Безопасность бизнеса и технологии: передача видео в инфракрасном диапазоне

Безопасность бизнеса и технологии: передача видео в инфракрасном диапазоне

Этот метод беспроводной передачи видеосигнала, основан на распространении пучка инфракрасных волн через атмосферу. Луч света генерируется в передатчике при помощи света либо лазерного диода. В приёмнике используется детектор инфракрасного излучения на базе кремниевого фотодиода; сигнал диода усиливается и преобразуется в стандартный видеосигнал, отправляемый на монитор по стандартному 75-омному коаксиальному кабелю.

Тип излучающего диода определяется требуемой дистанцией передачи данных и требованиями безопасности передачи — на расстояниях до сотни метров достаточно светодиода, однако если требуется передать сигнал на расстояние в несколько километров (при ясной погоде), следует использовать передатчик на лазерном диоде.

Недорогое видеонаблюдение, типа HiWatch, на светодиодах имеет и более широкий угол раскрытия конуса луча —10-20°, что позволяет достаточно просто отъюстировать приёмник и передатчик по направлению. Передатчик на лазерных диодах имеет существенно меньший угол (-0,1-0,2°), что определяет повышенные требования к установке передатчика и приёмника: для обеспечения стабильности передачи оба прибора должны устанавливаться на специальных приспособлениях. А для большего охвата лучше использовать панорамную камеру с углом 360 градусов.

Желательно, чтобы здание, сооружение, либо конструкция, к которой прикреплены устройства, не раскачивалась, не подвергалась вибрациям и не деформировалась вследствие неравномерного нагрева (например, под действием солнечных лучей).

Оба вида передатчиков могут эффективно транслировать луч сквозь большинство типов прозрачного остекления; однако применение тонированных стёкол может существенно ослабить сигнал, что скажется и на качестве видеоизображения. Прозрачность остекления проверяется опытным путем, причём тесты рекомендуется провести до момента начала проектных работ. Передача инфракрасным лазером через атмосферу хорошо защищена от перехвата.

При проектировании системы передачи видеосигнала на ИК-лучах с видеокамеры ` день/ночь` с ИК- подсветкой следует учесть ряд факторов, касающихся поглощения инфракрасного излучения в атмосфере. При прохождении светового луча через газы происходит молекулярная абсорбция. Для лучей определённых длин волн, распространяющихся в воздухе, она настолько сильна, что делает эти частоты непригодными для передачи информации.

Диапазоны длин волн, где ослабление сигнала вследствие поглощения света молекулами газов невелико, называются атмосферными окнами прозрачности. В специальной литературе легко найти сведения, содержащие информацию о таких окнах; прозрачность актуальна для обоих типов передатчиков — на световых лазерных диодах.

Ещё одной причиной поглощения сигнала является наличие в атмосфере взвесей и аэрозолей. Концентрация частиц вблизи водоёмов может достигать значительных величин. В таких зонах следует располагать передающие и приёмные антенны как можно выше над поверхностью земли. Весьма серьёзным фактором, вызывающим интенсивное поглощение ИК-сигнала, является туман. На подверженных туманам территориях следует тщательно проанализировать метеорологическую статистику, чтобы понять, в течение какого времени система ИК-передачи может оказаться в состоянии вынужденного бездействия.

Помимо потерь сигнала, при прохождении его через атмосферу возникают и другие проблемы. В воздухе может присутствовать турбулентность, благодаря которой изменяется показатель преломления среды на пути распространения сигнала (аналогичный эффект «миража» возникает при прохождении лучей света вблизи нагретых объектов).

В результате воздействия турбулентности инфракрасный луч может отклоняться от расчётной траектории в случайном направлении, не попадая при этом на приёмную антенну. Чтобы избежать воздействия данного эффекта, конус луча должен быть достаточно широким; однако это снижает интенсивность излучения и, соответственно, дальность действия передатчика.