В современном мире бурно развиваются технологии, а именно: инфокоммуникационные технологи (Infocommunication Technologies), технологии интернет вещей (Internet of Things), системы связи и т.д. LoT – концепция пространства, в котором все из аналогового и цифрового миров может быть совмещено – это переопределит отношения людей с объектами, а также свойства и суть самих объектов [1]. То есть интернет вещей нельзя назвать просто объединением различных приборов и датчиков, сопряженных между собой беспроводной или проводной сетями и имеющих доступ в интернет. LoT – это тесное сосуществование реального и виртуального миров, где происходит взаимодействие между людьми и устройствами.
Инфокоммуникационные технологии – это совокупность методов и способов обработки, накопления, хранения, отображения и обеспечения целостности информации, а также способов реализации режимов ее переноса в пространстве, обеспечивающих некоторый гарантированный уровень качества обслуживания [2].
Системы связи – это объединение программных и технических средств, с их помощью реализовывается коммуникация между членами организации.
С системой, интернет вещей, взаимосвязана технология «Умный дом». Технология «Умный дом» — это определенное помещение, которое оснащено комплексом взаимодействующих систем, которые реагируют на потребности человека, и просчитывают происходящие ситуации. Тем самым, интеллектуальное здание работает над повышением удобства, комфорта, безопасности и эко использование ресурсов. Для интеллектуального здания играет большую роль качественное интернет-соединение. Следовательно, все вышеуказанные технологии тесно взаимодействуют друг с другом. Например, имеется объект, оснащенный системой «Умный дом», данная система достаточно современна и имеет максимальный функционал. Поэтому в данном объекте используется технология LoT, как одна из основных составляющих. Для стабильной работы интеллектуального здания используется инфокоммуникационные технологии и системы связи. На объекте всегда должен быть качественный источник интернет или мобильная передача данных, как минимум LTE диапазона.
Крупные города России стараются не отставать по развитию различных технологий от иностранных соседей. В любом городе России есть возможность работать с технологией «Умный дом» без особых проблем. Но стоит покинуть город, как начинают появляться определенные трудности по установке и эксплуатации новейших систем автоматизации зданий, а именно: отсутствие качественного и быстрого интернета, отсутствие мобильной связи в полной мере или недостаточной для установки системы «Умный дом» или чего-то приближенного к такой технологии. Следовательно, возникает проблема, которая требует решения.
Исследование проводилось в Приморском крае, Октябрьском районе, с. Синельниково 2 и с. Гранатовка. И похожих мест по Приморскому краю достаточно, где полностью или частично отсутствует связь.
Для рабаты использовалась программы Netmonitor и Сотовые вышки, Локатор (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Программы Сотовые вышки, локатор и Netmonitor
Netmonitor – является отображения технических данных о состоянии сети сотового оператора. Позволяет определить уровень входящего сигнала оператора и номера каналов, на котором работает данный оператор, тип сети и основные параметры. В программе присутствует три вкладки. На первой вкладке показаны данные необходимые для работы с провайдером. К таким данным относятся: тип сети; уровень сигнала; CID; Lac; PSC; RNC и т.д. Вторая закладка – это статистика, в ней приведены данные разных базовых станций. Третьей вкладкой является «Карта», с помощью нее можно определить, где находятся вышки мобильного оператора и с какой вышкой происходит соединение в момент использования.
Сотовые вышки, Локатор – это программа для смартфона, которая дает приблизительную оценку расположения сотовых вышек на карте различных диапазонов: GSM, WCDMA, LTE. Также позволяет сохранять вышки, уровень сигнала, идентификаторы сот и GPS местоположение. В данном приложении вся необходимая информация выводится на основном экране. Также в программе показывается направление сигнала у вышек, что является положительным моментом.
При помощи представленных программ была осуществлена проверка сигнала исследуемой области в нескольких точках. Первый замер проводился при въезде в село. Следующая проверка сигнала сделана в центре села. И крайний замер произведен в конце населенного пункта. А также, для более ясной картины, было сделано несколько замеров в соседнем селе, по адресу: Приморский край, Октябрьский район, с. Гранатовка. Результаты замеров представлены на рисунке 2 и 3.
Рисунок 2 – Результаты замеров уровня мобильной связи с помощью Netmonitor
Рисунок 3 – Результаты замеров уровня мобильной связи с помощью Сотовые вышки, Локатор
На рисунке 2 и 3 изображено измерение сигнала с. Синельниково 2 и с. Гранатовка. По изображению видно, что сигнал при въезде в населенный пункт есть (замер первый и замер сигнала с. Гранатовка № 1), при чем LTE диапазона, с неплохим уровнем. При продвижении в центр села, сигнал ухудшается, довольно сильно (замер второй и замер сигнала с. Гранатовка № 2). Следующие показатели брались на окраине села (замер третий и замер сигнала с. Гранатовка № 3), по их результату видно, что сигнал слабый. Следовательно, необходимо сделать вывод, что для полноценной работы мобильного интернета, получаемого уровня сигнала недостаточно. При данных показателях стабильного интернет-соединения не будет. Для качественного мобильного соединения необходимо постоянно выходить за пределы квартиры, что доставляет неудобства. Постоянные сбои и потери связи приводит к появлению проблем в жизни людей, т.к. в настоящее время много завязано на интернете и мобильной связи.
Для решения данной проблемы и повышения уровня жизни, предложено специалистами в области связи, установить дополнительное оборудование, которое позволит подключить стабильный и быстрый интернет, и значительно улучшить уровень мобильного сигнала. Для этого потребуется приемная антенна, репитер, передающая антенна, комплект проводом и универсальный роутер.
Для выбранного объекта, главной задачей являлось наладка качественного интернет-соединения. Для этого понадобилось следующее оборудование: приемная антенна, роутер с возможностью чтения сим-карт, комплект проводов (Рисунки 4, 5, 6).
Рисунок 4 – Схема для улучшения связи
На рисунке 4 представлена схема, по которой создан проект для улучшения мобильного интернет-соединения.
Рисунок 5 – Вседиапазонная приемная антенна
На рисунке 5 продемонстрировано используемое оборудование – это вседиапазонная наружная антенна с двойной поляризацией, характеристики антенны представлены в таблице 1.
Таблица 1
Характеристики используемой антенны
|
№ п/п |
Наименование характеристики |
Значение характеристики |
|
1 |
Частотный диапазон |
698-2800 |
|
2 |
Коэффициент стоячей волны |
≤ 2.5 |
|
3 |
Коэффициент усиления |
2 × 22 dBi |
|
4 |
Тип поляризации |
Горизонтальная/вертикальная |
|
5 |
Излучение |
Направленное |
|
6 |
Максимальная входная мощность |
25 Вт |
|
7 |
Входное сопротивление |
50 Ом |
|
8 |
Тип кабеля |
RG58 |
|
9 |
Тип разъема |
2 × SMA |
|
10 |
Размер |
21 × 21 × 2.5 см |
|
11 |
Вес |
1.35 кг |
Рисунок 6 – Роутер Huawei B315
Для установки соединения использовался роутер Huawei B315, он прост в настройке, а главной его особенностью является универсальность. Huawei B315 совмещает в себе такие устройства как модем для доступа к мобильному интернету, Wi-Fi маршрутизатор. Доступ в интернет будет возможен с помощью мобильного интернета, при принятом 4G сигнале, качество и стабильность интернета будет на уровне достаточном для выполнения необходимых задач. Параметры принимаемого сигнала продемонстрированы на рисунке 7.
Рисунок 7 – Уровень сигнала LTE диапазона.
По полученным данным (рисунок 7) видно, что уровень сигнала в зоне, где его вообще не было, стал отличным. Если необходимо сделать, чтобы телефоны или прочие устройства хорошо принимали сотовую связь, то нужно устанавливать репитер и передающую антенну. Это дополнительные затраты и не всегда необходимо. Конечно все зависит от целей и задач.
В заключении стоит отметить, что поставленные цели и задачи были выполнены. Описанный метод улучшения связи или подключения интернета подойдет только в том случае, если в диапазоне 10-30 километров установлены базовые станции. При установке продемонстрированной системы стоит четко понимать есть ли по близости базовые станции и какие частоты они передают. Только в этом случае получится подобрать необходимое оборудование. Так же необходимо помнить, что ценовая политика оборудования различается. Чем сложнее система, тем дороже и не нужно забывать, что дешевые компоненты с высокими характеристиками обладают плохим качеством. Все зависит от заказчика, какие цели он преследует. Если грамотно собрать представленную систему, то она справится практически с любой задачей.
Список литературы
- Морозов Е. Интернет вещей и умный дом – что это такое. 6 марта, 2017.
- Воробиенко П.П. Инфокоммуникации: термины и определения [Текст] / П.П. Воробиенко, Л.А. Никитюк // Научный журнал «Восточно-Европейский журнал передовых технологий» //. — Харьков: Технологический центр, 2011. — №6/2 (54), с. 4-6.
- Обзор и настройка Huawei B315, 20 июня 2017.
