Analogdan IP'ye Geçişte Kablolama Nasıl Yapılmalı? Nelere Dikkat Edilmeli?

Her sistemin temelinde, veriyi bir uç noktadan merkeze taşıyan bir kablo altyapısı vardır. Bir sistemi analogdan IP'ye tasarlarken veya yükseltirken, bu altyapının nasıl kurulduğu sistemin başarısını ve sağlığını belirler.

Ethernet / IP video veri aktarımındaki başlıca yöntemler bakır, CAT 5e veya Cat 6 UTP, koaksiyel, fiber optik veya kablosuz olarak devam eder. Her birinin, kurulum gereksinimlerine bağlı olarak bazı avantajları ve dezavantajları vardır. CAT5e / 6 en yaygın kullanılan kablo türüdür. Ancak, fiber optik bant genişliği ve mesafe avantajına sahiptir.

Daha eski geleneksel analog CCTV sistemlerinde, yaygın olarak hala koax kullanılıyor. Fakat ethernete geçişle UTP kabloları daha yaygın hale geldi. Çoğu IP donanımı, Cat5e / 6 kablolarından yararlanan standart bir RJ45 konektörüne sahiptir ve nereye, ne kadar uzaklıkta ve neyle bağlandıklarına bağlı olarak, kablolarla birlikte bazı ortam dönüştürücüleri kullanılır. Ethernet bağlantısı ile elektrik sinyalini ışığa (fiber optik), radyoya (kablosuz) veya elektriksel olarak (coax veya UTP üzerinden) mesafeyi genişletmek için kullanılabilir. Bugünün ethernet anahtarlarının çoğunda SFP soketleri bulunmaktadır. Bu yuvalar, hemen hemen her türden fiber optik konektörü veya fiber türünü (çok modlu / tekli mod) veya UTP / Cat5e / 6 veya mesafe uzatan UTP ve koaksiyel kabloya uyarlanabilme özelliğine sahiptir.

Genel olarak, mevcut IP teknolojisi ile hem güç hem de veriyi iletebilme kapasitesine sahip olduğu için, çoğunlukla ethernet kablolamasının tercih edilir. Kablo ve kurulum maliyetlerini düşündüğümüzde, ethernet kablosu, fiber veya koaksiyel kabloya kıyasla çok daha uygun maliyetlidir. Çekilmesi kolaydır ve çoğu durumda, son yıllarda inşa edilen ya da yenilenen tesislerin çoğunda giderek artan şekilde Cat6 mevcuttur.

Kablolar ve mesafe sınırlamaları
Standart PoE ethernet erişimi yaklaşık 91 metredir ve CAT5 veya daha iyi bir kablo gerektirir. İletim ortamlarında kullanılan bakır, fiber optik ve kablosuz türlere bakıldığında, her birinin bir maksimum güvenli iletim mesafesi ile sınırlı olduğu görülür. Fiber optik iletim mesafeleri genel olarak diğerlerine kıyasla maksimum mesafeye sahiptir. Çoğu IP donanımında SFP modülleri kullanabilir. Bu cihazları kullanmanın getirdiği avantaj, konektörün ve mesafenin, uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için seçilebilmesidir.

Bakır kablolama, koax veya UTP’de sınırlandırılmış mesafelere sahiptir. Bakır tel ile ilgili elektriksel özelliklerden biri dirençtir. Bir iletkeninin direnci, bu iletken üzerinden bir elektrik akımının geçmesine karşıdır. Fiziksel uzaklık ne kadar büyük olursa, iki uç arasındaki gerilim farkı o kadar büyük olur. Bu nedenle, özellikle kablo iletim mesafeleri göz önüne alındığında, güç kaynağı uzak uçta yer alan ekipmanı çalıştırmak için yeterince güç sağlayamaz. Bu da bakır esaslı iletimi sınırlı hale getirir.

Mevcut koax'ı IP tabanlı kameralar ve diğer video ekipmanları için kullanmanın avantaj ve dezavantajları
Geçmişte, standart Cat5e / UTP kablolarının çoğu Ethernet iletimi için maksimum 100 metre ile sınırlıydı. Günümüzde ise UTP için 600 metreyi aşan mesafelere ve 100MBPS'lik veri hızlarına sahip olmak için mesafeyi uzatan cihazlar gibi birçok ürün var. Yeni bir IP güvenlik sistemi için mevcut koaksiyel kabloyu kullanmak, yeni kablolama maliyetini düşürür. Kablolar hem güç hem de veri taşıyabilir. Mevcut ve yeni cihazlarla bağlanmayı kolaylaştırabilir ve kurulum sırasındaki işlemleri en aza indirir.

Dezavantaj olarak bakıldığında IP iletimi için koaksiyel / UTP'nin başlıca dezavantajı, eskiyen kablolardan kaynaklanan sinyal bozulmasıdır. Ayrıca, mevcut kabloların kullanılması teknisyenlerin hangi kabloların mevcut olduğunu ve yeni sistemin ihtiyaçlarını karşılamak için nasıl adapte edilebileceklerini belirlemek için zaman, çaba ve masraflar da dahil olmak üzere potansiyel sorunlar ve maliyet getirebilir. Tüm kablo ve bağlantıların iyi çalışıp çalışmadığından emin olmak için kontrol edilmesi mevcut kablo ile yeni kablo arasındaki ömrü uzatmak için gereklidir. Bu hususlar değerlendirildiğinde, mevcut kablolamayı kullanarak sağlanabilecek tasarruf, beklenen kadar büyük olmayabilir.

Video kaybının ardındaki bazı nedenler ve çözümler
Video sistemleri iletim, kodlama / kod çözme, sinyal denetleme, izleme, kontrol ve kayıt için kullanılan kameralar ve aygıtlardan oluşur. İyi tasarlanmış video sistemleri bile başarısızlığa uğrayabilir. Herhangi bir elektronik iletişim sisteminde olduğu gibi, video kaybına neden olan tüm nedenler kullanıcı hatası, kasıtlı veya kötü amaçlı eylemler, ekipman hatası, kablolama, güç ve topraklama sorunları, elektromanyetik girişim (EMI), uyumluluk sorunları ve uygun olmayan sistem tasarımı olarak sekiz genel kategoriye ayrılabilir:
• Kullanıcı hatası
• Kasıtlı veya kötü amaçlı eylemler
• Ekipman arızası
• Kablolama sorunları
• Güç ve topraklama sorunları
• Elektromanyetik girişim (EMI)
• Uyumluluk sorunları
• Yanlış sistem tasarımı

Kullanıcı hatası: Sorunu ortadan kaldırmamasına rağmen, iyi tasarlanmış bir sistem ile iyi yazılmış kullanıcı talimatları ve iyi bir eğitim, kullanıcı hatalarını en aza indirebilir. Talimatlar, sistem sınırlamaları, kapasiteleri ve yetenekleri de dahil olmak üzere anlaşılması kolay parametreleri içermelidir.

Kasıtlı veya kötü amaçlı eylemler: Video sistemleri çoğunlukla güvenlik, otomasyon ve süreç kontrolü için kullanılır. Otomasyon ve süreç kontrolü için video sistemlerinin kullanımı genelde memnuniyetle karşılanırken, elektronik güvenlik için her zaman aynı şekilde görülemeyebilir ve vandalizme maruz kalabilir.

Donanım arızası: Aktif veya pasif olan herhangi bir cihaz, kullanım ömrü boyunca bozulabilir. Bunun nedeni, bir bileşen arızası, ortamdaki etkiler (aşırı sıcaklık, aşırı nem, güç, yıldırım gibi yüksek voltaj ile kazaları vb.) veya kötü niyetli etkinlikten kaynaklanabilir. Yüksek kaliteli, iyi tasarlanmış ürünü seçmek, bileşen arızasına karşı en iyi çözümdür. Mümkün olduğunca, güçlü bir servis, destek ve güvenilir üreticilerin ürünlerini tercih edin. Aşağıda ele alınan doğru sistem tasarımı ile birlikte kaliteli ürünler, çevresel etkilerden kaynaklanan kayıpları en aza indirmeye yardımcı olur.

Kablolama sorunları: Kısmen bile olsa her elektronik iletişim sistemi bakır bazlı ve / veya optik fiber tabanlı kablolardan yararlanmaktadır. Kablosuz sistemler bile, yalnızca destekleyen cihazlar arasındaki kısa mesafeleri bağlamak için kablosuz veri aktarımı kullanır. Bakır kablolama veya fiber optik kablolar fabrika tarafından sonlandırılabilir. Fabrikanın sonlandırdığı durumlarda, teknisyenlerin kablo parametrelerini doğrulamak veya kablo sorunlarını gidermek için uygun kablo test ekipmanı taşımaları önemle tavsiye edilir.

Sonlandırma nerede yapılırsa yapılsın her fiber optik test edilmelidir. Optik kayıp testi uçtan uca yapılmalı ve kayıp yönsel olduğundan ötürü her yönde kullanılacak dalga boyunda yapılmalıdır. Örneğin, iyi bir rapor 1310 nm'de ve 1550 nm'de test ederken aşağıdaki dört sonuca işaret eder. Aşağıdaki örnekte gösterilen dB'deki kayıplar, fiber yoluna bağlı olarak değişeceğinden örnek amaçlıdır.

305 metrelik çok modlu fiber için kayıp @ 850 nm = 1 dB
305 metrelik çok modlu fiber başına kayıp @ 1,300 nm = 0,5 dB
305 metrelik tekli mod fiber başına kayıpı @ 1,310 nm = 0,2 dB
305 metrelik tekli mod fiber başına kayıp @ 1,550 nm = 0,1 dB
Birleştirilen konektör çifti başına kayıp 0.75 dB

Frekans tepkisini ölçmek veya toprak arızalarını tespit etmek için bakır tabanlı kablolarda da benzer testler yapılabilir.

Bağlantı noktalarının tipi ve sayısı da belirtilmelidir. Çok fazla bağlantı noktası güvenilmez veya kullanılamaz bir sistem oluşturabilir. Örneğin, bir fiber optik yolu ikiden fazla konektör bağlantısı içermemelidir. Mekanik eklemeler alternatif olarak kullanılmalıdır. Benzer parametreler bakır tabanlı sistemler için de geçerlidir.

Güç ve topraklama sorunları: Uygulamalarda sıklıkla göz ardı edilen topraklamaya, sistem tasarımında veya sorun giderme sırasında çok dikkat edilmelidir. Güç problemleri, yanlış güç veya sabit bir güç kaynağını erişiminden kaynaklanabilir. Topraklama sorunları potansiyel olarak zararlı zemin döngüleriyle sonuçlanabilir. Uygun bir sinyal zemininin olmaması operasyonu tamamen engelleyebilir.

Herhangi bir elektronik cihaz, sabit bir miktarda enerji tüketmek ister. Bir cihaz için doğru voltaj miktarı yoksa, cihaz sabit güç tüketimini korumak amacıyla çekilecek akım miktarını değiştirerek yanıt verir. Bir cihaza fazla voltaj sağlamak zararlı olduğu kadar, benzer şekilde çok az voltajın olması da bir elektronik cihaza zarar verebilir.
Çok düşük gerilim alan bir cihaz, daha fazla akım çekmeye çalışarak tepki verecektir. Eksikliğin ciddiyetine bağlı olarak, bu durum elektronik cihaza uzun vadede zarar verebilir.

Topraklama sorunlarının kağıt üzerinde göstermek basittir, ancak uygulama veya sorun giderme oldukça karmaşık olabilir. Elektronik cihazlar güç için olduğu kadar sinyal için de bir toprak referansı kullanırlar. Zemin aynı zamanda gürültüyü boşaltarak veya cihazlardan uzaklaştırarak, cihazları koruma aracı olarak da hizmet eder.
Güç ve sinyal zemin bağlantıları daha karmaşık olabilirler, çünkü bir elektronik iletişim sisteminde birden fazla yerde ihtiyaç duyulabilirler. Tehlike, fiziksel olarak farklı yerlerde zemin referanslarının ve her iki yer arasında toprak potansiyeli farklı olması durumunda meydana gelir. Bu akıma bir toprak döngüsü denir ve şiddete bağlı olarak, iletişimi tamamen engellemek veya ekipmana zarar vermek gibi iletişim problemlerine neden olabilir.

Elektromanyetik girişim (EMI): Özellikle kaynak, doğrudan video sistemi kullanıcısı tarafından kontrol edilmeyen veya komşu bir lokasyondan kaynaklanıyorsa, EMI kaynakların kontrol edilmesi zor olabilir. Örneğin, bir işletme birincil İnternet bağlantısına yedek olarak bir mikrodalga sistemi kullanabilir ve yakınlardaki bir havaalanı veya nakliye limanı için RADAR'ı kullanabilir. Hastaneler ve okullar, yüksek düzeyde EMI üreten ekipmanlara sahip olabilirler.

Uyumluluk sorunları: Elektronik iletişim sistemleri bileşenleri birden fazla üreticinin bileşenlerinden meydana gelir. Farklı kaynaklardan gelen ve birbiriyle iletişim kurması gereken cihazları kullanırken, bileşenlerin doğru bir şekilde seçilmesi ve entegre edilmesi, uyumluluğu garanti eder. Sinyal türlerinin, seviyelerin ve empedansların eşleştiğinden emin olunduğu kadar, standartlara uyum da göz önüne alınmalıdır.

Örneğin, PoE neredeyse her yerde bulunur ve standartlar mevcut olsa da, tüm PoE cihazlar standartlara uymaz. PoE için, IEEE, 802.3af'ı (2009 öncesinde) ve PoE aygıtları arasındaki güç düzeylerini ve sinyalleşmeyi tanımlayan yeni 802.3at standardını (2009'dan bu yana) oluşturmuştur. PoE'yi (Güç Kaynağı Ekipmanı (PSE)) üreten cihaz ve PoE’yi kullanacak olan cihaz - Powered Device (PD) - aynı IEEE PoE standartlarına uymak zorundadır.

Yanlış sistem tasarımı: Muhtemelen sistem fonksiyonu ve uzun vadeli güvenilirlik üzerindeki en büyük etki, uygun sistem tasarımıdır. Sistem tasarımı sırasında başarısızlıklar, hatalar veya ihmaller - uygulamadan önce fark edilmezse, küçük sorunlardan büyük sistem sorunlarına ve ekonomik kayıplara kadar değişen sonuçlara neden olabilir. Yukarıda bahsi geçen sorunlar sistem tasarımı sırasında ele alınmalıdır. Özetlemek gerekirse,
-Kötü niyetli etkinlik şansını en aza indirgemek için hassas sistem bileşenlerine erişimi denetlemek
-Ekipman ve kablolama için kaliteli, güvenilir kaynaklar seçmek
-Kablo ve teçhizat için uygun testleri yapmak
-Güç, topraklama ve potansiyel EMI sorunlarını göz önünde bulundurmak
-Uyumluluk ve sistem bileşenleri arasında doğru entegrasyonu sağlamak
-Endüstri standartlarına uygunluğunu teyit etmek doğru bir sistem tasarımı için en önemli adımlardır.