Длина имеет значение или как подключить IP камеру на удалении свыше 100 м

При проектировании систем видеонаблюдения очень часто встает вопрос о подключении IP камер на большие расстояния. Особенно это актуально для камер на периметре объекта, либо для фасадных камер. 

Как известно, длина линии между активными устройствами, работающими в сети Ethernet, не должна превышать 100м. Собственно, данное ограничение прописано в стандартах IEEE 802.3i (10Base-Т) и IEEE 802.3u (100Base-Т/100Base-ТХ), которые на канальном уровне поддерживаются практически всеми современными IP камерами. 

Наличие такого ограничения объясняется, прежде всего, разного рода неизбежными ухудшениями сигнала, возрастающими по мере увеличения длины кабеля: затухание сигнала в кабеле, перекрестные наводки, внешние наводки, фазовые дрожания. Наверняка найдутся монтажники, которые скажут, что ограничение это надуманное и на их объектах камеры работают и на 120, и на 150 метрах. 

Да, такое тоже возможно, в идеальных условиях, однако никакой гарантии беспроблемной работы тут нет и быть не может, и первое, на что обратят внимание заказчики, если с видеонаблюдением возникнут проблемы – нарушение стандартов при монтаже. Поэтому сегодня мы рассмотрим именно «правильные» способы подключения камер на длинных линиях.

- Первый и, наверное, самый распространенный способ – создание так называемой «цепочки» коммутаторов. 

Отдаленные камеры сводятся в отдельный щит, в котором устанавливается еще один промежуточный коммутатор, линия от которого уже идет на основной коммутатор. Естественно, при условии сохранения длины линий менее 100м. Самое простое решение, имеющее свои достоинства и недостатки. Достоинства – таких коммутаторов может быть много, и они не снижают пропускную способность всей сети. Недостатки – сильно увеличивается стоимость системы за счет необходимого дополнительного оборудования. 

Кроме того, необходимо решать вопрос с размещением дополнительных щитов и организацией их энергоснабжения, в том числе и резервного, что может вылиться в большую головную боль. Особенно, если размещать эти щиты нужно вне помещений.

- Второй способ несколько красивее первого технически и является его развитием. 

Применим он, если на линию требуется подключить одну, удаленно расположенную, камеру и основан на использовании специализированных усилителей, так называемых инжекторов и экстендеров. Инжектор является, по сути, упрощенным коммутатором с одним входом и одним выходом. Экстендер – то же самое, но с двумя выходами. Работают они по POE, и обеспечивают передачу сигнала и питания камер на дистанцию до 300м. Их так же можно соединять в цепочку, однако необходимо учитывать тот факт, что они «отъедают» часть передаваемой по POE энергии, используя ее для собственного питания. То есть, если камера требует для своего питания 10Вт, корневой РОЕ коммутатор должен выдать в линию все 20Вт, чтобы обеспечить питанием промежуточный экстендер. 

Соответственно, количество экстендеров в цепочке нужно рассчитывать таким образом, чтобы всем хватило, и никто не остался обиженным. Также не нужно забывать, что некоторые PTZ-камеры потребляют мощность до 60Вт, а это максимальная мощность, которую выдают современные РОЕ коммутаторы и инжекторы. При таком раскладе на питание промежуточных экстендеров просто не остается запаса мощности.

- Следующий, третий способ самый простой, но не всегда применим. 

Он основан на использовании специфического оборудования производителей систем видеонаблюдения, например специализированных, специально «заточенных» под видеонаблюдение РОЕ коммутаторов. Подобные устройства сразу же увеличивают возможную длину линии до 250м, однако делают это за счет снижения её пропускной способности до 10 Мбит/с. С учётом рекомендуемого запаса по пропускной способности, рассчитывать стоит на передачу потока не более 5 Мбит/с, что резко сужает область применения подключённых таким образом камер. Кроме того, существует проблема совместимости – в одной системе видеонаблюдения, при использовании подобных устройств, они и камеры должны быть от одного производителя. Несоблюдение этого условия может повлечь различные последствия, от неработоспособности системы и вплоть до выхода её отдельных компонентов из строя.

- Четвертый, предлагаемый нами, способ ведет свою родословную еще из эпохи аналогового видеонаблюдения. 

Это развитие идеи приемников/передатчиков по коаксиальному кабелю с функцией усиления и дополнительным бонусом в виде передачи питания. 

Изначально такие передатчики и приемники позиционировались, как средство модернизации старых систем видеонаблюдения в IP системы с использованием уже проложенных коаксиальных кабелей. Однако, нас больше интересует декларируемая производителем возможность данных устройств передавать видеосигнал и РОЕ питание на расстояние до 1 км! 

Естественно, что цифры «на бумаге» будут отличаться от фактических, то есть пропускная способность и передаваемая мощность будут снижаться с увеличением расстояния. Но такое решение в любом случае даст нам линию значительно длиннее 100 м. 

Единственная проблема является следствием большой длины кабеля. Влияние помех, наводок, статического электричества на такой линии будет гараздо более ощутимо, чем при разделении линии на 100-метровые сегменты. Поэтому нужно будет задуматься о защите линии от подобных воздействий.

- Пятое решение уводит нас в сторону от классических линий связи, построенных на базе медных кабелей, к современному решению, основанному на технологиях оптоволоконной связи. 

В принципе, на сегодняшний момент, это наилучшее из решений по передаче данных на большие расстояния. Используя коммутаторы с SFP портами можно строить распределенные системы видеонаблюдения с линиями связи в десятки километров. 

Пропускная способность подобного оборудования очень высока и не зависит от расстояния, передаваемый сигнал абсолютно не чувствителен к помехам и наводкам, само оборудование стандартизировано и дает возможность совмещать модели разных производителей. Недостаток в данном случае всего один – принципиальная невозможность передачи по оптоволоконным линиям питания.

Собственно, вот и все знакомые нам способы подключения камер на большие расстояния с использованием кабельных линий. 

Если рассматривать их по стоимости и затратам усилий, можно выстроить своеобразный рейтинг, зависящий также от длины линии, величины потока и необходимости передачи питания:

-      Длина линии до 200м – первый вариант с «цепочкой» коммутаторов;

-      Длина линии 200-300м – варианты со специализированными РОЕ коммутаторами и экстендерами;

-      Длина линии 300-600м – вариант с приемниками/передатчиками по коаксиальному кабелю;

-      Длина линии свыше 600м – однозначно вариант с оптоволоконной линией.

Естественно, что из каждого правила бывают исключения и, возможно, наше мнение по длинам линий и способам решения этой проблемы не совпадет с Вашим. 

В любом случае, перед выбором варианта обязательно нужно уточнить пропускную способность получающейся линии и (для PoE-оборудования) получение-потребление питания камерой, коммутатором и выбранным оборудованием связи.

Надеемся что эта статья поможет Вам или правильно подобрать оборудование или порешать проблемы на уже имеющемся объекте, Ваш Agent-007! 

Хотите знать актуальные новости из мира технологий для безопасности ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на наш ТМ КАНАЛ