх технологій 4G

2.6. Розрахунок регенераційної ділянки оптичного волокна для системи моніторингу дорожнього руху Євро 2012 м.Львова

 

Згідно із завданням я  повинен розрахувати регенераційну  ділянку за вказаним маршрутом який я обрав з Атс(Аркада-х,ТзОВ),яка розташована на вул.Любінська,191а і до стадіону Арена-Львів розташований на Вул.Стрийській.З міркувань зручності прокладання та обслуговування прокладаємо  трасу вздовж автошляхів. Це забезпечить не тільки зручність, а й швидкість усунення обривів, поломок тощо.

В якості оптичного кабелю застосуємо кабель марки ОКЛК-01-6-8-10/125-0.36/0.22-3.5/18-1.0-(нг) який працює на довжині хвилі 1310 нм. Цей кабель призначений для прокладки в трубах,  шахтах і тунелях, блоках і колекторах кабельної каналізації, в ґрунтах всіх категорій, на мостах, через болота і водні переходи. В даному кабелі використовуються одномодове ОВ з ненульовою зміщеною дисперсією  марки LEAF CPC 6 виробництва фірми КОРНІГІН.

 

 

 

Параметри кабеля ОКЛК-01-6-8-10/125-0.22-3.5-1.0-(нг)

Кількість ОВ	8
Діаметр кабеля, мм	15.0-28.5
Діаметр серцевини, мкм	10
Діаметр оболонки, мкм	125
Коефіцієнт загасання, дБ/км	0.22
Хроматична дисперсія, пс/нм·км	3.5
Будівельні довжини, км	2, 3, 4, 6

Визначення довжини регенераційної ділянки по затуханню.

Оптична потужність, яка  поступає на приймач, залежить від: потужності джерела випромінення ; втрат потужності в з’єднаннях джерела випромінювання з волокном і волокна з приймачем випромінювання ; втрат потужності в нероз’єднуваних з’єднаннях волокон , при стикуванні сусідніх будівельних довжин оптичного кабелю; втрати потужності внаслідок затухання в кожному з послідовно зєднаних волокон , де - коефіцієнт затухання ОВ будівельної довжини .

Потужність джерела випромінювання повинна перекривати всі ці втрати, і її рівень повинен бути більшим мінімально допустимого рівня потужності (чутливості) на деяке значення експлуатаційного запасу. Цей запас необхідний через погіршення (деградації) параметрів ОК і ПРОМ.

Енергетичний потенціал  апаратури ВОСПІ  використовується для перекривання усіх видів втрат в лінійному тракті, тобто повинен забезпечуватись баланс потужностей:

де  - довільні складові втрат на участку регенерації. З останнього виразу отримаємо розрахунок запасу по потужності, дБ:

де  - кількість з’єднань ОВ-ОВ, рівна цілій частині з відношення .

Отримуємо формулу  для розрахунку довжини ділянки  регенерації по затуханню:

Відповідно, якщо всі будівельні довжини на ділянці регенерації однакові, тобто , і , тоді

Мінімальна довжина ділянки  регенерації, км

де  - діапазон АРП приймальної частини апаратури

 

Розрахунок довжини регенераційної ділянки по дисперсії

 

Довжину регенераційної ділянки  обмежує також розширення імпульсу у волокні. Розширення імпульсу залежить від типу оптичного волокна (одномодове або багатомодове, ступінчасте або  градієнтне) та ширини спектральної лінії джерела. Явище розширення імпульсів, як наслідок їх розповсюдження через оптичне волокно називається дисперсією.

Величину розширення імпульсів  характеризує середньоквадратична  ширина імпульсної характеристики . Для одномодових волокон в паспортних данних вказана нормована хроматична дисперсія яка зв’язана з наступним співвідношенням

;

 

 

де  - ширина смуги джерела випромінення

тоді максимальна довжина  ділянки регенерації

 

;

 

де  - швидкість передачі інформації

довжина регенераційної ділянки 

 

 

З двох значень і вибираємо найменше, це і буде довжина регенераційної ділянки. .

 

Довжина траси від АТС  до стадіону складає 11км.

 

Рисунок 2.6 Розрахунок довжини регенераційної ділянки

3. Проект системи моніторингу дорожнього руху Євро 2012 яке проводитиметься в м.Львові

3.1. Побудова системи відеоспостереження.

 

Моїм завданням  є реалізація системи моніторингу  біля стадіону Арена-Львів ,щоб забезпечити  надійність рух ,як людей так і  транспорту, та уникнути  різних аварійних ситуацій, я встановлю на системах дорожніх шляхів відеокамери і веб камери . Це дасть мені змогу фіксувати усе, шо буде відбуватися на даній ділянці, а також фіксувати порушників дорожнього руху і порядку та слідкувати за їхніми діями. Хоча на час проведення Євро 2012 буде чимало  охоронців правопорядку система стеження не завадить,а раче покращий і допоможе у  їхній роботі.Я підключу камери там де буде зосереджена найбільша кількість автотранспорту, тобто на перехрестках, це дась змогу униунути заторів і врегулювати рух.Підключення здійсню до прокладеної мною мережі .Також використаю систему відеоспостереження на автобусах які курсуватимуть до стадіону.

 

Віддалена Веб камера:

 

 

 

 

Web-камери підключаються до мережі Internet через порт 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet або за допомогою модему через послідовний порт. Після фізичного підключення до мережі web-камері присвоюється IP-адресу. Найчастіше IP-адреси по замовчуванню у web-камери встановлюється або за допомогою відповідної функції стандартного web-браузера, або командою DOS, яка використовує для ідентифікації серійний номер web-камери. Крім того, фірми-виробники розробляють спеціальні програми для web-камер, значно спрощують процедуру присвоєння web-камері IP-адреси (наприклад, IP Installer компанії AXIS Communications). Завдяки вбудованому програмному забезпеченню для web-сервера, FTP-сервера, FTP-клієнта, e-mail клієнта та ін, web-камера підключається безпосередньо до LAN / WAN / Internet мережі і працює в ній як самостійний мережевий пристрій. Це відрізняє web-камери від звичайних комп'ютерних камер, які вимагають обов'язкового підключення до персонального комп'ютера через USB або LPT порт. Крім того, web-камери можуть підтримувати роботу з одними скриптами і JAVA-аплетами.                                                                                                                                                                           

 

 

У автобусах  я використаю веб камеру фірми  Pelco by Schneider Electric.Це нова серія камер IES0 вони мають захишений корпус для уникнення вандалізму,може працювати при -30%С.Використовують 1/3-дюймовий CMOS-сенсор з WDR 60 дБ, технологія Sarix мають здатність здійснювати багатопотокову трансляцію зображення з роздільною здатністю до SVGA при 30 к/с у форматах H.264, MPEG-4 і M-JPEG. Для управління по мережі ця камера відеоспостереження дозволить використовувати веб-браузер, штатний ПО Pelco, а також програмні комплекти інших виробників, наприклад, Milestone, Cisco і інші.В цих камерах забезпечино максимальне стиснення відео потоку при високій якості зображення, завдяки чому зображення можна передавати віддаленим користувачам з мінімальним навантаженням на мережу.Ці камери є ідеальним варіантом для створення моніторингу (відео спостереження)у автобусах.

    А на перехрестку я встановлю камери CNB СNB-BBM21- це чорно білі камери, завдяки чому вона краше зафіксовувати рухомі об’єкти,вона здатна працювати як в день так і в ночі,у неї висока чутливість 0.01 люкса, ПЗС-матрица: 1/3 Sony Super HAD II.встановлю її на стовбі електропередачі.

 

 

 

 

Рисунок 3.1 Місце встановлення камер

 

 

           Роль телевізійної камери - не відлякувати відвідувачів, а фіксувати ситуацію в контрольованому приміщенні.  
У приміщенні слід використовувати камери з автоматичною діафрагмою для автоматичної компенсації зміни освітленості в різний час доби. Залежно від плану приміщення вибирається об'єктив з необхідним кутом зору.  
Для отримання зображення підвищеної якості слід використовувати камери з підвищеною роздільною здатністю (більше 500 ліній).  
Додаткові можливості і сервісні пристрої відеокамер.