انتخاب بهترین کابل برای شبکه دوربین مدار بسته و سیستم نظارت تصویری

برای برقراری ارتباط شبکه با سیستمهایی با قابلیت کنترل از راه دور و اصطلاحا ریموت،نیاز به درک کابلها و نوع کابل کشیها خواهند داشت. در برخی موارد کابلهای نصب شده و درحال کار دیگر قابل استفاده نیستند یا ممکن است بخواهید کابلهای جدیدی نصب نمایید. در این مقاله سعی کردیم نگاهی کلی به موضوع نوع کابل شبکه سیستم نظارت تصویری داشته باشیم.

انواع کابلها

بطور کلی 4 نوع کلی کابل برای این منظور وجود دارد. اولین نوع کابل کواکسیال است که مدت مدیدی در حدود چند دهه در سیستمهای آنالوگ مورد استفاده قرار گرفته است. انتخاب دوم کابلهای Cat 5e، Cat 6 و بطور کلی کابلهای شبکه Ethernet (اترنت) بودند که در شبکه های استاندارد مورد استفاده قرار گرفتند. نوع سوم کابلهای زوج سیم است که شامل دو رشته سیم هستند که در مقاصدی مثل سیستمهای هشدار و کنترل دسترسی مورد استفاده قرار می گیرند. نوع آخر(پنجم) هم کابل فیبر یا فیبر نوری است که اغلب برای ارتباطات و فواصل زیاد در فضای آزاد مورد استفاده قرار می گیرند.

کابلهای Cat 5e و Cat 6 که امروزه برای ارتباطات شبکه رایج مورد استفاده قرار می گیرند شامل 8 رشته سیم هستند که عموما بصورت 4 زوج سیم تابیده شده مورد استفاده قرار می گیرند. در ارتباطات تحت شبکه و استاندارد PoE، تنها دو زوج سیم که شامل 4 رشته می شوند مورد استفاده اند. این 4 رشته در دو فرم چینش استاندارد A یا B بصورتی که زوجی برای انتقال داده و زوجی دیگر برای انتقال انرژی PoE در نظر گرفته شوند، تنظیم می شوند.

مزایای استفاده از سیمهای متعدد

استفاده از سیمهای مختلف برای شبکه ارتباطی می تواند مزایای زیادی داشته باشد. مهمترین مزیت آن میتواند این موضوع باشد که سیمهای موازی(کابلهای موازی) باعث کاهش مقاومت الکتریکی و در نتیجه انتقال بهتر داده ها خواهد شد. تابیدن کابلها و استفاده زوجی هم از استانداردهای کابل Cat بحساب می آید. تاباندن دو سیم بر روی هم دیگر باعث کاهش نویز شده و مقاومتی را که بر اثر نویز در کابل بوجود می آمده به تبع کاهش می دهد. سایز رشته ها یا سیمها نیز بر اساس استانداردی شناخته شده بنام 24 AWG تعیین می شوند.

استاندارد سازی کابلهای Cat باعث بهبود کیفیت انتقال داده ها تحت شبکه می شود، بهمین دلیل است که طول کابل بطور استاندارد حداکثر 100 متر معادل 328 فوت برای هر ارتباط درنظر گرفته می شوند. این کار باعث می شود انتقال نیروی الکتریکی به یک وسیله توسط PoE نیز ممکن شود. برای مثال در کابلی 100 متری که یک سر آن به منبع تامین انرژی PoE با توان 15.4 وات وصل شده باشد در انتها بدلیل فاصله زیاد این انرژی به 12.95 وات کاهش می یابد. برای استاندارد 802.3at-class 4 که 30 وات است نیز در انتهای کابل با توانی 25.5 واتی روبرو می شویم. در کابلهایی غیر از کابلهای Cat، نمی شود از PoE بخوبی استفاده کرد و حتما باید از مبدل (Convertor) استفاده شود.

 در کابل کشی بر مبنای استاندارد Cat امکان انتقال انرژی الکتریکی PoE با توانی بیشتر از استاندارد 802.3at یعنی بیشتر از 30 وات نیز وجود خواهد داشت. شرکتهای سازنده دوربینهای مداربسته دوربینهایی ساخته اند که می تواند بر روی 2 زوج سیم (بجای یک زوج سیم رایج PoE) انرژی را دریافت کنند. این نوآوری می تواند میزان انرژی محدود 30 وات را که با پتانسیل 57 ولت بوجود آمده در هر زوج سیم به 37 وات ارتقاء داده و عملا در دو زوج سیم به 74 وات انرژی برساند.

ظرفیت جابجایی انرژی الکتریکی

باید بگوییم که قابلیتهای انتقال انرژی در یک زوج سیم و کابل کواکسیال بسیار کمتر از ظرفیتی است که کابل شبکه Cat داراست. زیرا همانطور که گفتیم انتقال انرژی تحت PoE در کابل Cat می تواند بر روی دو زوج سیم صورت گیرد. البته هنوز تفاوتهایی وجود دارد.

اگر چه کابل Cat می تواند با تنظیم مقاومت الکتریکی و پهنای باند بخوبی تا 100 متر (328 فوت) انتقال داده ها را میسر نماید اما کابل کواکسیال(Coax) با توجه به ویژگیهایش چنین استانداردی ندارد. بطور کلی در فاصله ای حدود 305 متری یا 1000فوتی یک کابل Cat 5e مقاومتی برابر 22 تا 27 اهم دارد. در یک کابل کواکسیال این مقاومت با توجه به نوع استانداردی مثل RG59 می تواند فرق داشته باشد اما توانایی انتقال آن می تواند بیشتر از 100 متر باشد. در آخر هم تفاوت در مقاومت می تواند بر روی کارایی و کیفیت داده ها اثر بگذارد.

تداخل

بخاطر داشته باشید که مقاومت کابل Cat 5e می تواند بسته به تعداد و میزان تابیده شدن، استاندارد و کیفیت متفاوتی داشته باشد.

با تاباندن سیمها به دور هم میزان نویز داخل کابل کاهش می یابد. یک زوج سیم، استاندارد ویژه ای ندارند و در واقع می تواند در کابهای تخت هم مورد استفاده قرار بگیرند ولی در آن حالت یا بازده کمی دارند یا هیچ تداخل انرژی وجود ندارد. نویز در واقع در مقابل امواج دیجیتال مقاومت بوجود می آورد و باعث اختلال می شود.

در آخر هم کابلهای فیبر نوری قرار دارند. در این روش انتقال که گرانترین راه حل خواهد بود، انتقال و دریافت و ارسال داده ها نیاز به تجهیزات اضافه بیشتری دارند. از مهمترین ویژگیهای این کابلها قابلیت انتقال داده ها در مسافتهای طولانی خواهد بود. مشکل این است که فیبر نوری دیگر استاندارد انتقال انرژی الکتریکی مثل PoE را نخواهد داشت! یعنی برای اینکار نیاز به منبع انرژی در نزدیکی هر یک از تجهیزات در شبکه خواهیم داشت. همچنین هر نوع کابل فیبری نیاز به هماهنگی کامل با سیستمها یا تجهیزاتی خواهد داشت که منابع انتقال هستند. ضمن اینکه نوع ارسال یک حالته یا چند حالته در فرکانسهای ارسال داده ها نیز در این کابلهای نیاز به مهارت، دانش و هماهنگی کامل خواهد داشت.

به نظر شما مدت نگهداری تصاویر دوربین مدار بسته در جهان چقدر است؟

برطبق نظر سنجی انجام شده توسط IPVM  از پیمانکاران و تکنسینهای نصب دوربین مدار بسته و سیستمای نظارت تصویری، مدت نگهداری تصاویر و مستندات سیستمهای نظارت تصویری 1 ماه و کمی بیشتر در نظر گرفته می شود.

بسیاری این را اذعان داشتند که بدون توجه به قیمت و هزینه هارددیسکها، 1 ماه می تواند زمانی بیش از نیاز و ایمن باشد.

در ادامه به تشریح پاسخها و نوع تصمیم گیری کاربران در این باره می پردازیم.

نگاهی اجمالی به آمار نظر سنجی

در این نظر سنجی حدود 150 فروشنده و پیمانکار بزرگ تجهیزات نظارت تصویری از سراسر جهان شرکت داشتند که نزدیک به 70 درصدشان میانگین نگهداری کافی داده های دوربین مدار بسته را حدود 1 ماه می دانستند و بقیه با درصدهایی یکسان مقادیر کمتر و بیشتر را مناسب می دانستند:

مدت نگهداری ویدئوهای دوربین مداربسته

انتظارات مشتریان

معمولا فروشندگان و پخش کنندگان 1 ماه را به عنوان انتظار مشتریها در نظر می گیرند :

  • بنظر 30 روز استاندارد است. اگر دلایل دیگری برای نیاز بیشتر یا کمتر به حافظه وجود داشته باشد یا به نوعی استاندارد دیگر نیاز شود این عدد را بیشتر در نظر می گیریم.
  • با توجه به سرعت ضبط تجاری و میزان نیاز حافظه تعیین می نماییم.
  • در حالت عادی در صنایع دلیل منطقی برای نگهداری بیش از این زمان وجود ندارد.
  • اغلب کاربران هم استاندارد 30 روز را در ذهن دارند. بعضی از مشتریها هم نیازهای ویژه صنعتی دارند و بر اساس استاندارد صنعتی نیاز به میزان خاصی دارند.

نیازها در عمل

این انتظارات کاربران را مجبور می نماید که در آرشیو 1 ماهه بدنبال تصاویر ویدئویی ویژه ای باشند:

  • ما توصیه می کنیم حداقل تا جای ممکن بیشترین زمانی را که شما در دفتر نیستید یا زمانی که طول می کشد تا تکنسین برای سرویس به نزد شما بیاید را در نظر بگیرید.
  • بیشتر مردم 30 روز را انتخاب می کنند اما این را درنظر ندارند که تقریبا دو هفته طول می کشد تا مثلا از یک تصادف رخ داده شده مطلع شده و بخواهند تصاویرش را مرور کنند.
  • بجای اینکه بپرسید چقدر زمان یک کاربر می خواهد تصاویرش را روی سایت نگه دارد باید بپرسیم چقدر زمان لازم است تا یک تصادف یا گزارش یا حادثه به ما برسد و بخواهیم از تصاویر استفاده کنیم. معمولا چندین روز طول می کشد. بیشترین زمانی که باید انتظار کشید 1 هفته است. با دوبرابر کردن این زمان کاربر می تواند بیشتر تصاویر مورد نیاز از جمله حوادث را به حافظه ای بزرگتر انتقال داده یا در محلی بکاپ گیری نماید.
  • برای بسیاری از کاربران تیری در تاریکی بحساب می آید اما ما معمولا سعی می کنیم آنها را به طوری راهنمایی کنیم که بفهمند چقدر ضبط یک حادثه مهم است و باید ببینند که چقدر آن لحظه برایشان ارزش دارد. بسیاری از تشکیلات پس از اینکه حادثه ای رخ دارد و این مشکل تجربه شد تازه به فکر افزایش حافظه می افتند. با کاهش قیمت هارددیسکها و بهبود قابلیتهای فشرده سازی امکان نگهداری داده ها در دوره های طولانیتر ممکن خواهد شد و کاربران هر روز نیاز بیشتری دارند.
  • قیمت و هزینه های کاربران و نیازمندیهای ذاتی کار آنها تعیین کننده است. موسسات مالی و بعضی هتلها به حافظه های بیشتری نیاز دارند تا روزهای بیشتری داده ها را حفظ کنند و نیاز از در محیطهای معینی ضبطهای مداومی داشته باشند.

الزامات قانونی

نیازهای قانونی و الزامات ثبتی می تواند هم مدت زمان ذخیره سازی و هم نیازهای ذخیره سازی طولانی مدت را هم معین نماید. حداقلهای ممکن متاثر از این الزامات قانونی تعیین می شوند :

  • در بسیاری نقاط قوانین محلی محدودیت 30 روزه دارند.
  • در کویت قوانین دولت جدید بیان می کند که باید بمدت 120 اطلاعات ضبط دوربینهای مدار بسته محفوظ بمانند.
  • بعضی افراد هستند که بدلیل محدودیت اعمالی قوانین  باید 30 روز داده ها را حفظ کنند. این افراد اصلا بیشتر از میزان نیاز حافظه نمی خرند!
  • بعضی موارد نیاز به حافظه از نیازهای احکام قانونی طبعیت می کند. مصلا در قانون کلرادو باید بمدت 40 روز حافظه حفظ شود و در واشنگتن این میزان در قانون 45 روز اعلام شده است.
  • در بسیاری از محیطهای بهداشتی و درمانی این میزان برحسب قانون 30 روز است. ما این قانون را به همه مراکز دیگر تسری دادیم.

محدودیتهای فیزیکی

بعضی از فروشندگان محدودیت فیزیکی یک رکوردر را عامل این انتخاب می دانند :

  • در حال حاضر این محدودیت بخشی به شرکت سازنده NVR بر می گردد که فضای قرار گیری هارددیسکها و قیمت را معلوم می کنند.
  • با هارددیسکهای 4 ترابایتی امروزی امکان حفظ داده ها برای 60 روز بصورت استاندارد میسر است. البته گزینه های raid و فاکتورهای دیگر فضای فیزیکی رک هم می تواند نیازها را تغییر دهد.
  • بزرگترین عامل محدودیت ساز قیمت است. در بسیاری موارد که سرور استفاده می شود عملا هزینه تحمیلی هارددیسکها ناچیز بنظر می آید اما داشتن حافظه زیاد برای سیستمهای کوچک یا سرورهایی با امکان نصب هارددیسکهای کمتر خود عامل محدود کننده می شود.
  • اغلب استفاده از 4 هارددیسک 3.5 اینچی  در هر سرور  رایج است. اینکار بصرفه ترین حالت از نظر هزینه و حافظه خواهد بود. سرورهای VMS ما برای مشاغل کوچکتر از 4 هارددیسک پشتیبانی می کنند که با داشتن قابلیت افزونگی Raid بدون مشکل می توانند داده ها را تا 30 روز حفظ کنند.

بسیاری از DVR یا NVR ها تنها از تعداد محدودی هارددیسک داخلی (در سیستمهای کوچک اغلب 1 و 2 هارددیسک) پشتیبانی می کنند. این مورد می تواند باعث محدودیتهایی برای حفظ تصاویر دوربین مداربسته به حساب بیاید.

قیمت

اصلی ترین مشکل و ایراد حفظ تصاویر دوربین مدار بسته در طولانی مدت به موضوع هزینه ها و قیمت تجهیزات بر می گردد که به نوعی همه پیمانکاران پروژه های نظارت تصویری آنرا اولین و اصلی ترین محدودیت می دانند:

  • قیمت دستگاههای ذخیره سازی و هارددیسکها
  • بودجه کاربران نهایی و قیمت هر ترابایت حافظه و سرورها
  • بیشتر سیستمهای کوچک روی فاکتور هزینه بیشترین مشکل را دارند.
  • قیمت و هزینه همیشه مهمترین عامل است. بیشتر سیستمها به شکلی از RAID استفاده می کنند.
  • 100 درصد قیمت.
  • هزینه حافظه معمولا اصلیترین دلیل محدودیت روزهایی است که می تواند داده ها نگهداری شوند.
  • هزینه سیستمهای RAID با حافظه بالا که نیاز دوربینهای مداربسته با مگاپیکسل بیشتر و سرعت ضبط تصاویر با 20 تا 30 فریم درثانیه است.
  • در اکثر موارد محدودیت به هزینه های ذخیره سازی در محیط Raid بر می گردد.

در سال 2012 اغلب فروشندگان و پیمانکاران برعکس اصلا به هزینه ها اشاره نمی کرد و اغلب تاکید داشتند که هزینه ها عامل تعیین کننده نیستند :

  • هزینه های ذخیره سازی اغلب خیلی دغدغه نبوده و قیمت هر دیسک درایو پایین بوده و دوربینهای مدار بسته جدید نسبت به مدلهای قبلی کارایی بهتری دارند.
  • سایز و قیمت هارددیسکها عامل انتخاب است اما نگهداری داده ها در بازه های کوتاه مدت خیلی هزینه بر نیست.
  • با کاهش هزینه های ذخیره سازی و بهبود فشرده سازی امکان داشتن داده ها در مدتی طولانی تر ممکن می شود و کاربران معمولا راضی نمی شوند.
  • معمولا قیمت و حافظه، بخش غیر گرانقیمت معادله هستند و نیازی به کاهش آنها حس نمی شود.

قیمت هارددیسکها برای هر ترابایت کمتر از 5 سال گذشته است (تقریبا 50 درصد) بعلاوه که رشد کدکهای هوشمند براحتی مصرف حافظه را بیش از 50 درصد کاهش می دهند که کمک مهمی است.

مدت ذخیره سازی مناسب

این آمارهای بدست آمده نشان می دهد که پیمانکاران چه زمانی را مناسب می دانستند. مدت یک ماه بنظر در بین اغلب افراد مدت درستی بنظر می آید اما همه چیز بستگی به نیازهای شما در کسب و کارتان دارد(مثلا آیا شما بانک دارید که تنها بر اساس قانون باید 45 روز داده ها را نگه دارید یا ..) یا شما ممکن است بخواهید زمان طولانی تری اطلاعات را ذخیره کنید. بهرحال با نگهداری از داده ها در زمانی کمتر از 1 ماه بسختی می تواند به صرفه جویی مالی منجر شود . مخصوصا اگر در سیستمهای جدید از کدکهای هوشمند دوربینهای مداربسته استفاده شود دیگر کاهش زمان نگهداری از داده های ویدئویی به کمتر از 1 ماه برای صرفه جویی مالی منطقی نیست.