Điều lạ ở việc chọn cáp cho CCTV là lập luận về tốc độ dữ liệu không áp dụng được. Camera của chúng tôi kết nối qua một cổng RJ45 duy nhất ở 10/100 Mbps, nên ngay cả cáp category 5e cũng chở được lưu lượng đó với phần dư thoải mái. Điều đó không làm cho việc chọn cáp trở nên vô nghĩa — nó chỉ chuyển lý do sang chỗ khác: bao nhiêu công suất bị mất thành nhiệt dọc tuyến cáp, cáp cư xử thế nào khi nằm cạnh dây điện lưới, và tuyến cáp có còn đạt kiểm tra sau khi người lắp đặt đã kéo nó qua hai trăm mét máng cáp hay không.
Bài viết này trình bày điều thực sự khác nhau giữa hai cấp cáp trong một công trình camera, khi nào CAT6 đáng với phần tiền cao hơn, khi nào không, và những chi tiết lắp đặt quyết định cấp cáp nào trong hai cấp thực sự hoạt động tốt.
Nội dung áp dụng cho mọi switch PoE của chúng tôi, từ PS082 8 cổng với công suất loại 120 W đến PS242 24 cổng ở 320 W, và cho chế độ Extend 250 m trên dòng PS, vốn thay đổi câu chuyện về cáp theo một cách cụ thể và đôi khi hữu ích.
Điều gì thực sự khác nhau giữa hai cấp cáp?
| Đặc điểm | CAT5e | CAT6 | Ý nghĩa trên một tuyến camera |
|---|---|---|---|
| Băng thông danh định | 100 MHz | 250 MHz | Cả hai đều còn xa mới chạm giới hạn của một cổng camera 10/100 Mbps; con số này có ý nghĩa với tuyến trục chính và cho việc dùng về sau |
| Cỡ dây dẫn | Thường là 24 AWG | Thường là 23 AWG | Dây dẫn dày hơn thì sụt áp trên đường đi ít hơn, nên nhiều công suất PoE tới được camera hơn và ít biến thành nhiệt hơn |
| Cấu tạo | Bốn đôi xoắn | Bốn đôi xoắn, thường có thanh định vị trung tâm và bước xoắn chặt hơn | Chống xuyên nhiễu và nhiễu từ các cáp bên cạnh tốt hơn |
| Giới hạn chiều dài tuyến | 100 m | 100 m | Giống hệt nhau. Không cấp cáp nào mua thêm được khoảng cách trên một tuyến PoE tiêu chuẩn |
| Độ cứng và việc đấu nối | Mềm dẻo hơn | Cứng hơn, xếp gọn và đấu nối khó hơn một chút | Ảnh hưởng tới thời gian nhân công và rủi ro đấu nối lỗi trong một khoảng trần chật |
| Chi phí | Thấp hơn | Cao hơn | Khoảng chênh nhỏ khi tính theo mét nhưng trở nên thấy rõ trong một dự án lớn |
Vì sao lập luận về PoE mới là lập luận thật?
Power over Ethernet được định nghĩa bởi họ tiêu chuẩn IEEE 802.3 — 802.3af, 802.3at và 802.3bt — và mỗi bước nâng lên lại đẩy nhiều công suất hơn qua cùng đôi dây đó. Một phần công suất bị mất trong cáp dưới dạng nhiệt, và mức mất phụ thuộc vào điện trở dây dẫn, chiều dài tuyến và độ chặt khi bó cáp: một sợi cáp nằm trong không khí tản nhiệt được, còn một bó ba mươi sợi nhét gọn trong ống luồn thì không.
Đây là chỗ CAT6 có lợi thế kỹ thuật thật sự trong một hệ thống camera, và lợi thế đó không liên quan gì tới băng thông. Dây dẫn lớn hơn nghĩa là điện trở thấp hơn, nghĩa là ít sụt áp dọc tuyến hơn và ít nhiệt sinh ra trong bó cáp hơn. Với những tuyến ngắn, khác biệt không đáng kể. Với một tuyến 90 m ở sát mức trần công suất của switch, nằm trong một bó cáp, thì không hề nhỏ: chiếc camera ở cuối sợi cáp dài nhất chính là chiếc tự khởi động lại vào những đêm nóng, và nguyên nhân thường là sợi cáp chứ không phải chiếc camera.
Nguyên tắc thực tế cho một tòa nhà thương mại rất đơn giản. Lắp mới, công suất PoE đầy đủ, tuyến dài trên khoảng 60 m, hoặc hệ thống cáp sẽ còn dùng qua hai thế hệ camera: hãy dùng CAT6. Cáp CAT5e hiện hữu còn tốt và đang chở lưu lượng camera: hãy để nguyên và dùng số tiền đó cho một chiếc camera, một vị trí switch tốt hơn hay thêm một khay ổ cứng.
Chế độ extend thực sự thay đổi điều gì ở 100 m?
PoE tiêu chuẩn trên cáp mạng bị giới hạn 100 m từ đầu đến cuối, và không cấp cáp nào thay đổi được điều đó. Thứ thay đổi được là một tính năng của switch, và nó đi kèm một sự đánh đổi cần nằm trong bản thiết kế chứ không phải ở dòng chú thích cuối trang.
Trên dòng PS, gạt công tắc DIP VLAN sang vị trí ON sẽ bật chế độ Extend 250 m: tốc độ kết nối hạ xuống 10 Mbps và các cổng được cách ly với nhau. Mười megabit là quá đủ cho một luồng camera, nên một điểm xa trên đường bao hay một góc xa của nhà kho có thể được phục vụ mà không cần thêm một tủ trung gian. Thứ bạn đánh đổi là tốc độ kết nối — vì vậy chế độ extend không phù hợp cho một tuyến uplink, không phù hợp cho một switch thứ hai và không phù hợp cho một bộ phát Wi-Fi. Trên 24G02GS-P, chức năng VLAN thay vào đó được cố định ở mức cách ly 0–100 m, hoàn toàn không có chế độ extend.
Ước lượng khối lượng cáp thế nào để không mua thiếu?
Cáp là dòng rẻ nhất trong bảng kê và cũng là thứ khó chịu nhất khi phải đặt lại giữa chừng một công trình. Cách ước lượng cũng là cách dùng cho phần còn lại của hệ thống:
chiều dài tuyến trung bình × số tuyến × 1,15 = số mét cần đặt
Hệ số 1,15 bù cho độ dư khi đi dây, các đoạn xuống theo phương thẳng đứng và khác biệt giữa đường ngắn nhất trên bản vẽ với đường mà máng cáp thực tế đi. Sau đó cộng thêm một đoạn dự phòng khoảng ba mét tại mỗi camera để đấu nối và đấu lại, và đừng quên những tuyến không phải camera: tuyến uplink từ mỗi switch về đầu ghi hoặc về thiết bị lõi. Một tầng có mười bốn camera trên một switch cần mười lăm tuyến, không phải mười bốn.
Những chi tiết lắp đặt nào quyết định cấp cáp nào hoạt động được?
- Bán kính uốn. Một sợi cáp bị gập ở góc nhọn là một sợi cáp sẽ trượt kiểm tra, bất kể là cấp nào. Máng cáp phải tuân theo bán kính tối thiểu của nhà sản xuất, và cần nói trước với người lắp đặt rằng phần này sẽ được kiểm tra.
- Tách khỏi dây điện lưới. Tuyến camera đi chung máng với mạch điện nguồn sẽ hứng nhiễu; bắt chéo dây điện lưới ở góc vuông là thông lệ tiêu chuẩn và không tốn gì ở giai đoạn thiết kế.
- Dây rút. Dây rút siết đến mức vỏ cáp biến dạng sẽ làm thay đổi hình học của các đôi xoắn. Hãy siết vừa đủ, đừng kẹp chặt.
- Đấu nối. Hãy theo một sơ đồ đấu dây duy nhất và nhất quán trên toàn công trình. Trộn sơ đồ giữa các tủ là nguyên nhân kinh điển khiến một tuyến kiểm tra kém mà không thấy lý do gì.
- Kiểm tra sau khi đấu nối. Từng tuyến một, trước khi trần được đóng lại. Camera của chúng tôi có bảo vệ chống đột biến 6 KV chế độ đồng pha và 1,5 KV vi sai trên cổng mạng cùng 1,5 KV trên đường nguồn, thứ bảo vệ chống đột biến chứ không bảo vệ trước một đầu cosse bấm lỗi.
- Dán nhãn cả hai đầu. Chiếc camera bạn không nhận diện được chính là chiếc sẽ bị bỏ sót khi xem lại sự việc.
Nếu bạn gửi cho chúng tôi mặt bằng có vị trí camera và vị trí các switch, chúng tôi sẽ ước lượng số mét cáp sau khi áp hệ số hao hụt và đánh dấu mọi tuyến không đạt 100 m trên một cổng tiêu chuẩn. Nếu câu trả lời trung thực là thêm một chiếc switch nhỏ sẽ rẻ hơn phần cáp và nhân công phát sinh, chúng tôi sẽ nói đúng như vậy.
