Tecnologie

SISTEMI DI ALLARME WIRELESS

Ne è stata fatta di strada dal lontano 1852, quando venne registrato il primo brevetto di un sistema meccanico di rilevazione dell'apertura di una porta o finestra da parte di due inventori (L.J. Worden e E.H. Space) dello stato di NewYork. Da allora la tecnologia si è evoluta nel tempo, portando alla comparsa dei primi dispositivi wireless per antintrusione già nel 1984.Quelli furono i progenitori dei più moderni e sicuri sistemi attualmente in commercio.

 

Negli ultimi 10 anni si è visto un aumento delle vendite di sistemi di allarmi wireless (ovvero senza fili) a discapito dei più classici allarmi cablati, ovvero che richiedono il posizionamento di cavi di collegamento tra i vari componenti del sistema (centralina, sirena, sensori, telecamere).

Per capire meglio come funziona un sistema di allarme senza fili (wireless), bisogna anzitutto parlare di "trasmissione via radio". La trasmissione via radio si è rivelata particolarmente utile nelle applicazioni a bassa potenza (SRD Short Range Devices) e costituisce il miglior mezzo di comunicazione via etere in interni: permette di superare ostacoli fisici e di trasmettere codici ad alta velocità, il tutto con consumi energetici ridottissimi e potenze ben lontane dal poter creare inquinamento elettromagnetico.

L'esigenza principale di un sistema di allarme wireless è quindi quella di poter inviare e ricevere segnali radio riconoscibili con certezza, fino alla distanza utile allo scopo. In questo modo il rivelatore senza fili trasmette l'allarme alla centrale, questa lo riconosce e trasmette a sua volta il comando di attuazione ai mezzi di allarme. Parimenti il telecomando trasmette alla centrale i segnali di attivato e disattivato.

 

La normativa europea definisce che i sistemi wireless possono essere prodotti nelle bande di frequenza comprese tra 25MHz e 1.000MHz. Questo range di frequenze viene suddiviso in due fascie a seconda della tecnologia usata per l'oscillatore di trasmissione. Ovvero, tra 26,995MHz e 40,700MHz rientrano i sistemi radio che hanno l'oscillatore in trasmissione controllato al quarzo; mentre tra 433,050MHz e 434,790MHz rientrano tutti i sistemi radio con l'oscillatore in trasmissione controllato da un risuonatore ceramico.
A questo punto vi chiedere qual'è la differenza tra i due tipi di trasmettitori. E'presto detto:

• con quelli controllati al quarzo si ottiene, a pari potenza di trasmissione consentita dalle norme, un raggio d'azione anche dieci volte superiore ai sistemi a 433MHz (ovvero quelli controllati da un risuonatore ceramico) ; inoltre, offrono la stabilità del raggio d'azione al variare della temperatura, una maggiore selettività dei segnali trasmessi e ricevuti e un'immunità totale ai disturbi radio, non fosse altro per il fatto che i canali usati per la trasmissione non sono intasati da altri dispositivi radio usati per altre applicazioni;
• con quelli controllati da un risuonatore ceramico, si hanno maggiori interferenze ambientali, in quento nella banda compresa tra 433MHz e 434MHz operano, oltre che i sistemi d'allarme, anche i radiocomandi per cancelli, radiocomandi per chiusure centralizzate auto e radiocomandi per giocattoli per bambini ed altre applicazioni. Inoltre, la tecnologia usata per questi sistemi non consente una compensazione termica della sezione della radiofrequenza, con la conseguente variazione del raggio d'azione al variare della temperatura; inoltre, essendo poco selettivi (la tolleranza accettata dalle norme è del ± 5%), ricevono tutti i segnali radio emessi nell'etere compresi tra ± 5% del valore nominale: ad esempio per un sistema a 433MHz significa che la banda di ricezione è compresa tra 411,35MHz e 454,65MHZ, quindi questo ricevitore radio sarà oscurato o accecato da segnali radio compresi tra queste frequenze e di conseguenza da tutti i suoi multipli e sottomultipli in lunghezza d'onda, quindi 1/2, 1/4, 1/8 ecc. In sostanza, oltre ai radiocomandi anche tutti i telefoni cellulari, i ponti radio telefonici e i ripetitori di segnali lavorando a 900MHz, la cui metà della lunghezza d'onda è 450MHz, trasmettendo a potenze più elevate sono in grado di accecare i sistemi riceventi di debole potenza a 433MHz o 434MHz.

Abbiamo parlato fino adesso di controllori degli oscillatori di trasmissione e di frequenza di banda. Ma su questo ultimo argomento dobbiamo fare un piccolo approfondimento parlando di "larghezza di banda".

Per definizione ogni "banda" di frequenza può essere divisa in "canali": ad esempio la banda che va da 868MHz (868.000.000 Hertz) a 869 MHz (869.000.000 Hertz) può essere divisa in 10 canali da 100 KHz (=100.000) oppure in 50 canali da 20 KHz o in 100 da 10 KHz.
Più piccolo è il singolo "canale" più precisa dovrà essere la trasmissione. Più piccola sarà la "larghezza di banda" (banda stretta) del ricevitore meno saranno i disturbi che esso riceverà da trasmissioni parallele non esattamente centrate sulla propria "banda passante". Mediamente la banda passante dei ricevitori utilizzati nei sistemi di allarme è di questo tenore: ricevitori superreattivi 900-1600Hz; ricevitori quarzati 400-600Hz. Ovvio che quelli quarzati sono migliori per selettività di banda, quindi consentono migliori portate e minimi disturbi da filtrare.

Un ulteriore elemento da tenere conto quando si parla di allarmi senza fili riguarda l'utilizzo della cosiddetta "doppia frequenza" o "doppia banda"; questa tecnologia si basa sulla codifica digitale e sulla trasmissione simultanea della stessa informazione su due frequenze separate. Si è cioè pensato di raddoppiare i vettori radio, basandosi sul fatto che risultava molto improbabile il contemporaneo disturbo su entrambi i vettori. In pratica è stato impiegato in centrale (e sulle sirene via radio) un doppio ricevitore (a larga banda) e, sui sensori un doppio trasmettitore, allocati rispettivamente su due diverse bande di frequenza (ultimamente 434MHz e 868MHz per rientrare nelle normative).

 

Se una delle due frequenze è disturbata, l'altra frequenza assicura la corretta trasmissione delle informazioni.

         

In caso di interferenza sulle 2 frequenze la reazione dell'impianto è immediata. In qualche secondo i disturbi sono analizzati e, se necessario (in caso di accecamenti radio), viene attivato un allarme (antimanomissione radio).

 

Anche dopo un tentativo di accecamento: il sistema è di nuovo completamente disponibile senza richiedere l'intervento dell'Installatore o dell'Utente.

Un altro passo avanti verso una migliore sicurezza negli impianti di allarme wireless è data dall'uso della tecnica del salto di frequenza "FREQUENCY HOPPING", già usata in campo militare. Il ricevitore opera "saltando" continuamente, secondo un determinato algoritmo di casualità, da un canale di ricezione ad un altro, in modo sincrono con quanto fa il trasmettitore. Naturalmente i "canali" operativi sono molto "stretti", ed il loro numero è notevolmente elevato. E' evidente che con una simile tecnica, le possibilità del ladro di impedire, disturbando, che il messaggio raggiunga il destinatario sono veramente molto basse.

E che dire dell'utilizzo della comunicazione bidirezionale? Un sensore bidirezionale, se correttamente progettato, conosce lo stato di inserimento della centrale, evitando così trasmissioni inutili quando l'impianto è spento e preservando le batterie. In più avendo la facoltà di accertarsi se la sua trasmissione d'allarme è stata correttamente ricevuta può ripeterla anche molte volte, eventualmente differenziando i tempi di ripetizione, finché quest'ultima non venga correttamente ricevuta dalla centralina.
Consideriamo inoltre che in un sistema bidirezionale la centrale può effettuare interrogazioni automatiche ai vari sensori per accertarsi del loro corretto funzionamento, può effettuare test sul livello del collegamento radio utile sia in fase d'installazione che per i test di routine. Può altresì visualizzare direttamente sul sensore per un'immediata identificazione, le segnalazioni più importanti come la memoria allarmi, i malfunzionamenti, etc.
Altro elemento importante per la sicurezza del nostro impianto wireless è che i telecomandi per l'attivazione e disattivazione del sistema di allarme si basino sulla tecnologia del "rolling code", ovvero del cambio automatico del codice ad ogni manovra; in questo modo si rende inutile la decrittazione.
Un esempio riuscito di sistemi di sicurezza wireless ci arriva dalla ditta ( Silentron , i cui prodotti sono dotati di trasmissione/ricezione controllata al quarzo, operano a banda stretta e doppia conversione, il tutto in doppia frequenza contemporanea DualBand.
E per concludere, vi elenchiamo tutta una serie di vantaggi che spostano l'ago della bilancia a favore dei sistemi di allarme senza filo e che hanno spinto molti utenti finali ad acquistare questo tipo di prodotti.

• l’assenza di cavi di collegamento comporta:
  • risparmio dei soldi relativi alle opere murarie: i soldi che risparmio li posso investire in un maggior numero di sensori;
  • sistemi modulari: ovvero si possono aggiungere altri componenti anche in un secondo tempo;
  • facilità di installazione: posso posizionare i sensori/telecamere anche in posti che risultano difficili da cablare;
  • facilità di spostamento: i componenti del sistema possono essere rimossi senza lasciare tracce e rimontati in un altro punto della casa o addirittura in un atro stabile, nel caso di cambio casa;
  • in caso di  violento disturbo elettromagnetico, ad esempio un fulmine: non si hanno  più danni all’intero sistema o falsi allarmi in quanto il disturbo non ha più la possibilità di scorrere lungo i cavi;
• permettono di integrare facilmente funzioni ausiliarie, ma non secondarie, quali la segnalazione di panico e/o di malore; il controllo di rivelatori di pericolo, tipo gas, fumo, allagamento e simili; l’accensione di luci radiocomandate in fase di preallarme; il monitoraggio dell’impianto da diversi punti dell’abitazione;
• l’alimentazione a pile ad alta capacità (es. litio) comporta:
  • totale indipendenza dalla rete pubblica di alimentazione elettrica: principale fonte di malfunzionamenti per insufficiente autonomia, e di falsi allarmi nel caso di forti disturbi indotti nell’impianto elettrico e/o telefonico;
  • garantisce autonomie di diversi anni (cambio batterie ogni 2 anni o anche più se parliamo di impianti bidirezionali);
• se prevedono la notifica di allarme via sms, si ha la possibilità di verificare anche a distanza la sicurezza dell'abitazione, sia che ci si trovi in Italia o all'estero;
• possibilità di comandare da remoto, tramite il telefonino, la consolle, attivando o disattivando l'allarme. Si può inoltre verificare lo stato di funzionamento del sistema.
• prezzi contenuti e alla portata di tutti, grazie al grande sviluppo tecnologico e di distribuzione di questo tipo di apparecchi.