что такое свитч для видеонаблюдения

КОММУТАТОР ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

IP камеры видеонаблюдения прочно заняли свою нишу на рынке систем видеонаблюдения.

О глобальном переходе на цифровые технологии говорить еще рано, но тенденция к постепенному вытеснению аналоговых систем наблюдается на протяжении последних 5 лет.

На рынок вышли производители, которые выпускают исключительно IP камеры и, соответственно, возросла потребность в специфическом оборудовании для организации работы системы.

Часто можно услышать мнение, что IP камеры можно подключить в уже существующую локальную сеть, что гарантирует минимальные затраты на монтаж. Но, как показывает реальный опыт, работоспособность такой системы оставляет желать лучшего.

Стандартное сетевое оборудование не справляется с возросшей нагрузкой, что приводит к перебоям не только в работе камер, но и всей локальной сети.

Поэтому особого внимания заслуживает коммутатор IP видеонаблюдения, как оборудование, на которое приходится основная нагрузка по передаче потока данных.

УСТРОЙСТВО КОММУТАТОРА ДЛЯ IP ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ

В системах IP видеонаблюдения часто используют обычные сетевые коммутаторы, более известные как свитч (от английского switch – переключатель). Подобное оборудование обеспечивает соединение узлов локальной сети.

В процессе работы свитч анализирует адреса всех подключенных устройств и создает специальную таблицу соответствия портов, что позволяет локализовать сетевой трафик.

В процессе проектирования системы IP видеонаблюдения внимание уделяется соответствию технических характеристик коммутатора устанавливаемым камерам и общим требованиям к работоспособности сети.

Нужно учитывать, что часто общая пропускная способность коммутатора может быть ниже, чем суммарное значение всех портов. Если подобное оборудование полностью загрузить, то система не сможет работать с должной эффективностью. Будут наблюдаться зависания изображения и периодическое отсутствие сигнала.

Этот параметр определят максимальное количество подключаемых камер. Для домашнего видеонаблюдения часто обходятся коммутатором с небольшим количеством портов (от четырех). Для профессиональных систем используются оборудование с 8-16-24 портами. Ориентируясь на количество портов, обязательно учитывают соответствие общей пропускной способности.

Как и IP камеры, коммутаторы могут изготавливаться для уличных и внутренних систем видеонаблюдения. Коммутаторы в уличном исполнении должны гарантировать работоспособность при любых климатических условиях. Поэтому оборудование выполняется в корпусах повышенной прочности со степенью защиты не ниже IP66.

Для систем устанавливаемых внутри помещений используется коммутатор для камер видеонаблюдения в стандартном исполнении. Популярностью пользуются компактные модели с возможностью монтажа на DIN рейку, но они отличаются малым количеством портов.

Наличие PoE существенно упрощает монтаж системы видеонаблюдения. Так как питание подается по стандартному сетевому кабелю (витая пара). Важный момент – коммутатор с PoE используется с камерами, поддерживающими эту функцию (обязательно указывается в технических характеристиках).

Особенности коммутаторов с PoE.

PoE (Power over Ethernet) – это технология для обеспечения питания удаленного оборудования посредством стандартного Ethernet кабеля. Учитывая сложность монтажа систем видеонаблюдения (особенно скрытых) питание и передача данных по одному кабелю – оптимальный вариант, поэтому все чаще специалисты отдают предпочтение оборудованию с PoE.

Для таких коммутаторов дополнительно учитывают такой параметр как мощность источника питания. Это значение определяет, какую по энергопотреблению камеру можно подключить. Так современные PTZ камеры с мощность порядка 90 Вт, не могут работать без дополнительной линии питания, так как стандартных 25 Вт PoE коммутатора явно недостаточно.

Но в последнее время производители выпускают специализированные решения с повышенной мощностью PoE, что позволяет использовать достаточно мощные камеры, а также запитать дополнительное оборудование, например, ИК прожекторы. Однако, обольщаться не стоит и в каждом конкретном случае нужно тщательно рассчитать потреблюемую системой мощность, соотнеся ее с возможностями коммутатора.

ВЫБОР КОММУТАТОРА ДЛЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

При выборе коммутатора очень важно не воспринимать оборудование как простой ретранслятор данных. Для лучшего понимания можно провести аналогию с проводником в электрической сети, который обладает определенным сопротивлением.

Так и коммутатор неизбежно накладывает ограничения на скорость передачи данных в зависимости от размера пакета.

Стандартное сетевое оборудование не разрабатывалось с учетом размера передаваемой IP камерой изображения. Обычно популярные модели свитчей гарантируют обработку пакета размером до 1518 байт (это стандартное значение для 2 мегапиксельного потока).

То есть они не рассчитаны на работу с камерами сверхвысокого разрешения, что часто приводит к зависанию оборудования.

Основная сложность выбора заключается в том, что технические характеристики указанные производителем коммутатора не всегда соответствуют действительности при работе с IP камерами. Так максимальная пропускная способность указывается без учета одновременной работы всех портов, что может привести к отказу системы в самый неподходящий момент.

Поэтому рекомендуется проводить предварительное тестирование коммутатора на работоспособность, и учитывать возможные отклонения в технических характеристиках определенной модели. Оптимальный выбор – коммутаторы изготавливаемые производителями IP камер, которые учитывают специфику оборудования.

Именно поэтому большой популярностью пользуются фабричные комплекты IP видеонаблюдения, которые комплектуются определенным количеством камер.

При выборе также учитывается исполнение коммутатора (уличное или внутреннее), и другие вышеперечисленные характеристики. Отдельное внимание уделяется наличию функции PoE. Очень часто коммутатор для систем видеонаблюдения с PoE – это оптимальный выбор, гарантирующий максимально простой монтаж и настройку.

В тоже время необходимо руководствоваться областью применения видеонаблюдения. В домашних системах часто используют бюджетные решения, в сочетании с простыми IP камерами низкого разрешения. Иногда обходятся вовсе без свитча, используя возможности домашнего роутера (вполне достаточно для 1-2 камер).

Для профессионального видеонаблюдения выбирают адаптированные коммуникаторы, которые гарантируют работоспособность при различной сетевой нагрузке.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник

Что следует учитывать при выборе коммутатора для системы видеонаблюдения?

На сегодняшний день системы видеонаблюдения широко используются в сфере гостиничного бизнеса, общественного питания, розничной торговли, образования, транспорта и многих других. IP-камеры являются важным компонентом системы видеонаблюдения, позволяющим обеспечить видимость и понимание бизнеса, создавая безопасную среду для персонала и клиентов. Правильное обслуживание системы видеонаблюдения так же важно, как и сама система для безопасности вашего бизнеса. Когда вы планируете организовать систему видеонаблюдения, всегда возникает важный вопрос: какую инфраструктуру выбрать в качестве вспомогательного оборудования? В текущей ситуации использование коммутаторов PoE (Power over Ethernet) для IP-камер очень распространено и популярно.

Power over Ethernet, или PoE, описывает любую из нескольких стандартных или специальных систем, которые передают как электроэнергию, так и данные по одному и тому же кабелю Ethernet с витой парой. Это позволяет использовать один кабель для передачи данных и подачи электроэнергии таким устройствам, как точки беспроводного доступа, IP-камеры и телефоны VoIP. PoE имеет преимущество, которое позволяет использовать подключенные устройства без необходимости в дополнительных розетках, что экономит время и деньги на конфигурацию шнура питания и снижает затраты на компоновку системы.

Стандарты PoE обеспечивают передачу сигналов между оборудованием источника питания (PSE) и устройством с питанием (PD). Его протоколы делятся на 802.3af, 802.3at и 802.3bt. Максимальная выходная мощность 802.3af и 802.3at составляет 15,4 Вт и 30 Вт соответственно. 802.3bt делится на два типа мощности (тип 3 и тип 4), а максимальная выходная мощность двух типов bt составляет 60 Вт и 90 Вт соответственно.

Требования к питанию IP-камер

802.3af PoE с максимальной выходной мощностью 15,4 Вт достаточно для питания большинства камер видеонаблюдения. Для камеры с высоким энергопотреблением, такой как камеры PTZ (поворотной), обычно достаточно 802.3at PoE с максимальной выходной мощностью 30 Вт.

В то же время камеры имеют различные требования к мощности, и суммарная мощность должна быть меньше, чем общий бюджет PoE коммутаторов. Также следует учитывать уровень энергопотребления и количество подключенных устройств, потери в линии и дополнительный зарезервированный бюджет мощности. На потери в линии влияют мощность PSE, расстояние передачи и качество кабеля. Что касается потерь в линии, сравнивая результаты тестирования 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. С учетом дополнительного зарезервированного бюджета. В данном случае, коммутатор PoE мощностью более 40 Вт будет идеальным выбором.

Сетевые требования IP-камер

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

Чтобы обеспечить стабильную передачу видео, пиковая полоса пропускания обычно составляет 120% от битрейта потока. В результате рекомендуемая пропускная способность каждой камеры рассчитывается следующим образом. Основной поток обычно представляет собой изображение высокой четкости, используемое для записи и одноэкранного отображения; подпоток обычно представляет собой изображение стандартной четкости, используемое для передачи по сети или многоэкранного отображения, обычно со скоростью 0,5 Мбит/с.

Полоса пропускания = 1,2 × (Битрейт (основной поток) + Битрейт (дополнительный поток)).

Кроме того, фактическая полоса пропускания коммутатора обычно составляет 50%

70% от теоретической скорости. Следовательно, рассчитанную полосу пропускания необходимо разделить на 0,7, чтобы получить рекомендованную теоретическую полосу пропускания коммутатора. Здесь вы можете найти стандартное разрешение камеры и соответствующие рекомендуемые коммутаторы. Мы видим, что коммутаторов 10/100 Мбит/с достаточно для передачи видеоданных практически для всех сценариев.

Пропускная способность формата H.264 (Мбит/с)

Downlink на порт коммутатора (Мбит/с)

Рекомендованный Uplink на порт коммутатора (Мбит/с)

Источник

Сетевой коммутатор для видеонаблюдения: как выбрать?

Контроль, мониторинг и безопасность любого объекта невозможны в современных условиях без установки камер видеонаблюдения. Наиболее простые решения – установка обычных камер, которые фиксируют лишь видеосъемку. Но есть системы с более сложной конфигурацией, которые позволяют обнаружить любое, даже малейшее движение на участке контроля объекта, и подать сигнал в главный корпус охраны. Такие системы безопасности более предпочтительны, так как усиливают контроль за охраняемым объектом и позволяют заблаговременно предотвратить негативные ситуации.

Устройство коммутатора для IP видеонаблюдения и его характеристики

Для более эффективной работы системы безопасности, необходимо камеры видеонаблюдения соединить в локальную сеть при помощи компьютера, позволяя им обмениваться данными. Устройство, которое позволяет это осуществить, называется коммутатором. Он работает на базе системы Ethernet, и именно он подключается к компьютеру. Также, в кругах специалистов, такое устройство имеет название – свитч.

PoE (Power over Ethernet) коммутатор – это устройство, обменивающееся данными по единому интерфейсу. При помощи этого оборудования видеокамеры получают электрическое питание и получают возможность передавать сигнал.

Получается, что для подключения и работоспособности IP-камеры, необходимо подключить ее к PoE – разъему сетевого коммутатора или свитчу.

Существует два типа PoE – коммутаторов:

Существуют определенные характеристики свитчей, без которых невозможно полное функционирование системы видеонаблюдения охраняемого объекта. К ним относят:

Характеризуется передачей данных четко регламентированного объема за конкретную единицу времени. Учитывается суммарная пропускная способность всех устройств, подключенных к свитчу. Если суммарная пропускная способность будет ниже общего значения всей системы, то вся сеть начнет работать со сбоями. А это весьма негативный фактор для полноценной работы всей охранной системы объекта.

От количества портов зависит лишь параметр количества подключаемых IP-камер. Для небольших объектов достаточно несколько стандартных портов. А для более серьезных и масштабных объектов вполне потребуется свитч от 12 до 24 портов. Для выявления количества портов необходимо знать итоговую суммарную пропускную способность IP-камер.

PoE – коммутаторы делятся изначально на внутренние системы контроля и на внешние. Поэтому при выборе сетевого коммутатора, очень важно руководствоваться погодными и прочими климатическими условиями работы устройства. Внешнее оборудование обычно оснащается дополнительной защитой.

Многие видеокамеры не поддерживают систему PoE. Именно поэтому, очень важно изучить камеры, находящиеся на объекте, чтобы спланировать приобретение верного свитча.

Функционирование многочисленных камер и прочего оборудования невозможно без свитча, который обладает достаточной мощностью. Чаще всего для промышленных и наиболее ценных и важных объектов с многочисленными камерами выбирают коммутатор, который обладает высокой мощностью и необходимым дополнительным запасом.

Функции PoE коммутаторов, зачем они нужны и что дают?

PoE – коммутаторы имеют полезные функции, которые позволяют упростить работу всей сети и сделать ее работу более надежной. Благодаря современной системе видеонаблюдения с PoE – коммутатором, упрощается процесс установки камер и минимизируется количество проводов.

Основные функции, которые предоставляет PoE – коммутатор, являются:

Выбор коммутатора для систем видеонаблюдения

Для выбора наиболее оптимального устройства необходимо руководствоваться следующими факторами:

Оптимальный коммутатор для потребителя – тот, который позволит удовлетворить все потребности сети и может предоставить возможность для ее расширения при необходимости.

Источник

PoE коммутатор для IP-камер

Чтобы объединить несколько хостов в единую сеть, используется коммутатор. Данное сетевое устройство также может носить название «свитч».

Коммутатор — это устройство, которое объединяет несколько узлов компьютерной сети в одну сеть.

PoE коммутатор — это коммутатор, который передают данные и питания по одному интерфейсу.

То есть, чтобы запитать IP-камеру, достаточно подключить ее к Poe разъему switch.

При помощи PoE (Power over Ethernet) коммутатора осуществляется передача сигнала электрической сети, а также данных сетевого интерфейса. И всё это – по специальному кабелю (витая пара). В результате получается следующее: цифровое устройство получает питание через витую пару.

Все подсоединенные устройства просматриваются сетевым коммутатором на предмет изучения MAC-адресов с дальнейшим формированием схемы портов.

Виды современных switch:

Неуправляемые модели PoE свитч представляют собой специальное оборудование для стандартного соединения нескольких устройств в единую сеть.

Управляемые модели свитч – это более прогрессивное оборудование, при помощи которого легко осуществить дистанционное управление любой отдельно взятой IP-камерой, подключенной к коммутатору.

Главные характеристики

Для нормального функционирования системы видеонаблюдения крайне важно соблюсти соответствие характеристик сетевого коммутатора и условий работоспособности наблюдения за охраняемым объектом.

Как выбрать PoE коммутатор

Для начала пользователю следует определиться с областью применения свитча. Если подобное оборудование потребовалось для контроля за домом, можно обойтись бюджетным устройством и обычными цифровыми видеокамерами с низким разрешением картинки.

Существует и другой сценарий развития событий, который не подразумевает покупки PoE свитча. Данное устройство не является целесообразным, если система видеонаблюдения состоит из пары IP-камер. В данной ситуации гораздо удобнее воспользоваться роутером.

Если характеристики купленных цифровых камер выше всяких похвал, для них нужно подобрать мощный и прогрессивный коммутатор. Тем более, что именно свитч берет на себя основную нагрузку по перенаправлению данных.

Что произойдет, если выбрать дешевое оборудование? Слабое устройство не даст камерам показать себя «во всей красе». Опять же, не следует забывать о том, что свитч всегда ограничивает скорость передачи данных.

Производители оборудования для систем видеонаблюдения нередко прибегают к хитростям в попытках продать свой товар неопытным покупателям. Самая распространенная проблема заключается в том, что обещанные характеристики не всегда соответствуют реальным возможностям выбранного устройства.

Полезная информация: наличие порта Uplink в коммутаторе для видеонаблюдения предоставляет пользователю возможность объединить свитч с ПК, роутером, регистратором и прочими сетевыми компонентами.

Смотрим видео — выбор коммутатора для видеонаблюдения

Заключение

PoE свитч – основа современной системы видеоконтроля. При его наличии вопрос передачи массива данных решается сам собой. Данный тип устройств уже давно не поддается сомнениям в плане своей практичности и полезности, ведь правильно подобранный свитч значительно расширяет возможности системы видеонаблюдения.

Источник

Выбор сетевых коммутаторов для видеонаблюдения

Автор статьи: Озеров Евгений Игоревич
Ведущий инженер ЗАО НВП «Болид»

Системы безопасности, июнь-июль 2018

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.

В данной статье обсудим основные подходы к подбору сетевых коммутаторов для систем видеонаблюдения на примере оборудования ЗАО НВП “Болид”.

Принципы подбора оборудования

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.

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:

“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).

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.

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»:

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.

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 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»:

Классы потребление PoE IP камер Болид

Классы потребления мощности питаемых устройств приведены в таблице:

Выводы

Источник