Prowatch DEIDE 3 : Monitorisation du spectre

1 Septembre 2006.

PROWATCH DEIDE3 est en un système de monitorisation à distance, constitué de 3 éléments basiques:

  • Equipement Client avec navigateur
  • Unité de Contrôle à distance (UCD)
  • Unité de Mesure (UM)

Une pièce clé de ce système est l'utilisation de protocoles standards de communications, de sorte qu'un client puisse accéder à n'importe quelle UM depuis n'importe où, au moyen d'un navigateur web, sans avoir besoin de l'intallation d'un software propre au système. Les caractéristiques qu'offrent les nouveaux équipements PROWATCH DEIDE3 permettent la conception d'un système centralisé au moyen d'une Unité de Contrôle à Distance capable de gérer les différentes Stations ou Unités de Mesure.

Équipement de surveillance du spectre

Le système PROWATCH DEIDE3 est capable de détecter et d'identifier des signaux analogiques et numériques, en plus de réaliser des monitorisations automatiques avec possibilité de contrôle à disatance. Grâce à la polyvalence de sa conception, le système offre une large gamme de possibilités diverses. L'unité de mesure est constituée d'un PROLINK-4C Premium, doté des performances les plus avancées , et d'un processeur branché au réseau au moyen d'un protocole SNMP. Cette station est appelée Unité de Mesure (UM).

L'autre extrémité de la liaison, se trouve l'UCR. Cette station est constituée d'un ordinateur, nécesairement enregistré, et d'une application de gestion. Cette dernière inclue des fonctions spécialement développées à la mesure de l'utilisateur final. L'UCR peut réaliser de nombreuses actions basées sur cette configuration:

  • Obtenir des informations sur l'état de l'Unité de Mesure.
  • Programmer des procédés de mesure dans le temps, uniques ou périodiques.
  • Acquérir des informations sur les processus de mesure en cours et sur les processus de mesure antérieurs ou sur les accumulations statistiques de celles-ci (historiques).
  • Réaliser des mesures directes en temps réel.
  • Contrôler les procédés de mesure (changer les paramètres de fonctionnement).
  • Présenter les résultats des données obtenues (alarmes, historiques, état du système...).
  • Gestion à distance et automatique des versions : Transférer de nouvelles versions des applications de l'Unité de Mesure (Updates)
  • Réasliser des procédés de vidéo et audio " streaming " pour les signaux de TV et radio syntonisés.
  • Générer des alarmes par e-mail.
  • Contrôle d'accès à l'UCR et aux UM.
  • Gestion de priorités des UM et création de groupes d'utilisateur.
  • Module de protection (Watchdog)

Comment fonctionne-t-il?

  • Le système réalise un balayage de référence du spectre.
    (Il identifie le type et l'origine de chacun des porteurs puis est stocké dans la Base de Données comme spectre de référence)
  • Ensuite, s'effectuent des balayages continus du spectre.
    (Les résultats de ce balayege sont comparés avec celui de référence et des alarmes sont générées en fonction de la détection d'anomalies)

Grâce à la comparaison automatique des balayages du spectre radioélectrique, la base de données des stations préalablement identifiées et les limites de qualité préétablies durant le processus, peuvent donner lieu à l'une des deux hypothèses:

  • Détection d'un nouveau porteur.
    (S'il n'est pas identifié dans le balayage de référence, le système génère une alarme)
  • Le niveau de l'un ou de plusiers des proteurs fluctue.
    (Le système enregistre la ou les émission(s) touchée(s) et génère une alarme. Le système peut être configuré pour envoyer des avertissements par e-mail)

Contrôle à distance

Diverses UM peuvent être gérées depuis l'Unité de Contrôle à Distance, même lorqu'il se trouve à des milliers de km, en utilisants plusieurs protocoles basés dans le TCP/TP (SNMP, HTTP, MAIL(SMTP), FTP...).

Sur le graphique ci-dessous, on peut observer comment les Unités de Mesure sont connectées à travers le réseau grâce à un protocole HTTP (web) entre le client et l'UCR et la SNMP, entre l'UCR et l'Unité de Mesure qui les gère et reçoit les données nécessaires.

Le système PROWATCH DEIDE3 permet la liaison d'une unité GPS branchée à travers un port USB, qui utilise le protocole NMEA 0813. Ce GPS, qui fait partie de l'UM, apporte une information précise pour la localisation des mesures et les applications du système.Grâce au système de positionnement global GPS qu'intègrent les équipements PROWATCH DEIDE3, il est possible de connaître de manière instantannée, et avec une très haute précision, en quel point géographique de la planète se trouvent chacun des équipements de mesure. C'est une caractéristique très intéressante dans les cas où une alarme est générée.

L'utilisation du GPS est facultative dans le système PROWATCH DEIDE3. Lorsque l'application inclut le contrôle par positionnement GPS, son utilisation peut s'activer ou se désactiver en modifiant la configuraion du système.

Unités de mesure reliées par un réseau

Unités de Mesure

Unité de mesureL'Unité de Mesure a le format d'un rack de 19”. Elle se compose d'un système général d'alimentation, du matériel de mesure, d'un processeur basé sur un PC industriel, et de moyens de digitalisation et de compression vidéo et audio. Le processeur dispose de plusieurs périphériques nécessaires pour le contrôle su système : disque dur, ports USB, Ethernet et port série, adaptation pour le clavier, et écran et interfaces pour le contrôle du HW spécifique de la capture vidéo et audio.

Points de monitorisation

Les Unités de Mesure peuvent être facultativment utilisées de manière locale, en ajoutant un écran et un clavier. Cette possibilité permet au système PROWATCH DEIDE3 de se déployer en unités mobiles ou points de monitorisation assistés par des techniciens, en facilitant ainsi leur tâche quotidienne de détection d'anomalies, et sans renoncer à la possibilité de soumettre les données à un système de contrôle centralisé (UCR). Le nombre d'Unités de Mesure pouvant être gérées par le système PROWATCH DEIDE3 dépend seulement de la capacité du réseau et du type d'application exécuté dans l'UCR.

Application faite à la mesure de l'utilisateur

L'application de contrôle dispose de plusieurs modules de Software sur lesquels se compose l'application finale, faite sur mesure. Ces modules de base déterminent les types d'applications qui peuvent être réalisées.

  • Module de contrôle de l'équipement de mesure :
    Il met à disposition de l'application toutes les commandes de contrôle à distance dont dispose l'équipement de mesure PROLINK-4 Premium .
  • Gestionnaire de base de données MySQL :
    Il regroupe toute la capacité de création et de gestion des différentes bases de données dont l'application a besoin .
  • Serveur web HTTP :
    Il fournit les services nécessaires à la gestion de l'UM, en utilisant un navigateur web.
  • Agent SNMP :
    Il permet l'accès à distance à l'UM pour sa gestion, en utilisant les fonctions basiques SET, GET et TRAP. C'est la base du Contrôle à Distance de l'Unité de Mesure .
  • Fichiers MIB :
    En lien avec l'agent SNMP, ils déterminent les capacités de contrôle à distance de l'UM. Il dispose de trois fichiers basiques : le MIB, d'accès direct à la base de données, un MIB d'accès direct à l'équipement de mesure et un MIB pour accéder au Module de Gestion Autonome fait sur mesure pour chaque application .
  • Le module de tâches programmées (CRON) :
    Il gère la réalisation des diverses tâches de mesure et de monitorisation programmées dans le temps, que se soit de forme unique ou répétitive.
  • Module de protection (WATCHDOG) :
    Il donne la capacité de recommencer le Système Opératif des équipements PROWATCH DEIDE3 de forme périodique, avec la possibilité de réaliser des Backups de sécurité.
  • Gestion des versions :
    Le système est capable de charger à travers FTP les fichiers d'actualisation, de manière automatique et à distance .
  • Module de gestion MAIL (SMTP) :
    Il donne la capacité d'envoyer des messages par courrier électronique en fonction des alarmes apparues et configurées par l'utilisateur .
  • Module de gestion des utilisateurs :
    Il permet aux utilisateurs de s'enregistrer ou de se désenregistrer ainsi que de modifier leurs priorités. Les utilisateurs peuvent être regroupés et classés selon leurs responsabilités et leur niveau d'accès au système.

Application pour monitorisation du spectre

Identification des porteurs détectés sur la bande

Pendant la monitorisation du spectre, à chaque instant, apparaît une représentation du spectre ou un graphique montrant les niveaux de tous les porteurs, selon ce que l'utilisateur préfère.

Sur le graphique, on voit, d'après un code de couleur, la totalité des canaux de la bande, les canaux occupés et ceux qui présentent un problème (émission non identifiée, mauvaise qualité de réception à cause d'un problème, etc).

Monitorisation du spectre

Sélectionner connecter et visualiser

On peut accéder à la liste de services d'un multiplex digital et sélectionner la chaîne voulue. Grâce à l'écran au haut-parleur intégré, l'on peut voir et entendre l'émission.

En mode de contrôle à distance, il est possible de transmettre à travers le réseau audio (VolP) et vidéo (Video Streaming) du canal descendant, de tester et de superviser le centre de contrôle.

Video streaming

Surveillance totale d'un réseau

Pour utiliser le mode de contrôle à distance des équipements PROWATCH, il est nécessaire d'avoir stocké au préalable dans une base de données tous les équipements du réseau de contrôle.

Chacun des équipements doit avoir une adresse IP unique pour permettre la liaison à travers le réseau, et un nom descriptif.