Videovalvonnan toteuttaminen kognitiiviradiotekniikalla

Abstract

Tässä työssä suunniteltiin, toteutettiin sekä testattiin kognitiiviradioverkon pohjalle rakennettu videovalvontajärjestelmän kokeiluympäristö. Tavoitteena oli saada tietoa järjestelmän kapasiteetista sekä toimivuudesta. Tarkoituksena on, että työstä saatuja tietoja voidaan käyttää apuna tulevaisuudessa tehtävissä laajemmissa videovalvontajärjestelmien testeissä. Työ aloitettiin tekemällä kognitiiviradioille mittauksia laboratorio-olosuhteissa. Mittauksissa mitattiin laitteiden tiedonsiirtonopeutta sekä testattiin, miten naapurikanavilla olevat DVB-T-signaalit vaikuttavat kongitiiviradiosignaaliin. Mittaukset suoritettiin kaikilla kognitiiviradion käyttämillä modulaatioilla. Mittaustulokset vastasivat melko hyvin odotuksia, ja esimerkiksi tiedonsiirtonopeusmittauksen tulokset korreloivat hyvin valmistajan antamien arvojen kanssa. Laboratoriomittausten jälkeen toteutettiin videovalvontajärjestelmän kokeiluympäristö. Järjestelmää varten sijoitettiin kaksi valvontakameraa eri etäisyyksien (200 m:n sekä 1 600 m:n) päähän tukiasemasta. Molempiin pisteisiin rakennettiin lähetin-vastaanotinyksikkö, joka sisälsi terminaalin sekä antennin. Tukiasema asennettiin ICT-talon radiolaboratorioon ja tukiaseman antennina käytettiin kiinteänä ICT-talon katolla olevaa ympärisäteilevää antennia. Järjestelmän toimivuutta arvioitiin tarkkailemalla videovalvontakuvaa mediasoittimella sekä kognitiiviradiosignaaleja radiolaitteiden hallintasovelluksesta. Mittaustulosten sekä testien perusteella voidaan todeta, että kognitiiviradiotekniikkalla on potentiaalia toimia videovalvontajärjestelmän verkkoratkaisuna. Järjestelmän luotettavuudessa ilmeni joitain ongelmia, mutta suurin osa näistä ei liittynyt varsinaisesti kognitiiviradiotekniikkaan. Ongelmat ovat ratkaistavissa paremman toteutuksen avulla.

The main purpose of this Bachelor's Thesis was to engineer, put into effect and test a video surveillance test system over cognitive radio. The main goal was to acquire information about the surveillance systems capacity and operability and use that information in order to conduct more extensive tests in the future. At the beginning of the work a few measurements were performed in the laboratory with the cognitive radios. Subjects for the measurements were the transmission rate and the protection ratio against DVB-T-signal in adjacent channels. Both of the measurements were carried out with the all supported modulations. The results for measurements correlated well with the manufacturer's values. After the measurements the implementation of the video surveillance test system was started. The test system consisted of two surveillance cameras and two transmitter/receiver units which were placed 200 meters and 1600 meters from the base station. The transmitter/receiver unit included a CPE terminal and a UHF antenna. The base station was placed in the radio laboratory of the ICT building, Turku. An omni-directional antenna on the roof of ICT building was used as a base station antenna. The system monitoring included watching the video surveillance stream and monitoring cognitive radio signals strengths from the management application. As a result of this work, it can be said that the cognitive radio has the potential to be the network solution for a video surveillance system. The reliability of the system revealed few problems, but most of them were not associated with cognitive radio. The problems can be solved through better implementation.