Uso de comunicaciones por cable para sistemas de seguridad basados ​​en IP.

El autor Alastair McLeod, director general de Veracity, señala que si bien el uso de comunicaciones por cable para la transmisión de datos de seguridad puede parecer un tema amplio, cuando se considera la distancia útil y las velocidades de transferencia de datos aceptables, la capacidad de suministrar energía, de hecho, es puede reducirse a varias tecnologías.

Muchos formatos estándar de sistemas de comunicación por cable pueden ignorarse debido a una cobertura muy baja (por ejemplo, USB, SCSI, Firewire y otros). Aunque las interfaces seriales simples como RS232 siguen siendo soluciones de seguridad populares y confiables, sus velocidades de transferencia de datos son demasiado lentas para ser consideradas algo más que interfaces de conexión lentas a dispositivos simples. En este sentido, tampoco se tratan en este artículo.
Estamos analizando sistemas de gama media que se pueden utilizar en un sitio específico que requiere seguridad. Esto significa excluir tecnologías de gran ancho de banda como DSL. Aunque el cable de fibra óptica se puede utilizar dentro de una instalación grande, tampoco lo incluimos en la revisión, ya que es un tema de discusión aparte y, además, es incapaz de transmitir energía.
Entonces, centrémonos en los sistemas de comunicación por cable que son capaces de transmitir energía, datos de video y audio, así como otros datos que requieren altas velocidades de transferencia, a los sistemas de seguridad. El factor unificador en este caso es la red Ethernet, que en los últimos 10 años se ha convertido en la tecnología dominante para las conexiones de red y la transferencia de datos de alta velocidad, por lo que no vale la pena hablar de otras opciones. Incluso los dispositivos pequeños y económicos están equipados con conexiones Ethernet, y los sistemas de control de acceso están migrando rápidamente a tecnologías basadas en IP, al igual que los sistemas de vigilancia. El principal impulsor de este cambio es el deseo de simplicidad: si todos los dispositivos tienen las mismas características de Ethernet, el problema de integración ya no será un problema de hardware, sino un problema de software, y el problema de conectores duros y protocolos de transferencia de datos especiales e incompatibles. desaparecerá por completo.
Hemos establecido que Ethernet es un estándar prácticamente universal. Pasemos ahora a considerar opciones para el medio de transmisión de datos. Esto incluye cables de alimentación eléctrica, cables de par trenzado sin blindaje (como el cable de red estándar CAT5e/6), cable de par trenzado sólido (como el cable telefónico) y cables coaxiales (como los cables utilizados para video analógico en sistemas de televisión de circuito cerrado). ).
Comunicación HF a través de líneas eléctricas
Los sistemas de comunicación HF a través de líneas eléctricas han sido desarrollados por empresas propietarias de sistemas eléctricos públicos. La desregulación los obligó a buscar nuevas oportunidades de negocio. Al considerar sus cables de alimentación instalados como posibles sistemas de transmisión de datos, las empresas financiaron el desarrollo de la tecnología de comunicaciones por líneas eléctricas de alta frecuencia. A pesar de que la transmisión de datos de alta velocidad a largas distancias a través de líneas eléctricas está asociada con importantes dificultades debido a las interferencias, los sistemas locales de comunicación HF a través de líneas eléctricas están ahora muy extendidos en el entorno doméstico. El estándar más utilizado es el estándar HomePlug Powerline Alliance. Muchos fabricantes producen estos sistemas. Sin embargo, por más conveniente que sea el sistema para uso doméstico, es poco probable que las comunicaciones de RF a través de líneas eléctricas puedan usarse con éxito con fines de seguridad, especialmente en entornos industriales o corporativos donde otros dispositivos conectados a la red pueden atenuar las señales o causar interferencias.
Los sistemas de comunicaciones por RF son capaces de transmitir energía por definición, por lo que claramente este no es el problema. Pero la velocidad de los datos es directamente proporcional a la distancia y, nuevamente, si bien la compensación entre la velocidad de los datos y la distancia puede ser suficiente para un hogar, no suena tan tentadora para un gran edificio de oficinas o un almacén. Y prácticamente inaplicable, por ejemplo, en un hospital, universidad, centro de la ciudad, prisión o aeropuerto.

CAT5e/6 ETHERNET
El cable de red estándar es un medio de transmisión ideal para sistemas de comunicación por cable porque está diseñado específicamente para la transmisión de señales de red a alta velocidad (hasta 1 gigabit por segundo). Un beneficio adicional es que la mayoría de los sistemas aceptan cable CAT5e con conectores universales RJ45. Este «cable de red» estándar es conocido por casi todo el mundo.
Sin embargo, cuando se trata de aplicaciones de seguridad, especialmente sistemas de videovigilancia, existe un gran inconveniente: la distancia. Después de unos 100 metros, la señal Ethernet comienza a fallar y se pierde la conexión. Para una oficina bien diseñada y cableada, donde se instalan muchos conmutadores y enrutadores en cada piso, y cualquier dispositivo de red está ubicado a una distancia que no exceda varias decenas de metros de dicha conexión, esto no representa un problema grave. Sin embargo, a menudo es necesario utilizar cámaras de red en los límites de una instalación (cercas, estacionamientos, entradas y salidas, pasillos, entradas de vehículos, etc.). Normalmente, se encuentran a más de 100 metros del interruptor más cercano. Esto también se aplica, aunque en menor medida, a los controles de acceso, los teléfonos de Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) y las mesas de ayuda.
El problema de la distancia se puede resolver fácilmente con los extensores LAN y Power over Ethernet (PoE) que han surgido en los últimos años. Estos son pequeños repetidores de red que reciben energía a través del cable de conexión Ethernet y se colocan en el borde de 100 metros de la red Ethernet o justo antes. Recuperan y reenvían paquetes de red Ethernet (similar a un conmutador), duplicando así la distancia de transmisión efectiva de los cables de red a 200 metros. Se pueden utilizar varios dispositivos similares para proporcionar transmisión a distancias de 300, 400 metros, etc. Dependiendo de la potencia de entrada y la distancia requerida (así como el consumo de energía del repetidor), es posible transmitir niveles de potencia efectivos a cierta distancia utilizando Power over Ethernet. Estos dispositivos se están convirtiendo en una parte importante del conjunto de herramientas de los desarrolladores de sistemas de vídeo basados ​​en IP.
Hoy en día, prácticamente todos los equipos Ethernet funcionan a velocidades de al menos 100 megabits por segundo (Mbps). Gigabit Ethernet es una tecnología popular, pero requiere un cable de alta calidad y generalmente no es compatible con extensores LAN ni Power over Ethernet. Sin embargo, prácticamente no hay problemas incluso cuando se trata de vídeo IP que utiliza sistemas de cámaras de megapíxeles, ya que largos tramos de cable suelen transportar uno, dos o cuatro flujos de datos de vídeo en un punto determinado. Más cerca del centro de la red (por ejemplo, en el edificio principal), donde las transmisiones se combinan en los conmutadores de red, los conmutadores y otros dispositivos de red pueden funcionar a velocidades de gigabit, y las longitudes de los cables se acortan a partir de este punto.
Por lo tanto, la conexión en red Ethernet mediante cable CAT5e/6 es una solución prácticamente universal y, cuando se utiliza con extensores LAN modernos y alimentación a través de Ethernet, es ideal para todo tipo de sistemas de seguridad. Aunque este artículo se centra en las comunicaciones por cable, cabe señalar que los segmentos de redes inalámbricas se pueden integrar de manera efectiva en redes estándar, lo que aumentará en gran medida la flexibilidad del diseño del sistema. Sin embargo, para garantizar la máxima cobertura, los puntos de acceso inalámbrico no deben ubicarse a más de 100 metros del punto de red cableado más cercano (conmutador). Nuevamente, los extensores LAN y Power over Ethernet son aceptables.
Comparación del medio de transmisión de datos Ethernet

Par trenzado blindado
Normalmente, el cable de par trenzado blindado se utiliza (para transmisión de datos de alta velocidad) sólo cuando no hay otras opciones o cuando dicho cable ya está disponible y no se puede reemplazar (por ejemplo, una línea telefónica). Existen dispositivos para transmitir Ethernet a través de un par trenzado blindado. La tecnología DSL (Digital Subscriber Line), diseñada para conexiones de alta velocidad, puede transmitir datos a largas distancias. Pero, como regla general, la velocidad de transferencia de datos disminuye drásticamente al aumentar la distancia.
Ethernet sobre cable coaxial
Hay una gran cantidad de cables coaxiales instalados en todo el mundo, originalmente destinados a cámaras de televisión analógicas de circuito cerrado. De hecho, a pesar del aumento en las ventas de cámaras de red, muchas cámaras de seguridad siguen siendo analógicas y la mayoría están conectadas a través de cables coaxiales de 75 ohmios de distintos tipos y calidades. A medida que estas cámaras están siendo reemplazadas por cámaras de red, este antiguo cable coaxial se puede reutilizar para una conexión Ethernet de alta velocidad (100 Mbps) utilizando adaptadores EoC (Ethernet sobre cable coaxial) con alimentación.
Existen muchas soluciones en el mercado para organizar una red Ethernet a través de cable coaxial. La mayoría de estas soluciones están diseñadas para uso doméstico (utilizando infraestructura de televisión por cable), pero generalmente no son adecuadas para sistemas de seguridad profesionales (los dispositivos son demasiado grandes, tienen diferentes tipos de conectores, son menos duraderos, tienen requisitos de alimentación específicos/estándar, a menudo hay una falta de soporte y diagnóstico adecuados y una funcionalidad limitada). Sin embargo, algunas empresas se han centrado en soluciones para el mercado de la videovigilancia, que utilizan activamente diversos consultores, prescriptores e integradores de sistemas.
La reutilización del cable coaxial existente tiene una serie de ventajas importantes: no es necesario tender cables nuevos; se reduce el tiempo de instalación; la interrupción de las actividades del cliente se mantiene al mínimo; desde el punto de vista medioambiental, se fomenta la reutilización de los cables existentes; Incluso cables largos de 200 o 300 metros transmiten datos a 100 Mbit/s sin necesidad de instalar repetidores. Además, al utilizar adaptadores de cámara multipuerto EoC, puede transmitir datos desde varias cámaras de red a través de un único cable coaxial. Esta es una forma económica de aumentar el número de cámaras con una cantidad mínima de cables adicionales. También cabe señalar que estas conexiones Ethernet a través de cable coaxial se pueden utilizar para cualquier conexión de red, como control de acceso IP, voz sobre IP (VoIP), sistemas de alarma IP, despacho de equipos de ingeniería de edificios o para varios sistemas similares con o sin Transmisión simultánea de vídeo IP.

No hay soluciones simples
La comunicación HF a través de líneas eléctricas no es la mejor solución para los sistemas de seguridad profesionales; es más adecuada para su uso en el hogar, incluida la domótica; Al organizar una red Ethernet utilizando comunicaciones de RF a través de líneas eléctricas, se produce una superposición de señales y es posible que se produzcan reacciones impredecibles. Como regla general, el cable de par trenzado se utiliza solo cuando, por alguna razón, opciones más aceptables no son factibles.
Con el cable CAT5e/6, Ethernet se convierte en una solución casi universal, y los problemas de distancia relacionados con la seguridad se resuelven mediante extensores LAN y alimentación a través de Ethernet. Los cables coaxiales existentes que se instalaron originalmente para video analógico también se pueden reutilizar para segmentos Fast Ethernet, eliminando las principales limitaciones del mercado en la conversión de video analógico a video IP.

Fuente: asmag