Коммутатор и видеорегистратор разница
Эволюция сетевых технологий в последние годы привела к новому устойчивому тренду в развитии систем видеонаблюдения. Из системы телевидения замкнутого контура (Сlosed Circuit Television, CCTV) видеонаблюдение все больше смещается в сторону одной из IT систем собственника. С теми же принципами передачи, обработки и хранения информации, а зачастую и с той же средой передачи данных локальной вычислительной сети (ЛВС) заказчика.
Данный тренд имеет множество положительных моментов для отрасли безопасности - унификация и, как следствие, удешевление оборудования при возрастающем функционале и технических характеристиках; высокая, ранее не достижимая степень интеграции между различными системами технической безопасности и IT системами заказчика; огромные возможности по резервированию центрального оборудования, систем хранения данных и систем передачи данных; автоматизация работы оператора системы видеонаблюдения и массовое внедрение видеоаналитических модулей и машинного зрения.
Но не стоит забывать и связанные с этим проблемы - необходимость обеспечить приоритетность в передаче данных от систем безопасности при разделении среды передачи, необходимость обеспечения информационной безопасности, а также учет нагрузки при планировании локальных вычислительной сетей.
В данной статье обсудим основные подходы к подбору сетевых коммутаторов для систем видеонаблюдения на примере оборудования ЗАО НВП “Болид”.
Коммутаторы - сердце IP системы видеонаблюдения
В системах IP видеонаблюдения сетевые коммутаторы можно сравнить с сердцем, где в роли крови выступают данные, генерируемые IP камерами. Для того, чтобы система “не болела” и данные системы видеонаблюдения гарантировано доставлялись потребителям - в мониторинговый центр и центр хранения данных - необходимо правильно спланировать ЛВС объекта и правильно настроить и сконфигурировать сетевые коммутаторы.
Принципы подбора оборудования
Первый, и, пожалуй, самый ответственный этап - подбор оборудования под конкретную задачу заказчика. Как правило, требуется подобрать минимально достаточное решение с учетом планов заказчика на дальнейшее расширение системы.
Попробуем разобраться с базовыми принципами выбора сетевых коммутаторов для видеонаблюдения.
Управляемые или неуправляемые?
Для грамотного ответа на данный вопрос придется немного погрузиться в то, как устроен процесс передачи данных в сетях связи. Проще всего для этого воспользоваться стандартной базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем OSI (open systems interconnection basic reference model).
Всего в модели OSI 7 уровней. Но на практике нам интересны лишь два из них: второй канальный (layer 2 data link или L2) и третий сетевой (layer 3 network или L3).
Сетевой коммутатор работает либо на 2 уровне, либо на 2 и 3 уровне по модели OSI. Разберемся, что это означает. Канальный уровень предназначен для обмена данными между узлами, находящимися в том же сегменте локальной сети. Сетевой уровень предполагает взаимодействие между разными сегментами локальной сети. Однако для систем видеонаблюдения, которые как правило физически отделены от локальных вычислительных сетей предприятия, 3 уровень модели OSI используется достаточно редко. Поэтому, несмотря на то, что управляемые коммутаторы могут поддерживать как 2 и 3 уровень модели OSI (L3) так и только 2 (L2), для систем видеонаблюдения используются коммутаторы второго уровня L2.
Теперь можно определить, чем отличаются управляемые коммутаторы от неуправляемых. Неуправляемый коммутатор – это устройство, самостоятельно передающее пакеты данных с одного порта на остальные. Но не всем устройствам подряд, а только непосредственно получателю, так как в коммутаторе есть таблица MAC-адресов. Благодаря данной таблице коммутатор "помнит", на каком порту находится какое устройство. Неуправляемый коммутатор с оптическими портами может являться альтернативой медиаконвертера с ограниченным количеством портов, например, когда необходимо конвертировать оптику и передавать пакеты данных далее сразу на несколько портов/устройств. Стоит отметить, что в данном типе коммутаторов нет web-интерфейса, именно поэтому они и называются неуправляемыми.
Самый очевидный пример использования неуправляемых коммутаторов – объединение видеорегистраторов, серверов, видеокамер, рабочих станций оператора в одну сеть.
Управляемый коммутатор – более сложное устройство, которое может работать как неуправляемый, но при этом имеет расширенный набор функций, и поддерживает протоколы сетевого управления благодаря наличию микропроцессора (по сути управляемый свитч – это узкоспециализированный компьютер). Доступ к настройкам данного типа устройства осуществляется, как правило, через WEB-интерфейс. Одно из основных преимуществ управляемого коммутатора – возможность разделения локальной сети с помощью виртуальной локальной сети (VLAN). Это необходимо если по каким-либо причинам невозможно выделить локальную сеть видеонаблюдения из общей локальной сети предприятия физически.
Управляемые коммутаторы позволяют задавать приоритет определенному трафику через механизм назначения уровней качества - QoS (quality of service).
Еще одно отличие управляемого коммутатора – протоколы резервирования, которые позволяют создавать сложные топологии, например физические кольца. При этом логическое подключение все равно остается шинным.
Таким образом, все коммутаторы можно разделить на 3 категории:
| Возможности | Неуправляемые коммутаторы | Управляемые коммутаторы | |
|---|---|---|---|
| Уровня 2 OSI (L2) | Уровня 3 OSI (L3) | ||
| Равноправная работа в рамках одной подсети | да | да | да |
| Приоритезация трафика в рамках одной подсети | нет | да | да |
| Передача данных между разными подсетями | нет | нет | да |
Форм фактор - Rack mount (стоечное исполнение) или DIN Rail mounts (промышленное исполнение)?
Выбор форм-фактора зависит от места установки коммутатора. Как правило, внутри здания коммутаторы устанавливаются в серверных/кроссовых. Для этого используются специальные серверные стойки либо настенные 19” шкафы. В этом случае необходимо использовать подходящий для стоек форм фактор - Rack mount.
Если требуется установить коммутатор вне здания в термошкафу - требуется компактный размер, промышленное исполнение и крепление на Din-рейку. Поэтому единственный правильный выбор - DIN Rail mounts.
| Стандартный коммутатор в 19” стойку | Коммутатор промышленного исполнения на Din-рейку |
|---|---|
| SW-216 SW-224 | SW-104 SW-108 SW-204 |
“Витая пара” или “оптика”?
Это зависит от расстояния между камерой, коммутатором и сервером. Расстояние от точки терминирования “витой пары” (кабеля UTP / FTP категории 5 либо выше) в горизонтальном кроссе телекоммуникационной (рядом с сервером / регистратором) до точки терминирования в телекоммуникационной розетке (рядом с камерой видеонаблюдения) не должно превышать 90 метров (п. 5.2.1 ГОСТ Р 53246-2008 Системы кабельные структурированные).
Это не означает, что при больших расстояниях камера не сможет передать видео. Технология передачи Fast Ethernet 100BASE-TX предполагают работу на скорости до 100 Мб/с. Очевидно, что битрейт с камер меньше и следовательно длину сегмента можно увеличить. Но влияют множество факторов на конкретном объекте. Стандарты - они прежде всего для планирования сетей, для унификации. Если сертифицировать сеть на соответствие требованиям стандартов СКС (что может потребовать заказчик), то нужно соблюдать ограничения, прописанные в ГОСТ Р 53246-2008, ГОСТ Р 53245-2008 и международных ISO/IEC.
Поэтому, как правило, медная витая пара используется при расстояниях до 90 метров от камеры до коммутатора, оптоволоконный кабель - при превышении 90 метров.
| Модель | Число портов 10/100 Base-T c PoE (“медь”) | Число Up-link портов 10/100/1000 Base-T (“медь”) | Число Up-link портов 100/1000 Base-X (“оптика”) | Типы SFP модулей для “оптических” портов |
|---|---|---|---|---|
| SW-104 | 4 | 1 | 1 | 155 Мб/с 850 нм, 2 км, LC, многомодовое волокно 1,25 Гб/с 850 нм, 500 м, LC, многомодовое волокно 155 Мб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 155 Мб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно |
| SW-108 | 8 | 1 | 1 | |
| SW-204 | 3 | 1 | 2 | 1,25 Гб/с 850nm, 500 м, LC, многомодовое волокно 1,25 Гб/с 1310 / 1550 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно 1,25 Гб/с 1550 / 1310 нм, 20 км, LC, одномодовое волокно |
| SW-216 | 16 | 2 | 0 | - |
| SW-224 | 24 | 2 | 0 | - |
Топология сети - “звезда” или “кольцо”?
Почти всегда топология построения локальной вычислительной сети (ЛВС) для систем видеонаблюдения строится по топологии типа “звезда”. Для крупных систем идет разделение: на коммутаторы уровня доступа, к которым подключаются камеры видеонаблюдения, и на коммутатор уровня ядра сети, к которому подключаются коммутаторы уровня доступа, видеосервера, рабочие станции поста охраны. Для небольших ЛВС один коммутатор может совмещать уровень доступа и уровень ядра.
Однако бывают случаи, когда стандартная топология не является идеальной. Это относится в первую очередь к периметральным системам охранного телевидения, где очевидны преимущества кольцевой топологии: более равномерная нагрузка на каналы связи, автоматическое восстановление сети после единичного обрыва.
Коммутатор BOLID SW-204 с двумя гигабитными оптическими портами 100/1000 Base-X поддерживает стандартный протокол RSTP (Rapid spanning tree protocol) и кольцевую топологию с функционалом резервирования связи Fast Ring Network для построения локальных вычислительных сетей периметральных систем видеонаблюдения (см. рис.1).
Рисунок 1. Сравнение кольцевых топологий для построения периметральных систем видеонаблюдения.
Основное отличие RSTP и Fast Ring Network - в скорости восстановления сети после разрыва кольца. Fast Ring Network имеет гарантированное время восстановления (т.н. “время сходимости”) менее 50 мс для кольца из 30 коммутаторов. RSTP работает медленнее (время восстановления от нескольких секунд до 1-2 минут) и напрямую зависит от числа коммутаторов в кольце.
На данный момент для создания кольцевой топологии с поддержкой Fast Ring Network требуется использовать сторонние L2+ коммутаторы, поддерживающие протокол Fast Ring Network (Ring topology), однако, очередном обновлении линейки видеонаблюдения "Болид" целесообразность расширения модельного ряда коммутаторов будет рассмотрена.
Сформулируем рекомендации по использованию управляемых и неуправляемых коммутаторов компании "Болид":
| Тип коммутаторов | Модель | Назначение | ||
|---|---|---|---|---|
| Работа в выделенной замкнутой сети для системы видеонаблюдения | Работа в общей сети заказчика | Резервирование передачи данных - кольцевая топология | ||
| Неуправляемые | SW-104 SW-108 | да | не желательно | нет |
| Управляемые L2 | SW-216 SW-224 | да | да* | нет** |
| Управляемые L2+ | SW-204 | да | да* | да** |
Резервирование электропитания
При выборе коммутатора необходимо учитывать параметры сетевого электропитания. Как правило, стоечные 19” коммутаторы питаются переменным напряжением 220 VAC. Коммутаторы промышленного исполнения могут иметь различные, не всегда стандартные номиналы питающего напряжения.
Для резервирования электропитания, как правило, используют источники бесперебойного питания (ИБП) либо резервированные источники питания с батареями. Важно заранее спланировать как именно резервировать электропитание коммутатора, учитывая не только собственное потребление, но и потребление нагрузки - камер видеонаблюдения, подключенные к портам коммутатора с функцией поддержки PoE.
| Модель | Напряжение питания, диапазон, В | Потребляемая мощность, Вт |
|---|---|---|
| SW-104 | 48 - 57 В постоянного тока | 60 |
| SW-108 | 93 | |
| SW-204 | 120 | |
| SW-216 | 100 - 240 В переменного тока | 250 |
| SW-224 | 370 |
PoE (Power over Ethernet) - считаем бюджет по мощности
Power over Ethernet (PoE) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet.
При выборе коммутатора необходимо учитывать два параметра, касающиеся использования технологии PoE:
- максимальная мощность, выделяемая коммутатором на 1 порт
- общая мощность PoE коммутатора
Максимальная мощность, выделяемая коммутатором на 1 порт не должна быть меньше потребляемой мощности ни одной из подключенных к коммутатору камер. Суммарная потребляемая мощность всех камер не должна превышать общую мощность, выделяемую коммутатором на все PoE порты. Коммутаторы "Болид" поддерживают IEEE 802.3af-2003 и IEEE 802.3at-2009. В таблице представлены данные по коммутаторам "Болид":
| Модель | Максимальная мощность PoE на 1 порт, не более Вт | Максимальная общая мощность PoE на все порты, не более Вт |
|---|---|---|
| SW-104 | 30 | 60 |
| SW-108 | 30 | 93 |
| SW-204 | 1,2,3 порт - 30 4 порт - 60 | 120 |
| SW-216 | 30 | 250 |
| SW-224 | 30 | 370 |
Классы потребление PoE IP камер Болид
Классы потребления мощности питаемых устройств приведены в таблице:
| Модель | Потребляемая мощность, не более Вт | Стандарт PoE | Класс PoE |
|---|---|---|---|
| VCI-113 | 4,5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-122 | 5,1 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-123 | 5,1 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-120 | 9,09 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-121-01 | 13 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-130 | 5,5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-143 | 6 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-140-01 | 11,5 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-184 | 7 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-180-01 | 12,95 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-212 | 4,5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-222 | 2,6 | IEEE 802.3af-2003 | 1 |
| VCI-722 | 5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-220 | 9,75 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-220-01 | 10 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-230 | 5,5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-830-01 | 7,5 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-242 | 4 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-742 | 5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-240-01 | 11,5 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-884 | 4,97 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-280-01 | 15 | IEEE 802.3at-2009 | 4 |
| VCI-252-05 | 6 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-320 | 10 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-412 | 4,5 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-432 | 4,85 | IEEE 802.3af-2003 | 2 |
| VCI-627-00 | 10 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-627 | 13 | IEEE 802.3at-2009 | 4 |
| VCI-628-00 | 12 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
| VCI-528-00 | 20 | IEEE 802.3at-2009 | 4 |
| VCI-528 | 26 | IEEE 802.3at-2009 | 5 |
| VCI-529 | 43 | IEEE 802.3at-2009 | 5 |
| VCI-529-06 | 38 | IEEE 802.3at-2009 | 5 |
| TCI-111 | 7 | IEEE 802.3af-2003 | 3 |
Интересный функционал для видеонаблюдения - PoE Management. Он, например, позволяет управлять подачей напряжения на камеру, что, например, важно для удаленной перезагрузки “зависшей” камеры. Кроме этого, поддерживаются следующие функции:
- функция приоритета по мощности для каждого порта может быть 3 степеней: низкая, средняя, высокая. В случае перегрузки системы будут отключены порты с низким приоритетом
- функция настройки порога перегрузки - в случае превышения предельно допустимой мощности, система отключит питание с порта с наименьшим приоритетом
- ручное управление включением или отключением функции PoE на порту
Условия эксплуатации - температурный диапазон, защита от импульсных перенапряжений
При выборе коммутатора приходится учитывать условия его будущей эксплуатации. Если эксплуатация идет вне помещений, то даже для термошкафов желательно подбирать камеры с расширенным температурным диапазоном до -30°С. Кроме того, при планировании локальной вычислительной сети необходимо учитывать возможность перенапряжений в линиях связи и питания. Для коммутаторов Болид предельные перенапряжения импульсных помех представлены в таблице 4:
| Модель | Граничные параметры входного воздействия (8/20 мкс) | |
|---|---|---|
| синфазной помехи по схеме “провод-провод”, кВ | дифференциальной помехи по схеме “провод-земля”, кВ | |
| SW-104 | 4 | 2 |
| SW-204 | 4 | 2 |
| SW-108 | 4 | 2 |
| SW-216 | 2 | 1 |
| SW-224 | 2 | 1 |
Выводы
Подбор коммутаторов для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) системы охранного видеонаблюдения - задача с большим числом переменных, однако достаточно простая и формализуемая. Данные, приведенные в статье помогут вам подобрать нужную модель коммутатора Болид для любой задачи - от системы видеонаблюдения офисного здания до крупной периметральной системы с промышленными коммутаторами в уличных термошкафах с подключением по оптоволоконным линиям связи с резервированием каналов кольцевой топологией организации ЛВС.
Буквально несколько лет назад в мире аналогового видеонаблюдения царила полная идиллия: любая камера была совместима с любым видеорегистратором, а о проблемах несовместимости оборудования не приходилось даже задумываться. Однако с приходом в аналоговое видеонаблюдение изображения высокого качества HD (720p) и Full HD (1080р) ситуация кардинально изменилась не в лучшую сторону. Различные производители оборудования, не найдя консенсуса, предложили сразу три стандарта аналогового видеонаблюдения высокой четкости (AHD, HDCVI и HDTVI), которые были абсолютно несовместимы между собой! Это породило массу проблем для пользователей и инсталляторов систем видеонаблюдения. Вернется ли все к лучшему, как в старые добрые времена? Скорее всего да, и для этого утверждения у нас есть веские основания.
Положение дел
Появившаяся на рынке первой технология аналогового видео высокой четкости HDCVI (High Definition Coaxial Video Interface) была разработана и запатентована компанией Dahua Technology. Любой другой производитель вынужден приобретать у Dahua лицензию на выпуск HDCVI техники, что отнюдь не прибавляло решению популярности на рынке да и удорожало HDCVI решения.
В отличие от HDCVI, разработаная компанией Nextchip технология видео высокой четкости AHD (Analog High Definition) была абсолютно открытой для любых производителей, что снискало ей популярность на рынке и обеспечило широкую совместимость видеооборудования AHD от разных поставщиков. Но с HDCVI стандарт AHD был несовместим. В то же время компания Hikvision, один из крупнейших производителей оборудования для видеонаблюдения, представила еще один конкурирующий открытый стандарт – HDTVI (он же Turbo HD). Естественно, несовместимый ни с AHD, ни с HDCVI.
Эта несовместимость усложняла построение видеосистем наблюдения и запутывала конечных пользователей видеотехники. Часто приобретенные людьми камеры отказывались работать с видеорегистраторами других производителей, что не только значительно усложняло инсталляцию систем видеоконтроля, но и приводило к дополнительным неоправданным расходам финансовых ресурсов и времени. Кстати, похожая ситуация наблюдается и в сегменте цифровых IP камер, где даже в рамках универсального стандарта совместимости ONVIF разные производители могут использовать разные профили и функции.
Преодолевая несовместимость
Благодаря последним внедренным инновациям в видеонаблюдении и расширению спецификаций стандартов видеонаблюдения высокой четкости, проблему несовместимости в значительной степени удалось преодолеть! Причем новые технологии уже внедрены в аппаратную и программную часть видеотехники. Так, на рынке массово появились новейшие модели регистраторов, к которым можно подключать и AHD, и HDТVI, и старые аналоговые, и даже цифровые IP камеры! Все они будут прекрасно работать, не создавая пользователю проблем! Среди таких регистраторов можно отметить особенно удачную модель AHD Tecsar HDVR Bq84-2FHD2P-H, позволяющую одновременно работать с AHD, HDТVI и IP камерами, модели AHD Tecsar HDVR Bq44-2FHD2P-H, Hikvision Turbo HD+AHD DS-7216HQHI-F1/N, Hikvision Turbo HD+AHD DS-7208HQHI-F2/N, Hikvision Turbo HD+AHD DS-7204HQHI-F1/N и др. Нужно, правда, уточнить, что по сравнению с видеорегистраторами Hikvision у регистраторов Tecsar гораздо лучше организована поддержка цифровых IP камер. Если модели гибридных регистраторов Hikvision допускают работу с максимум 2-мя IP камерами разрешением до 2 Мп, а некоторые не поддерживают возможность подключения IP камер вообще, то у мультигибридных видеорегистраторов Tecsar реализована поддержка до 16 IP камер, а разрешение цифровых камер может достигать внушительных 5 Мп!
Назад в будущее
Но если камеры AHD и HDТVI уже совместимы с универсальными гибридными регистраторами, то как же обстоят дела с HDCVI? Верим, рано или поздно видеотехника HDCVI также окажется в перечне универсально совместимого оборудования. И аналоговое видеонаблюдение вернется к идеалам всеобщей совместимости, которые когда-то утратило. Ведь этого ждут пользователи, ждет рынок. Универсальная совместимость не только максимально упрощает выбор средств видеонаблюдения, но и позволяет получать максимально гибкие и экономные конфигурации систем видеонаблюдения. Это подтверждает и авторитетное мнение эксперта компании Secur Андрея Евдокимова: «… все идет к обратному объединению аналоговых технологий AHD, CVI, TVI - все будет работать со всем. Думаю, в этом году еще с определенными оговорками - попарное подключение, ограничение в работающих разрешениях, но уже в 2017 мы вернемся к привычной аналоговой среде (универсальной совместимости – прим. ред.)».
Построение системы видеонаблюдения только на первый взгляд выглядит простой
задачей.
При её реализации требуется решить достаточно широкий круг вопросов. Помимо
организации каналов передачи данных, сбора, хранения и поиска нужной информации
необходимо обеспечить питание видеокамер, а также управление и диагностику.
Преимущества решений на базе IP-камер
Существует достаточно много технических средств: от традиционных аналоговых
видеокамер до небольших USB web-камер и миниатюрных видеорегистраторов.
Достаточно удобным и доступным решением выглядит использование IP-камер для
получения изображения.
Камеры такого типа передают изображение в оцифрованной форме по IP-сети. Это
даёт целый ряд преимуществ: картинка с камеры поступает сразу в цифровом виде,
то есть не требует специальных преобразователей, собранную информацию легче
обрабатывать, систематизировать, обеспечить поиск по архиву и так далее.
Если есть возможность провести сетевой кабель, а расстояние между коммутатором и
камерами не превышает допустимых значений, то обычно используют сеть Ethernet на
базе витой пары и камеры, работающие через кабельное подключение. Такое решение
обеспечивает стабильную связь и практически не зависит от сторонних факторов,
таких как выбор частотного диапазона, наличие эфирных помех и других нюансов.
Использование проводного соединения также позволяет использовать один и тот же
кабель (витую пару) и для питания видеокамер — Power Over Ethernet, PoE.
Особенности систем видеонаблюдения по сравнению с другими распределёнными IP-системами
В случае с видеонаблюдением нельзя напрямую транслировать опыт построения других
сетей. Возьмём для сравнения голосовую связь на базе IP-телефонии. Несмотря на
совершенно разные сферы применения и там, и там используется IP-сеть, в обоих
случаях может применяться питание PoE.
Но если рассмотреть особенности эксплуатации, при аналогичном общем подходе
некоторые вещи решаются совсем по-разному. Вот несколько особенностей:
IP-камеру нужно постоянно контролировать. Люди, животные или материальные
объекты, за которыми ведётся видеонаблюдения вряд ли будут сами связываться
с отделом технической поддержки, чтобы сообщить о неработающей камере.
IP-камеры обычно располагают в труднодоступных местах: под потолком, на
столбе и тому подобных. Что-то быстро «взять и сделать» бывает весьма
проблематично. Если соединение с витой парой упрятано в стену, чтобы
проверить состояние кабеля — вначале нужно как-то попытаться его достать.
Операция по замене камеры также выглядит несколько сложнее, чем просто
отсоединить и забрать нерабочий телефон со стола и выдать пользователю
вместо него рабочий аппарат.
Важное замечание. IP-камеры часто находятся на приличном удалении от
коммутатора, например, видеонаблюдение в скверах, зонах отдыха и так далее. Если
используется PoE, то необходимо поддерживать достаточно высокий уровень
мощности, который снижается при увеличении расстояния от источника.
Требование к стабильности работы всей системы видеонаблюдения весьма высоки. От
качества и полноты картинки может зависеть достаточно много: от сокращения
времени ожидания для выписки пропуска вплоть до опознания преступника в системе
распознавания лиц. Поэтому стабильная работа — это очень важно. Соответственно,
к коммутатору, как к центральному связующему звену предъявляются высокие
требования. Из-за частых сбоев PoE-коммутатора видеонаблюдение будет работать
нестабильно (если вообще будет работать). Поэтому покупка PoE-коммутатора — это
уж точно не тот случай, когда стоит пытаться экономить и брать первый попавшийся
самый дешёвый вариант.
Аналогичные вопросы возникают не только при использовании IP-камер, но и других
решений для видеонаблюдения. Разумеется, все эти проблемы разрешимы, иначе бы
IP-камеры, да систему видеонаблюдения в целом было бы сложно применять на
практике. Но можно ли как-то упростить себе жизнь и не тратить дополнительные
ресурсы: время, деньги, человеческие усилия на простые операции?
Специализированные коммутаторы для подключения IP-камер
Подытожив всё вышесказанное, можно утверждать, что работать с системами на базе
IP-камер проще, если использовать оборудование, специально предназначенное для
работы с ними. И так как IP-камеры подключаются к коммутатору, то ниже речь
пойдёт о специализированных устройствах такого типа.
Для подобного коммутатора вырисовываются следующие задачи:
- обеспечение стабильной связи;
- подача питания PoE;
- мониторинг и управление IP-камер;
- защита от скачков напряжения и от электростатического разряда.
Одним из основополагающих факторов является допустимая длина кабеля, по которому
происходит питание устройства. Вторым крайне полезным условием выглядит
возможность управления, например, с использованием протокола LLDP. Особенно
полезной выглядит функция удалённой перезагрузки IP-камеры, получающей питание
по PoE.
Примечание. Link Layer Discovery Protocol (LLDP) — это протокол канального
уровня, который определяет стандартный метод для устройств в сети Ethernet, в
нашем случае — для коммутаторов и IP-камер. Благодаря применению LLDP устройства
могут распространять информацию о себе среди других узлов в сети и сохранять
полученные данные.
С недавнего времени компания Zyxel представила новые PoE-коммутаторы с
уникальной конструкцией и программным обеспечением.
Для того чтобы лучше понять суть полезных нововведений, мы рассмотрим и линейку
неуправляемых коммутаторов GS1300, и линейку новых управляемых моделей GS1350
Extended Range Essentials.
Все коммутаторы из этих линеек специально предназначенные для систем
видеонаблюдения. Всего к услугам пользователей 7 современных моделей
коммутаторов, из которых 3 неуправляемых и 4 управляемых
Неуправляемые коммутаторы Zyxel серии G1300
В данной линейке можно отметить следующие аппаратные функции, которые полезны
именно для систем видеонаблюдения:
- высокий PoE бюджет — позволяет поддерживать требуемую мощность даже на
значительном расстоянии; - светодиод максимума PoE;
- подключение камер на расстоянии до 250 м;
- расширенный температурный диапазон от -20 до +50℃ (особенно это может быть
полезно при работе в «полевых условиях», например, когда коммутатор
размещается на временном объекте).
Значение ESD/Surge Protection:
- ESD – 8 кВ / 6 кВ (Air/Contact);
- Surge – 4 кВ (Ethernet Port).
Примечание. ESD – защита от электростатического напряжения, Surge –
защита от перенапряжения. Если возникнет статический разряд в воздухе до 8
киловольт, или 6 кВ электростатики при близком контакте, или временный скачок
напряжения до 4 киловольт — коммутатор имеет хорошие шансы пережить подобные
неприятности.
Рисунок 1. Индикация для контроля PoE.
Важное замечание. При помощи DIP-переключателей можно задать порты, для
которых будет повышена дальность — до 250м. Остальные порты будут работать в
штатном режиме.
Компания Zyxel подготовила несколько моделей коммутаторов с различным числом
портов от 8 до 24. Такой подход позволяет гибко адаптироваться под нужды
потребителей.
Различия в характеристиках управляемых моделей указана в таблице 1.
Таблица 1. Неуправляемые модели коммутаторов Zyxel серии GS1300
| — | Число портов PoE | Портов Up-link | Бюджет питания PoE | Источник питания |
|---|---|---|---|---|
| GS1300-10HP | 8 GE | 1SFP, 1GE | 130 Вт | Внутренний |
| GS1300-18HP | 16 GE | 1SFP,1GE | 170 Вт | Внутренний |
| GS1300-26HP | 24 GE | 2SFP | 250 Вт | Внутренний |
Управляемые коммутаторы Zyxel серии G1350
Коммутаторы данной линейки имеют больше возможностей для управления и
поддержания работы системы видеонаблюдения. Встроенные функции защиты и
обеспечения работоспособности пригодятся в самых различных ситуациях.
Некоторые интересные особенности аппаратного обеспечения:
- усовершенствованная защита от скачков напряжения 4 кВ и от
электростатического разряда 8 кВ (серия GS1350); - светодиоды для контроля PoE;
- кнопка Last good (восстановление FW);
- подключение камер на расстоянии до 250м с пропускной способностью 10
Мбит/сек, что соответствует стандарту; - расширенный температурный диапазон (от -20 до +50℃).
Сами значения ESD/Surge Protection осталось такое же, как и у неуправляемых
моделей:
- ESD – 8 кВ / 6 кВ (Air/Contact);
- Surge – 4 кВ (Ethernet Port).
Рисунок 2. Светодиодная линейка использования PoE и кнопка Restore.
Говоря о новой линейке, нельзя не отметить новые функции встроенного ПО,
например:
- расширенное управление PoE для видеонаблюдения;
- поддержка IEEE 802.3bt – 60Вт на порт (GS1350-6HP);
- Basic L2, поддержка Web, управление CLI.
Что же касается поддержка NebulaFlex, то для моделей серии GS1350 она ожидается
в 2020 год.
Говоря о линейке оборудования G1350, стоит отметить появление младшей модели на
4 порта PoE. Такой «малыш» особенно полезен при организации систем
видеонаблюдения для малых объектов и предприятий СМБ сектора.
Таблица 2. Управляемые модели коммутаторов Zyxel серии GS1350.
| - | Число портов PoE | Портов Up-link | Бюджет питания PoE | Источник питания |
|---|---|---|---|---|
| GS1350-6HP | 4GE | 1SFP, 1GE(802.3bt) | 60Вт | Внешний |
| GS1350-12HP | 8GE | 2SFP, 2GE | 130Вт | Внутренний |
| GS1350-18HP | 16GE | 2 Combo | 250Вт | Внутренний |
| GS1350-26HP | 24GE | 2Combo | 375Вт | Внутренний |
Расширенное управление для видеонаблюдения
Чтобы добиться максимально полного, непрерывного наблюдения, а также для
удобства работы компания Zyxel добавила новые полезные функции:
- информация о IP-камерах на странице «Соседи»;
- проверка состояния камеры;
- бесперебойное питание камеры (при обновлении или перезагрузке коммутатора);
- удалённая перезагрузка IP-камер;
- гранулярные параметры PoE для поддержки IP-камер, несоответствующих
стандарту PoE; - включение PoE по расписанию;
- приоритеты для PoE-портов.
Ниже мы остановимся на трёх самых популярных функциях, которые появились в новых
моделях.
Страница web-интерфейса Neighbors — «Соседи»
На данной странице можно видеть состояние камеры, IP, по которому осуществляется
взаимодействие (при условии, что камера подключена и работает), а также «кнопки»
для перезагрузки и сброса к заводским настройкам.
Рисунок 3. Фрагмент страницы web-интерфейса Neighbors — «Соседи».
Auto PD Recovery
Эта функция автоматически обнаруживает зависшую IP-камеру и перезагружает её.
Такая роскошь теперь доступна для любых камер всех производителей. То есть
купили коммутатор Zyxel и можете работать с уже имеющими камерами или теми,
которые требует установить Служба Безопасности.
Есть возможность определения состояния камеры через протокол LLDP, а также через
отправку ICMP пакетов, проще говоря, через обычный Ping.
Есть возможность предотвращения постоянной перезагрузки неисправной камеры, на
которую подаётся питание по PoE.
Рисунок 4. Фрагмент страницы интерфейса Neighbors — «Соседи».
Continuous PoE
Данная функция гарантирует непрерывную подачу питания на камеры и другие датчики
во время техобслуживания коммутатора.
Помимо работы в штатном режиме, существуют моменты, когда необходимо произвести
те или иные действия с коммутатором, например:
- выполнить обновление прошивки.
- загрузить новый файл с конфигурацией, или, наоборот, вернуть текущие
настройки к прежним из резервной копии; - произвести сброс к заводским настройкам.
Также иногда возникает потребность в дополнительной перезагрузке коммутатора,
например, для проверки правильности выполненных настроек.
Разумеется, питание камер всё это время должно не должное пропадать.
Почему возникает такая потребность? Казалось бы, если коммутатор
перезагружается, зачем нужно непрерывное питание для камер?
Дело в том, что перезагрузка самих камер и вхождение в рабочий режим занимает
некоторое время. Кроме того, программное обеспечение для видеонаблюдения должно
успеть «подхватить» вновь загрузившиеся камеры. На практике для этого тоже
требуется некоторое время. В итоге от момента восстановления работы коммутатора,
и до полного восстановления записи данных системой наблюдения может возникнуть
пауза, неприемлемая с точки зрения регламентов безопасности.
Именно поэтому необходимо свести к минимуму любую вероятность простоя, в том
числе и по вине штатного технического обслуживания.
Заключение
В линейке неуправляемых коммутаторов G1300 уже реализовано несколько весьма
полезных функций. Однако возможности G1350 гораздо выше как в плане управления
сетью (управляемый коммутатор vs неуправляемый), так и для обеспечения
специфических потребностей видеонаблюдения.
Особенно радует возможность управлять камерами других производителей, а также
взвешенный подход при обеспечении непрерывности работы системы наблюдения.
Первоначально опубликованный стандарт IEEE802.3af разделил технологию Power over Ethernet (PoE) на два основных типа устройств питания: оборудование источника питания (англ. PSE), которое обеспечивает питание по кабелю Ethernet, и устройство с поддержкой питания (англ. PD), которое принимает питание. Чтобы лучше понять систему сети PoE, необходимо ознакомиться с устройствами PoE. Этот пост будет посвящен распространенным устройствам PoE PSE и разъяснит их применимые сценарии.
Как упоминалось выше, питаемое устройство (PD) - это оборудование, которое может получать питание в сетевой системе PoE, от других устройств. Они включают в себя IP-телефоны, IP-камеры, точки беспроводного доступа и т. д. Питающее оборудование или PSE, которое обеспечивает питание, однако, ограничивается меньшим количеством продуктов. Основные используемые сегодня типы PoE PSE - это коммутатор, инжектор, NVR и медиаконвертер. Конкретный тип устройства в сети выбирается на основе инфраструктуры и количества питаемых устройств, к которым они будут подключены. Кроме того, PoE разветвитель также обычно используется в качестве промежуточного устройства для подачи питания в сеть PoE, даже если он не принадлежит устройству PoE PSE.
Что такое коммутатор PoE?
Коммутаторы PoE - это сетевые коммутаторы, поддерживающие технологию Power over Ethernet. Они помогают сэкономить как время установки, так и затраты на оборудование, обеспечивая передачу данных и питания по единому набору кабелей Ethernet. Коммутаторы Power over Ethernet также идеально подходят для установки в удаленных местах без доступного источника питания.
Рынок телекоммуникаций сейчас предлагает широкий выбор сетевых коммутаторов PoE, в том числе те, которые поддерживают PoE, PoE +, UPoE и 4PPoE / PoE ++, также доступны коммутаторы с различным количеством портов, управляемые и неуправляемые модели и т. д. Дополнительные сведения о коммутаторе PoE см. в статье.
Что такое PoE Injector?
Инжектор PoE, вводит или подает питание на кабель Ethernet (Cat5e и Cat6). Он добавляет питание к данным, которые поступают от коммутатора без PoE и передает «конечной зоне». Девайс имеет внешний источник питания и идеально подходит для устройств с низким энергопотреблением, которые необходимо устанавливать в местах, где нет розетки. Таким образом, это обеспечивает большую гибкость, открывая двери для установки устройств в труднодоступных местах, с минимальным влиянием на существующие конструкции и бюджет.
Что такое PoE NVR или сетевой видеорегистратор?
NVR представляет собой сетевой видеорегистратор, который предоставляет вам централизованные средства управления видео для удобного просмотра, управления и хранения видеозаписей наблюдения в одном месте. PoE NVR - это видеорегистратор со встроенным коммутатором PoE, предназначенный для использования с IP-камерами на основе PoE. Такой рекордер может передавать как данные, так и питание по одному кабелю Ethernet. Нет необходимости в дополнительном коммутаторе PoE, что теоретически снизит стоимость оборудования. Вам просто нужно подключить один кабель Ethernet от камеры к записывающему устройству NVR, и тогда встроенный переключатель будет подавать питание на камеру во время передачи данных.
Сетевой видеорегистратор идеально подходит для пользователей с минимальным опытом администрирования сети и обычно используется дома и на малых предприятиях. Он создает частную сеть камер, сохраняя кадры наблюдения изолированными от основной сети и добавляя дополнительный уровень конфиденциальности.
Что такое медиаконвертер PoE?
Медиаконвертер PoE - это устройство, которое не только подключает оптоволоконный кабель к медной сети, но также обеспечивает питание PoE для устройств, совместимых с PoE, например телефоны VoIP. Это идеальный способ увеличения сетевых расстояний по оптоволоконному кабелю до питаемых устройств. В качестве оконечного устройства медиаконвертер полностью генерирует сигнал Ethernet и может поддерживать расстояния передачи до 100 м по медному кабелю. Их также можно использовать для подключения и питания удаленных устройств, таких как точки доступа Wi-Fi и камеры наблюдения.
Что такое PoE разветвитель?
Если у вас есть устройство, несовместимое с PoE, или смесь совместимых и несовместимых устройств - это обычный вариант для использования разветвителя PoE. Сплиттера передают данные и питание постоянного тока через отдельные соединения. То есть, отделяя питание от данных и подавая его на устройство без PoE через кабель питания. Их также можно использовать для снижения напряжения 48 В постоянного тока (PoE), чтобы хорошо работать с гнездами 5, 12 или 24 В.
Сравнение PoE PSE: какое оборудование выбрать?
Среди вышеупомянутых четырех устройств PoE PSE сетевой коммутатор в настоящее время является самым популярным. Благодаря преимуществам высокой эффективности и экономии, коммутаторы PoE часто являются лучшим выбором, когда люди планируют настроить сети для дома, офиса и т. д. Однако инжектор, видеорегистратор и медиаконвертер также обычно применяется в сетях для удовлетворения различных потребностей клиентов.
PoE коммутатор vs. инжектор: когда использовать PoE инжектор?
До того, как коммутаторы PoE получили широкое распространение, коммутаторы без PoE обычно использовались в домашних и офисных сетях. Что вы будете делать, когда вам нужно будет добавить в эти сети несколько PoE-совместимых устройств? В этом случае вам не нужно отказываться от существующего коммутатора и покупать новый с поддержкой PoE. Некоторые инжекторы PoE можно просто реализовать для каждого питаемого устройства, чтобы ваш коммутатор мог работать с PD. Однако следует отметить, что они подходят только для сетей с небольшим количеством питаемых устройств. Если есть десятки PD, коммутатор PoE - лучший выбор.
PoE коммутатор vs. PoE NVR: когда использовать PoE NVR?
Как и коммутатор, сетевой видеорегистратор PoE также может питать IP-камеры в системе видеонаблюдения. Таким образом, он действует одновременно как записывающее устройство и переключатель PoE, устраняя необходимость использования отдельного PoE-коммутатора. Однако PoE NVR часто не имеют полных функций управляемого коммутатора, включая управление и мониторинг PoE, SNMP и т. д. PoE NVR идеально подходит для домашних пользователей и пользователей малого бизнеса, которым требуется минимальное сетевое администрирование.
PoE коммутатор vs. медиаконвертер: когда использовать медиаконвертер PoE?
Как мы знаем, коммутатор PoE ограничивает длину кабеля Ethernet до 100 м. Тогда как нам выйти за пределы 100 м? Медиаконвертер PoE является идеальным продуктом для преодоления проблемы расстояния, предлагая решение для подключения медных кабелей к оптоволокну, и действует как PoE PSE на медной стороне для одновременного питания PD. Обратите внимание, что медиаконвертер PoE не является сетевым устройством, поэтому в сети необходим сетевой коммутатор без PoE. Затем медиаконвертер PoE может объединить данные и питание по кабелю Ethernet, подключенному к PD.
PoE разветвитель vs инжектор: когда использовать разветвитель PoE?
Разветвители и инжекторы PoE - это два типа устройств, которые сильно сбивают с толку. Как упоминалось выше, инжекторы используются с коммутаторами без PoE для питания терминальных устройств PoE. Разветвители PoE, напротив, используются с PoE PSE и разделяют данные и питание на два разных кабеля для устройств без PoE. На следующем рисунке показаны два распространенных применения разветвителя PoE:
Ожидается, что в будущем технология PoE будет расширяться из-за спроса на простоту установки и недавно утвержденных стандартов, предназначенных для поддержки более интеллектуальных устройств. Следовательно, нам необходимо лучше понимать все вышеперечисленные устройства PoE PSE , особенно когда нужно выбрать и купить продукты для построения сетей PoE.
Видеокоммутатор - коммутатор телевизионных сигналов, переключатель.
Видеокоммутатор удаленный (Remote Switcher) - коммутатор телевизионных сигналов, который может размещаться удаленно от центра управления и управляться с центра по стандартному интерфейсу, передавая сигнала от группы подключенных к его входам камер по одному или нескольким выходам, связанным с центром.
Видеорегистратор
Видеорегистратор - устройство, предназначенное для видеорегистрации изображений от телевизионных камер. В настоящее время используются два основных типа видеорегистраторов: (1) аналоговые кассетные (VCR - Video Cassette Recorder) или ленточные (VTR - Video Tape Recorder) , в которых видеоинформация регистрируется на магнитную ленту, помещенную в кассету; (2)-цифровые (DVR - Digital Video Recorder), в которых видеоинформация регистрируется на жесткий диск (Hard Disk).Существуют видеорегистраторы , построенные на базе компьютера (PC-base) и узкоспециализированные автономные видеорегистраторы (STAND ALONE DVR). В свою очередь, аналоговые кассетные (ленточные) видеорегистраторы делятся следующим образом: (А) аналоговые кассетные регистраторы реального времени (осуществляющие запись с частотой реального времени, до 168 часов на одну кассету); (Б) видеорегистраторы со сжатием времени (Time-Lapse VCR) осуществляющие покадровую запись с увеличенным интервалом времени. Аналоговые регистраторы уступают по многим показателям цифровым: меньшее разрешение, более сложная архивация и поиск, невозможность системного мгновенного одновременного on-line воспроизведения и записи информации. Последнее особенно важно для интегрированных систем безопасности. Цифровые регистраторы используют современные алгоритмы сжатия видеосигналов JPEG, MPEG, Wavelet.
Видеосигнал
Видеосигнал (полный видеосигнал) - видеосигнал состоит из сигнала изображения - видеосигнала, модулированного в соответствии с распределением световой интенсивности по полю сцены, а также сигналов синхронизации и гашения. Он содержит видеосигналы отдельных строк, разделённые интервалом обратного хода по строке (строчный гасящий интервал), необходимым для того, чтобы электронный луч как в трубке монитора (кинескопе), так и в передающей камере (стандарт создан давно, в эпоху вакуумных приборов) успел вернуться к началу следующей сроки. Во время этого интервала подается и строчный синхроимпульс. Синхроимпульс формируется не самим датчиком изображения, а замешивается в сигнал электронными схемами камеры. Уровни всех составляющих полного видеосигнала строго стандартизированы, что обеспечивает полную совместимость всех телевизионных устройств. Размах амплитуды ("ПИК-ПИК") стандартного полного видеосигнала должен составлять 1 В.
Витая пара
Витая пара для передачи видеосигналов. Используются для передачи видеосигналов наряду с коаксиальным кабелем. В принципе имеют большие потери и их большую частотную зависимость от длины линии. Однако специальные витые пары в сочетание со специальными приемопередатчиками обеспечивают возможность эффективной передачи видеосигналов на дистанции 1-2 км. Дифференциальное подключение приемопередатчиков к экранированной "витой паре" обеспечивает относительно высокую помехоустойчивость.
График работы в праздничные дни:
1-8 января - выходные дни.
Ждем вас в четверг, 9-го января.
Прием заказов через корзину работает круглосуточно и без выходных.
Читайте также: