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Un viejo muy de moda

Contrario a lo que podría pensarse, la tecnología de transmisión inalámbrica no es del todo reciente. No obstante, es desde hace unas décadas que viene aplicándose a segmentos diferentes a las telecomunicaciones, entre ellos la seguridad.
por Julián Arcila


{mosimage}Los sistemas inalámbricos de transmisión de datos se están convirtiendo, gracias a ciertas prestaciones, en protagonistas de primer orden del entorno de seguridad. Cada día, es más común ver que los integradores recurren a esta tecnología para el envío de señales de video, audio, alarmas, y diferentes tipos de datos para el cumplimiento de ciertas funciones.

VENTAS DE SEGURIDAD ofrece en la presente edición un artículo conciso que busca fundamentalmente desentrañar los orígenes de esta tecnología y su aplicación en el segmento de seguridad. Es importante anotar que este medio no recomienda ningún sistema, sino que se limita a analizar las diversas soluciones que se ofrecen en el mercado.

Un aspecto para tener en cuenta es que aunque esta tecnología ofrece grandes ventajas como una mayor entorno de seguridad, además de la practicidad que implica no tener que recurrir a cables para el envío de datos, también es cierto que tiene sus limitantes, por lo que cada cliente potencial debe basarse en un análisis previo para hacer una elección acorde con sus necesidades y capacidades.

¿Qué es lo que está modificando el entorno de la transmisión en este segmento? ¿Cuándo y cómo se empieza a aplicar esta tecnología en el campo de la seguridad electrónica? ¿Cuáles son sus ventajas y desventajas? Estas preguntas nos serán respondidas por expertos como Gabriel Apel (Argentina/Xiden), Italo Martinena (Argentina/DX Control), Ricardo Abreu (Venezuela/Electronic Security & Control), Juan Carlos George (México/Sistemas de Automatizaciones), Horacio Cantú (México) y Juan Manuel Pérez (Colombia/Unión Eléctrica).

Un poco de historia
Fueron básicamente dos elementos los que dieron pie a la comunicación inalámbrica: la teoría de que existían ondas electromagnéticas, planteada en 1860 por el británico James Cleck Maxwell; la confirmación de la existencia de estas, lo cual fue hecho veinte años más tarde por Henry Rudolf Hertz; y la invención del telégrafo eléctrico en 1890 por parte de Guglielmo Marconi.

Las comunicaciones inalámbricas han pasado por tres etapas básicas: una pionera, donde se pueden incluir los acontecimientos mencionados en el párrafo anterior; la era precelular, en la que se empiezan a realizar actividades de seguridad con radios móviles, además de la habilitación de ciertas bandas de frecuencia y la comercialización de los primeros teléfonos móviles; y la celular, que comenzó en 1980 con la distribución de los primeros equipos celulares análogos y que se prolonga indefinidamente de la mano de los adelantos venideros.

Los primeros equipos inalámbricos, como aquel utilizado por Marconi, se caracterizaban por ser bastante sencillos y básicamente consistían en un transformador con un extremo de su secundario conectado a una varilla o antena y el otro a tierra; en ese modelo, el primario del transformador forma parte del circuito. Al cerrar el interruptor la corriente que circula por él varía con el tiempo, por lo que el primario del transformador induce en el secundario una corriente. La relación de vueltas en el transformador es tal que en el secundario se genera un alto voltaje, posibilitando que la antena radie ondas electromagnéticas.

Con los años, el aparato de Marconi fue ganando en popularidad, pero además dio pie a que otros científicos descifraran la causa por la que las señales electromagnéticas siguían la curvatura de la tierra; Kenelly (Estados Unidos) y Heaviside (Inglaterra) desarrollaron de manera independiente una teoría en la que se proponía que en la atmósfera había una capa compuesta por partículas eléctricamente cargadas que reflejaba las ondas electromagnéticas. Según lo anterior, cuando una señal de un lugar A enviaba la onda se reflejaba y regresaba a la superficie en el punto U, la tierra reflejaba nuevamente esta señal a la ionósfera y se volvía a repetir esta sucesión hasta que la señal llegaba a su destino en R.

La exploración de nuevos mercados
El mismo desarrollo en el campo de las telecomunicaciones fue abriendo una zanja para que esta tecnología pudiera aplicarse en otros rubros, y fue de este modo como llegó a la seguridad electrónica.

Las primeras aplicaciones datan ya de varios años, según lo indicó Ricardo Abreu. Pero el licenciado Horacio Cantú, consultor en seguridad, agregó elementos adicionales para comprender los comienzos y explicó que en los primeros años los sistemas no eran supervisados y ello hacía las aplicaciones inalámbricas más costosas que una tradicional cableada, y además eran menos seguras, pero a su favor tenían que ofrecían comodidad y estatus. “En ese entonces, el tema de seguridad no era tan importante; la necesidad de hacerlos supervisados surge por el requerimiento de tener sistemas inalámbricos más seguros y el conocimiento exacto del punto de alarma. La supervisión permite que cuando un sensor quede sin batería o lo retiren del lugar el usuario del sistema tenga el conocimiento de que algo pasó”, afirmó.

Cantú recordó que estos sistemas se implementaron inicialmente en aplicaciones residenciales, debido a que esta tecnología no satisfacía para ese entonces los estándares bancarios. Luego, los fabricantes fueron desarrollando sistemas más confiables para instalaciones con altos requerimientos de confiabilidad.

Hoy en día la aplicación de esta tecnología, según indicó Juan Manuel Pérez, se ha extendido a un amplio rango de frecuencias, el cual incluye 900 Mhz, 2,4 Ghz, 4,9 Mhz, 5,2 a 5,8 Ghz y 31,8 Ghz.

De A a B y luego a C
La operación de los sistemas de seguridad basados en medios de transmisión inalámbrica no es muy complicada e implican básicamente dos elementos: un transmisor y un receptor; Las repetidoras (otro tipo de transmisores) se utilizan para ampliar el área de cobertura. Es importante también, e indispensable comprender el concepto de redes, pues es a partir de esto es que se pueden identificar los diferentes elementos que interaccionan en una red inalámbrica.
Para iniciar es importante hablar de los medios que utiliza la señal inalámbrica para viajar de un lugar a otro. Según explicó Ricardo Abreu, particularmente en el segmento de alarmas, existen dos medios para enviar señales hacia las estaciones de monitoreo: GPRS y GSM, pero Horacio Cantú mencionó otros sistemas importantes como CDMA, EVDO, EDGE, 1X, 3G. “Estos sistemas telefónicos nos permiten enviar señales usando la telefonía celular y sin necesidad de usar radio, recurriendo a tarjetas SIM de datos y frecuentemente también de voz”, precisó Abreu.

Agregó que existen otras formas para transmitir la información, tales como las ondas de radiofrecuencia, que son fundamentalmente las que se utilizan en CCTV y en algunos sistemas de alarmas, pero esta es la tecnología inicial y está ya de salida

Cantú añadió que en la mayoría de las ciudades el espectro radioeléctrico está saturado, y por eso la tendencia a ir hacia la compresión digital y la optimización del ancho de banda.

Ahora, pasando a los equipos necesarios, Juan Carlos George, presidente de Sistemas de Automatizaciones, explicó que una conexión típica inalámbrica requiere de un transmisor y un receptor, equipos que sirven para enviar las imágenes de una cámara desde un punto remoto a un cuarto de control. Otro elemento fundamental y quizás el más importante es el de digitalización, que es el que ejecuta el algoritmo de compresión. En el presente -añadió-, “las redes tipo mesh están dando una gran ventaja, ya que se pueden establecer redes inalámbricas que pueden crecer progresivamente, ofreciendo alternativas importantes para la industria de la seguridad por video, todo esto sin ser muy costoso”.

Partiendo del esquema básico de transmisor y receptor, Italo Martinena, presidente de DX Control,  penetró en lo que sería el tipo de transmisión y dijo: “si las transmisiones son unidireccionales, el transmisor se instala en el predio a proteger y la receptora en la central de monitoreo, para que esta reciba todos los transmisores habilitados”.

Pero a este punto surge una pregunta: ¿basta con los equipos correctos para hacer una transmisión inalámbrica?

Otros factores para analizar
Cuando se va a implementar un sistema de seguridad que transmitirá sin cables, se deben tener en cuenta varios factores que al final serán los que garantizarán el envío de una señal con alta capacidad comunicativa. Tales factores pueden dividirse en topográficos, físicos y técnicos, y estos últimos a su vez incluyen el hardware de los equipos que procesarán la información. También existen aspectos legales que no se deben pasar por alto.

En tal sentido y comenzando con la topografía, expertos como Italo Martinena recomendaron prestar bastante atención a este punto, principalmente si se habla de transmisión de alarmas por radiofrecuencia; por ejemplo, en las zonas montañosas se recomienda la instalación de una repetidora en la montaña. “Es aconsejable que la misma sea store and forward, ya que va a recibir y transmitir en la misma frecuencia; de este modo se evita tener que tener transmisores en diferentes frecuencias”.

Gabriel Apel añadió que el principal elemento a considerar es la posibilidad de vista entre emisor y receptor, pero sin dejar de lado la regulación y las normas vigentes del espectro para definir si el mismo va a estar en una banda libre o una banda regulada, para proceder a solicitar los permisos correspondientes.

Posteriormente, Ricardo Abreu se refirió a la calidad de la misma señal que se está enviando y recomendó: “En cuanto a las alarmas las señales deben ser lo más limpias posible, los ruidos electrónicos (Nosie and Ripple) son los enemigos número uno de una señal inalámbrica. La mejor forma de saber esto es cuando estamos muy cerca de una planta de transmisión, una dependencia policial, o una fuente generadora de energía; estas producen tanta interferencia en la línea que la transmisión es muy pobre, reduciendo su capacidad de propagación. Esto es más evidente cuando se trata de enviar un mensaje desde un teléfono celular dentro de una planta eléctrica: la señal es demasiado pobre y nunca se logra hacer el envío de la misma”. Sin embargo, estos últimos conceptos están siendo superados por el mismo diseño de la gran mayoría de los equipos disponibles en el mercado.

Ahora bien. Hay otro elemento que se debe tener en cuenta y es la capacidad de ancho de banda del medio utilizado, esto principalmente cuando se habla de sistemas de CCTV sobre IP. De acuerdo con lo anterior, Juan Carlos George sugirió analizar el medio de compresión a utilizar, así como el número de imágenes que se pretende mandar por cada segmento o por cada conexión inalámbrica. “A partir de lo anterior podremos realmente especificar correctamente las necesidades de conexión o restringir las cámaras según sea lo que tenemos disponible”.

Sin embargo, algunos expertos afirman que el anterior argumento es parcialmente cierto ya que hay factores adicionales que limitan el propio medio de transmisión y que son inherentes a la red y al algoritmo de compresión que viaja por ese medio, así como  a las características del hardware utilizado para esta función.

Juan Manuel Pérez, ingeniero de la firma integradora Unión Eléctrica, coincidió con Apel y recomendó, al momento de llevar a cabo una transmisión inalámbrica de CCTV, tener en cuenta la frecuencia de transmisión del enlace, en especial revisar los concerniente al licenciamiento de las frecuencias por parte de las autoridades de cada país. “Un elemento novedoso importante es que ya se ha comenzado a utilizar la banda de 4,9 Ghz para seguridad electrónica inalámbrica; pero para contar con una buena instalación hay otros factores como evaluar la línea de vista entre emisor y receptor; realizar simulaciones por computador sobre la potencia teórica que se puede alcanzar, a partir de la topografía del terreno y las condiciones climáticas. Un factor importante es que todos los elementos sensibles a factores climáticos deben ir protegidos contra transientes, además de llevar los dispositivos tradicionales de protección contra sobrecarga y corto circuitos”.

Pros y contras
En la actualidad tenemos un entorno que está favoreciendo los avances tecnológicos. Hay una mayor apertura a los cambios en los diferentes segmentos tecnológicos, los costos por uso de la misma tecnología se han reducido y la seguridad electrónica se ha beneficiado de ello, permitiendo que alguien monitoree las cámaras de su empresa desde la misma red o, en su defecto, reciba alarmas en su celular, vía GSM.

Pero al analizar la tecnología hay que tener en cuenta que toda manifestación o avance tiene sus limitantes, así como sus ventajas comparativas.

Para Ricardo Abreu, la gran ventaja que ofrecen hoy los sistemas inalámbricos es que ofrecen la posibilidad de estar activos en un 99,99% cuando de datos se trata. La gran desventaja es el costo del hardware.

Juan Manuel Pérez corroboró el planteamiento de que los medios de transmisión inalámbrica tienen sus ventajas y desventajas. Aseguró: “Entre las ventajas podemos contar que la tendencia de los sistemas inalámbricos para recortar gastos es muy favorable, no requieren cableado, ni de fibra óptica ni de cobre, además de que ofrecen transmisión casi en tiempo real y a bajo costo de paquetes IP. También tienen sus desventajas: si hay muchas antenas cerca de las señales de un cliente puede haber mucha interferencia, hay un ancho de banda limitado y el costo es todavía un factor no muy competitivo”.

Como se planteo al comienzo de la nota, el espectro de la transmisión inalámbrica es bastante amplio, y para comprenderlo a fondo es necesario acumular otros saberes. Aunque hoy el costo del hardware es un elemento desequilibrante, los avances alcanzados en implementaciones de seguridad basadas en esta forma de envío hacen prever que vienen años muy positivos para quienes han estado explorando esta tecnología. Por ahora surge una pregunta importante: ¿cuánto se tomará el mercado para reducir los costos de equipos para estos fines? En los próximos meses se podría responder este interrogante.

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