Vilken av de trådlösa standarderna vinner?
Idag skyddas endast två till fem procent av alla dörrar av ett säkerhetssystem. Följaktligen finns det en stor potential för stabil tillväxt kommande år, i synnerhet med tanke på hur den trådlösa säkerhetstekniken utvecklas. Med trådlös teknik blir det enklare och mer kostnadseffektivt att installera säkerhetssystem.
Det finns flera olika trådlösa standarder som kan användas för säkerhetssystem i nätverksmiljöer. Bluetooth och WiFi (trådlöst LAN) är två välkända exempel. ZigBee, en standard som är under utveckling, ser lovande ut för säkerhetstillämpningar. Flera tillverkare har också egna lösningar, som Wavenis och Z-Wave. Alla har de sina fördelar och brister och lämpar sig för olika ändamål.
Martin Giebat, Senior Software Engineer på Interconnectivity Platforms hos ASSA ABLOY, menar att trådlösa system kan vara lämpliga för nyinstallationer i byggnader och för att utöka räckvidden för befintliga fasta system.
– Installationen kan bli billigare genom att man slipper kabeldragningen. Det är en bra lösning när man till exempel ska göra en nyinstallation i en äldre fastighet, säger han.
WiFi (802.11)
Wi-Fi står för en uppsättning standarder för trådlösa lokala nätverk (WLAN) som bygger på specifikationerna IEEE 802.11. Wi-Fi används främst som ersättning för Ethernet. Tekniken kan ersätta kablar i lokala nätverk, exempelvis mellan en kortläsare och en server. Den är även lämplig för bredbandtillämpningar som videoövervakning. Energiförbrukningen är ganska hög i jämförelse med vissa andra standarder, vilket leder till hög batteriåtgång och värmeutveckling. Räckvidden för Wi-Fi-nätverk är relativt begränsad, från 45 meter inomhus till 90 meter utomhus.
De populära standarderna 802.11b och 802.11g använder frekvensbandet på 2,4 GHz, och kan därför störas av enheter som använder samma band, som mikrovågsugnar, trådlösa telefoner och Bluetooth-enheter.
Det har visat sig att den ursprungliga krypteringsstandarden för Wi-Fi, WEP (Wired Equivalent Privacy), enkelt kan knäckas även när den är korrekt konfigurerad. På grund av detta har man utvecklat en ny standard, WPA (Wi-Fi Protected Access), som kan användas med merparten av de nyare enheterna.
Bluetooth
Bluetooth togs fram som ett alternativ till kablar, kan drivas i upp till en vecka på ett batteri och passar för att ansluta kringutrustning till en enhet, exempelvis ett trådlöst headset till en mobiltelefon. Bandbredden är relativt hög och tekniken kan därför användas för ljudenheter och filöverföring.
En Bluetooth-”master” kan kommunicera med upp till sju ”slav”-enheter i ett s.k. piconet. Specifikationen möjliggör också att två eller flera piconet kan samverka och bilda ett s.k. scatternet. I ett sådant fungerar vissa enheter som broar, och har rollen av masterenhet i ett piconet och rollen av slavenhet i ett annat.
Bluetooth och Wi-Fi använder samma frekvensområde, men har olika syften med det. Bluetooth kan användas som en energisnål ersättning för en kabel på korta avstånd i en rad tillämpningar. Wi-Fi har däremot större räckvidd och högre bandbredd och är endast avsedd för lokala nätverk, på grund av att energiförbrukningen är högre och hårdvaran dyrare.
ZigBee
ZigBee är en smalbandsradioteknik som använder samma radiofrekvensområde som WiFi och Bluetooth. Till skillnad från WiFi och Bluetooth är dock ZigBee-enheter mycket energisnåla. En enhet kan drivas med ett litet batteri under lång period, upp till några år vid låg belastning.
Smalbandsteknikens överföringshastighet är endast 250 kbit/s, men detta brukar inte innebära problem för säkerhetstillämpningar. ZigBee möjliggör en drift som i det närmaste är omöjlig med WiFi eller Bluetooth. Enheterna kan vara i viloläge med oerhört låg effektförbrukning under långa perioder, och ”vaknar” endast för att överföra ett meddelande vid vissa händelser. Återgången till full effekt och signalöverföring sker mycket snabbt och kräver endast små mängder energi. Genom att enheterna kan vara i viloläge under långa tider och aktiveras mycket snabbt blir den genomsnittliga energiförbrukningen mycket låg.
Ett ZigBee-nätverk kan omfatta ett stort antal noder, vilket gör det lämpligt för användning i exempelvis kommersiella fastigheter. Man kan distribuera tusentals trådlösa noder i en kommersiell fastighet för styrning av belysningssystem, sensorer, fönster med mera.
Vissa frågor kring kommunikationen mellan noderna kvarstår att lösa i ZigBee-specifikationen. Detta måste installatören ta hänsyn till, vilket innebär visst merarbete.
Egna tekniker
Wi-Fi, Bluetooth och ZigBee är öppna standarder, men olika företag har även utvecklat egna tekniker. Wavenis från Coronis och Z-Wave från Zensys är två utmärkande exempel på egenutvecklade system.
WAVENIS
Wavenis har tagits fram av Coronis Systems som en utökning av Bluetooth. Med hjälp av tekniken kan man använda Bluetooth-standarden i batteridrivna system som kräver mycket lång, självförsörjande drift. Tekniken bestäms enligt Bluetooth-specifikationer, men modifieras för att passa tillämpningar med extremt låg strömförbrukning.
Wavenis passar för många olika typer av kommunikation. Standarden kan användas i stjärn-, träd- och mesh-topologier, utan de master–slavförhållanden som kännetecknar Bluetooth. Varje enhet kan initiera kommunikation, och väntetiden mellan transmissioner kan programmeras till mellan 10 millisekunder och 10 sekunder.
Wavenis är en egen teknik, men har fördelen att vara en utökning av en erkänd standard, Bluetooth, och Coronis marknadsför den som samverkande med Bluetooth-piconet.
Z-Wave
Zensys Z-Wave-protokoll används främst i styrsystem i bostadshus och kan omfatta mellan fem och 232 noder. Systemen är konstruerade så att husägaren själv lätt kan installera dem. Tillverkningskostnaderna för systemen hålls nere för att de ska vara attraktiva på konsumentmarknaden.
Z-Wave har en kapacitet på 9 600 bit/sekund. För en vanlig styråtgärd, som att slå på ljuset, krävs endast några få byte och svarstiden blir därför mycket snabb. Ett Z-Wave-nätverk innehåller vanligen en blandning av noder som drivs med växelström respektive batteri. Batteridriften används för fjärrstyrning, sensorer och strömbrytare, medan växelströmsdriften används för enheter som kräver ström, som lampor och strömuttag. De noder som drivs med växelström sköter dirigeringen medan de batteridrivna noderna är i viloläge när de inte utnyttjas. Den fördelningen innebär att strömförbrukningen blir mycket låg för de batteridrivna noderna.
Z-Wave-nätverk är uppbyggda med mesh-topologi, utan central kontroller. Routingprotokollet styr hur ett kommando dirigeras från en nod till en annan, tills det når sin slutliga destination. Det är ett effektivt sätt att utöka räckvidden på, och innebär också att kommandon kan dirigeras om för att undvika störningskällor. Med hjälp av bryggor kan nätverk kopplas samman för att utöka antalet noder.
Z-Wave används för närvarande i en stor andel installationer, men som med alla egenutvecklade tekniker kan bristande interoperabilitet med produkter från andra tillverkare bli ett problem.
Sammanfattning
Trådlösa nätverk är enklare att installera rent fysiskt, men radiotekniska problem kan tillstöta på grund av störningar från andra enheter och väggar som är i vägen.
Martin Giebat förutspår att den första trådlösa säkerhetslösningen som dyker upp på marknaden kommer att vara relativt enkel, exempelvis en nyckelbricka som kommunicerar med ett lås eller dörröppnare som styrs trådlöst med en tryckknapp.
– En nyckelbricka som kommunicerar med ett lås är en enkel variant av nätverk med bara två noder, säger Martin Giebat. Snart kommer vi att få se specifika tillämpningar och enkla system från enskilda tillverkare.
Att olika tillverkares produkter kan samverka är dock viktigt ur ett längre perspektiv enligt Martin Giebat.
– I en intelligent byggnad behövs en rad olika enheter, och därför krävs det ett öppet protokoll. Det finns ingen tillverkare som kan erbjuda allt, säger han. Han tror att marknaden är mogen för detta om tre–fyra år.
– Kortsiktigt behövs lösningarna som bygger på egen teknik för att marknaden ska föras framåt i väntan på att standarden färdigutvecklas, säger han.
* Anger obligatoriskt fält