Видеонаблюдение по радиоканалу: как работают беспроводные устройства на больших расстояниях

Сложно найти не знающего о сети wi-fi человека. Это же можно сказать и о главном недостатке этого соединения. При всей доступности, дальность действия wi-fi небольшая, так как с трудом преодолевает преграды в виде обычной стены.

Возможности роутера

Продаваемые для создания домашней сети маршрутизаторы обязаны быть ограниченными по мощности не более 100 мВт. Реально найти в продаже около 50 мВт. В результате при полном отсутствии механических преград, дальность действия wi-fi способна распространяться в радиусе 150 м от точки доступа. В помещении же это значение уменьшается до 50, без перегородок. Так же на распространение сети влияют тип протокола.

Определяющие зону условия:

1. мощность;
2. протокол. 802.11a, 802.11b, 802.11g – наиболее часто встречающиеся типы. От них зависит чувствительность прибора к помехам;
3. усиление антенн;
4. характеристики кабелей антенны. Длина и затухание;
5. наличие механических препятствий: перегородок, ограждений.

Многие роутеры не справляются и с помехами другого рода, например, микроволнами, осадками и даже туманом. Купив бытовой роутер, можно организовать сеть в радиусе одной квартиры или частного дома небольшого размера.

Помехи для сигнала wi-fi

Если задача маршрутизатора ограничивается подключением к интернету для нескольких устройств, то этого хватит. Нередки случаи слабого сигнала и появления «мёртвых зон» даже в таких условиях. Виной тому всё те же помехи.

Проблема возникает, когда имеется потребность выйти за пределы 50-ти гарантированных метров. Например, установить беспроводное видеонаблюдение у входа в дом или у ворот.

Дальность действия wi-fi камеры от 50 метров окажется недостаточной для передачи качественного видео на компьютер или другое принимающее устройство.

Довольно слабые возможности штатных маршрутизаторов не ставят крест на идее использования wi-fi в решении более сложных задач. Решить проблему можно техническими средствами и без вмешательства дополнительных приборов.

Расширение зоны распространения сигнала с помощью технических средств

Способ №1
 – для увеличения зоны сигнала используют вай фай роутер дальнего действия. Маршрутизатор мощностью около 1 Вт с возможным подключением антенн в состоянии обеспечить распространение wi-fi уже в километрах. Напомним, что официально использовать роутеры мощностью более 100 мВт запрещено без лицензии. Однако, в продаже их найти можно.

Мощный wi-fi роутер дальнего действия

Способ №2
— организовать систему из нескольких роутерах или с помощью повторителей. Не придётся искать запрещённые приборы или устанавливать антенны. Но и не всегда есть возможность установить дополнительную точку доступа, даже беспроводную, на требуемом пути.

Есть ещё минус — это качество повторяемого сигнала. Во-первых, при использовании дополнительных точек роутеров оно будет хуже в два раза. Во-вторых, независимо от прибора дочерние сети будут исправно работать только при свободном эфире.

Способ №3
увеличить дальность действия роутера установкой эффективной антенны. Это вариант увеличить мощность сигнала без приобретения запрещённого маршрутизатора. Стоит заглянуть в технические характеристики антенны. Рынок предлагает варианты с коэффициентом усиления до 13 дБ.

Мощная антенна для wi-fi роутера

Таким путём увеличиться площадь охвата, но появятся «мёртвые зоны». Плюс в том, что роутер хорошо также принимает сигналы от устройств. Это понадобится там, где подключается wi-fi камера, дальность действия которой тоже усиливается. Улучшить связь может не только более мощная антенна, но и несколько антенн на одном маршрутизаторе.

Ещё один тип роутера, который покрывает большую площадь — это двухдиапазонный с частотой 5 ГГц. Выигрывает за счёт работы на свободной частоте. Но помимо дороговизны ещё и подходит не ко всем гаджетам, камерам и другим устройствам.

Улучшение охвата сети с помощью правильной установки

Иногда достигнуть требуемого покрытия можно и без затрат на wi-fi передатчики дальнего действия, антенны и повторители.

7 способов увеличить зону действия:

1. вертикальное положение антенны. В наклонном положении сигнал тратится на распространение в пол и потолок. Это скорее оптимизация установки, но подойдет на небольшое расширение покрытия;
2. оптимальное расположение точки доступа. Последняя должна располагаться максимально близко к приёмнику или равноудалённо к нескольким;
3. минимальное количество помех между маршрутизатором и устройствами. Либо убрать серьёзные преграды, либо расположить устройства так, чтобы между ними не было помех. Это сложно организовать;
4. изменение режима роутера. Новый режим 802.11n имеет лучшие показатели распространения и качества сигнала. Неудобство заключается в невозможности подключиться к оборудованию с 802.11 B/G;
5. изменение канала работы маршрутизатора. Делается это в настройках. Фактически этот способ частный случай третьего пункта. Поможет он только от интерференционных помех соседних сетей;
6. усилить мощность. Речь идёт снова о настройках. Часто установлена только 75% мощности от возможной. Но изменив настройку до максимума, есть риск получить ухудшение качества сигнала;
7. закрыть дорогу распространению сигнала в ненужную сторону. Здесь помогут содержащие металл материалы, которые не пропускают сигнал.

Правильная установка wi-fi роутера

Некоторые из этих способов трудно выполнимы на практике. Если зеркало ещё можно перевесить, то железобетонную стену никуда не деть. Найти подходящее место точке доступа легко, но не факт, что там будет розетка. К тому же эти средства не очень эффективны, но не не слишком затратны и решают некоторые проблемы. В любом случае метод надо подбирать соответственно цели. Далее рассмотрим настройку сети при организации видеонаблюдения.

Настройка распространения сигнала для видеонаблюдения

Если говорить об устройстве наружной wi-fi камеры, то у распространения сигнала в зоне действия вай фай роутера будут две проблемы: площадь охвата и большое количество помех. Поэтому оптимальными вариантами будут использование сильной антенны и оптимизация расположения как роутера, так и камер.

Радиус действия wi-fi камеры также зависит от атмосферных явлений, поэтому эффективным вариантом представляется выносная антенна или расположение повторителя на улице. Это поможет не только усилить радиосигнал, но и избежать дополнительных помех: стен, перегородок и остальных преград в здании.

Настройка сигнала вай-фай для видеонаблюдения

Обеспечить требуемое покрытие можно посредством мощного роутера. Но о недостатках его использования уже писалось выше. Хотя есть и уличное исполнение, которое сделает распространение сигнала эффективным, а в случае с видеонаблюдением качество передаваемой маршрутизатору информации крайне важно.

Из всех вышеописанных способов вряд ли будет достаточно ограничиться одним. Чтобы увеличить дальность вай фай камеры, а тем более нескольких, понадобится комбинировать два и более метода. В случае со съёмкой важно не только обеспечить связь между камерой и приёмником видео, но и установить стабильное соединение.

Дальность wi-fi зависит от технических характеристик точки доступа и её настроек. Особенность распространения беспроводной сети в том, что оно зависит от внешних факторов. В бытовых условиях бюджетный вариант обеспечивает небольшое покрытие. Для комфортного использования на крупных площадях и на дальние расстояния, придётся прибегнуть к разного рода ухищрениям. Последних, к счастью, не так уж и мало.

Всем привет! И сегодня мы наконец-то дошли до вопроса организации законной слежки внутри дома, на предприятии, на складе или где бы то ни было. Видеонаблюдение по WiFi — это отличный способ не тратить свои силы и время и быстро подключить конечную камеру к маршрутизатору. Сегодня в статье мы поговорим о всех плюсах, минусах и подводных камнях, с которыми могут встретиться пользователи, устанавливающие камеры видеонаблюдения в беспроводном режиме.

Сразу скажу небольшую вещь про Wi-Fi, к сожалению, многие путают данное понятие с интернетом. Но это разные вещи, об разницы я сейчас писать не буду, так как об этом уже есть отдельная и полная статья от моего коллеги. С ней вы можете ознакомиться тут.

Содержание

Принцип работы

Особо рассказывать тут нечего, но возможно кому-то будет полезно узнать что-то новое и как работает беспроводная IP камера. Беспроводные камеры удобны тем, что не нужно мучиться и протягивать кабеля. Особенно это удобно в местах, где протянуть провода просто невозможно. Вы приобретаете подобное устройство. Настраиваете его и подключаете к центральному маршрутизатору.

При желании, если нет роутера, можно подключить к компьютеру, если у него есть отдельный Wi-Fi модуль. Тогда комп или ноут будет выступать неким подобием сервера видеонаблюдения. Но чаще всего подключение идёт именно к центральному роутеру. Он принимает сигналы от камеры и даёт к ней подключиться: из внутренней сети, так и из внешней.

Также есть возможность настроить запись видеофайлов на сервер, который можно настроить как на компьютере, так и на роутере. Также можно вывести перекачку файлов на облако. Но обычно облако платное. Поэтому многие довольствуются обычным MicroSD. Подобный слот есть на всех аппаратах, поэтому запись будет идти прям на камеру.

Разновидности

Самое грубое распределение можно сделать: на внутренние и внешние. Те в свою очередь можно и далее делить на другие подгруппы, но пока разберём эти модели. Внутренние камеры обычно устанавливаются внутри помещения и поэтому имеют более простую конструкцию. Из-за чего и стоят они дешевле.

Также их можно разделить на обычные стационарные, которые можно крепить и вешать на стены или потолок. Так и на мобильные, которые можно поставить на стол, стул или шкаф. Подобными обычно пользуются молодые родители. Их ещё называют радио- и видео-нянем.

Далее идут внешние аппараты. Они обычно большие, массивнее и стоят дороже. Все из-за дополнительной защиты от влаги, пилы, а также более дорогих материалов, которые устойчивы к морозам и жаре. Стандарт защиты от влаги и мелких частиц имеет вид IPXX:

• Первая цифра определяет степень защиты от пыли и мелких частиц по размеру.
• Вторая определяет защиту от воды и влаги.

Также нужно учитывать, насколько камеры защищена от морозов и жары. Многие не учитывают эти факторы и покупают внешние камеры, а позднее они выходят из строя. Не нужно забывать про наши суровые Русские зимы. Поэтому перед покупкой нужно просмотреть среднюю температуру в вашем регионе и городе, и уже от этого отталкиваться при выборе.

Плюсы, достоинства и минусы с недостатками

Про одни плюс WiFi камеры я уже упомянул. Не нужно протягивать провода, тратить силы и время, но данное достоинство становится и неким минусом. Как вы наверное знаете, подобные камеры ничего не будут из себя представлять без центрального вай-фай маршрутизатора, которые и будет опорным пунктом. И тут встает другой вопрос – а на сколько далеко будет бить роутер. Какой бы хороший не был бы интернет-центр, он все равно ограничен радиусом своего Wi-Fi модуля и антенн.

Тут приходит другие проблемы. Стены, арматура, зеркала и другие неприятные материалы будут глушить сигнал. Поэтому диапазон будет снижаться. С проводом таким проблем не будет, хоть он и также ограничен по длине. Вот тут на помощь, приходят повторители, но бывают случаи, когда и они не смогут помочь. В большой организации нужно ходить, смотреть и выбирать – в каком месте сигнал хуже, а где лучше. Можно также воспользоваться платными программами, которые анализируют всю территорию охвата вайфай сигнала.

Но для дома и пары камер данная проблема некритичная. В крайнем случае можно купить более дорогую и мощную модель или прикрутить к старичку маршрутизатору – антенны побольше. У современных подобных камер есть собственные приложения, с помощью которых можно управлять камерой и следить за происходящим в режиме онлайн из любой точки планеты.

На более дорогих камерах стоят инфракрасная подсветка, которая позволяет отлично видеть даже в полной темноте. Аппарат можно настроить таким образом, чтобы он начинал съёмку только при динамической картинке – то есть если кто-то появится в кадре, то камера сразу же начнёт писать.

Есть даже возможность настроить SMS оповещение, ведь вы не всегда можете постоянно следить за квартирой. А так, если у вас дома или в квартире появится незваные гость на телефон придёт смс-ка. Возможности у камер могут отличаться от производителя, а также от комплектации и программного обеспечения, поэтому перед покупкой нужно обязательно уточнить какую камеру лучше приобретать.

Ещё хочется упомянуть про один важный недостаток, а именно про – радиопомехи. Так как у нас камеры подключаются по радио-стандарту, то все подобные устройства подвержены помехам от других устройств, которые также работают на подобной радиочастоте: телефоны, микроволновые печи, соседские роутеры.

Для предприятий опаснее всего будет использование злоумышленниками «глушилок». Это небольшие устройства, которые полностью глушат Wi-Fi сигнал на всех каналах. В таком случае отличной защитой будет приобретение и запись видео файлов на съёмный диск на самой видеокамере.

Какую лучше выбрать

Как сказал один мудрец, просмотри 1000 вариантов и выбери 1. Поэтому в первую очередь не нужно торопиться, даже если вам какая-то камера понравилась больше других. Я бы советовал просмотреть как можно больше моделей. Я советую просмотреть мой обзор домашних камер тут.

Там я рассказываю какие модели наиболее приемлемы для домашнего использования. Также я привожу несколько популярных моделей по разной цене. В дополнение хочу порекомендовать статью по комплектам видеонаблюдения. Там приведены варианты полного комплекта – просто покупаешь, устанавливаешь и настраиваешь.

Также нужно примерно определиться с дальностью действия и просмотра камеры. На это будет влиять в первую очередь разрешение матрицы. Подобные камеры стоят достаточно дорого, но они того стоят. Нужно также учитывать место установки, а уже от этого определить угол просмотра. Для улицы можно прикупить одну купольную камеру, которая будет просматривать почти весь угол обзора в пределах 180 градусов. Поворотными камерами также можно управлять как с приложения, так и через Web-интерфейс.

Благодаря доступной сегодня технологии Wi-Fi, появилась возможность смонтировать систему видеонаблюдения, не используя привычные кабельные линии. На смену проводным камерам пришли беспроводные Wi-Fi модели. На первый взгляд, они намного удобнее. Быстрота и простота монтажа, а также невысокая стоимость – вот их основные преимущества. Но, при всех достоинствах беспроводных камер, данный тип так и не получил массового распространения. Попробуем разобраться почему.

Содержание

Особенности использования беспроводных камер

Качество и устойчивость сигнала напрямую влияют на работу беспроводной сети видеонаблюдения. При этом, расстояние между камерой и точкой доступа зависит от ряда факторов:

• мощность передающей станции;
• наличие препятствий (стен, окон, дверей, посторонних предметов) в зоне прохождения сигнала;
• погодные условия (для уличных камер);
• электрооборудование, работающее с беспроводной сетью на одной частоте

А чем больше камер подключено к сети — тем меньше скорость передачи сигнала от каждой из них.

Все эти особенности учитывают при построении беспроводной сети видеонаблюдения. Дальность установки камер увеличивают, используя ретранслирующие антенны: параболические, секторные, одно- и разнонаправленные.

Выбор модели антенны также зависит от места размещения:

• наружные –для установки на улице;
• внутренние — для помещений;
• универсальные.

Улучшить прохождение сигнала в беспроводной сети можно, используя современные принципы построения систем и стандарты передачи данных:

• работа в диапазоне с частотой 2,4 Ггц или 5Ггц;
• применение стандартов 11n, 802.11g, 802.11b;
• сила сигнала от 0,46 децибел;
• ограничения видео до значения в 1 мегапиксель;
• отсутствием препятствий между точкой доступа и камерой. Использование в качестве точки доступа современного сетевого оборудования позволит повысить скорость передачи данных со стандартных 54 Мбит/сек — до 150-300 Мбит/сек.

Область применения

Перечисленные особенности ограничивают использование беспроводной технологии в среде видеонаблюдения. Поэтому, IP-камеры с Wi-Fi востребованы в домашних сетях и офисах, особенно если требуется только просмотр в режиме реального времени.

Еще одна область применения — временные мероприятия: различные выставки, конференции, строительные площадки. Разворачивать проводную сеть в этом случае нецелесообразно. А по завершении систему можно быстро свернуть и перенести в другое место.

Отдельная сфера применения  IP-камер с Wi-Fi — объекты культурного наследия. Прокладка кабелей, как скрытая, так и наружная, в музеях и памятниках архитектуры может быть запрещена.

Достоинства и недостатки беспроводных Wi-Fi камер

IP-камеры с Wi-Fi выгодно отличаются от своих кабельных аналогов следующими показателями:

• Простота монтажа. В случае с беспроводными моделями нет необходимости закупать провода и прокладывать кабельные линии.
• Свобода вариантов размещения. Wi-Fi камеры привязаны только к источнику электроснабжения — бытовой розетке 220 В. Адаптер питания обычно идет в комплекте поставки. Некоторые модели работают автономно — от батареек или аккумуляторов.
• Для проводных IP-камер существует ограничение передачи сигнала по кабелю – витой паре. Устойчивая работа гарантирована на расстоянии до 100 м от точки доступа. У Wi-Fi моделей такого ограничения нет. Дальность установки зависит от мощности передающего устройства, а также помех в зоне приема. На открытой местности устойчивый сигнал передается на расстояние порядка 300 м.
• Создание малых сетей видеонаблюдения без участия сетевого оборудования. Wi-Fi камеры это устройства с собственным IP адресом. Поэтому система из 1-3 камер они может самостоятельно передавать информацию в облако.
• Объединение с существующими проводными системами. В этом случае Wi-Fi камеры расширят функционал и охват среды видеонаблюдения, дополнят систему безопасности и контроля управления доступом
• Онлайн просмотр изображения с камер в любой точке мира и передача информации в облачное хранилище.

Но, при всех достоинствах, Wi-Fi видеонаблюдение так и не получило массового применения. В ассортименте профессиональных брендов беспроводные модели представлены в очень ограниченном количестве. Почему так происходит?

• Нехватка пропускной способности. Если камеры находятся в общей сети — пропускной способности может не хватить. В этом случае неизбежны задержки передачи изображения и подвисание смежной техники, также подключенной по Wi-Fi. Чтобы этого не происходило — видеонаблюдение выделяется в отдельную сеть.
• Нестабильность сети. На качество передачи данных в Wi-Fi среде оказывают влияние работающие электроприборы (СВЧ-печь, офисная техника и т.д.), а также другие сети Wi-Fi.
• Потеря сигнала может быть расценена системой, как ложное тревожное событие. Данная функция отключается в настройках, но тогда намеренный вывод камер из строя пройдет незамеченным.
• Необходимость установки антенны. Радиус использования оборудования беспроводного видеонаблюдения напрямую зависит от мощности ретранслятора.
• Безопасность. Злоумышленникам гораздо проще подключиться к беспроводной сети, чем к внутренней проводной. Поэтому шифрование данных и фильтрация MAC- адресов — обязательное условие использования камер с Wi-Fi в системе видеонаблюдения.

На видео: Достоинства и недостатки вайфай видеонаблюдения.

Особенности выбора модели Wi-Fi камеры

Корпус Wi-Fi камер аналогичен проводным моделям. По виду корпуса выделяют:

• Купольные камеры — в виде полусферы, для использования внутри помещений. Могут оснащаться поворотным объективом, микрофоном и динамиком. Некоторые модели имеют функцию обратной связи.
• Корпусного типа — монтируется на кронштейне и подходит также для уличного использования;
• Модульные, выполненные в виде флэшки, для установки скрытого видеонаблюдения.

Степень защиты корпуса
выбирают в соответствии с местом установки камеры. Для размещения внутри помещений достаточно защиты от проникновения внутрь прибора пыли. Такой уровень соответствует значению IP 30. Для наружных камер подбирают модели с IP 45-64. Они надежно защищены от капель дождя и струй воды.

Объектив.
Качество изображения напрямую зависит от фокусного расстояния. Но для видеосъемки не менее важен угол обзора. Вариофокальные  объективы позволяют изменять фокусное расстояние и подстраивать угол в зависимости от параметров помещения. Максимальный обзор имеют так называемые объективы “рыбий глаз”: камера устанавливается в центре потолка и снимает все помещение с одной точки.

Разрешение матрицы.
Для удовлетворительного качества видеонаблюдения достаточно разрешения 1 мегапиксель.

Также практически все модели оснащаются  инфракрасной подсветкой, для съемки в полной темноте. В более дорогих вариантах есть датчик движения и звука, позволяющий начинать запись при их срабатывании. Это значительно экономит место на запоминающем устройстве и сокращает время просмотра внештатных ситуаций.

Некоторые модели IP-камер с Wi-Fi оснащаются внутренним накопителем для записи информации на случай сбоев сети и аккумулятором, обеспечивающим автономную работу.

Беспроводное видеонаблюдение можно объединить с существующими аналоговыми и цифровыми сетями. Но, поскольку беспроводной сигнал распределяется на все устройство, точку доступа Wi-Fi камер рекомендуется выделить в отдельную сеть. Просмотр изображения ведется с компьютера или любого мобильного устройства в режиме реального времени. Если требуется запись видео — к приемнику подключается рекордер или видеорегистратор. Некоторые производители реализуют функцию передачи данных в облачные сервисы. Также, на договорных условиях, организуется запись и хранения видео в облаке.

Удешевление технологий позволило сделать видеонаблюдение на базе беспроводных камер более доступным. Данные решения с успехом используются в системах безопасности домашнего и офисного сегмента. В случаях, когда нет возможности проложить кабель, Wi-Fi видеонаблюдение применяется у корпоративных пользователей.