New Tools in the Arsenal for Optimal Perimeter Security Strategies

Document Sample
New Tools in the Arsenal for Optimal Perimeter Security Strategies Powered By Docstoc
A MicroPower Technologies White Paper 

                                                                       4225 Executive Square, Ste. 430 
                                                                                    La Jolla, CA 92037 
                                           New Tools in the Arsenal for 
                                  Optimal Perimeter Security Strategies 
                                                By Allyn Pon, Director of Product Management 
                                                                 MicroPower Technologies, Inc. 

 © MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                              1 
Introduction                                       3 
Numerous Detection Choices                         4 
Table 1 ‐ Detection Technologies Matrix            4‐5 
Remote Camera Video Surveillance Options           6 
Protecting the Perimeter                           8 
Summary                                            8 

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                   2 
While technology advances in physical security for buildings or building proximity have 
been rapid and omnipresent, new tools for improved perimeter security have not been 
as visible, but yet still play an important role in overall security success.  Environments 
such as large parking lots, stadium events, nuclear facilities, parks and recreational 
areas, construction facilities, correctional facilities, industrial facilities, government 
buildings, and major transportation facilities still continue to represent significant 
security challenges as the ideal solutions are cost‐prohibitive due to the difficulty of the 
terrain or vast spaces of coverage required.   The number of variables and technology 
choices to consider for perimeter security are significantly greater than indoor security, 
making the final decision for perimeter security a difficult and arduous task. 
Numerous Detection Choices 
An analysis methodology for determining overall perimeter security choices is to divide 
the security components into four major categories; access, detection, prevention and 
conviction.    Where the security industry has seen an expansion of choices is in the 
number of technology options for the detection aspect.  New technologies have brought 
improvements in range detections as well as rapidly decreasing overall system costs.  
Beyond the traditional security guards to patrol the edge, the more sophisticated 
options  for access control and detection systems for perimeter security now include 
fence movement, microwave sensors, seismic ground sensors, infrared sensors, photo 
beam sensors, thermal imaging, and video surveillance with motion detection and video 
analytics.   Each has a trade‐off between operational benefits and costs as shown below 
in Table 1. 

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                         3 
Access Technology          Category        Description 

                                           •   Simple and easy to install and use 
                           Pros            •   Easy to monitor and integrate into existing security 
                                           •   Only detects a disturbance 
Fence Movement                             •   Prone to false alarms 
                           Cons            •   Unable to quantify seriousness of security event 
                                           •   Moderate maintenance for wear and tear 
                                           •   Accessible, so easy to vandalize and damage 
                           Relative Cost   Low
                                           • Simple and easy to install and use 
                                           • Easy to monitor and integrate into existing security 
                           Pros                system 
                                           • Wide range – Up to 1500 feet 
                                           • Can handle severe weather conditions 
                                           • Typically requires a cable power source at remote 
Microwave Sensors                              locations 
                                           • Prone to false alarms 
                           Cons            • Unable to quantify seriousness of security event 
                                           • Interference from other microwave sources 
                                           • Expensive equipment and easy access to vandalize and 
                           Relative Cost   Low to Medium
                                           • Protection against vandalism 
                                           • No interference with line of sight views and natural 
                           Pros                beauty 
                                           • Hidden security provides ideal non‐threatening 
Seismic Ground Sensors                         environment 
                                           • Prone to false alarms 
                           Cons            • Unable to quantify seriousness of security event 
                                           • Requires a shallow trenching around the grounds 
                           Relative Cost   Medium – High
                                           • Simple and easy to install and use 
                                           • Easy to monitor and integrate into existing security 
                                           • Ability to better distinguish false alarms versus valid 
                                               human intruder detection 
                                           • Works in foggy and night environments 
                                           • Effective even in camouflage conditions 
Infrared Sensors 
                                           • No cabled power source required.    
                                           • Only detects a disturbance 
                                           • Prone to false alarms 
                           Cons            • Unable to quantify seriousness of security event 
                                           • Limited coverage as each infrared sensor only extends 
                                               40 (low cost) to 300 (high cost) feet 
                           Relative Cost   Low

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                                 4 
Access Technology                   Category          Description 
                                                      •   Quick and easy to install 
                                                      •   Low cost installation 
                                    Pros              •   No cabled power source required.   Battery life run from 
                                                          3 – 5 years or can use solar 
                                                      •   Wireless communication to monitor station 
Photo Beam Sensors                                    •   Only detects a disturbance 
                                                      •   Prone to false alarms 
                                    Cons              •   Unable to quantify seriousness of security event 
                                                      •   Limited coverage as each photo beam sensor only 
                                                          extends 100 to 250 feet 
                                    Relative Cost     Low
                                                      • Ability to better distinguish false alarms versus valid 
                                                          human intruder detection 
                                                      • Works in foggy and night environments 
                                                      • Effective even in camouflage conditions 
Thermal Imaging                                       • Difficult to use in naturally hot environments whereby 
                                                          the temperature of surrounding environment is equal 
                                                          to human temperature 
                                                      • Requires cable power source at remote locations 
                                    Relative Cost     Medium ‐ High
                                                      • Ability to distinguish false alarms vs valid security 
                                                      • Record historical events for forensics 
Video Surveillance with 
                                                      • Recorded events can be used for conviction 
Motion Detection/Video 
                                                      • More complex to integrate into security systems 
                                    Cons              • Typically requires cable power source at remote 
                                    Relative Cost     Low ‐ High
* Except for advanced new technologies using solar 
                           Table 1 – Detection Technologies Matrix 
As evident from the matrix, a common theme to most access control solutions is the 
large number of potential false alarms associated with each technology option.   In 
outdoor settings, environmental factors such as heavy wind conditions, debris, ice, 
water and animals can create havoc for any perimeter security solution.  A 
comprehensive solution to address false alarms is as important as the actual detection 
system itself, as false alarms impact the effectiveness and credibility of the security 
system.   In addition, false alarms can be costly, as numerous law enforcement agencies 
now charge for responding to false alarms.  

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                                            5 
Remote Camera Video Surveillance Options 
Any reliable verification system for perimeter security has to include a video surveillance 
system.   Not only do video surveillance systems provide the ability for immediate 
verification based on a triggered event, they provide the ability to quantify the 
seriousness should a valid security breach occur and determine the best response.   The 
proper security response will vary depending on whether the intruder is an 
unsuspecting person who has inadvertently crossed the intrusion detection zone, or a 
team of terrorists who are attacking a facility.    In addition, video surveillance systems 
address three of the major categories of detection, prevention and conviction.   
Unfortunately, integrating remote camera locations into video surveillance systems for 
perimeter security have been limited in scope, making it difficult to develop a 
comprehensive perimeter security strategy.  The typical compromise is to locate security 
cameras near the building or nearby power sources and point the cameras outward to 
the perimeter covering the sterile regions and perhaps portions outside the perimeter. 
This is not an optimal perimeter security strategy, and does not cover an important 
aspect of security breach prevention.  An ideal prevention strategy is to analyze events 
outside the sterile region whereby potential security events can be monitored in 
advance of a valid security breach.   
The largest limitation on the location of remote cameras where they are desired or 
required is due to lack of access to a power source.  Typical IP video security cameras 
require about 4 – 5 watts of power, thus normally requiring a cabled power source.  
Until recently, there were two traditional video surveillance options that would be 
considered when overcoming the lack of a cabled power source for remote location 
cameras; wireless solar powered security cameras or trenching the ground to bring 
power to the desired location.  
Wireless solar security cameras provide the maximum flexibility in location strategies for 
remote security cameras.   Typical wireless solar security cameras use 160‐400 square 
inches of solar panels that reside at least 15’ above the ground while connected to 
either a small trailer base or a pole.   Wireless communications to the video recording 
system can occur point‐to‐point, point‐to‐multipoint, through mesh networks or even 
cellular, providing a range of three to 20 miles for a line‐of‐sight configuration.   A 
typical system will have five days of battery backup, providing adequate energy storage 
for most applications.   Pole‐mounted solutions range from $5,000 ‐ $10,000 per camera 
including labor costs.  Unfortunately, due to size and transportation of the mobile trailer 
solution, costs can be prohibitive for many applications, since they range from $30,000 
to $40,000 for each camera. 

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                    6 
Another alternative, trenching, is typically what is explored as the most viable option for 
placing security cameras in optimal remote locations.   The trench is typically a minimum 
of six inches deep which allows placement of a Power over Ethernet (PoE) or power 
source in the trench without any possibility of disturbance.  The cost for trenching will 
vary dramatically depending on the terrain.  For instance, in a request for proposal 
(RFP), it was estimated the costs for digging a 120’ trench mostly through soft dirt with 
15’ of asphalt was approximately $14,000 for material and labor for a single camera 
placement.   This equated to a rule of thumb of about $100 per linear foot for trenching 
costs.   In this case, the cost was prohibitive and the client decided not to pursue the 
recommendation of the remote camera location.    In other cases, particularly in urban 
environments, the cost is considerably higher, sometimes up to $1000 per linear foot, 
due to the difficult construction.  Thus, trenching costs can range in the $30,000 ‐ 
Fortunately, a new generation of IP video security cameras have recently become 
available, providing a third alternative to remote camera location for optimal perimeter 
security strategies.  With power requirements that are 1/10th that of a typical IP video 
security camera, there is a new form factor for wireless solar IP video security cameras, 
whereby the solar panels requirements are considerably smaller.  In this new 
generation, 72 square inches of solar panels are attached directly on the external 
camera enclosure.   The battery life is five days, providing for adequate power in most 
environment scenarios.    Being a wireless solution, this new generation has a range of 
up to one mile for a line‐of‐sight environment.  Hence, with no wires needed for data 
communication or power, this new generation of wireless solar IP video security camera 
is a fully self‐contained unit that allows for placement virtually at any remote location.   
Because it is a self‐contained unit, installation costs are quite low, even compared to an 
installation of wired security solutions.  The advantage of these new‐generation security 
cameras is that individual camera costs range from $2,500 ‐ $3,500, a 50 – 90% 
reduction in costs over alternative solutions.  
While the primary attraction of these new‐generation IP video security cameras are for 
perimeter security, the portability of this solution also provides opportunities for 
applications not previously considered.  For instance, public events such as stadium 
concerts or government official speeches can wreak havoc for security teams since the 
protection zone is so small and intruder access is quite simple.  Since these types of 
security cameras can easily be installed, temporary security cameras can be 
implemented with the re‐use capability making this an attractive financial option.  

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                     7 
Protecting the Perimeter 
Vulnerability begins at a facility’s perimeter.  Active perimeter strategies that are 
focused beyond the perimeter provide the best chance of preventing a security breach 
by detecting and deterring activity before loss or damage occurs.   While the technology 
choices for access control and intruder detection have grown rapidly, such choices are 
limited in scope and commonly have the potential for numerous false alarms. An 
optimal perimeter security strategy requires the inclusion of remote camera locations 
within the video surveillance system to verify intrusions, record events for investigations 
and potentially convict intruders. 
With the most recent innovations in solar wireless IP video security camera options, the 
inclusion of remote cameras around the perimeter is a viable cost‐effective option not 
previously available.   Now, the system integrator has a new set of tools to present and 
provide cost‐effective solutions for optimal perimeter security strategies.    
Allyn Pon is director of product management at MicroPower Technologies, Inc., providers 
of the world’s most power‐efficient, totally wireless solar video surveillance camera 
solutions.  Allyn can be reached at 

© MicroPower Technologies, Inc. ‐ June 2011                                                    8 

Description: An analysis methodology for determining overall perimeter security choices is to divide The security components into four major categories; access, detection, prevention and Conviction. Where the security industry has seen an expansion of choices is in the Number of technology options for the detection aspect.