רשת התקשורת – לב ליבן של מערכות לערים בטוחות/חכמות

רשת התקשורת – לב ליבן של מערכות לערים בטוחות/חכמות

This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

890 (NXP)"Safe City" (העיר הבטוחה) הופכת במהירות ל-“Smart City”   (העיר החכמה). משמעות מעבר זה הוא שדרוג התשתיות העירוניות לטובת ה-Safe City באופן המאפשר שימושים עירוניים "חכמים" נוספים, כיוון שמרבית הפרויקטים העירוניים מבוססים פחות על טכנולוגיה ויותר על תשתיות כמו מרכזי בקרה, מערכות מתח נמוך, ורשתות תקשורת עירוניות, כולל עמודים והתקנות (poles and fixtures (. המערכת הייחודית כוללת בדרך כלל חיישנים ברחובות (בדרך כלל מצלמות אבטחה רגילות) ויישומי שליטה ובקרה C4I במרכז הבקרה יחד עם יחידות קצה ברחובות. יש מגמה לקראת מערכת “Safe City” באוריינטציית IT , אך היא עדיין בשלבים  התחלתיים. זאת כיוון שהקונספט מיושם בערים הרלוונטיות בהן אלמנטי "שלב א'" (חיישני "Safe City" פשוטים, רשתות תקשורת, מרכזי בקרה, יחידות טקטיות) כבר פרוסים ונמצאים בשימוש מבצעי.

הדוגמה הבולטת ביותר, של מערכת  “Safe City” חדישה ביותר וכנראה גם המתקדמת ביותר בארץ, נמצאת בעיר ראשון לציון, המשתמשת במערכת זו להפעלת 1250 מצלמות ברחבי העיר. המצלמות בעלות רזולוציה של 3 מגה-פיקסלים ומאפשרות אפילו קריאת תוכן לוחיות רישוי מכל מצלמה.

בכתבה זו נתמקד במערכת התקשורת של הפרויקט בראשון לציון, המתבצע תחת ניהולו של מר מוטי נחמני (תת-ניצב משטרה לשעבר), ראש חברת הביטחון של העיר.

תהליך הקמת מערכת התקשורת היה מובנה מאד והחל בגיבוש הדרישות המבצעיות שלווה בקונספט תפעולי תוך קביעת הטכנולוגיה שתתאים באופן מיטבי לפרויקט. עם אישור התכנון הטכנולוגי הכולל על ידי מנהל הפרויקט מר שבתאי בנימין, פורסם מכרז ייעוץ שבו נעשתה הפרדה בין תחומי התקשורת וה-C4I. בייעוץ בנושא תקשורת זכתה חברת “R. Felcom Ltd.” בהנהלת סא"ל (מיל') פליקס רואס.

הפרויקט פותח בשלושה שלבים – תכנית פיילוט, שלב א' ושלב ב'. הפיילוט תוכנן להוכחת הקונספט הטכנולוגי והטכנולוגיות לפני יישומם ברחבי העיר.

יועצי התקשורת, פליקס רואס וצפריר צור, בדקו את הטכנולוגיות המועמדות ליישום מכלול התקשורת, תוך התמקדות בשתי חלופות עיקריות:  Wi-Fi חיצוני, ורכישת אמצעי תקשורת מספק התקשורת המקומי (בזק). טכנולוגיית Wi-Fi נבחנה עקב עלותה הנמוכה ויכולת הפריסה המהירה שלה, וכן היעדר עלויות תפעוליות למשתמש, אך היא סבלה מבעיות תדר קשות ו-"QoS באוויר". לעומת זאת, אמצעי התקשורת הקיימים אמינים בהרבה אך גם הרבה יותר יקרים בחשבון הכולל.

Felix Roas and Tzafrir Tzour Communication consultants
Felix Roas and Tzafrir Tzour
Communication consultants

פליקס וצפריר, בעלי הניסיון בתחומי הרשתות משירותם בחיל הקשר של צה"ל, אימצו את הסיסמה ‘Safe City – Secure Communications’. עם זאת, הם לא ששו לאמץ את הפתרון הפתוח של Wi-Fi, גם כשידעו שהעלויות הן בעלות חשיבות מכרעת לכל הפרויקט.

הפתרון אותו הם בחרו בסופו של דבר היה פשוט וחדשני בעת ובעונה אחת, והתבסס על הקמת רשת סיבים אופטיים חדשה עבור העיר. הרשת תעשה שימוש בטכנולוגיית micro-trenching (מיקרו-חפירות), ועל ידי כך תהיה זולה ומהירה בהרבה להקמה, תוך חיסכון של 75%  לעומת שיטות וטכנולוגיות מסורתיות.

התפיסה מאחורי ה-micro-trenching מבוססת על יצירת "תעלה" ברוחב 15 מ"מ ועומק 400 מ"מ בכביש, והכנסת קסטה הכוללת שבעה כבלים, שכל אחד מהם תוכנן ונבנה להחזיק עד 72 סיבים אופטיים או חוט כוח בודד.

מכונת "תיעול", העובדת בצד הכביש (מבלי לעצור את התנועה!) הצליחה להניח עד 500 מטר ליום. הקצב הממוצע בפרויקט ראשל"צ היה 300 מטרים ליום. מהרגע שהפרויקט הפך בר-ניהול בהיקפו ונקבע קצב הפריסה, התאפשרה הגעה לכל מצלמה בסיב אופטי ייעודי ברשת IP. עם פריסת רשת התקשורת, תוך התבססות על שדרת הרשת בבעלות העירייה, נפתחו אפשרויות חדשות בפני העירייה להרוויח מהשכרת ה"צינורות" הפרוסים בעיר (העיריה אינה יכולה למכור תשתיות תקשורת בגלל הצורך ברישיון בזק). בנוסף, התאפשר לעירייה לחסוך עלויות נוספות על ידי העברת התקשורת של מערכות נוספות הפרוסות ברחבי העיר דרך הרשת העירונית החדשה, כולל בקרת הרמזורים, מערכת כריזה, לחצני מצוקה ורשת wi-fi  בפריסה עירונית.

לטובת הפרויקט הוקם במרכז הבקרה חדר תקשורת מרשים. חדר התקשורת מקבץ את כל תקשורת המערכת ברשת IP  המבוססת מתגי Juniper. המערכת מאפשרת למקבלי ההחלטות בפרויקט לנטר ולשלוט על כל העיר, כולל שימוש ביכולות קישוריות ה-RoIP (Radio over IP) המסופקות על ידי Tech-Mer. עבור השלב הבא של הפרויקט מתוכנן אתר גיבוי למרכז הבקרה.

Photo Credit: Tritech Ltd.
Photo Credit: Tritech Ltd.

רשת ה- Layer-2 IP מתחילה ברובד התחתון במתגים מוקשחים של 1GBit באתרי המעקב, כאשר מתג זה המתוכנן לעמידה בתנאי סביבה מחמירים. הרובד הבא מעליו הם מתגי 40 GBit בצומתי האיסוף (aggregation junctions) ומסתיימת ברובד העליון במיתוג 40Gbit במרכז הבקרה.

456 (NXP)בכל הנוגע לסייבר ואבטחת מידע, נבחרה גישת האבטחה הפיזית, תוך השגת רשת סגורה ועצמאית לחלוטין. קיימת תכנית לעתיד שתאפשר לציבור להתחבר לחלק מהמצלמות (למשל, רמזורים ובקרת תנועה). כחלק מההיערכות לאפשרות זאת ואחרות הותקנה במרכז הבקרה "חומת אש" (firewall) מסיבית על בסיס Juniper SRX1400 Firewall. פונקציה זו עדיין איננה תפעולית, כיוון שהיא עלולה לגרום לכאבי ראש "סייבר" גדולים עם יישומה.

לסיכום, מספר לקחים שהופקו עד כה במסגרת הפרויקט:

1.הכי טוב ללמוד מניסיונן של ערים אחרות, כפי שאכן נעשה לפני התחלת פרויקט ראשון לציון.

2. יש להקצות מספיק זמן לשלבים השונים של הפרויקט, כפי שנעשה בפרויקט זה. אל תהיו "יעילים" מדי ב- MS-Project. בצעו את אותה סדרת פעילויות כפי שנעשה כאן. הגדירו: דרישות מבצעיות, תפיסה מבצעית, תפיסה הנדסית כוללת, ותכנון מפורט.

3. וודאו שכל גורמי העירייה  מכירים את יעדי הפרויקט ולוחות הזמנים שלו. ספקו להם את ההנחיות הנכונות להבטחת שיתוף פעולה.

4. אל תחששו לבחון ולבדוק טכנולוגיות חדשות, כיוון שזה עשוי להביא לשינוי תפיסת היישום (game changing situation) בעתיד, המלווה ביתרונות טכניים ותפעוליים שלא היו אפשריים בגישות המקובלות.