Удаленный доступ к камерам видеоконтроля может быть беспроводной или проводной. В первом случае используются GSM, Wi-Fi сети. Во втором – либо аналогичные.
Принцип работы
Проводная связь является надежной, так как устойчива к помехам извне (гроза), но требует материальных затрат для прокладки проводов.
При видеонаблюдении на больших расстояниях оправдано применение беспроводной связи. Она может использоваться в труднодоступных местах, где нет телефонных линий и точек доступа в Интернет, единственный выход – использование сотовой связи.
В этом случае к оператору сотовой связи подключаются по протоколу доступа в Интернет GPRS или EDGE и выделяется IP-адрес. Скорость передачи данных 5 кадров в секунду при разрешении картинки 704×576 px.
Доступ в Интернет по выделенному каналу или телефонной линии по технологии ADSL удобен в местности, имеющие развитую систему телекоммуникации, что значительно удешевляет получение видеосигнала.
Для сохранения конфиденциальности получение информации с камер через сети Internet, доступ к видеосигналу защищается паролем. Он может быть многоуровневый, чтобы обеспечить разным лицам доступ только к определенной части камер видеонаблюдения.
Камеры видеонаблюдения
На рынке представлен большой набор видеокамер для осуществления открытого, малозаметного и скрытного наблюдения.
Открыто камеры устанавливаются на улице, месте парковок и входе в здание. Малозаметные камеры, защищенные сферическим куполом, применяют в офисе, квартире, торговом зале.
Камера Beward N1250, имеет компактные размеры, встроенный Wi-Fi модуль, высокочувствительный сенсор, позволяющий получить четкое изображение даже в условиях пониженной освещенности. Она снабжена встроенными датчиками движения и светодиодной подсветкой, используемой в темное время суток.
Подключение к беспроводной сети происходит с использованием протокола WiFi IEEE 802.11 b/g, сигнал со всех камер попадает на роутер, просмотр изображения происходит через любой Web-browser. Вы можете просматривать изображения с 32 IP-камер, программное обеспечение входит в комплект поставки.
Нужно помнить, что камера с встроенным Wi-Fi модулем стоит в 1,5 раза дороже обычной модели.
Эта камера идеально подойдет для беспроводной , жилых помещениях, общественных зданиях.
Проводные видеокамеры
Это самый дешевый, высокоскоростной удаленный доступ к видеокамерам.
Сигнал от камер видеонаблюдения по проводам попадает на с доступом в Интернет. Можно установить сетевой роутер, он собирает информацию со всех камер и транслирует изображение в Интернет.
Видеокамера Polyvision PN20-M1-B3.6IR-IP бюджетная, малогабаритная уличная камера, и ИК-подсветкой до 20 метров, есть детектор движения и автоматический баланс белого.
Универсальная камера DS-2CD812PF-W фирмы Hikvision работает с проводной и Wi-Fi связью, а модель Sony Super HAD CCD кроме работы с проводной связью может вести запись на установленную флэш-карту. Работа камеры схожа с работой видеорегистратора.
Модульные (бескорпусные) камеры используются для скрытого наблюдения. Она состоит из двух частей, объектива и отдельно видеоплаты. Объектив легко замаскировать под детали окружающей обстановки, провода от него идут к .
Камера SPYMAX SCM-422 имеет угол обзора 60 градусов и автодиафрагму, дает четкую картинку и используется внутри помещения.
Прежде всего, светочувствительность, которая есть у камеры при минимальном освещении. Она измеряется в Люксах (светочувствительные камеры от 0,05 до 0,1).
Если вы планируете сделать камеры незаметными, этот фактор имеет значение, так как ИК-подсветка обнаруживает себя.
Размер матрицы камеры, от которой зависит четкость картинки. Он может быть 1/2”, 1/3”, 1/4”. Тем больше физический размер, тем четче изображение.
Применение видеонаблюдение на больших расстояниях позволяет эффективно осуществлять контроль ведения бизнеса, получать информацию в реальном времени о том, что происходит у вас дома, обеспечивать безопасность персонала и близких людей.
И вспомогательные аксессуары. Не стоит забывать о проводах, по которым передается сигнал. Обычно в дешевых наборах ими являются . Для работы с видео материалами такой тип провода подходит идеально. Объясняется это тем, что сигнал при его эксплуатации не рассеивается из-за специфического сечения в виде экранированной обмотки. В результате потерь в качестве передаваемой картинки не бывает вообще.
Для небольших объектов такие системы полностью подходят, ведь стоят они сравнительно дешево и предоставляют хорошую функциональность. Но при увеличении масштабов объекта возникают серьезные проблемы. В первую очередь речь идет о процессе передачи сигнала, ведь при расстоянии более 200 метров стандартное оборудование перестает быть эффективным. На помощь приходят специфические устройства, такие как передатчики, приемники, усилители и видеотрансмиттеры.
Передача данных на большое расстояние
Когда расстояние переваливает за 120 метров обычный коаксиальный кабель уже не подходит , поэтому на смену ему приходит . Посредством такого типа провода можно беспрепятственно осуществлять передачу информации, в том числе видеофайлов. Витая пара подойдет и для онлайн трансляции происходящего , а значит, с ее помощью можно создать полноценную систему безопасности.
Ярким преимуществом такого типа кабеля также является низкая стоимость его прокладки. Как показывает практика, установка коаксиального провода на большие расстояния очень дорого обходится, а с витой парой проблем данного рода не возникает. Некоторые люди убеждены, что идеальным вариантом является отладка связи посредством радиоканала. Этот метод действительно хорош, ведь он не требует вообще никаких коммуникационных сетей, но люди забывают о том, что максимальная дальность передачи информации в таких системах не превышает 100 метров. И то цифра указана с учетом установки антенн повышенной мощности.
Рис.2 Коаксиальный кабель F690Bx0.75 power
Типы приемо-передатчиков сигнала
Как мы уже поняли, работоспособность на большом расстоянии напрямую зависит от приемо-передатчиков сигнала. Основная их классификация сводится к активности или пассивности функционирования. Мощность, дальность передачи и другие характеристики отходят на второй план.
Пассивные приемо-передатчики считаются простым и дешевым оборудованием. Они устанавливаются в цепи как рез между камерой и монитором, на который выводится картинка. Если длина кабеля превышает 200-250 метров, эффективность использования пассивных устройств начинает резко падать. Объясняется это снижением амплитуды сигнала по мере его прохождения по проводу. Соответственно возникает необходимость в усилителях, которые и называются активными. Кстати, техника подобного типа строго разделяется на приемную и передающую.
Активные устройства делают возможной передачу видеоматериалов на расстояние 2000 метров и больше. Также бывают системы, в которых принимает сигнал пассивное оборудование, а передает активное. Дальность функционирования их не превышает 1000 метров, но для большинства задача этого хватает. Смысл такого тандема сводится к удешевлению техники и прокладки проводов.
Активная аппаратура имеет ряд преимуществ в сравнении с пассивной. Среди них стоит выделить отличную помехоустойчивость, возможность использования оптоволоконного кабеля, высококачественных аналоговых видеокамер, защита от скачков напряжения, быстрая настройка, возможность со временем перейти на прогрессивную IP-систему.
Рис.3 Кабель витая пара UTP 5e
Характеристики передатчиков
Передатчики имеют ряд характеристик, определяющих возможности их применения. В первую очередь это количество поддерживаемых каналов . Стандартные устройства пропускают только один видео и один аудио сигнал. В то же время есть модели, которые поддерживают до четырех и больше каналов. Если по периметру объекта расположено много камер, то подобное оборудование становится действительно полезным.
Для многих определяющим фактором выбора техники будет дальность передачи информации . Большинство современных устройств смогут обеспечить нормальное функционирование системы на расстоянии до 2500 метров, но при условии отсутствия помех. Кстати, всегда стоит обращать внимание на зависимость качества сигнала от дальности его передачи. Некоторые производители амбициозно указывают заоблачные цифры в документации к аппарату, забывая сказать, что разобрать что-либо на экране монитора при этом будет невозможно.
Остальные характеристики уже не столь важны, хотя, конечно, возможность подключения к квадратору или DVR лишней не будет. Также полезна регулировка уровня передачи. Если оборудование будет использоваться на улице, с особым вниманием нужно изучить допустимые температуры и влажность, при которых передатчик будет нормально работать. Не лишней будет возможность настройки яркости и резкости. Габаритные размеры особой роли не играют.
Выводы
Передача видеосигнала на большие расстояния вполне реальна. Для этого потребуется сменить коаксиальный кабель на витую пару, а также внедрить в систему приемо-передатчики. Эти небольшие и сравнительно недорогие устройства позволят транслировать сигнал на расстояние до 2500 метров. Самому осуществить прокладку таких цепей может быть трудно, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам. После этого контроль периметра даже особо крупных объектов не будет проблемой.
Передача цифрового сигнала от IP видеокамер к серверу (или коммутатору) происходит по стандартному кабелю UTP категории 5e, или так называемой «витой паре». Кроме того, популярная сегодня, технология Power over Ethernet (PoE) позволяет запитывать IP-камеры видеонаблюдения за счет подачи постоянного напряжения питания вместе с данными по стандартной неэкранированной витой паре. Витая пара подключается к сетевому устройству через порт RJ-45, а питание подается от питающего оборудования например, от коммутатора PoE или от промежуточного инжектора PoE.
Согласно стандарту IEEE 802.3af обеспечивается постоянный ток до 400 мА с номинальным напряжением 48 В (от 36 до 57 В) через две пары проводников в четырёхпарном кабеле для обеспечения максимальной мощности 15 Вт. За счет высокого напряжения уменьшаются токи, текущие по кабелю UTP, поэтому нет нужды в дорогом кабеле с большим сечением проводника.
Технология PoE обеспечивает гибкое и удобное средство питания устройств, которые расположены в отдалённых местах, и позволяет сэкономить на стоимости кабеля, а также за счет устранения расходов и трудностей, связанных с прямым соединением различных устройств по проводам. Препятствие, которое возникает при внедрении PoE, да и передачи IP сигнала в целом - это ограничение на расстояние, связанное с применением витой пары. Согласно стандарту Ethernet для кабеля категории 5e, максимальная длина сегмента кабеля - 100 метров, причем применение инжекторов и сплиттеров PoE не даёт возможность увеличить это расстояние.
Как же преодолеть это ограничение в 100 метров? Есть несколько решении этой задачи.
Конечно одним из самых распространенных способов, это установка через каждые 100 метров коммутирующих устройств. Это, как правило, самый бюджетный вариант. Но не всегда есть возможность запитать устройства коммутации, к примеру, стоит задача передать сигнал через поле или другую открытую местность. Ниже предложены альтернативные способы.
Примечание: рассматриваемые альтернативные способы не предусматривают передачи питающего напряжения для оборудования видеонаблюдения.
Передача цифрового видеосигнала с помощью беспроводной технологии Wi-Fi. Современное оборудование позволяет передавать радиосигнал на расстояние до 20 км. Например, недорогая уличная точка доступа осуществляет передачу видеосигнал от IP камер на расстояние 5-7 км. Это эффективный способ преодолеть ограничение по расстоянию. Однако, пропускная ограничивается в среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.
Использование медиоконвертеров. Делятся они на несколько видов, самые популярные из них 2:
1. Медиаконверторы, позволяющие передавать видеосигнал по коаксиальному кабелю
2. Медиаконверторы, использующие оптоволокно.
Первый тип конверторов можно использовать, когда нужно передать сигнал на расстояние от 400 метров до 2 километров. Передача цифрового сигнала для IP камеры идет по коаксиальному кабелю. Так же большую роль играет качество кабеля. Устройства работают в дуплексном режиме передачи данных. Предназначены для подключения IP-устройств, в том числе IP-камер, IP-видеосерверов и видеорегистраторов. Комплекты состоят из активного приемника и передатчика, блок питания - в комплекте. Эти медиаконверторы хорошо подходят для перехода на систему цифрового IP-видеонаблюдения, позволяя использовать унаследованную коаксиальную разводку аналоговой системы при подключении новых цифровых видеокамер. При этом стоимость этих устройств сейчас снизилась до разумных пределов.
Оптические медиаконверторы позволяют передавать сигнал на гораздо большие расстояния (до 20 км.)
Медиаконвертер осуществляет преобразование линии Ethernet 10/100 из витой пары в оптоволокно, кроме того он использует волновое уплотнение (WDM), чем достигается одновременная передача и прием по одному оптическому волокну.
Для подключения необходимо использовать одномодовый оптический кабель с SC разъемом. Максимальное расстояние передачи сигнала до 20 км.
Такой IP удлинитель гораздо эффективнее и экономичнее, нежели передавать видеосигнал с IP камер по коаксиальному кабелю. Тем более на сегодняшний момент стоимость прокладки и пайки оптоволокна становится все доступнее.среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.
Касаемо беспроводных сетей:
Рассмотрим объект, где нет возможности протянуть провода, либо длина прокладки кабеля превышает 100 метров. Все очень просто, достаточно приобрести WI-FI антенну, установив ее рядом с Вашим видео регистратором или сервером. На местах установки камер необходимо установить WI-FI - передатчики, антенна будет собирать сигнал со всех камер, через подключенные к ним передатчики. Пропускная способность такой сети будет составлять приблизительно 150 mb/s, будет достаточно на 15-20 камер, в зависимости от настраиваемого битрейта.
Достаточно часто возникает необходимость осуществлять видеонаблюдение на больших удалениях от контролируемого объекта. Причем расстояния могут быть от нескольких сот метров до десятков и сотен километров. Скажу сразу, принципиального значения это не имеет. Вопрос только в том, каким образом организовать систему видеонаблюдения.
Среди задач, требующих передачи видеосигнала на значительные расстояния можно выделить следующие:
- контроль за дачей, загородным домом, квартирой;
- видеонаблюдение на протяженных периметрах ;
- контроль больших территорий .
В первом случае речь идет о расстояниях, на которые можно передать сигнал исключительно с помощью интернет технологий, как наиболее доступных массовому пользователю. Два оставшихся варианта могут использовать проводную или беспроводную передачу данных по специально выделенным для этого каналам связи.
Следующий момент - какую видеокамеру можно использовать для дальнего видеонаблюдения аналоговую или IP?
ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ НА РАССТОЯНИИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ
Если говорить про организацию видеонаблюдения на расстоянии через интернет, то при использовании ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА можно применять и аналоговые и IP камеры. Проводной интернет предоставляет для этого множество возможностей и вариантов.
Поскольку тема интернет видеонаблюдения становится все более популярной, наряду с "классическими" вариантами подключения появляются всевозможные сервисы удаленного доступа к системам видеоконтроля. Из наиболее популярных стоит отметить:
С ними вы можете ознакомиться, перейдя по указанным ссылкам. Каждый из этих способов позволяет осуществлять беспроводное подключение, но, повторюсь - как правило, скоростей беспроводного интернета для построения полноценной системы видеонаблюдения не хватает.
В заключение - небольшой кейс из собственного опыта.
Беспроводной интернет для дачи.
Сразу скажу - устанавливать у себя на даче видеонаблюдение через интернет не собирался. Но поскольку удаленный доступ к сети мне был нужен для других целей я:
- уточнил место расположения ближайшей базовой станции, направление и расстояние до нее (4-5 километров, кстати);
- приобрел репитер с направленной антенной;
- все это дело установил и измерил скорости 3G интернета.
Результат: средняя скорость на прием 2-3 мегабита/сек, на передачу - больше 1 Мбит/сек не поднимается. Чаще 300-500 кбит/с.
Таким образом, не вижу смысла даже пробовать установить хотя бы одну камеру. Конечно, 1 кадр в секунду я увижу, но не более того. К тому же скорость передачи данных нестабильна.
* * *
© 2014-2019 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.
21 августа 2013 Варианты построения IP сетей на большие расстояния, организация питания видеокамер по РоЕ
Данная статья будет полезна специалистам, переходящим от аналоговых решений к цифровым. Для визуального восприятия материала некоторые рисунки взяты из Интернета.
При всей простоте предлагаемых рынком IP решений существует определенное требования при подключения к сети Интернет – это максимальное расстояние от узла сети передачи данных до абонентского устройства не должно превышать 100 м. Данное условие необходимо соблюдать при построении сетей IP видеонаблюдения.
На рисунке ниже представлено стандартное решение IP системы удовлетворяющее выше указанным требованиям.
Варианты построения IP сети
Довольно часто при построении сети возникает необходимость установки IP камер на бОльшие расстояния от сервера и желательно, с подачей питания к камере по РоЕ. Для решения этих задач существует три варианта, каждый из которых будет зависеть от удаленности видеокамеры:
- использование дополнительных компонентов сети, позволяющих передать видеоизображение и питание камеры на расстояние более 100 м. по витой паре;
- прокладка оптико-волоконного кабеля;
- использование существующей сети Интернет.
Сделаем небольшое отступление и остановимся подробнее на технологии РоЕ.
Стань участником Партнерской программы «Актив-СБ» и вы получите:
Рассрочку платежа на складские позиции (при условии предоставления полного пакета документов);
Размещение компании в разделе "Монтаж", при закупке оборудования ежемесячно на сумму более 100 000 руб;
Кэшбэк по Бонусной программе в размере до 5% от суммы покупок
Power over Ethernet - это технология подачи электропитания через Ethernet к оконечным сетевым устройствам, которые для своей работы требуют и канала передачи данных, и источника питания. Это могут быть сетевые коммутаторы Ethernet, беспроводные точки доступа, IP-камеры и т. п. Преимущество технологии PoE состоит в том, что она использует только один комплект проводов как для передачи данных, так и для подачи питания. Текущий стандарт IEEE802.3af для питания оборудования через Ethernet, был официально утвержден в 2003 году.
Это позволяет снизить затраты времени на инсталляцию и сэкономить средства на стоимости силовых кабелей и других компонентов. Одна из главных особенностей РоЕ - возможность ее применения не только при организации новых сетей, но и при модификации уже существующих. Чаще всего при модернизации сети требуется установка активного конечного оборудования именно там, где поблизости нет источника питания, а электропроводка отсутствует. Благодаря РоЕ-технологии WiFi точку доступа, например, можно устанавливать в местах наилучшего приема сигнала, а IP-камеру монтировать в любом удобном для обзора месте.
С расширением применения PoE технологии потребность в более высокой мощности постоянно возросло и были утверждены несколько новых стандартов с различным уровнем мощности на один порт: IEEE802.3af (15.4W), IEEE802.3at PoE Plus (30W), Ультра PoE (60-80W), Mega PoE (95W).
Новый стандарт IEEE802.3at отличается от IEEE802.3af тем, что для увеличения передаваемой по сети мощности дополнительно используются две свободные пары кабеля 4-5 и 7-8.
Рассмотрим несколько вариантов построения протяженных сетей с использованием дополнительного оборудования различных производителей:
1. Установка одноканальных репитеровМаксимальная длина сегмента в сети 100Base-T составляет 100 м. Репитер PoE позволяет увеличить длину линии до оконечных сетевых устройств путём последовательного соединения сегментов. Репитер PoE восстанавливает двусторонний поток данных и передаёт напряжение питания следующему за ним устройству.
2. Применение одноканальных регенераторов, работающих по технологии SHDSL
Подключение IP-камеры к информационной сети на большом расстоянии производится через SHDSL интерфейс с использованием регенератора. Скорость в линии достигает 15296 кбит/c по одной паре. Питание камеры осуществляется дистанционно от SHDSL модуля. На линии может быть установлено до 3 регенераторов, питаемых со стороны базовой платформы SG-17R.
3. Удаленное подключение IP-камеры с подачей дистанционного питания по технологии PoDSL через SHDSL соединение с использованием регенератора
Подключение группы IP-камеры к информационной сети производится через Ethernet интерфейс. IP-камеры имеют встроенный Ethernet-коммутатор на два порта, что позволяет в целях оптимизации прокладки кабеля организовать их подключение «цепочкой» в режиме транзитного питания от одного порта Ethernet. Максимальное количество подключаемых камер при длине сегмента между устройствами 100 метров – до 5 штук.
4. Использование устройства представляющие собой модемы/ конвертеры, выполненные по технологии VDSL2
Данные изделия предназначены для организации систем IP-видеонаблюдения на удаленных объектах, то есть для передачи данных с IP-камер на расстояния более 100 м по двухпроводной медной линии (витой паре) или коаксиальному кабелю. Конвертеры имеют 1 или 4 порта Ethernet для подключения IP-камер и работают на дистанции до 1,7 км. Часто такие устройства называют Ethernet Extender.
5. Применение 1-канальных РоЕ инжекторов и сплиттеров мощностью 15 W
Инжектор вводит питание в UTP кабель, а сплиттер выделяет его и подает на видеокамеру.
Многие IP-видеокамеры с питанием по РОЕ уже содержат встроенный сплиттер.
Это упрощает подключение, так как для подключения потребуется только инжектор.
Если блок питания совмещен с инжектором, то для питания IP камеры без функции РоЕ, потребуется только сплиттер.
6. Применение новой технологии « PoE Extender » позволяющей передавать данные и питание высокой мощности на сверхдальние расстояния
Эту функцию выполняет изделие под названием «Power Reach» или просто - РоЕ удлинитель.
Технология PoE Extender совместима не только со стандартным протоколом Ethernet и PoE IEEE802.3af/at , но также может осуществлять передачу питания до 60W до 500м. с поддержанием скорости 100 Mбит/с.
При каскадировании PoE удлинителей, можно увеличить дальность передачи РоЕ до 2 км., но при этом мощность в конце лини составит 3-5 ватт, а скорость передачи данных останется неизменной 100Мбит/с.
Вариант применения PoE удлинителей при построении протяженных сетей:
Вариант установки РоЕ удлинителя непосредственно в кожух. Полученной мощности 60W вполне будет достаточно для питания видеокамеры, обогрева кожуха, а в некоторых случаях и ИК подсветки.
Приведенный в статье перечень оборудования, предназначенного для передачи видео на большие расстояния и питания видеокамер по РоЕ разнообразен и далеко не полон. Выбор того или иного решения производится исполнителем исходя из поставленных задач и его предпочтений.
Александр Адушкин
