Камеру нужно поставить на дальние ворота, угол склада или столб у въезда, а до шкафа с коммутатором 150 метров. Первое, что приходит в голову, — протянуть сетевой кабель подлиннее. Иногда такая линия даже заработает, но стабильной она не будет, а ночью, когда включится подсветка, камера может начать перезагружаться. Правильных решений три, и выбор между ними зависит от расстояния и от того, как пойдёт кабель.
Откуда взялись 100 метров
Обычный сетевой кабель называют витой парой. Стандарты на кабельные сети (международный ISO/IEC 11801 и американский TIA-568) ограничивают его линию 100 метрами. Из них до 90 метров приходится на основной кабель в стене или лотке и ещё до 10 метров на соединительные шнуры по концам. Дальше сигнал слабеет и искажается, и оборудование уже не обязано работать надёжно.
Для камеры это выглядит как рассыпающаяся на квадраты картинка, пропадание связи и низкая скорость. С питанием по PoE (по тому же кабелю) ещё хуже: на длинном кабеле теряется напряжение, и камере может не хватить мощности в тот момент, когда включаются подсветка или подогрев. Как посчитать питание камер, мы разобрали в статье о PoE-коммутаторе и ИБП.
Отдельно стоит сказать о дешёвом кабеле из алюминия, покрытого медью (его маркируют CCA). Он хуже проводит ток, чем медный, поэтому на длинных линиях с питанием камер теряет больше напряжения, а сами жилы у него хрупкие. Для камер мы берём только кабель с медными жилами, даже если он дороже.
Три способа подключить дальнюю камеру
До 100 метров камеру подключают сетевым кабелем прямо от коммутатора. Это самый простой и надёжный вариант, если трасса укладывается в длину вместе со шнурами и небольшим запасом.
Немного дальше 100 метров выручает удлинитель PoE или коммутатор посередине пути. Удлинитель ставят в разрыв кабеля, и он начинает новый участок до 100 метров. Для одной-двух камер это удобно, но каждый удлинитель на улице — ещё одно устройство, которое может сломаться и которое нужно защитить от влаги и мороза. Промежуточный коммутатор в шкафу надёжнее, но ему нужно питание 220 вольт.
Сотни метров и больше — это оптика. Оптическому кабелю не страшны ни большие расстояния, ни электрические помехи, а кабель без металла внутри не приносит в шкаф наводки от грозы. Рядом с камерами ставят шкаф с питанием 220 вольт и оборудованием, которое переводит оптический сигнал в обычный сетевой. От этого шкафа до камер снова идёт сетевой кабель, каждая линия не длиннее 100 метров.
Если кабель между зданиями проложить нельзя, остаётся радиомост. Когда он подходит, а когда нет, мы разобрали в статье о связи между зданиями.
Как проверить оптическую линию
С оптикой есть свой расчёт. Передатчик отправляет в волокно свет определённой мощности, а приёмник различает сигнал только до определённого уровня. Разница между этими цифрами — запас мощности, или бюджет линии. Обе цифры указаны в паспорте оптического модуля: минимальная мощность передатчика и чувствительность приёмника, в дБм.
На пути свет теряет часть мощности: в самом волокне, на каждом соединении и на каждой сварке.
Потери = длина, км × затухание волокна, дБ/км + число соединений × 0,75 дБ + число сварок × 0,3 дБ.
Значения 0,75 и 0,3 дБ — предельные по стандарту TIA-568.3-D, хорошая сварка на практике даёт заметно меньше. Для одномодового волокна, которое прокладывают на улице, стандарт допускает до 0,5 дБ на километр. Если считать по предельным значениям, оценка получается с запасом, а точные цифры потом даёт измерение готовой линии.
Запас = бюджет модулей − потери линии. Запас стоит оставлять не меньше 3 дБ. Со временем разъёмы загрязняются, а при ремонте повреждённого кабеля появляются новые сварки. Линия, рассчитанная впритык, через несколько лет может перестать работать без видимой причины.
Калькулятор
Калькулятор
Хватит ли витой пары и оптики
Витая пара
Оптика
Мощность передатчика и чувствительность приёмника по умолчанию — пример. Возьмите их из паспорта своих модулей.
Калькулятор работает в браузере с включённым JavaScript. Без него посчитайте по формулам выше.
В примере по умолчанию 1,5 км волокна, по одному соединению на каждом конце и две сварки. Потери получаются 2,85 дБ. При бюджете модулей 11 дБ остаётся больше 8 дБ запаса, и линия будет работать уверенно.
Бывает и обратная проблема. Мощный модуль, рассчитанный на десятки километров, на линии в двести метров может «ослепить» приёмник слишком сильным сигналом, и связь станет нестабильной. Поэтому модули подбирают под длину линии, а не берут самые мощные.
Если до камеры меньше 90 метров, достаточно обычного медного кабеля. Если чуть больше, выручат промежуточный коммутатор или удлинитель PoE. Всё, что дальше, и всё, что идёт между зданиями, лучше делать оптикой со шкафом и питанием рядом с камерами. Сетевой кабель и оптику для дальних камер в Нягани и Октябрьском районе мы прокладываем и измеряем сами. Пришлите схему территории или расстояния, и мы подскажем, где хватит меди, а где нужна оптика.