UTVÄRDERING AV DIGITALA TRYGGHETSLARM

Transkript

1 UTVÄRDERING AV DIGITALA TRYGGHETSLARM Tel

2 2 (14) Utvärdering av digitala trygghetslarm Slutrapport för projekt Teknikstudier Digitala Trygghetslarm Utgivningsdatum 2011:10 Utgivningsort Boden Författare Catherine Melby, Anders Sjödin, Rolf Sannebjörk, Marcus Jonsson Foto omslagsbild IT Norrbotten Upplysningar om innehållet Catherine Melby, IT Norrbotten AB Skapa företagsby Teknikvägen Boden

3 3 (14) 1 Sammanfattning Detta dokument beskriver en sammanställning av resultaten från de tester som genomförts i testmiljö av tre larmleverantörers digitala larmlösningar. Syftet med testerna har varit att dra lärdom om funktion och robusthet i dagens digitala trygghetslarm. Larmlösningarna har testats såväl vid normala förhållanden som vid störningar i IP-kommunikation och strömmatning. Vidare har tester genomförts av påverkan på trygghetslarmens funktion då vanliga hemmaroutrar belastas samtidigt som larm genomförs, detta för att förstå hur utrustning i en typisk hemmamiljö kan påverka trygghetslarmen. Vid testerna har testuppställningarna skilt sig åt så till vida att för två av tre digitala larmlösningar har man inte haft en helt digital larmmottagning. Man har i dessa fall kopplat larmen via en PSTNgateway till en larmcentral utvecklad för traditionell fast telefoni. Den frekventa funktionsövervakningen, via så kallade heartbeats, av trygghetslarmsenheterna har inte testats i denna studie. Testgruppens bedömning och slutsatser utifrån resultaten från testerna: Alla larmlösningar som testades hade god stabilitet och funktion vid normala förhållanden. Korta strömavbrott och korta avbrott i IP-kommunikationen hanterades på ett tillfredställande sätt. Dock noterades behov av omstart av trygghetstelefoner vid ett antal tillfällen, något som kan ställa till problem under verkliga driftsförhållanden. Robusthet/stabilitet skiljde sig mellan de olika leverantörernas lösningar vid störningar i IP-kommunikationen, såsom vid höga nivåer av IP-paketförluster, fördröjningar och jitter. Det är testgruppens bedömning att vissa larmlösningar behöver förbättra sin förmåga att hantera dessa typer av störningar, eftersom det har stor inverkan på stabiliteten i larmfunktionen. Minst en av larmlösningarna uppvisade hög känslighet vid volym och ljudinställningar, där fel inställningar gjorde det omöjligt att föra ett samtal med den som larmat. Testerna visade på viss skillnad mellan de olika larmlösningarna avseende kvaliteten på det samtal som kopplades upp. Vid vissa av testerna noterades dålig hörbarhet och klippningar i samtalen vid längre monologer från larmcentral mot trygghetstelefon och då båda sidor pratade samtidigt. Val av konsumentrouter som används i hemmet hos brukaren kan ha stor påverkan på larmens funktion, då larm inte alltid går fram om routern belastas samtidigt av annan trafik. Mätningen av internetförbindelsernas påverkan på samtalskvalitet och på larmens funktion visade på vissa störningar samt avbrott vid ett par enstaka tillfällen. Avbrott är allvarligt ur trygghetslarmsperspektiv vilket gör att orsaken,

4 4 (14) samt hur vanligt detta är, borde utredas närmare. Störningarna och avbrotten som förekommit bedöms dock vid närmare granskning inte ha påverkat testresultaten i denna studie. Flera av de nya larmen ger möjlighet att använda GSM/GPRS som alternativ larmväg om larmet av någon anledning inte går fram via IP-nätet. Detta bör övervägas för att öka robustheten i den digitala larmlösningen. Rekommendationer avseende fortsatt arbete: Tester görs med en helt digital larmmottagning för de larmlösningar som inte kunde testas helt digitalt vid tidpunkten för dessa tester. Tester görs av den frekventa funktionsövervakningen via heartbeats för samtliga testade digitala larmlösningar. Upprätta en testspecifikation för digitala trygghetslarm, inklusive kriterier för godkänt respektive underkänt resultat. Idag saknas en tydlig kravbild vilket inte är bra. Bilda ett nationellt testcenter för IP-baserade trygghetslarm som kan kvalitetssäkra såväl nya larm som ska introduceras på den svenska marknaden som nya mjukvaror. Påbörja ett arbete via testcentret att testa och publicera godkända trygghetslarm som stöd för upphandlande kommuner runt om i Sverige. Upprätta en rekommendation avseende egenskaper och funktioner i IP-nät som ska bära trygghetslarmstjänster. Genomför utökade mätningar avseende stabilitet och kvalitet över olika leverantörers internetförbindelser. Detta då de mätningar som genomförts har visat på enstaka avbrott som ibland sträckt sig över flera timmar, något som har mycket negativ påverkan på trygghetslarmstjänsten. Genomföra tester av trygghetslarm med GSM/GPRS som alternativ larmväg. Testerna har genomförts under kvartal 2 och kvartal

5 5 (14) 2 Innehåll 1 SAMMANFATTNING INNEHÅLL NY TEKNIK I NYA INFRASTRUKTURER MÅL MED PROGRAMMET SYFTE MED DENNA STUDIE DEFINITIONER AVGRÄNSNINGAR BESKRIVNING AV TESTMILJÖ GENOMFÖRDA TESTER RESULTAT FRÅN RESPEKTIVE TESTMOMENT ROBUSTHET/STABILITET VID NORMAL DRIFT TÅLIGHET MOT TILLFÄLLIGA AVBROTT I KOMMUNIKATION OCH STRÖMMATTNING TÅLIGHET MOT STÖRNINGAR I IP-KOMMUNIKATIONEN VANLIGA KONSUMENTROUTRARS PÅVERKAN PÅ LARMENS FUNKTION INTERNET-/IP-TELEFONILEVERANTÖRERS OCH ANSLUTNINGSFORMERS PÅVERKAN PÅ LARMENS FUNKTION KONTAKTER LITTERATUR... 14

6 6 (14) 3 Ny teknik i nya infrastrukturer Hjälpmedelsinstitutet genomför på uppdrag av regeringen ett program med utvecklings- och informationsinsatser som syftar till att stödja kommunerna i att stärka säkerheten i trygghetslarmtjänsterna i samband med det pågående införandet av digital teknik inom teleområde. I programmet Digitala trygghetslarm Ny teknik i nya infrastrukturer, som genomförs under åren , kommer teknikstudier och försöksverksamhet i 21 kommuner att genomföras. Programmet kommer också att bidra till bildande av en branschorganisation och framtagande av standarder för digital trygghetslarmskommunikation. 4 Mål med programmet Programmets mål är att digital larmhantering ska erbjuda användarna tillfredsställande funktionalitet och säkerhet. Programmet ska bidra till teknikstudier av hur nya digitala trygghetslarm fungerar i en digital infrastruktur, samt hur de fungerar med olika operatörer och utrustningar för elektronisk kommunikation. Denna rapport ingår i teknikstudierna. 5 Syfte med denna studie IT Norrbotten har på uppdrag av Hjälpmedelsinstitutet genomfört tester i testmiljö, med syftet att utvärdera hur nya digitala trygghetslarm fungerar med olika operatörer och utrustningar för elektronisk kommunikation. Testerna avser att skapa kunskap om robustheten i dagens IP-baserade trygghetslarm under olika förutsättningar som kan uppstå i ett IP-baserat kommunikationsnät. Eventuella hinder som operatörstjänster och tekniklösningar kan skapa för digitala trygghetslarmssystem i den allmänna kommunikationsinfrastrukturen har studerats. 6 Definitioner Brukare CPE GPRS IP En person som har en trygghetstelefon i hemmet. Customer Placed Equipment, vanliga kundplacerade konsumentroutrar och switchar. General Packet Radio Services, en plattform för mobila datanätverkstjänster i GSM-nätverk. Internet Protokoll. Grundmetoden för sändning av information över Internet.

7 7 (14) Jitter Multimodem PSTN SIP SIP-proxy Larmlösning Trygghetstelefon Triple play-tjänster Variation i fördröjning mellan IP-paket (max fördröjning min fördröjning). Påverkar hur mycket data som måste buffras i exempelvis trygghetstelefonerna för att tal ska låta bra. Modem för triple play-tjänster. Public Switched Telephony Network, nät för traditionell fast telefon. Session Initiation Protocol, det protokoll som normalt används för att hantera IPtelefonisamtal (koppla upp och ned samtal etc.). Samma som SIP-server. Ansvarar för bland annat autenticering samt att koppla upp samtal mellan två IP-telefoner. Hela trygghetslarmslösningen från Trygghetstelefon till Gateway mellan IP- och PSTN-näten då en extern analog larmcentral använts, samt hela kedjan till och med den digitala larmcentralen då en sådan tillhandahållits av leverantören. Enhet som är placerad i hemmet hos brukaren, som utöver att aktivera ett trygghetslarm också kan koppla upp ett röstsamtal mellan brukare och larmmottagare. En kombination av vanlig internetsurf, IPtelefoni och bredbands-tv, även kallad IPTV. 7 Avgränsningar Tester mot en helt digital larmmottagning har inte genomförts för två av tre testade larmlösningar eftersom inte IT-Norrbotten under tiden för testerna haft tillgång till en kompatibel digital larmmottagningsutrustning. Det har under tiden för testerna saknats en helt digital larmmottagning i drift i Sverige som kunnat ta emot SIP. Testerna mot den helt digitala larmmottagningen som använts för en av larmlösningarna har skett i testmiljö. Tester av frekvent funktionsövervakning av trygghetstelefonerna har inte gjorts i denna studie. Inte heller hantering och uppgradering av trygghetstelefoner. Tester av trygghetslarm via GSM/GPRS har inte heller utförts. Vissa i Sverige vanligt förekommande multimodem för så kallade triple play-tjänster från operatörer som Bredbandsbolaget och ComHem har inte testats.

8 8 (14) 8 Beskrivning av testmiljö Testmiljön gör det möjligt att testa olika leverantörers lösningar av digitala trygghetslarm, och hur dessa påverkas av yttre omständigheter, som tålighet mot störningar i förbindelsen till larmcentralen, stresstester, och leverantör av internetförbindelse. Se nedan för en principskiss: Figur 1. Principskiss av testuppställning mot analoga larmcentraler Figur 1 visar så är ett antal komponenter inblandade för att ett larm ska ta sig hela vägen från larmare till larmcentral och vidare från larmcentralen till larmmottagare. När tester genomförs mot analoga larmcentraler så konverteras det digitala larmet via en gateway, för transport sista vägen till larmcentralen via PSTN-nätet.

9 9 (14) Mätpunkter för IP-kommunikation, stresstester, kontrollerade nivåer av störningar m.m. IP-nät Digitala trygghetslarm från olika leverantörer Olika CPE:er Olika accessformer, ex. ADSL LAN Olika Internetleverantörer ex. Telia Bredbandsbolaget Digitala larmcentraler Net1 Tele2 Testmiljö Internetförbindelser Digitala larmcentraler Figur 2. Principskiss av testuppställning mot digitala larmcentraler I de fall larmcentralen är digital så behöver larmet inte passera någon gateway för konvertering till PSTN, utan larmet går i detta fall digitalt via IP-nätet direkt till larmcentralen.

10 10 (14) 9 Genomförda tester Följande tester har genomförts för tre olika larmleverantörers lösningar. De larmleverantörer vars lösningar har utvärderats är CareTech, NEAT Electronics, samt Bosch. Bosch har tillhandahållit en heldigital lösning som installerats i IT-Norrbottens testlabb, medan NEAT och CareTech har larmat till en larmcentral avsedd för fast traditionell telefoni tillhörandes Haparanda Stad. Testerna som genomförts för respektive larmleverantörs lösning är: 1. Robusthet/stabilitet vid normal drift. 2. Tålighet mot tillfälliga avbrott i kommunikation och strömmatning. 3. Tålighet mot störningar i IP-kommunikationen. 4. Internetleverantörernas och olika anslutningsformers påverkan på larmens funktion. 5. Vanliga hemmaroutrars påverkan på larmens funktion. I samband med testerna har Absilions testsystem Netrounds använts med syftet att: Kontrollera larmförbindelsernas funktion och kvalitet från testenheten till leverantörernas SIP-proxy:s (kontrollera IP-förbindelsens funktion vid testerna), alternativt hela vägen till larmmottagaren om den är digital. Införa kontrollerade störningar då larmens störningstålighet testas. Stresstesta vanliga kundplacerade konsumentroutrar och switchar (CPE, Customer Placed Equipment) och därmed testa trygghetslarmets känslighet vid samtidig belastande internettrafik. Vid testerna har endast en kontakt lagts in i larmlistan, för att tvinga att larmet går via bredbandsanslutningen. Samtliga larm har gjort ett flertal uppringningsförsök, dvs. om inte larmet gått fram vid första försöket så har trygghetstelefonen börjat om och gjort nya försök mot den kontakt som lagts in. 10 Resultat från respektive testmoment I samtliga beskrivna testmoment har talkvaliteten bedömts och dokumenterats i de fall en talförbindelse aktiverats, både genom subjektiva lyssnartester samt med hjälp av testsystemet Netrounds. Nedan beskrivs de olika testmomenten som genomförts samt dess resultat.

11 10.1 Robusthet/stabilitet vid normal drift Totalt 470 stycken larm aktiverades med olika kombinationer av larmleverantörers utrustning och Internetleverantörer och mottagna larm dokumenterades. Av dessa 470 larm var det totalt fyra stycken larm som inte nådde fram till larmcentralen vid normal drift, dvs. knappt 1 %. Talkvaliteten vid testerna har varit varierande, från bra till väldigt störande. De vanligaste störningarna som noterats är att talet hackar/klipper, särskilt vid längre monologer eller när båda parter pratar samtidigt. Det var tydligt efter testerna att kvaliteten på samtalen som kopplas upp skiljer sig en del mellan larmlösningarna. Huvudorsaken till problemen som beskrivs ovan bedöms inte vara till följd av störningar i IP-kommunikationen, utan snarare hur larmlösningarna hanterar längre meningar och att båda sidor pratar samtidigt. Vi har inte specifikt testat att variera ljudinställningarna. Vi kan därför inte utesluta eller bekräfta om variation av ljudinställningar, volym/känslighet på högtalare och mikrofon, kan vara en möjlighet att förbättra hörbarheten. 11 (14) 10.2 Tålighet mot tillfälliga avbrott i kommunikation och strömmatning Vid dessa tester orsakades kontrollerade avbrott i larmens IPkommunikation och strömförsörjning. Testerna avseende avbrott i IP-kommunikationen genomfördes på följande sätt: 1. Ethernetkabeln drogs ut från larmet. 2. Ett larm aktiverades. 3. Efter ett varierbart antal sekunder sattes ethernetkabeln tillbaka i larmet och det noterades om larmet gick fram eller inte. Av 120 genomförda tester där ett kort avbrott i IP-kommunikationen orsakats så gick samtliga fram till larmcentralen. Dock så var det nödvändigt att starta om trygghetstelefoner vid vissa tillfällen efter genomfört avbrott och larm. Därefter genomfördes tester med avbrott i strömförsörjningen. Dessa tester genomfördes på följande sätt: 1. Strömkabeln på trygghetstelefonen drogs ur. 2. Efter cirka 10 sekunder aktiverades ett larm och det noterades om larmet gick fram eller inte. Av 81 aktiverade larm var det ett larm som av okänd anledning inte gick fram. Avbrott uppstår normalt inte så ofta, men likväl det är förstås viktigt att larmen klarar att hantera en sådan situation när den uppstår. Det är testgruppens bedömning att larmen klarar avbrott på ett bra sätt. Behovet av omstart av larm vid ett antal tillfällen visar dock på att vissa problem kan uppstå som skulle vara besvärande om de uppstår i en verklig miljö.

12 10.3 Tålighet mot störningar i IP-kommunikationen Kontrollerade nivåer av störningar införs mellan trygghetstelefon och larmcentral för att förstå hur detta påverkar larmfunktionen. Trafiken får passera en nätverkssimulator, där störningarna läggs på i form av olika nivåer av bland annat IP-paketförluster, fördröjningar och jitter (fördröjningsvariation, vissa paket kommer fram betydligt snabbare än andra). Notera att dessa scenarion har skapats för att efterlikna ett IP-nät med stora problem, dvs. långt ifrån ett normalt fungerande nät. Dock kan dessa situationer uppstå, vilket gör det viktigt att larmen kan hantera dessa. Här framträdde tydliga skillnader mellan de olika larmlösningarna. Testgruppen anser att vissa av larmlösningarna skulle behöva förbättra stabilitet och funktion vid denna typ av omständigheter. Värt att notera att det i dagsläget tyvärr inte finns några standarder eller riktlinjer kring vilka nivåer av störningar som trygghetslarm ska kunna hantera. Som fortsatt arbete anser testgruppen att det är viktigt att tydliggöra vilka situationer som larmlösningarna måste kunna hantera, både för att larmleverantörerna ska veta vilka krav som ställs på deras utrustning, men också för att operatörerna ska förstå när ett kommunikationsproblem påverkar trygghetslarmens funktion negativt. 12 (14) 10.4 Vanliga konsumentroutrars påverkan på larmens funktion Vid dessa tester stressades några vanligt förekommande konsumentroutrar med annan datatrafik samtidigt som larm aktiverades. Belastningen som infördes är typisk för den som uppstår vid nedladdning och uppladdning av filer från internet. När routern belastas uppstår bland annat paketförluster. Det noterades också exempelvis fördröjda svar på olika frågor relaterat till IP som ställdes av trygghetstelefonen. I flera fall så gick inte larm fram till följd av kombinationen av hur routern uppträdde vid belastning och trygghetslarmens funktion vid störningar. Slutsatsen från dessa tester är att konsumentroutern idag kan spela en viktig roll för trygghetslarmens funktion. Till följd av den stora mängd routermodeller som finns på marknaden är förmodligen det bästa sättet att hantera denna problematik att leverantörerna av trygghetslarm utvecklar lösningar som har hög stabilitet vid olika typer av störningar och fördröjningar i IPkommunikationen. Eftersom dessa routrar uppenbart påverkar trygghetslarmens funktion så kan det även vara önskvärt att kunna publicera information och-/eller rekommendationer kring vilken typ av routrar som bör användas.

13 10.5 Internet-/IP-telefonileverantörers och anslutningsformers påverkan på larmens funktion Av särskilt intresse var det att testa påverkan på larmens funktion med kombinerade internet- och IP-telefoniabonnemang, då det funnits indikation på att vissa operatörers tjänsterealisering i dessa fall påverkar larmens funktion negativt. För att testa påverkan från kombinationen IP-telefoni och internettjänst tillsammans med trygghetslarm så beställdes även en IP-telefonitjänst av internetleverantörerna. Tester genomfördes med följande leverantörer av internettjänst och IP-telefoni: Tele2 Telia T3 Bredband2 AllTele Bahnhof Telia Rixnet Testerna som genomfördes var av funktionell karaktär. Dvs. ett trygghetslarm aktiverades via de olika tjänsteleverantörerna och det noterades om larmet gick fram eller inte. Vid dessa tester uppvisades inte några problem alls trots att även IPtelefoni levererades av tjänsteleverantörerna. Mätningarna med Netrounds har genomförts från trygghetstelefonerna i IT Norrbottens testmiljö, via samtliga internetleverantörers internettjänster, till larmleverantörernas terminering av IP-förbindelsen. Dessa mätningar visade på vissa störningar samt även på avbrott. Vid ett par tillfällen har avbrotten pågått i ett par timmar vilket är väldigt allvarligt ur trygghetslarmssynpunkt. Orsaken till dessa avbrott borde utredas vidare, gärna via utökade mätningar i samarbete med internetleverantörerna. Störningarna och avbrotten som förekommit bedöms dock inte ha påverkat testresultaten i denna studie. Denna slutsats har dragits efter att ha granskat vid vilka tidpunkter störningarna/avbrotten uppstått och jämfört dessa med de tillfällen då exempelvis inte larm gått fram. Flera av de nya larmen ger möjlighet att använda GSM/GPRS som alternativ larmväg om larmet av någon anledning inte går fram via IPnätet. Detta bör övervägas för att öka robustheten i den digitala larmlösningen. 13 (14)

14 14 (14) 11 Kontakter Anders Sjödin, IT Norrbotten, Oskar Jonsson, Programledare, Hjälpmedelsinstitutet, Projektgruppen har även bestått av: Catherine Melby, IT Norrbotten, Marcus Jonsson, Absilion AB, Rolf Sannebjörk, Haparanda stad, Litteratur Nedan ges hänvisning till några relevanta rapporter och riktlinjer inom området. Guidelines for calls to emergency numbers 112 in Sweden using SIP, Report ITS 25 - Application guide, ITS Information Technology Standardization, 2009 Webb: Styrning av Internet - Från infrastruktur till politik informationssamhället, Staffan Jonson,.SE, 2010 Webb: Introduktion till IP - Internet Protocol - En guide om hur Internettrafiken fungerar, Håkan Lindberg,.SE, 2009 webb: Trygghetslarm - en vägledning, Socialstyrelsen, 2010 Webb: Lag (2003:389) om elektronisk kommunikation, Svensk författningssamling (SFS), 2003 Webb: IP Services Deployment in Sweden, Presentation , Nils Weidstam, SOS Alarm AB, 2011 Webb: ip_services_deployment_in_sweden.pdf