Бетси Зайоброн
Сейчас в США системы видеонаблюдения нередко устанавливаются в тех местах, где раньше они считались ненужными. И, по мере того как по всей стране школы, государственные организации, аэропорты, объекты коммунального хозяйства, парки и корпоративные штаб-квартиры внедряют у себя эти системы, технические решения, на которых они основаны, совершенствуются. Усложняется и проектирование этих систем.
Традиционно в системах видеонаблюдения используется коаксиальный кабель, но в последние годы все чаще стали применяться UTP-кабели и оптоволокно. Необходимость гарантировать оптимальную работу этих систем сегодня, не упуская из виду будущие потребности в обеспечении безопасности, заставляет многих специалистов задаваться вопросом: а какая же среда передачи сигналов лучше всего подходит для средств видеонаблюдения? И как всегда, ответ зависит от многих факторов.
Полную версию данной статьи смотрите в 13-ом номере журнала за 2003 год.
Содержание
Освященная временем традиция
В системах видеонаблюдения коаксиальный кабель уже давно “прописку получил”. Сегодняшние стандартные камеры и серверы видеонаблюдения предназначены для работы именно с ним. Следовательно, для развертывания названных систем на базе этого кабеля никакие медиаконвертеры и видеоадаптеры (балуны) не нужны, что позволяет избежать “накрутки” цены и получить минимальное число соединений в кабельных трактах.
“В силу минимального числа соединений, быстрого подключения и отключения, а также отсутствия медиаконвертеров коаксиальный кабель продолжает оставаться самой надежной и недорогой средой передачи для большинства видеосистем, — утверждает вице-президент по технологиям компании CommScope Роб Весселс. — Многие годы предельная дальность передачи сигналов по коаксиальному кабелю составляла 750 футов (1 фут = 30,48 см), но сегодня благодаря прогрессу в производстве указанных кабелей и камер этот барьер преодолен”.
По сравнению с UTP-кабелем коаксиальный кабель с центральным проводником диаметром 18 AWG (около 1 мм) имеет более широкую полосу пропускания и обеспечивает картинку лучшего качества. “Из-за большего диаметра центрального проводника потери в коаксиальном кабеле меньше, чем в UTP-кабеле — отмечает директор службы технической поддержки компании Mohawk/CDT (http://www.mohawk-cdt.com) Майк Рубера. — А наличие экрана в коаксиальном кабеле гарантирует лучшую защиту от электромагнитных помех”.
Производители камер, в том числе компания Panasonic, в качестве самой лучшей среды передачи сигналов для сегодняшних систем видеонаблюдения по-прежнему рекомендуют коаксиальный кабель. “Проведя соответствующие испытания, мы доказали, что с помощью наших камер со встроенными эквалайзерами и коаксиального кабеля можно передавать видеосигнал на расстояние до 3000 футов”, — заявил менеджер по продажам компании Panasonic Security Systems Group (http://www.panasonic.com) Томас Кук.
Хотя коаксиальный кабель имеет превосходные характеристики передачи сигналов, большинство специалистов по системам безопасности призна-ют, что применять его не всегда удобно. “Каждый тип среды передачи обладает своими достоинствами и недостатками, и всегда найдутся приложения, где коаксиальный кабель не лучший вариант выбора”, — рассуждает Кук.
Единая среда передачи
Хотя первая система видеонаблюдения на базе UTP-кабелей улучшенной категории 6 появилась на рынке совсем недавно, большинство профессионалов знают, что для передачи видеоизображения UTP-кабели применяются уже довольно давно. “Использование кабелей улучшенной категории 6 в системе видеонаблюдения было продиктовано желанием получить нужную функциональность системы ценой наименьших затрат, — поясняет инженер компании General Cable (http://www.generalcable.com) Асеф Баддар.
— Все специалисты согласны с тем, что благодаря большему диаметру центрального проводника (по сравнению с диаметрами проводников витых пар) коаксиальный кабель обеспечивает лучшее качество видеоизображения. Однако вместо двух разнотипных кабелей, один из которых предназначен для передачи речи и данных, а другой — для передачи видео, гораздо удобнее задействовать один UTP-кабель, по которому все это будет передаваться одновременно. Кроме того, по UTP-кабелю можно подавать и электропитание”. В системах видеонаблюдения допустимо использовать и кабели категории 5.
UTP-кабель хуже коаксиального защищает сигнал от внешних электромагнитных помех, и для использования UTP-кабеля в системе видеонаблюдения нужны либо сетевые камеры, либо балуны на каждом его конце, что снижает надежность работы тракта. “Хотя некоторые новые камеры имеют восьмиконтактный модульный разъем или USB-порт, применение балунов на обоих концах UTP-кабеля (для подсоединения его к коаксиальным портам) остается самым распространенным и недорогим способом задействовать этот кабель в системе видеонаблюдения”, — утверждает Весселс.
По его словам, в пассивной системе видеонаблюдения UTP-кабель обеспечивает передачу сигналов на расстояние до 1000 футов, а в активной системе (с усилением сигнала на обоих концах кабеля) — до 7000 футов.
В системах с частыми изменениями топологии или большим числом камер лучше использовать UTP-кабели. “Когда места мало или нужно установить сотни камер (как, например, это иногда требуется в казино), прокладывать массивный коаксиальный кабель неудобно, — отмечает Весселс. — В таких ситуациях лучше задействовать легкий UTP-кабель, который хорошо интегрируется с существующей СКС. И если у вас есть уже не эксплуатирующийся (в результате модернизации сети) старый UTP-кабель, то не инсталлируйте новую проводку для системы видеонаблюдения, а используйте его”.
Поскольку системы видеонаблюдения и средства передачи речи и данных все еще работают по разным парам медного кабеля, их подключение к одной СКС не означает построения конвергированной сети. ИТ-профессионалы предпочитают иметь дело с UTP-кабелем, с которым они хорошо знакомы.
“Коаксиальные кабели нужны для радиочастотных решений, где необходимо заботиться об уровне мощности сигнала, профессионалы же в области ИТ привыкли к цифровым устройствам и СКС, — рассуждает Рубера.
— Например, школы, в которых нет собственных специалистов по радиотехнике и не хватает средств для обращения к сторонним обслуживающим организациям, используют UTP-кабели в системах видеонаблюдения и дистанционного обучения. Их сотрудники часто разводят ТВ-сигнал по классным комнатам с помощью UTP-кабелей”.
Дальность связи и информационная безопасность
Общеизвестно, что по волоконно-оптической линии можно передать сигнал на гораздо большее расстояние, чем по медному кабелю. “Многомодовое волокно составляет 90% всего оптического волокна, используемого в системах видеонаблюдения, но в транспортных инфраструктурах широко применяется одномодовое волокно, — говорит директор по продажам компании GE Interlogix (http://www.ge-interlogix.com) Сэнфорд Грин. — Возможность расширить систему видеонаблюдения на несколько сот километров весьма привлекательна, но большая дальность связи — это не единственное преимущество использования оптоволокна”.
В отличие от медных кабелей оптоволокно не излучает электромагнитную энергию и к нему сложно подключиться с целью перехвата передаваемой информации. Поэтому его предпочитают использовать военные организации. “Порой по кабелям системы видеонаблюдения передается важная информация, а промышленный шпионаж процветает во всем мире, — объясняет Грин. — Оптоволокно — это единственная среда передачи данных, которая обеспечивает высокую степень информационной безопасности”.
Оптоволоконные линии связи не чувствительны к электромагнитным помехам и скачкам напряжения силовой сети. “Если заказчику требуется развернуть систему видеонаблюдения в том месте, где наличествуют высокочастотные сигна-лы (например, в аэропорту), я не буду рекомендовать ему использовать коаксиальный кабель или кабель UTP, — говорит Кук.
— Возможность установки оптоволокна следует рассматривать и тогда, когда предполагается, что кабели системы видеонаблюдения выйдут за пределы здания (будут частично проложены снаружи). В этом случае при использовании коаксиальных кабелей и кабелей UTP удар молнии может вывести из строя дорогостоящее оборудование”.
Но, поскольку оптоволокно не проводит электрический ток, по нему нельзя подавать электропитание, а значит, для того, чтобы задействовать камеры видеонаблюдения и другое оборудование, потребуются отдельные источники питания.
Оптоволокно используют и на промышленном предприятии. “В здании офисного типа к удаленной камере видеонаблюдения можно подвести коаксиальный кабель, но на нефтеперерабатывающем заводе для этого следует задействовать только оптоволокно, так как оно не дает искры и не приводит к возникновению пожара, — комментирует Эд Дэвис, вице-президент компании American Fibertek (http://www.americanfibertek.com), производящей оптоволоконные передатчики и приемники для систем безопасности и видеонаблюдения.
Чтобы использовать оптоволоконный кабель в системе видеонаблюдения, к обоим его концам нужно подсоединить медиаконвертеры. Как правило, электронное оборудование с оптическими портами дороже устройств с электрическими интерфейсами, но, по словам Дэвиса, простое сравнение цен систем на базе коаксиального кабеля и оптоволокна может ввести в заблуждение.
“Организовать соединение длиной 500 футов между камерой и центром видеонаблюдения дешевле с помощью коаксиального кабеля, чем с использованием оптоволокна, — объясняет Дэвис. — Однако, если требуется установить много камер, общая стоимость системы с учетом затрат на инсталляцию кабелепровода и прокладку многочисленных электрических кабелей (коаксиальных или UTP) может оказаться такой же, как при использовании оптоволокна, или даже выше”.
Подобно кабелю UTP, оптоволоконный кабель (внутренней прокладки) имеет небольшой диаметр и мало весит. Прокладывать его просто. Коаксиальный же кабель в 11 раз тяжелее оптического.
В системе видеонаблюдения можно задействовать имеющийся магистральный оптоволоконный кабель. “Если у заказчика есть одна камера, подключенная к дальнему концу оптоволоконного кабеля, и нужно добавить еще одну, электронное оборудование позволит ему сделать это, — объясняет Дэвис. — При использовании же системы на базе коаксиального кабеля для подключения новой камеры придется прокладывать еще один кабель”.
Время покажет
Системы видеонаблюдения различаются между собой протяженностью кабельных сегментов, шириной полосы пропускания, простотой или сложностью инсталляции, степенью информационной безопасности, защищенностью от помех и общей стоимостью. Выбор типа кабеля зависит от всех этих характеристик, и специалисты расходятся во мнении, какой же из них лучше и по какому пути пойдет развитие рынка систем видеонаблюдения.
“Хотя многие предпочитают использовать СКС, кабели UTP портят видеосигнал, а коаксиальные кабели обеспечивают более высокое качество изображения, — говорит Кук. — Устанавливать камеры проще, чем прокладывать кабель. Очень важно сразу выбрать подходящий для конечных пользователей кабель, поскольку замена его обходится дорого”.
Хотя UTP-кабель и оптоволокно обладают рядом весьма значимых преимуществ перед коаксиальным кабелем, Рубера убежден, что для последнего всегда найдется применение. Возможно, со временем коаксиальные кабели перестанут использоваться в ряде систем, в которых они ранее преобладали, но специалисты будут продолжать задействовать их в тех случаях, когда необходимы высокая мощность сигнала, сверхнизкий уровень потерь и хорошее экранирование.
Многие специалисты в области кабельных систем и информационных технологий считают UTP-кабель самым лучшим для систем видеонаблюдения. Если UTP-кабели уже проложены по всему зданию с целью организации сетей передачи речи и данных, то целесообразно задействовать их и для передачи сигналов системы видеонаблюдения. “Определенно, UTP-кабели будут все шире применяться в системах видеонаблюдения, — резюмирует Весселс. — Но значит ли это, что они работают лучше коаксиальных? Нет! Просто многие люди хотят воспользоваться их определенными преимуществами”.
В компаниях, подобных фирмам American Fibertek и GE Interlogix, которые поставляют решения на базе оптоволоконного кабеля на рынок систем безопасности, убеждены, что оптоволоконный кабель является единственной средой передачи сигналов, которая может соответствовать постоянно растущим требованиям пользователей к полосе пропускания систем и качеству видеоизображения.
“В результате проникновения информационных технологий в защитные решения применение оптоволокна в системах видеонаблюдения расширяется”, — подытоживает Грин..
Источник: http://www.ccc.ru/magazine/depot/03_13/0402.htm
Оптический кабель для видеонаблюдения
28.12.2016 Райан Чаппел
В этой статье рассматриваются изменения в технологиях, используемых в камерах видеонаблюдения, их влияние на выбор кабелей для подключения и перспективы применения гибридных кабельных систем.
Камеры наблюдения высокой четкости приобретают все большую популярность в качестве средства обеспечения безопасности больниц, университетских комплексов и других объектов. В то же время эволюция технологий видеосъемки и ужесточение требований со стороны заказчиков заставляют поставщиков модернизировать и кабельные системы, используемые для их подключения.
| Изображения, полученные с помощью аналогового видеоустройства и камеры высокой четкости, сильно различаются по качеству |
РОСТ СПРОСА НА СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Системы видеонаблюдения становятся все более востребованными: по данным Transparency Market Research, к 2020 году объем продаж на этом рынке достигнет 40 млрд долларов, а согласно прогнозам securitysales.com, уже к 2019 году оборот в этом сегменте составит 42 млрд долларов, причем в период с 2013 по 2019 год ежегодные темпы роста будут находиться на уровне 24,2%.
Конечно, публикуемые прогнозы носят оценочный характер, но все аналитики сходятся в том, что интерес к оборудованию для организации видеонаблюдения будет расти. Увеличению спроса на системы видеонаблюдения способствуют множество факторов, в числе которых усиление террористических угроз, необходимость предотвращения правонарушений, развитие Интернета вещей и новых приложений, например коммерческой рекламы. (Представьте, что при входе в торговый центр система «узнает» вас и начинает демонстрировать контекстную рекламу, соответствующую вашим покупательским предпочтениям.)
| Стандартное разрешение, разрешение высокой четкости и разрешение 4K |
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КАМЕР
В прошлом достаточно широкое распространение получили аналоговые камеры видеонаблюдения с низким разрешением — 920H и ниже. Однако по качеству их даже нельзя сравнивать с новым поколением видеокамер высокой четкости, подключаемых к сетям IP.
камеры высокой четкости поддерживают разрешение 720p (720 вертикальных линий) или 1080p. Чем выше разрешение у камер наблюдения, тем лучше: становятся ясно различимы небольшие объекты, лица людей, номерные знаки на автомобилях и прочие элементы. С переходом на стандарты 4K появится возможность поддерживать разрешение 3840 пикселов на 2160 линий, или 2160p, а производители уже проводят эксперименты с видео 8K, когда разрешение увеличивается еще в два раза.
Камеры 4K уже поспособствовали значительному усовершенствованию систем безопасности. Их можно размещать на большем удалении от контролируемой зоны, при этом цифровое увеличение обеспечивает более детальное рассмотрение небольших объектов. В одном из тестов с помощью видеокамеры, расположенной в 3 км от центра города, и технологии цифрового зума удалось успешно считывать номерные знаки автомобилей.
Безопасность повышается и за счет применения недорогих серверов, обрабатывающих потоки видео для распознавания лиц. Один из клиентов недавно сообщил, что всего за 6 тыс. долларов его пользователи смогли развернуть такой сервер и интегрировать его в систему управления видеокамерами (сетевой комплекс видеозаписи), что позволяет теперь быстро идентифицировать подозрительные личности.
По мере увеличения разрешения камер растет потребность в повышении пропускной способности каналов связи. Прежние устройства можно было подключать по коаксиальному кабелю, поскольку высокой пропускной способности не требовалось. По некоторым оценкам, для одной видеокамеры 4K, использующей современные алгоритмы сжатия видео, нужно не менее 15 Мбит/с (без сжатия еще больше).
А когда территория комплекса зданий оборудуется целой системой таких камер, потребность в пропускной способности заметно возрастает. В отчете «The Video Surveillance Report, 2010», подготовленном ABI Research, утверждается, что в среднем по размерам казино Лас-Вегаса установлено более 2 тыс. камер.
Само по себе это еще не требует перехода на волоконно-оптический кабель, но в случае увеличения расстояний традиционного медного оказывается недостаточно.
| Согласно прогнозу Transparency Market Research, к 2020 году объем рынка систем видеонаблюдения и видеонаблюдения в виде сервиса (Video Surveillance as a Service, VSaaS) составит 40 млрд долларов. Эти цифры примерно соответствуют прогнозам других аналитиков. |
ПОТРЕБНОСТЬ В ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИИ
Помимо каналов с высокой пропускной способностью, камерам видеонаблюдения нужны источники питания, подключение которых может оказаться весьма проблематичным.
На территории студенческих городков, например, камеры часто размещают на фонарных столбах, но в дневные часы электроэнергия на эти столбы подается редко (отключение инициируется фотоэлементами), так что обеспечить устройства питанием в течение 24 ч в сутки не удастся.
В других случаях, когда камеры крепятся к стенам или устанавливаются на электрических столбах, подачу электропитания на них приходится согласовывать с владельцем здания или коммунальной службой и ежемесячно оплачивать счета.
Если принимается решение о подключении к локальному источнику энергии, работа камер будет зависеть от его надежности. Чтобы предотвратить отключения, сетевые операторы иногда устанавливают ИБП с резервными батареями, но обслуживать такие батареи и сложно, и дорого.
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) утвердил стандарт для передачи данных и питания по общему кабелю Ethernet. Технология носит название Power over Ethernet (PoE). Стандарты 802.3af (PoE) и 802.3at (PoE Plus) определяют способ доставки данных и питания на расстояние до 100 м по категорийному кабелю. Стандарт PoE предусматривает гораздо больше, чем простую передачу постоянного тока: он описывает необходимые функции безопасности, программное согласование параметров при установлении связи и многое другое.
Размещение камер видеонаблюдения на всей территории комплекса зданий и других крупных объектах предполагает их удаленность на сотни метров от центра контроля. При поддержке большой дальности передачи можно сократить число таких центров и тем самым уменьшить капитальные и операционные затраты. В таких случаях при организации соединений предпочтение зачастую отдается волоконно-оптичес-кому кабелю.
Одномодовое волокно позволяет передавать фактически неограниченные потоки данных, и его возможностей оказывается более чем достаточно для подключения камер с разрешением 4K и 8K, а протяженность кабеля может достигать нескольких километров. Многомодовое волокно (особенно более новые 50-микронные волокна OM3 и OM4) обеспечивает передачу на сотни метров, и во многих ситуациях тоже оказывается вполне жизнеспособным решением.
| При использовании систем PFCS каждый кабель обеспечивает энергоснабжение устройств, поддерживающих стандарт PoE, на удалении до 3 км. Кроме того, в составе любой PFCS имеется преобразователь постоянного тока DC/DC |
ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРОВОДНИКОМ
Итак, волоконно-оптический кабель — отличный вариант для передачи данных на большие расстояния, но как в этом случае обеспечить энергоснабжение?
Оптическая кабельная система с поддержкой питания (Powered Fiber Cable System, PFCS) позволяет организовать как подачу питания, так и передачу данных. PFCS включает в себя устанавливаемый в стойку оконечный блок для оптического волокна и питания, гибридный кабель с одномодовым или многомодовым волокнами, а также электрическими проводниками и удаленный узел, к которому подключается камера.
В системах PFCS каждый кабель способен обеспечить энергоснабжение устройств PoE на удалении до 3 км, что в 30 раз превышает возможности стандартных систем PoE. Комбинация интегрированного конвертера между средами передачи с набором микросхем PoE обеспечивает подачу сигналов по стандартам PoE и PoE Plus через разъем RJ45. Система обеспечивает трехуровневую электрическую защиту при работе как в жестких внешних условиях, так и внутри помещений, а применяемая технология преобразования постоянного тока позволяет обойтись без расчета мощности линий постоянного тока.
Применение PFCS позволяет существенно сократить как стоимость, так и время развертывания благодаря возвращению контроля за энергоснабжением оператору сети. Кабельные системы такого рода упрощают технические измерения и согласования при организации энергоснабжения, а также сокращают размер ежемесячно выставляемых счетов за электроэнергию, потребленную на удаленных площадках. Процесс развертывания системы оптимизируется за счет размещения в одном месте оборудования для энергоснабжения и передачи данных.
Источник: https://rutd-ksk.com/opticheskiy-kabel-dlya-videonablyudeniya/
Гибридные оптические кабели упрощают развертывание камер видеонаблюдения
28.12.2016 Райан Чаппел
В этой статье рассматриваются изменения в технологиях, используемых в камерах видеонаблюдения, их влияние на выбор кабелей для подключения и перспективы применения гибридных кабельных систем.
Камеры наблюдения высокой четкости приобретают все большую популярность в качестве средства обеспечения безопасности больниц, университетских комплексов и других объектов. В то же время эволюция технологий видеосъемки и ужесточение требований со стороны заказчиков заставляют поставщиков модернизировать и кабельные системы, используемые для их подключения.
| Изображения, полученные с помощью аналогового видеоустройства и камеры высокой четкости, сильно различаются по качеству |
РАЗВЕРТЫВАНИЕ КАМЕР НАБЛЮДЕНИЯ С PFCS
При использовании системы PFCS процедура развертывания видеокамер упрощается. PFCS применяется в качестве своего рода удлинителя, доставляющего данные и электроэнергию в любое нужное место. Таким образом, камеры размещаются там, где необходимо, а не там, где есть электричество. Кроме того, PFCS отвечает требованиям National Electrical Code (NEC) Class 2 и Safety Extra Low Voltage (SELV) к маломощным и электрически безопасным системам, а потому привлекать квалифицированных электриков не требуется. Кабели можно прокладывать по тем же трассам, что и проводку Ethernet или обычные волоконно-оптические кабели.
Кроме того, PFCS позволяет сэкономить на прокладке отдельных линий для передачи данных и энергоснабжения. К примеру, на одной из площадок для игры в гольф в Южной Флориде проект по развертыванию 36 камер видеонаблюдения с использованием отдельных электрических и волоконно-оптических кабелей оценивался в 981 тыс. долларов, а подключение их с помощью системы PFCS позволило сократить затраты до 839 тыс. долл., обеспечив экономию в 142 тыс. долларов, или 14,5%.
При переходе к камерам с разрешением 4K и выше использование систем PFCS позволит существенно сократить сроки и стоимость процедуры развертывания.
Райан Чаппел — архитектор решений в компании CommScope.
Гибридные оптические кабели упрощают развертывание камер видеонаблюдения
Поделитесь материалом с коллегами и друзьями
Источник: https://www.osp.ru/LANspecial/2016/01/13051524/