Тест на дальность популярных автосигнализаций

Для всех уже стало привычным, что автомобильные охранные системы оснащены брелком двухсторонней связи, когда пользователь вызывается  брелком в случае срабатывания сигнализации. Современные охранных системах брелок выполняет намного больше информационных функций чем в первых образцах систем. Да и алгоритмы работы сигнализаций намного усложнились. Сегодня для идентификации владельца недостаточно «услышать» вызов брелка. Необходимо, чтобы базовый блок установил надежный канал связи с брелком, обменялся с ним ключем и после этого произвел диалоговый радиообмен с решением определенной задачи. При этом весь радиообмен работает в зашифрованном режиме со 128 битными ключами. Все это накладывает высокие требования по стабильности подобного радиообмена. При этом в современным мегаполисах не редки стоянки на 1000 и более машин практически все, из которых оснащены охранными системами. Это приводит к тому, что разрешенный диапазон 433 МГц буквально забит помехами не смотря на ограничении по мощности передающих устройств. Все это приводило к тому, что открыть автомобиль можно было только подойдя к нему вплотную или же приходилось много раз вызывать базовый блок для того чтобы установить связь. Диалоговые системы радиообмена только усугубляли ситуацию. Если открыть автомобиль проблематично, то что уж говорить о сервисных функциях, таких как дистанционный запуск двигателя.

С приходом на рынок GSM систем увеличением количества автомобилей оснащенных собственными брелками казалось, что дни двухсторонних сигнализаций сочтены. Но практика показало обратное. GSM системы оказались ограничены рамками сети и качеством покрытия, плюс заметной стало задержка отзыва системы от работы в большой сети. Да, и необходимость дополнительной идентификации владельца усложняло процесс.  Все это заставило опять обратить внимание на брелки. Хотя это не совсем верная формулировка. Работа над совершенствованием радиотракта не прекращалась с развитием альтернативных каналов связи, просто в маркетинговой политике компаний вопрос дальности и устойчивости связи брелок-автомобиль отошел на второй план по сравнению с такими системами на 2CAN, LIN или телематика.

Защита от помех

Разработчики автомобильных охранных систем по разному,  решали вопрос защиты от помех радиотракта. При этом зачастую это процесс шел рука об руку с решением задачи об защите радиоканала от интеллектуального взлома при помощи кодграбера.

Например, производители автомобильных охранных систем СтарЛайн (StarLine) использовали перестройку частоты в пределах разрешенного диапазона.

Разработчики охранных систем Pandora решили вопрос помехозащищенности узкой полосой радиотракта отстроенной от средней частоты разрешенного диапазона. При настройке системы мастер мог выбрать одну из 8 полос связи.

Разработчики система Alligator и KGB использовали двойную частоту для передачи сигналов между брелком и автомобилем которые также задаются во время установки охранной системы.

Схема расположения рабочей частоты автомобильной охранной системы StarLine в пределах разрешенного диапазона 433-434 МГц. Системой используется 512 узкополосных каналов с перестройкой частоты связи.

Схема расположения рабочей частоты автомобильной охранной системы Pandora в пределах разрешенного диапазона 433-434 МГц. Видны, не пересекающиеся 8 узкополосных каналов.

Диапазон  868 МГц

Однако значительный рост дальности канала связи произошел только тогда, когда разработчики охранных систем начали активно развивать еще одни разрешенный диапазон 868 МГц. На самом деле это диапазон был разрешен достаточно давно, просто эффективные решения для работы на этой частоте стали появляться лишь пару лет назад. Новые системы сразу стали демонстрировать уверенное увеличение дальности канала связи в 2-3 раза. Произошло это по двум причинам. Первая это относительная чистота диапазона, в котором еще мало кто работает и второе это снижение времени передачи данных за счет увеличения скорости обмена. При прочих равных условиях для передачи цифрового сигнала на 868 МГц чем на 433 МГц просто за счет более высокой частоты. Следовательно вероятность того что посылка будет прервана помехой в этих системах значительно ниже.

Описанные плюсы заставляют разработчиков охранных комплексов переходить на это диапазон. Изначально этот новый диапазон стал вводиться в верхних моделях  линеек охранных систем. Так в 2014 году компания Аларм Трейд представила нового флагмана - охранную систему PANDORA DXL 5000 NEW и в ней использовала брелки, работающие в новом диапазоне частот. Примерно в этом же году были представлены китайские охранные системы Alligator C-500. Опыт эксплуатации показал высокую эффективность данного диапазона и в 2015 году Аларм Трейд выпустил на рынок охранную систему массового сегмента Pandora DX-50 работающую также в диапазоне 868 МГц. Для того чтобы дополнить наш небольшой обзор скажем, что в 2016 году системы работающие в диапазоне 868 МГц появятся и у компании СтарЛайн. Это будет система премиального сегмента StarLine X96.

Для того чтобы на практике посмотреть как работает связь в автомобильных охранных системах на частотах 433 и 868 МГц, мы решили провести сравнительное тестирование. В качестве тестовой площадки была выбрана стоянка у крупного бизнес центра «Румянцево». В качестве тестируемых систем мы взяли победителей нашего рейтинга автомобильных охранных комплексов для «Лада Гранта» системы  Pandora LX 3055 и StarLine A93. Они работают на частоте 433 МГц. А также две системы работающие на частоте 868 МГц - Alligator C-500 и Pandora DX-50. Все эти системы относятся примерно к одной ценовой категории причем новинка рынка система Pandora DX-50 самая бюджетная из всех. Ее розничная цена без установки 8000 – 8500 рублей. Получается, что все системы борются за одного потребителя.

Сравнение охранных систем участвующих в тесте

Сразу предупреждаем, что сравнение которое будет приведено ниже сделано «крупными мазками» только для того чтобы пользователь мог составить представление о системах. Подробное сравнение не цель данной статьи и мы будем описывать лишь принципиальные особенности систем. Более подробно о них вы можете прочитать по приводимым ссылкам.

Начнем с самой простой системы Alligator C-500

Alligator C-500 -  автомобильная охранная система, тест

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Автомобильная охранная система Alligator C-500 была заявлена осенью 2013 года, а стала доступной пользователям с весны 2014 года. Это стандартная охранная система прошлого поколении с силовыми реле и аналоговым подключением. Для того чтобы инсталлировать ее в современный автомобиль необходимо подключать внешний CAN модуль, что сразу же сказывается на цене системы. Возможно также подключение внешнего  модуля Bilarm GPS/GSM .

Система при появлении на рынке произвела фурор, представив в бюджетном сегменте радиотракт на 868 МГц. При этом по дальности канала связи сигнализация сразу же опередила всех конкурентов на рынке.

Еще одну находку данной системы хотелось бы отметить – это использование бегущей строки в дисплее брелка. Оригинально и информативно. На этом плюсы данной системы заканчиваются.

У самой системы есть существенные недостатки: это аналоговый датчик удара – анахронизм который в современных системах уже не используется. Следующий недостаток это большое потребление, что негативно сказывается на времени автономной работы, а также склонность к самопроизвольному включению режима антиограбления. Который мало того, что блокирует автомобиль, но еще и заставляет его истошно орать.

Тест автомобильной охранной системы Alligator C-500

StarLine A93 – автомобильная охранная система с внутренним модулем CAN-LIN и модулем GSM

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Автомобильная охранная система StarLine A93 начала продаваться летом 2014 года. Это уже система которая имеет основную базовую плату, которой достаточно для аналоговой инсталляции охранного комплекса. В случае, когда необходимо подключение к цифровой шине автомобиля мастер докупает CAN-LIN модуль и вставляет в специальный разъем на плате. Аналогичная ситуация и с GSM модулем. Нужно быть внимательным при покупке системы, так как разница в цене голой системы и системы с модулями расширения двукратная. Наверное, это удобно для продажи, но пользователей точно путает, хотя и позволяет дооснащать уже установленную систему, например, модулем GSM.

Система унаследовала от своих предшественников логику работы брелка основанную на знании комбинации клавиш для вспомогательных команд, хотя сам брелок в этой системе оригинальный. Он достаточно крупны и сделан в без антенном исполнении. У него большая первая кнопка и три дополнительных. 

Радиоканал StarLine A93 работает на частоте 433 МГц с перестройкой частоты сеанса связи.

Pandora LX 3055 – автомобильная охранная CAN-LIN система с безключевым обходчиком

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Эта автомобильная охранная система появилась в продаже весной 2015 года. Pandora LX 3055 и сразу заявила о себе за счет наличия интегрированного безключевого обходчика штатных иммобилайзеров широкой линейки популярных автомобилей. Поясним, что для реализации режима автозапуска в современных автомобилях необходимо обойти штатный иммобилайзер препятствующий этому в отсутствии ключа-метки. Это сделать можно либо положив второй ключ в салон автомобиля, либо обойдя иммобилайзер специальным обходчиком стоимость которого сравнима со стоимостью охранной системы данного класса.

Так вот Pandora LX 3055 позволяет обойти штатный иммобилайзер своими программными средствами. Разарботчики этой компании вообще предпочитают интегрированные решения и не делают модулей. За все режимы работы отвечает центральный процессор. Он и проводит фурье анализ цифрового датчика удара, и общается с бортовым компьютером автомобиля по шине CAN-LIN и следит за работой самой системы. В общем, полиглот.

Брелок у системы стандартный трехкнопочный, а выбор дополнительных режимов настройки осуществляется карусельным меню, что намного проще чем комбинация клавиш.

Радиоканал Pandora LX 3055 работает на частоте 433 МГц в узкополосном канале отстроенном от центральной частоты разрешенного диапазона.

Pandora DX-50 – автомобильная охранная CAN-LIN система с безключевым обходчиком

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Автомобильная охранная система Pandora DX-50 – новинка рынка. Стар ее продаж пришелся на осень 2015 года. При ее выпуске разработчики стремились сделать систему доступного ценового уровня и при этом сохранить высокую функциональность присущую автомобильным охранным комплексам семейства Pandora. Как и другие системы этого разработчика в них используется интегрированный принцип работы комплекса, когда один процессор отвечает за все. Pandora DX-50 оснащена CAN-LIN протоколами для работы с бортовыми системами автомобиля и управлением вспомогательным оборудованием, таким как подогреватели. Сигнализация алгоритмически обходит штатные иммобилайзеры большой группы автомобилей: Mitsubishi, Citroen, Peugeot, Toyota, Lexus, Honda, Acura, Datsun, Kia Motors, Hyundai, Lada.

Также нужно сказать, что система не  имеет реле. Вся коммутация сделана на силовых ключах. При этом разработчики также отказались от привычного по другим системам RF модуля, который выносится на лобовое стекло. Вместо этого антенна стоит непосредственно в основном блоке, который как правило располагается под торпедой. При такой компановке исключается демаскирующий сигнализацию эффект. К тому же практика показала, что в случае когда в автомобиле лобовое стекло с подогревом, то эффективность встроенной антенны в несколько раз выше чем выносной за счет исключения эффекта экранирования от стекла.

Радиоканал Pandora LX 3055 работает на частоте 868 МГц в узкополосном канале (20 кГц) отстроенном от центральной частоты разрешенного диапазона.

Подробнее об этой новой системе мы расскажем в следующей статье. А сейчас давайте переходить непосредственно к тесту систем на дальность.

Тест на дальность

Тестирование автомобильных сигнализация на дальность свил мы проводили в рабочий день рядом с бизнес центром Румянцево. Парковка бизнес центра рассчитана на 8000 автомобилей. В рабочий день найти на ней свободное место очень проблематично. Кто то приезжает, кто то уезжает. Рядом с парковкой тестового автомобиля проходит работающая линия ЛЭП, а в части точек мы вообще находились в непосредственной близости от нее.

Сразу оговоримся, что тестировали мы исключительно канал управления. Для тех, кто не знает, что обозначает этот термин, поясняем. В автомобильных охранных системах есть два трансивера. Один располагается в пользовательском брелке, а второй в охранной системе. Когда пользователь пытается передать команду на автомобиль, это работает канал управления, а когда автомобиль сообщает пользователю о происшествии с автомобилем, это срабатывает канал оповещения. Дальность канала оповещения всегда выше, поскольку передатчик автомобиля имеет хорошее питание от бортовой сети, а также он не вступает в диалоговый режим работы с брелком.

Канал управления заведомо мене дальнобойный как в связи с тем, что брелок всегда экономит заряд батареи. Плюс нужно помнить, что канал оповещения не защищается диалогом, а канал управления всего защищается для предотвращения несанкционированного доступа. Следовательно, чтобы команда прошла необходимо установить устойчивую связь между брелком и системой и обменяться зашифрованными посылками. Брелок в этой связке всегда слабое звено. Так вот мы и будем тестировать самое слабое звено.

На картинки изображена схема расположения точек и нашего перемещения. Маршрут не был идеальной прямой так как сделать на заставленной парковке физически невозможно.

С каждой точки мы производили по пять посылок. И фиксировали прохождение команды. Данные об этом указаны в таблице.

Таблица теста дальности автомобильных охранных систем Alligator C-500, Pandora DX-50, Pandora LX 3055 и StarLine A93.

В таблице указанно: количество срабатываний  / количество посылок.

Результаты теста

Быстрее всего сдался брелок StarLine A93 (433 МГц). Уже на расстоянии в 120 метров от машины (точка 1) проходило всего две команды и пяти. Причем на расстоянии в 170 метров картина была аналогичная, а на расстоянии в 240 метров то автомобиля проходила уже одна команда из пяти посланных. На больших расстояниях от автомобиля система связь не устанавливала. Остальные испытуемые в этих точка показывали устойчивое соединение при счете 5/5. Пять команд посланных и пять прошедших. Единственно, что на дальности в 280 метров увеличилось время  прохождения команды в системе Pandora LX 3055 (433 МГц) в то время как системы работающие на 868 МГц такой удаленности вообще не замечали. На расстоянии в 360 метров произошел первый сбой в системе Alligator C-500 (868 МГц), прошло две команды из пяти, точка 4. Точка 5 был на расстоянии в 410 метров тут уже начала сдавать Pandora LX 3055 (433 МГц) установив связь в трех случаях из пяти, а Alligator C-500 (868 МГц) улучшил свои показатели до 4 из 5. При этом связь в новинке Pandora DX-50 (868 МГц) была устойчивой. В точке 6 уже вообще не прошли команды от оставшейся в тесте системы на 433 МГц Pandora LX 3055, но сместившись в точку 7 связь восстановилась и прошло четыре команды из пяти. При этом расстояние по прямой от машины и в точке 6 и в точке 7 одинаковое - 450 метров.

В седьмой точке Alligator C-500 (868 МГц) также как и в точке 6 установил три соединения из пяти, Pandora DX-50 (868 МГц) отработала без проблем.

Точка номер 8 это уже 500 метров от автомобиля. В ней наконец пропала связь с Pandora LX 3055 (433 МГц). Alligator C-500 (868 МГц) как не странно улучшил свои показатели и в ней прошли все команды. В Pandora DX-50 (868 МГц) команды прошил все но длительность сеанса связи увеличилась. В точке 9 – 540 метров картина была аналогичная. При этом нужно отметить что мы уже находились под работающей линией ЛЭП.

Десятая точка это уже 600 метров от автомобиля. В Alligator C-500 (868 МГц) стала пропадать первая посылка. То есть первый запрос в систему не проходит, зато последующие отрабатываются нормально. В Pandora DX-50 (868 МГц) прошли все команды, но система долго проводила сеанс связи. Была заметна, примерно, двух секундная задержка между посылкой и сообщением о выполнении. 

 Одиннадцатая точка это - 640 метров от автомобиля. В Alligator C-500 (868 МГц) было 3 удачных сеанса связи из 5 запросов. В Pandora DX-50 (868 МГц) прошли все команды. 

Точка номер 12 это уже 700 метров. Тут у обоих систем прошли все команды, но нужно было найти точку в которой был связь. В одной точке связи нет, а стоит вытянуть руку в сторону или отойти на один метр как связь появляется.

На расстоянии в 760 метров в системе Pandora DX-50 (868 МГц) первый раз не прошла одно команда и было четыре удачных соединения на пять посылок. В Alligator C-500 (868 МГц) ситуация аналогичная.

На этом мы прервали наш эксперимент, так как перелазить через забор, и идти в поле не было уже ни какого смысла.

Схема расположения тестовых точек и место расположения автомобиля на парковке бизнес центра Румянцево.

ВЫВОДЫ

Проведенный эксперимент наглядно показал преимущество в дальности работы канала управления автомобильных охранных систем работающих на частоте 868 МГц по сравнению с системами, работающими на частоте 433 МГц.

При этом хорошо видно, что система с перестройкой частоты применяемая в системах StarLine A93 менее помехозащищенная по сравнению с узкополосным радиотрактом системы Pandora LX 3055.

Также показаны отличные данные по дальности канала управления новой автомобильной охранной системы Pandora DX-50 в условиях сильных индустриальных помех.