Выбор коммутатора для систем видеонаблюдения: требования и стандарты

Как работает PoE?

Технология Power over Ethernet включает как стандартные, так и специальные системы, которые передают электроэнергию и данные по одной и той же витой паре локальной сети. Таким образом реализуется возможность через один кабель передавать информацию и питать различные устройства. Благодаря PoE уменьшается количество задействованных розеток, что дает свободу в выборе места для размещения оборудования. Бизнес сокращает издержки, поскольку нет необходимости в постоянных проверках и ремонте отдалённых сетей видеонаблюдения.

Кроме того, технология Power over Ethernet экономит бюджет на компоновке системы – больше никакой путаницы из проводов, адаптеров и кабелей.

Требования к питанию IP-камер

Стандарты PoE (802.3af, 802.3at и 802.3bt) обеспечивают передачу сигналов между источником питания (PSE) и самим устройством (PD). Максимальная выходная мощность у 802.3af составляет 15,4 Вт. 802.3at - новый стандарт, бюджет PoE которого составляет 30 Вт на порт Etherne. 802.3bt включает два типа (Тип 3 и Тип 4), их максимальная выходная мощность составляет 60 Вт и 90 Вт соответственно.

Стандарт 802.3af с максимальной выходной мощностью 15,4 Вт оптимален для питания большинства камер безопасности. Для камер с высоким энергопотреблением, такой как поворотная PTZ, обычно устанавливают 802.3at с максимальной выходной мощностью 30 Вт.

Бюджетом IP-камеры называют минимальную мощность PoE, которая необходимая для функционирования. Требования по мощности к камерам различны, но надо учитывать, что суммарная мощность должна быть меньше, чем общий бюджет PoE коммутаторов. При выборе коммутатора надо считать не только общий бюджет PoE, но и бюджет на каждый порт. Это гарантирует, что все устройства гарантированно получат питание.

Кроме того, необходимо учитывать энергопотребление и количество питаемых устройств, резервный бюджет мощности и потери в линии. Последнее зависит от мощности PSE, качества кабеля и дальности передачи. При тестировании выходной мощности PSE 30 Вт, 15 Вт и 10 Вт (кабель CAT5E) на расстоянии 100 м потеря трех видов выходной мощности составляет около 1,1 Вт, 0,8 Вт и 0,3 Вт, соответственно. Например, если у вас есть четыре камеры с потребляемой мощностью 12 Вт, индивидуально подключенные к коммутатору, бюджет мощности PoE коммутатора должен превышать 4 × (9 Вт + 0,8 Вт) = 39,2 Вт. Плюс необходимо заложить резервный бюджет мощности. В данном случае оптимальным выбором станет коммутатор PoE мощностью более 40 Вт.

Сетевые требования к IP-камерам

На пропускную способность IP-камер и скорость интернета влияют четыре основных элемента: FPS (частота кадров в секунду), разрешение, кодек сжатия видео и количество камер.

Чтобы обеспечить стабильную передачу видео, обычно пиковая пропускная способность составляет 120% от битрейта потока. Рекомендуемая пропускная способность каждой камеры рассчитывается по формуле:

Пропускная способность = 1,2× (битрейт – основной поток + битрейт – дополнительный поток)

Основной поток – это изображение высокой четкости, используемое для записи и отображения на одном экране, а дополнительный поток - изображение стандартной четкости, используемое для сетевой передачи или многоэкранного отображения (обычно со скоростью 0,5 Мбит/с).

Как правило, фактическая пропускная способность коммутатора составляет 50%-70% от теоретической скорости. Следовательно, вычисленную пропускную способность надо разделить на 0,7, чтобы получить рекомендуемую теоретическую пропускную способность коммутатора.

Таблица соответствия стандартного разрешения камер и рекомендуемых коммутаторов:

Как показал анализ, коммутаторы PoE с портами 10-100 Мбит/с достаточны для удовлетворения требований общего межпроцессного взаимодействия.

Полезные функции

TP-Link разработал линейку PoE-коммутаторов, которые соответствуют требованиям большинства IP‑камер, но при этом имеют больший функционал, что помогает бизнесу создать гибкую и надёжную сеть:

- режим расширения используется для размещения IP‑камер на большой территории. Он позволяет передавать по PoE данные и питание на расстояние до 250 метров;

- режим приоритета, оптимизируя трафик конкретных портов, обеспечивает гарантированное качество чувствительных к задержкам задач, к примеру, передачу звука и видео;

- режим изоляции необходим, чтобы пресечь постороннее вмешательство. Он позволяет разделить трафик для downlink‑портов, чтобы изолировать широковещательные штормы, избежать фальсификации и слежки.

Коммутаторы для видеонаблюдения TP-Link создаются с учетом различных требований и задач бизнеса. К примеру, неуправляемые модификации легко устанавливаются и не требуют специальной настройки. При этом обеспечивают полный функционал, в том числе разделение трафика, передачу по PoE на расстояние до 250 метров и приоритизацию портов.

Ещё более продвинутыми функциями обладают управляемые коммутаторы Smart и коммутаторы 2 го уровня. С помощью облачного решения Omada SDN можно руководить сетью из любого места в любое время.

Разрабатывая коммутаторы PoE, TP-Link учитывал не только технические требования, но и удобство пользования. Поскольку для многих предприятий и организаций дополнительный шум от работы систем видеонаблюдения является критическим, созданы коммутаторы без вентиляторов. В других моделях установлены «умные» вентиляторы, которые автоматически регулируют энергопотребление и скорость вращения системы продува.

По прогнозам, спрос на коммутаторы PoE в ближайшие годы значительно возрастет. Широкая линейка систем от TP-Link обеспечивает гибкое развертывание и экономически эффективные варианты для ряда стационарных устройств, в том числе IP-камер, точек доступа и IP-телефонов.