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Retranmision de video sobre redes inalambricas

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VIDEOVIGILANCIA INALAMBRICA:

ABRIENDO LA PUERTA A POSIBILIDADES INFINITAS Y LLEVANDO LA VIGILANCIA A LA ERA INALAMBRICA.

LIBRO BLANCO

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LLAA VVIIGGIILLAANNCCIIAA EENNTTRRAA EENN LLAA EERRAA DDIIGGIITTAALL.. Hoy en día, las organizaciones públicas y privadas tienen infreaestructuras sofisticadas dispersas geográficamente que requieren una supervisión centralizada y el empleo de seguridad global y redes de vigilancia. Además, como el mundo se vuelve más sensible al asunto de la seguridad, el mercado y la demanda de soluciones de vigilancia muti-sitio son más rigurosas, y las normas de seguridad basadas en video son cada vez mayores. Uno de los más recientes desafíos de la seguridad a los que se enfrentan los profesionales es el despliegue viable, y rentable de infraestructuras de redes de seguridad a través de múltiples sitios remotos. En los últimos años, la industria de la videovigilancia ha dado pasos de gigante hacia la digitalización de la infraestructura. Esta tendencia continúa, porque la digitalización permite sustituir la capacidad limitada y la capacidad de redes de transmisión analógicas, con las innumerables oportunidades brindadas por redes IP. En particular, los sistemas basados en IP ofrecen la facilidad de integración e interoperabilidad con una multitud de sistemas, permitiendo el desarrollo de una gama de innovadoras infraestructuras de telecomunicaciones. Los sistemas de vigilancia basados en IP, ofrecen mucho más que simple control visual, a partir de un único y centralizado ordenador, que ofrece una gama de beneficios, que incluyen:

• Gestión en tiempo real y simultánea de vigilancia de las personas y de mercancías en varios sitios • Máxima calidad de grabación de sonido e imágenes. • Control de sistemas de alarma

Estos sistemas basados en IP requieren una adecuada infraestructura de red de banda ancha. Hoy en día, hay diferentes opciones para obtener el necesario acceso de banda ancha. Esto incluye acceso inalámbrico de banda ancha, que en muchos casos ofrece una excelente solución para reducir la brecha digital en las zonas que carecen de una infraestructura de cableado, así como una alternativa a DSL.

LLAA AALLTTEERRNNAATTIIVVAA IINNAALLÁÁMMBBRRIICCAA:: UUNN MMUUNNDDOO DDEE PPOOSSIIBBIILLIIDDAADDEESS La mayoría de las infraestructuras de cable, como el cobre, se desplegó mucho antes de la llegada de la revolución de Internet. Las tecnologías DSL se puede utilizar con esa infraestructura, sin embargo, existen diversas limitaciones, tales como la disponibilidad de DSLAM, la capacidad para llegar a lugares situados a distancia de DSLAM, y el tipo de datos que se puede transmitir. Además, la mayoría de la tecnología trabaja en modo asimétrico, favoreciendo el flujo descendente. Más recientemente, algunas organizaciones han desplegado las infraestructuras de fibra óptica. Sin embargo, esos despliegues son muy caros y requieren procedimientos administrativos y técnicos. La disponibilidad de tecnologías inalámbricas de banda ancha (bucle local inalámbrico) ofrece una alternativa interesante, cuando las tecnologías y la infraestructura de cable no está disponible o no puede proporcionar el rendimiento necesario. Esas redes también puede ser empleadas como un complemento a las

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redes de cable, ampliando la cobertura y / o capacidad y ofrecer nuevas posibilidades de modularidad y movilidad.

IIPP IINNAALLÁÁMMBBRRIICCOO PPAARRAA AAPPLLIICCAACCIIOONNEESS DDEE VVIIGGIILLAANNCCIIAA Dado que el acceso inalámbrico de banda ancha está disponible, las tecnologías de red de radio IP han ido evolucionando para proporcionar más ancho de banda, más alcance y más seguridad - todos los parámetros críticos para aplicaciones de vigilancia por vídeo. Además, la integración de sofisticadas técnicas de encriptación han facilitado el uso de la tecnología inalámbrica para aplicaciones sensibles militares y otras aplicaciones equivalentes. En aplicacions de videovigilancia en las zonas urbanas, ahora es posible de manera rápida y rentable desplegar las redes de CCTV en una serie de ámbitos, como lugares públicos, centros comerciales y zonas industriales, para garantizar la seguridad. La ventaja de este tipo de redes es que puede ser desplegado rápidamente con presupuestos asequibles, reduciendo los gastos operacionales. En mercados como el transporte público o la seguridad pública, el acceso inalámbrico de banda ancha abre el camino a vigilancia 24x7, que es inaccesible para la mayoría de las infraestructuras de cable avanzados. Las redes inalámbricas permiten a los vehiculos patrulla compartir videos de forma bidireccional, transmisiones de audio y otros tipos de datos, con los colegas o con sistemas de gestión situados en un único Centro de seguridad. Por otra parte, la misma infraestructura puede utilizarse para Acceso a Internet, mediante la utilización de VLANs.

LLAA MMOOTTIIVVAACCIIÓÓNN EECCOONNÓÓMMIICCAA -- LLAA RREEDDUUCCCCIIÓÓNN DDEE LLOOSS CCOOSSTTOOSS.. Fibra, cobre y cable requieren una importante inversión inicial. El CAPEX para los equipos de radio es mucho más económico, ya que está directamente relacionada con las necesidades actuales. Las redes de acceso de ario son modulares y pueden ser desplegadas muy rápidamente. En consecuencia, las redes inalámbricas garantizan un considerable ahorro en comparación con el despliegue de nuevas redes de cable, y un retorno de la inversión es considerablemente más rápido, sobre todo teniendo en cuenta los gastos periódicos de las líneas arrendadas o enlaces SDSL.

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¿¿ QQUUEE TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAA IINNAALLÁÁMMBBRRIICCAA?? Hay una serie de tecnologías inalámbricas en el mercado hoy en día que dan la sensación de que la conexión inalámbrica puede hacer cualquier cosa posible. Esto puede llevar a cierta confusión para el usuario final. Algunas precauciones específicas de usuario y arquitectura deben ser consideradas. El cuadro que figura a continuación es resumen de algunas de las tecnologías inalámbricas disponibles para entornos ETSI , sus características y la posible idoneidad para el uso en las zonas urbanas de vigilancia por vídeo.

TTOOPPOOLLOOGGÍÍAASS DDEE RREEDDEESS IINNAALLÁÁMMBBRRIICCAASS DDIISSPPOONNIIBBLLEESS.. Las redes de comunicaciones inalambricas usan radio-módems montados en edificios públicos o privados, torres de agua, postes o cualquier otra estructura elevada con el fin de optimizar las transmisiones. La zona de cobertura usa enlaces punto a punto (PtP) y punto a multipunto (PtMP), dependiendo de la topología y la arquitectura necesaria. La cobertura puede llegar a varios kilómetros (hasta 30 km y más para un enlace de alta capacidad en enlace PTP) y sirve para todo tipo de clientes públicos o privados. Las topologías PtP sólo permiten las comunicaciones entre dos puntos. Esta topología se utiliza ya sea para conectar una sola cámara remota o para la transmisión de un grupo de cámaras de seguridad desde un PC remoto.

La topologia PtMP consta de una estación base central donde se concentra el flujo de múltiples cámaras remotas situadas a una distancia unas de otras. Se trata de una infraestructura modular - que puede evolucionar según a las necesidades - en términos de capacidad y cobertura. Los puntos remotos se pueden añadir cuando sea necesario.

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CCOONNFFIIGGUURRAACCIIÓÓNN TTÍÍPPIICCAA PPTTMMPP Las redes inalámbricas malladas (Mesh) son otra topología. Estas redes son muy atractivas para aplicaciones de movilidad. Las redes malladas no son adecuadas para la calidad de señales de vídeo, ya que la calidad del servicio (QoS) no puede ser garantizada en grandes redes. Uno de los grandes problemas que se encuentran en las cámaras IP es la gran cantidad de ancho de banda necesario para mantener una comunicación con calidad, ya que se trata de una comunicación constante, y dependiendo del nivel de compresión del video, y del número de cámaras conectadas a una unidad remota, puede saturar o no la red. Por otra parte la gestión de eventos en los sistemas basados en cámaras IP, no tienen suficiente capacidad para gestionar las acciones – captura de fotos -, ya que hablamos de decimas de segundo en las que diversas acciones deben tener lugar, entre ellas la captura en una matriz digital de video de lo que esta ocurriendo en ese instante. Es por ello que determinadas funciones requieren disponer de un equipo informatico – que llamaremos Agente Electrónico - en el mismo punto de control, que gestione los eventos, pudiendo ser accedido el equipo en remoto.

Típica configuración de la red de malla.

En la actualidad todas las diferentes topologías antes mencionados pueden ser mixtas, de acuerdo con la configuración desplegada de la red de vigilancia por vídeo. En tales casos, el director del proyecto es responsable de la definición de la arquitectura más adecuada que proporcionará la mejor relación coste / rendimiento.

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IIDDOONNEEIIDDAADD DDEE LLAA TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAA IINNAALLÁÁMMBBRRIICCAA PPAARRAA LLAASS NNEECCEESSIIDDAADDEESS DDEE TTOOPPOOLLOOGGÍÍAASS DDEE VVIIGGIILLAANNCCIIAA PPOORR VVÍÍDDEEOO.. La siguiente tabla resume los diversos escenarios para el despliegue de una red de vídeo digital y las topologias recomendadas. Escenario Topologia Recomendada Cometarios Conexión de una sola cámara remota para video vigilancia sin gestión de eventos

Sistema PtP Cámara IP.

Conexión de una sola camara remota para video vigilancia y gestión de eventos

Sistema PtP Debe utilizar una cámara analógica, conectada a un Agente Eletrónico que realizará la gestión de eventos, estando el Agente Electrónico conectado mediante red IP, aplicando la compresión oportuna para la videovigilancia.

Conexión de un lugar remoto con varias cámaras agrupadas

Sistema PtP En este caso es altamente recomendable la utilización de cámaras cableadas a un equipo Agente Electrónico en el lugar remoto y transporte inalambrico de todo el video bajo demanda a un Agente Electrónico Centro de Control, situado en otro edificio.

Conexión de cámaras dispersas sobre un area urbana extensa

Sistema PtMP – sistema modular que permite la instalación de cámaras adicionales

En lugar de emplear un PtP para cada cámara, un sistema PtMP es más simple y sirve para todas las cámaras, por lo tanto, reduce el tamaño de la infraestructura central, instalación y operaciones. Este sistema puede ser completado por una red Mesh para llegar a las cámaras agrupadas en un reducida área de cobertura.

Empleo de varios grupos de camaras, con cada grupo en un area diferente y/o direccion en relación a la estación de control

Los sistemas PtMP concentran las camras distribuidas en cada area, y un sistema PtP llevara el flujo de video desde los grupos de camras hasta el centro de control

La combinación de dos topologias permite un sitema con mas disponibilidad de capacidad. Evita el posible dilema de la visibilidad entre las camaras y el centro de control como parte de una solución redundante al solapar las areas cubiertas por varias estaciones PtMP

CCAARRTTEERRAA DDEE PPRROODDUUCCTTOOSS WWIIRREELLEESSSS DDEE LLEEAADDEERR.. Leader se ha especializado en redes inalámbricas de banda ancha para infraestructuras desde hace más de 10 años. La compañía ha desarrollado una completa cartera de productos que ofrece soluciones para el mercado, operacionales y cumpliendo la reglamentación en cada pais. Las aplicaciones de seguridad requieren un alto nivel de fiabilidad, por lo tanto, Leader hace la elección natural para el despliegue de una infraestructura inalámbrica. Usando WiMAX y tecnologías HIPERLAN, los productos que Leader comercializa están diseñados para trabajar bajo las más duras condiciones ambientales. Además, los productos que Leader ofrece son capaces de superar los problemas de interferencias, típicamente encontradas en las zonas urbanas e industriales, y facilitar el acceso inalámbrico para redes de alta seguridad redes que son especialmente adecuados para aplicaciones de seguridad y protección. La amplia gama de productos que gestiona Leader PtP, PtMP y redes malladas (Mesh) dan al usuario final la oportunidad de seleccionar la mejor relación precio / rendimiento de la solución, sin tener que hacer sacrificios en modularidad, seguridad o fiabilidad de su red.

AASSIISSTTEENNCCIIAA YY AASSEESSOORRAAMMIIEENNTTOO Leader ofrece algo más que productos de alto rendimiento, también proporciona un completo servicio de consultoria de servicios profesionales para diseñar y validar la más adecuada arquitectura de red inalámbrica. Este servicio personalizado garantiza una oferta altamente competitiva.

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LLAA CCOONNSSTTRRUUCCCCIIÓÓNN DDEE UUNN AACCCCEESSOO IINNAALLÁÁMMBBRRIICCOO DDEE RREEDD DDEE VVIIDDEEOO VVIIGGIILLAANNCCIIAA CCOONN LLEEAADDEERR.. Como se señaló anteriormente, dos tipos de topologías inalámbricas pueden combinarse o utilizarse independientemente para crear diferentes configuraciones de redes digitales CCTV. En el siguiente cuadro se presenta una serie de posibles escenarios y la solución para satisfacer las necesidades de los clientes:

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LLAA CCOONNSSTTRRUUCCCCIIÓÓNN DDEE UUNNAA DDEE RREEDD DDEE VVIIDDEEOO VVIIGGIILLAANNCCIIAA CCOONN LLEEAADDEERR.. Leader dispone de una serie de Agentes Electronicos especializados en distintas áreas relacionadas con el tráfico. En el siguiente cuadro se presenta una serie de posibles escenarios y la solución para satisfacer las necesidades de los clientes: Identificación de matrículas, sobre vehiculo en movimiento o en lugares fijos. Con hasta 4 canales de identificación de matriculas.

Agente Electronico IBC Fijo y Movil. AE Administrador

Identificación de matricula y consulta sobre 5 bases de datos externas, con captura fotografica, video, y trabajando en espectro visible, con posibilidad de colocar infrarrojos. En distintas situaciones de visibilidad y con velocidades de hasta 200Km/h, en ambos sentidos.

Sistema anti-infractor. Permite la detección de la infracción, asi como la lectura de la matricula de todos los vehiculos que circulan por la zona de control, con fines de aforamiento y control de vehiculos sospechosos.

Agente Electronico ANF AE Administrador

Jusitificacion dinamica mediante la grabación en video propietario de distintos comportamientos en la zona de control, semaforo rojo, direccion prohibida, giro indebido, stop.

Espiras Opticas. Para el control de aforamiento de vehiculos con clasificación de los vehiculos e informes por tramos horarios en tiempo real

Agente Electronico EO AE Administrador

Idenfificacion de Incidentes. DAI Optico. Detección de incidentes en tuneles.

Agente Electronico DAI AE Administrador

Centro de Control de Trafico. Con sistemas de distribuidos e integración de los distintos Agentes Electronicos

Super Agente Electronico Agente Electronico CC Agente Electronico NL AE Administrador AE Control Remoto AE Control Remoto web

Todos los Agentes Electronicos integrados dentro de la red, son integrables dentro de la misma plataforma CC, de modo que con una red de banda ancha se pueden controlar todos los canales de video, con la correspondiente gestion de eventos para llamar la atención del operador, integrando telemetría, y acciones sobre dispositivos mecanicos a traves de contactos TTL.

CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAASS DDEE IINNAALLÁÁMMBBRRIICCOOSS PPAARRAA LLAASS ZZOONNAASS UURRBBAANNAASS DDEE VVÍÍDDEEOO VVIIGGIILLAANNCCIIAA Los Equipos destinados a la instalación exterior deberán cumplir las condiciones siguientes:

• Rango de temperatura operacional debe estar entre -40 a 55 ° C • Resistencia al mal tiempo y entorno: aislamiento de clase IP67 integrada • AC / DC fuente de alimentación, cable CAT5 entre ODU (Unidad al aire libre) y UDI (Unidad) • Protección a efectos eléctricos medioambientales • Herramientas de alineación de radio integradas.

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CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAASS IINNAALLAAMMBBRRIICCAASS YY EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS

El equipo para el despliegue en entornos urbanos debe ser resistente a las interferencias electromagnéticas, al mismo tiempo de licencia libre. Por consiguiente, la mejor banda de frecuencia es de 5,4 GHz, puesto que la banda de 2,4 GHz está muy congestionada por innumerables dispositivos Wi-Fi - independientemente de si son autónomos,profesionales o se integran en cajas de ADSL residencial. Además, las caractreristicas inalambricas deben permitir una fácil instalación, independientemente de las condiciones de visibilidad entre las cámaras y sus puntos de enfoque. • Wireless and Modem

º Frequency: 5.470-5.725 GHz º Channel size:

º Standard: 20 MHz (11 available channels) º Optional: 10 MHz (for better spectrum management in a compact environment) and 40 MHz (for optimization of the PTP links)

º Duplexing mode: TDD (Time Division Duplex) º Wireless access method: OFDM º Modulation: BPSK, QPSK, QAM16, QAM64 with two levels of code correction per level and automatic adaptation º Sensitivity (DBM): -71 for the highest modulation º Alignment and integrated diagnostics tools º Automatic channel detection

• OFDM modulation • Access device for CSMA-CA medium with DCF mechanism • Automatic adaptation of modulation level and rate of flow as a function of the environmental conditions, with 8 intermediate levels of modulation • Processing capacity: 40,000 packets per second, irrespective of packet size • Management of bandwidth by user and by direction (upward/downward link) * Ethernet broadcasts filtering • Automatic transmission power control • DFS feature compliant with ETSI EN 301 893 V1.3.1 standard (minimum) • Wireless data rate: 54 Mbps at the highest modulation in PtMP, 108 Mbps in PTP • Maximum FTP capacity: 40 Mbps per base station sector in PtMP, 70 Mbps in PTP • Maximum data rate per user: 32 Mbps FTP • Minimum guaranteed data rate: 2 Mbps in each direction • Maximum range: 30 km in LOS conditions Network Characteristics and Specifications • VLAN support (802.1Q)

º Trunk mode º Access mode º Hybrid mode

• QinQ VLAN support • End-to-end prioritization

º By VLAN (802.1P) º By IP ToS or DSCP (RFC791 or RFC2474) field º By UDP/TCP port

• VoIP support with entry control (including fast packet processing) • Graceful degradation in case of congested sector • Unused BW can be offered to other users on a best effort basis • Multicast and IGMP support Security • WEP 128 and AES 128 encryption • Support for FIPS 197 encryption

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• Access control of administrative functions • Protocol filtering (all, PPPoE only, IP only) • MAC address filtering (authorized or denied lists) • Blocking of remote Ethernet port Administration • Through Ethernet port or wireless link • Telnet • SNMP • Fixed or DHCP addressing • Remote modification and/or update of the configuration and/or the firmware

º By unit º By lot

• Counters and statistics º Traffic statistics (Ethernet and wireless) º Traffic by modulation level º Indication of the quality of the wireless link

Installation Conditions

• External hardware º Temperature: -40°C to 55°C

º Relative humidity: 5-95% º Protection: IP67

Conformance to Standards • EMC FCC part 15 class B • ETSI EN 489-1, EN 301-489 • Security UL 1950, EN 60950 • Lightning protection EN 61000-4-5 • Environment

º ETS 300 019 part 2-3 class 3.2E for internal units º ETS 300 019 part 2-4 class 4.1E for external units

• Transportation ETS 300 019-2-2 class 2.3 • Storage: ETS 300 019-2-1 class 1.2E • Radio FCC part 15, ETSI EN 301 753, ETSI EN 301 021, ETSI EN 301 893 (v1.3.1 August 2005)

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Sumario Al igual que muchas industrias que dependen de la capacidad de transferencia de datos entre múltiples sitios remotos, las redes inalambricas digitales ofrecen a la videovigilancia una serie de importantes beneficios: • Transporte de alta calidad de vídeo y señales de audio remoto de cámaras • Compartición en tiempo real de datos entre todos los elementos de la cadena de vigilancia • Alternativa real e indiscutible a las costosas infraestructuras tradicionales de cable, ofreciendo flexibilidad y modularidad. • Solución económica que se integra naturalmente en los entornos IP y ofrece la flexibilidad y la modularidad adecuada. Con diversas unidades desplegadas en España, Leader es un proveedor de soluciones de acceso inalámbrico para soluciones de banda ancha en redes PTP y PtMP. La solución modular de la oferta de productos, compra-conforme-creces y los servicios de consultores profesionales hace de Leader la elección natural para las organizaciones que deseen mejorar sus sistemas de seguridad y beneficiarse de las ventajas de una completa y probada solución de acceso inalámbrico de banda ancha. Leader con experiencia de más de 15 años en el sector de la convergencia de redes mixtas, cableadas e inalambricas le ofrecen la posibilidad de integrar sus redes para gestiones de ToIP, Seguridad, Datos y Videovigilancia, aplicando a su vez sobre estas redes soluciones avanzadas de mensajería y gestión documental.

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Traducción libre tomando como base el documento de Alvarion White Paper: Wireless Video Surveillance, ampliado con productos y servicios prestados por Leader Network Marketing, S.L. © Copyright 2008 Alvarion Ltd. All rights reserved. Alvarion® and all names, product and service names referenced herein are either registered trademarks, trademarks, tradenames or service marks of Alvarion Ltd. All other names are or may be the trademarks of their respective owners. The content herein is subject to change without further notice

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