� AUTORIN

Access Point in einer Ampelanlage oder in einem Schaltschrank neben der Straße. Von dort aus übermittelt ein Wireless Switch/Controller die Daten schließlich über Ethernet an die Leitstelle.

Die Tücken der drahtlosen Datenübertragung Die Übertragung digitaler Daten von ei-nem sich bewegenden Fahrzeug an einen Access Point am Straßenrand gestaltet sich aus unterschiedlichen Gründen schwierig. Die Fahrzeugbatterie eines Busses als Stromquelle bietet nur 12 V DC – und diese Voltzahl schwankt oftmals

Sonja Boldt ist Marketing Manager der Moxa Europe GmbH in Unterschleissheim.

Im öffentlichen Nahverkehr steht neben dem Passagierinformationssystem ein weiterer Gesichtspunkt im Fokus: die Sicherheit der Passagiere. Überwachungskameras finden sich deswegen nicht mehr nur in Bahnhöfen und Stationen, sondern auch direkt in den Transportmitteln. Digitale Daten sollen in den und aus dem sich fahrenden Bus hinein und hinaus übertragen werden. Hier halten Wireless-Technologien mit schnellem Schritt Einzug.

heftig. Manchmal wird die Spannung so niedrig, dass ein Drahtlosgerät kaum funktionsfähig bleiben kann. Aus diesem Grund ist es unabdingbar, dass das Draht-losgerät sowohl 12 V DC unterstützt, als auch niedrigere Spannungen zulässt. Außerdem kann die Geschwindigkeit ei-nes Busses, je nach Streckenverlauf, recht hoch sein. Der Wireless Client muss des-halb kurze Roamingzeiten unterstützen, mindestens 500 ms Fast Roaming. Zusätzlich muss die Antenne für den Empfang im Inneren des Busses außen am Bus angebracht sein. Deshalb muss sie klein genug sein, damit der Bus pro-

Wireless-Videoüberwachung in Bussen des öffentlichen Nahverkehrs

Drahtlos überwachen

�Bei einem Videoüberwachungssystem in Bussen werden die Bilder einer IP-Ka-mera mit M12-Verbindung über einen Vi-deo Server an den Wireless Access Point übertragen, der in diesem Fall als Wireless Client fungiert. Die neben den üblichen Telematik-Komponenten an den Ver-kehrsmasten installierten Panel-Anten-nen verstärken die Signale des Access Points und senden sie an einen weiteren

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MOBILE AUTOMATION

Ein Bus stellt harte Anforde-rungen an die Drahtlostech-nologie: hohe Vibrationen, starke Umweltbelastung und schwankende Stromversor-gung.

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Gewinn einer Antenne gibt man in Dezi-bel bezogen auf einen Iso-Strahler an – das i in dBi steht für Isostrahler. Ein Iso-Strahler ist eine Antenne, die ihre Strah-lung gleichmäßig in alle Richtungen ab-gibt. Eine Antenne mit 0 dBi entspricht den Werten eines Iso-Strahlers. 3 dBi be-deutet eine Verdoppelung der Leistung, 6 dBi eine Vervierfachung und 9 dBi eine Verachtfachung. 3 dBi reichen gewöhn-lich nicht aus, um Signale an die Access Points entlang der Straße zu senden. Hier-zu muss die Leistung des Wireless Clients auf 200 mW erhöht werden. Ein weiteres Problem ist die Vibration an Bord eines Busses. Sie kann sehr stark ausfallen. Daher müssen die Wireless Clients erschütterungsfest konstruiert sein. Außerdem sind Staub und Tempera-turschwankungen in einem Bus an der Ta-gesordnung. Dem entsprechend muss der Wireless Client für die besonderen Temperaturbereiche ausgelegt sein so-wie lüfterlos konstruiert und mindestens IP30 zertifiziert sein. Damit sich das ganze System einfach steuern, überwachen und warten lässt, müssen die Geräte mit einer Software ar-beiten, die für die Standortbestimmung, die Statusüberwachung sowie die Fehler-suche und -behebung sorgt.

blemlos Tunnel oder Waschstraßen pas-sieren kann. Hierfür kommen meist so ge-nannte dBi-Antennen zum Einsatz. Den

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� TECHNIK IM DETAIL

Das drahtlose Videoüberwachungssystem 200 bis 500 ms. Auch der Access Point er-füllt die Anforderungen der EN 50155 an die Vibrationsresistenz. IP30-Schutz ver-hindert das Eindringen von Staub und Par-tikeln in das Gerät. Für Sicherheit sorgen die Verschlüsselungsarten WPA, WPA2, 802.11X sowie Leistungsstarke Filter. Mit der Turbo-Roaming-Technologie bietet der Access Point überganglose Konnektivität und leistet Langstrecken-Datentransfer bis zu 10 km. Er unterstützt RSTP/STP für redundante Pfade. Rapid Spanning Tree Protocol/Spanning Tree Protokol ist ein Netzprotokoll, um redundante Pfade in lo-kalen Netzen zu deaktivieren, beziehungs-weise im Bedarfsfall wieder zu aktivieren. Die Geräte verfügen über eine Betriebs-temperaturspanne von -40 bis 75 °C.

Auch wegen der robusten M12-Verbin-dung erfüllt die kompakte Dome IP Kame-ra VPort 15 mit 1,3 Megapixel Auflösung den Standard EN 50155 für die Elektronik-ausrüstung in Eisenbahnwaggons. Die Ka-mera bietet duale Streams (MPEG4 und MJPEG) und unterstützt Power over Ether-net (PoE, 802.3af). Mit -25 bis 55 °C Be-triebstemperatur und IP66-Schutz gegen Staub und Regen ist sie für raue Umge-bungsbedingungen geeignet. Mit einem breiten Eingangsspannungsbe-reich von 12 bis 48 V DC kann der Access Point AWK-3121 Spannungsfluktuationen bis zu 10 V DC tolerieren. Alternativ zur dualen Stromzufuhr unterstützt er auch PoE. Sofern er paarweise zum Einsatz kommt, verkürzt sich die Roamingzeit auf

Von analog zu digital In der Vergangenheit basierten Video-überwachungssysteme auf analogen Vi-deokameras. Aufgrund der fortschreiten-den Entwicklung in der Digitalisierung und Komprimierung lassen sich qualita-tiv hochwertige digitale Videobilder heutzutage über TCP/IP-Netzwerke ver-senden. Ein Vorteil der IP-Videoüber-wachung ist, dass ein bestehendes IP-Netzwerk genutzt werden kann. Das spart Verkabelungskosten und erhöht die Flexibilität bei der Installation, insbeson-dere bei den weit verteilten Access Points. Ethernet-TCP/IP-Netzwerke können au-ßerdem neben den Daten von Video, Voice und Strom (Power over Ethernet,

PoE) auch eine Vielzahl von I/O-Steuer- und Überwachungsgeräten erfassen und gleichzeitig über ein Netzwerk übertra-gen. Außerdem lassen sich alle Komponenten der IP-Videoüberwachung in einem Sys-tem zusammenfassen. Die Integration von Scada oder Alarmanlagen erhöht die Effizienz bei der Überwachung und er-zeugt ein Ereignis-getriebenes Video-überwachungssystem. Das bedeutet, dass sich Videobilder anzeigen und auf-nehmen lassen. Außerdem können Rück-meldungen im Falle eines Ereignisses oder Alarms in Echtzeit gegeben werden.

Die Kamera ist nicht allein Eine Komplettlösung für die Videoüber-wachung setzt sich aus mehreren Be-standteilen zusammen. Hierzu gehören Video-Enkoder für analoge Kameras und gegebenenfalls Video-Dekoder, IP-Kame-ras sowie Software für die zuverlässige Videoüberwachung kritischer Anwen-dungen. Digitale Videobilder benötigen große Da-tenmengen und erfordern deswegen ei-ne Videokompression (Reduzierung der Datenmenge, die die Videobilder aus-macht), um sie transportieren und spei-chern zu können. Video Server umfassen sowohl Enkoder als auch Dekoder. Enko-der konvertieren analoge Videobilder von Kameras in ein einfach transferierbares digitales Format wie MJPEG oder MPEG4. Dekoder kommen zum Einsatz, um Bilder aus komprimierten Formaten wieder in analoge Bilder umzuwandeln, damit sie sich auf Monitoren oder Displays anzei-

gen lassen. Mit IP-Kameras erübrigt sich der Einsatz von Enkodern, da die Kamera selbst die Bilder automatisch in ein digi-tales Format einbettet. Somit lassen sie sich einfach über Ethernet/Internet über-tragen. Die Videoüberwachungssoftware für IP-basierte Systeme sollte in erster Linie an-wenderfreundlich aufgebaut sein. Eine Client/Server-basierte Netzwerkinfra-struktur vereinfacht die Planung eines benutzerfreundlichen Überwachungs-systems. Multi-Screen Viewing (Simulta-ne Ansicht auf mehreren Bildschirmen), Ereignis-getriebene Aufnahme, einfache Suche und Playback, Datenspeicherung auf Netzwerk-Festplatten, die Möglich-keit, Aufnahme und Alarmauslösung zu planen sowie Fernzugriff über einen Webbrowser sind die Mindestanforde-rungen an eine solche Software. Die Steuerungsfunktionen der meisten Videoüberwachungssysteme müssen auf die spezifischen Eigenschaften der jewei-ligen Anwendung abgestimmt oder an weitere Anwendungen wie Scada, Zu-gangskontrolle oder Feueralarm ange-bunden werden. An dieser Stelle ist ein benutzerfreundliches Software Develop-ment Kit eine wichtige Hilfe. Mit CGI Commands, ActiveX und einer C-Biblio-thek sind Softwareentwickler gut be-dient. Sample Code als Kurzanleitung ist ebenso hilfreich.

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www.iee-online.de � Link zur IP-Kamera � Link zum Access Point

Der Access Point AWK-3121 ist nach der Bahnnorm EN 50155 zertifi-ziert.

Innerhalb von weni-ger als 500 ms müs-sen die Videodaten aus dem Bus bei der Empfangsstation am Straßenrand ankom-men. Dann gehen die Daten weiter zur Leitstelle.

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