Передача сигнала c IP камер на расстояние более 100 м

Передача цифрового сигнала от IP видеокамер к серверу (или коммутатору) происходит по стандартному кабелю UTP 5-ой категории 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, и 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 предачи 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 решениий этой задачи.

1. Использовать качественный кабель UTP из безкислородной меди, который позоляет организовать сегмент сети с расстоянием до 150 метров.
2. Применять PoE коммутаторы, которые могут передавать сигнал и питание на расстояние до 200м. Например последние модели PV-POE04M1 или PV-POE08M1
3. С помощью удинителей Ethernet, можно увеличивать расстояние передачи по витой паре практически неограниченно, так как они включаются каскадно.
4. Медиаконверы (преобразователей среды) позволят использовать коаксиальный кабель и передавать сигнал на расстояние до 400м, или оптический кабель, с помощью которого можно прокинуть сеть на десятки киллометров.
5. Передать цифровой видеосигнал с помощью беспроводной технологии WI-FI. Современное оборудование позволяет передавать радиосигнал на расстояние до 20 км. Например недорогая уличная точка доступа Nanostation M2 осуществляет передачу видеосигнал от IP камер на растояние 5-7 км.

Это эффективныые способы преодолеть ограничения постандартному расстоянию в 100м, а при использовании медиаконверторов и пропускной способности, характерные для витой пары.

Медиаконверторы делятся 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 до 400 метров. Примером таких конверторов может служить устройство AVT-EOC950 (передача Ethernet сигнала на расстояние 400 м).

Такие устройства предназначены для увеличения дистанции передачи IP-сигнала на расстояние до 2 км по коаксиальному кабелю (RG59U, РК-75-4). 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 – от 2700 до 5300 рублей за комплект (июнь 2014 года)

Оптические медиаконверторы способны передавать сигнал на гораздо большие расстояния (до 20 км.) Примером оптического медиаконвертера может служить устройство TFortis FC-1 прозводства компании Форт-Телеком.

Медиаконвертер FC-1 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. Максимальноt расстояние передачи сигнала до 20 км.

Медиаконвертор FC-1 выполнен в промышленном исполнении и неприхотлив к условиям эксплуатации. Рабочий диапазон температур составляет от -5 до +50. При необходимости использовать уличный вариант преобразования медь/оптика необходимо использовать всепогодный коммутатор с оптическим выходом PSW-1, который позволяет не только подключить к оптике 4 уличные IP камеры, но и питать их по сигнальному кабелю (PoE).

Широкий диапазон питающих напряжений медиаконвертора от +9В до +27В удобен для подключения к низковольтовым системам электропитания с резервированием от АКБ. Защита от нарушения полярности питающего напряжения делают устройство надежным и простым в монтаже.

Устройство поддерживает функцию LLCF (Link Loss Carry Forward). Суть функции заключается в том, что, если произойдет обрыв оптического кабеля, то на медном порту пропадет Link.

Медиаконвертер FC-1 поддерживают функцию LLR (Link Loss Return). При включенной функции LLR медиаконвертер отключает передатчик оптического порта, если приемник не получает сигнала. Эти функции позволяют мгновенно получить информацию при возникновении проблем связи и обеспечить эффективное решение для контроля за сетью с возможностью автоматического резервирования.

Данное устройство рекомендовано для работы с уличными коммутатороми TFortis PSW-1 и TFortis PSW-11

Такой IP удлинитель гораздо эффективнее и экономичнее, нежели передавать видеосигнал с IP камер по коаксиальному кабелю. Стоимость такого медиаконвертора менее 4000 рублей. А при использовании промышленного медиаконвертора FC-1G дистанцию передачи видеосигнала с IP камер можно увеличить до 120 км.

Таким образом, ограничение длины линии Ethernet в 100 метров можно преодолеть и строить системы IP видеонаблюдения периметров и удаленных объектов на растоянии до 120 км. Передача аналогового видеосигнала на такие расстояния без применения дорогой вещательной аппаратуры невозможно. И, в результате, медиаконверторы привносят еще одно преимущество IP камер и систем IP видеонаблюдения в целом.

P.S. Есть еще одна возможность передать видеосигнал Full HD на расстояние до 500 метров по коаксиальному кабелю – использовать камеры HD-CVI.