“Tôi cần bao nhiêu camera?” là câu hỏi đầu tiên sai, vì nó mời gọi một công thức kinh nghiệm chẳng liên quan gì tới tòa nhà của bạn. Câu hỏi hữu ích là vị trí nào cần được bao phủ và mỗi vị trí phải chứng minh điều gì. Khi danh sách đó đã có, số camera sẽ theo đó mà ra, số cổng PoE theo số camera cộng phần dự phòng, và số kênh đầu ghi theo cả hai.
Bài viết này đi qua phép tính theo đúng thứ tự đó, vì chính thứ tự ấy ngăn một dự án mua switch 16 cổng cho 12 camera rồi phát hiện ra rằng cửa ra vào, các sảnh thang máy và khu bốc xếp đã ăn hết phần dự phòng trước khi giai đoạn hai bắt đầu. Phương pháp này dùng được cho mọi thiết kế giám sát tòa nhà thương mại mà ở đó các vị trí có thể đi thực địa và liệt kê ra.
Các con số dùng ở đây đều từ dòng sản phẩm của chúng tôi: camera 5 MP ở 2880 × 1620 giữ màu tới 0,1 Lux, switch PoE với công suất 120 W, 250 W và 320 W thuộc dòng PS, và đầu ghi từ 10 đến 64 kênh với băng thông vào 64 Mbps.
Vì sao đếm vị trí mà không đếm mét vuông?
Một công thức dựa trên diện tích sàn cho ra con số hoặc lãng phí hoặc cẩu thả, tùy cách bố trí. Đếm theo vị trí thì chậm hơn nhưng đúng. Hãy đi thực địa tòa nhà và đánh dấu mọi điểm thỏa một trong các điều kiện sau:
- Các điểm ra vào — cửa chính, lễ tân, cửa nhân viên, cửa hàng hóa, lối lên mái, cửa phòng kỹ thuật. Đây là nơi việc nhận diện quan trọng, và là nơi ngân sách cho hình màu nên được dồn vào.
- Giao thông nội bộ — sảnh thang máy ở mọi tầng, chiếu nghỉ cầu thang, và hành lang ở các ngã rẽ chứ không phải giữa đoạn. Một camera ở ngã rẽ bao được hai hướng; một camera đặt giữa hành lang chỉ bao được một hướng.
- Trong cabin thang máy — lòng cabin là một vị trí riêng biệt với sảnh, và nó cần kiểu thân máy phù hợp với một không gian nhỏ, lộ thiên và rung nhiều.
- Di chuyển của xe — làn vào và làn ra, dốc lên xuống, lối đi giữa các tầng đỗ, và mọi điểm mà xe có thể đỗ khuất tầm nhìn.
- Khu phục vụ và khu giá trị cao — khu bốc xếp, kho rác, phòng máy chủ, khu thu ngân, kho hàng.
- Đường bao và mặt ngoài — ranh giới tòa nhà, lối vào phía sau, và mọi ô cửa tầng trệt hướng ra lối đi công cộng.
Mỗi vị trí sau đó cần một quyết định thứ hai: nó phải chứng minh điều gì. “Thấy rằng có chuyện gì đó đã xảy ra” và “nhận diện được ai đã làm” dẫn tới những camera khác nhau, độ cao lắp đặt khác nhau và yêu cầu ánh sáng khác nhau.
Một ví dụ tính toán trông như thế nào?
Lấy một tòa nhà văn phòng sáu tầng với hai thang máy, một bãi đỗ xe tầng hầm và một khu bốc xếp. Bảng dưới đây chỉ là phép cộng, để cho thấy con số lớn lên từ bản vẽ chứ không từ một công thức:
| Khu vực | Vị trí cần bao phủ | Kiểu camera | Cổng PoE |
|---|---|---|---|
| Cửa chính và lễ tân | 2 — cửa ra vào và khu vực chờ | Bán cầu, hình màu ban đêm, âm thanh hai chiều | 2 |
| Sảnh thang máy | 6 — mỗi tầng một chiếc | Bán cầu, gắn trần, góc rộng | 6 |
| Trong cabin thang máy | 2 | Bán cầu cỡ nhỏ trong vỏ chống phá hoại | 2 |
| Hành lang và chiếu nghỉ cầu thang | 6 — mỗi tầng một ngã rẽ | Bán cầu | 6 |
| Bãi đỗ xe | 4 — làn vào, làn ra, dốc và tầng đỗ | Bán cầu ở trong nhà, thân trụ hoặc PTZ cho đoạn dốc | 4 |
| Khu bốc xếp và kho rác | 2 | Thân trụ có cổng đèn cảnh báo | 2 |
| Phòng máy chủ và kho | 2 | Bán cầu | 2 |
| Đường bao và lối vào phía sau | 2 | Thân trụ, hướng dọc theo ranh giới tòa nhà | 2 |
| Tổng | 26 vị trí | Nhiều kiểu thân máy, dùng hình màu tại các điểm cần nhận diện | 26 cổng |
Số camera, số cổng PoE và công suất liên hệ với nhau như thế nào?
Hãy cấp cho mỗi camera một cổng riêng, và giữ vài cổng dự phòng trên mỗi switch cho chiếc camera được thêm vào sau sự cố đầu tiên, cộng thêm bộ phát Wi-Fi hay chuông hình mà có người nhớ ra muộn. Nhưng số cổng hiếm khi là ràng buộc thật sự. Công suất mới là.
Dòng PS của chúng tôi có ba cỡ: 8 cổng PoE với 2 cổng uplink gigabit và công suất loại 120 W, 16 cổng với công suất loại 250 W, và 24 cổng với công suất loại 320 W. Tính công suất cần thiết chỉ là một dòng phép cộng:
Σ công suất thiết bị × 1,25 = công suất PoE cần chỉ định
Nguồn vào đã công bố của camera là DC 12 V 2 A, nên mức trần để tính toán là 24 W cho mỗi camera ở cấu hình đầy đủ, đã tính cả đèn bù sáng, bảng đèn cảnh báo và loa 2 W. Ở mức trần đó, switch 120 W gánh được bốn camera, switch 250 W gánh tám và switch 320 W gánh mười. Con số này được tính một cách bi quan có chủ đích: mức trần giả định mọi tải đều bật cùng lúc, trong khi một camera vận hành ban đêm bình thường tiêu thụ ít hơn. Con số để thiết kế theo là mức tiêu thụ đo được của đúng model bạn đặt, và chúng tôi sẽ xác nhận trước khi nhận đơn. Chính công suất, chứ không phải số cổng, quyết định một tòa nhà cần bao nhiêu switch.
Hệ quả thực tế là vài switch nhỏ thường tốt hơn một chiếc lớn: mỗi chiếc chỉ cần một tuyến uplink, giúp rút ngắn đường cáp, và khi có sự cố thì chỉ mất một tầng thay vì cả công trình.
Khi nào chế độ extend có ích vượt giới hạn 100 m?
PoE tiêu chuẩn trên cáp mạng bị giới hạn 100 m mỗi tuyến, và giới hạn đó là một ràng buộc thiết kế chứ không phải một lời gợi ý. Một số switch của chúng tôi có cách vượt qua: trên dòng PS, gạt công tắc DIP VLAN sang vị trí ON sẽ bật chế độ Extend 250 m, khi đó 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, và việc cách ly cổng tự nó đã hữu ích, nhưng nó thay đổi cấu trúc mạng và không phải là câu trả lời đúng cho một tuyến uplink. Trên 24G02GS-P, chức năng VLAN được cố định ở mức cách ly 0–100 m, không có chế độ extend.
Khối lượng cáp cũng theo cùng bản vẽ đó: chiều dài tuyến trung bình × số tuyến × 1,15 cho hao hụt và độ dư khi đi dây, cộng các tuyến uplink từ mỗi switch về đầu ghi, cộng một đoạn dự phòng tại mỗi camera — ba mét cho mỗi điểm là mức hợp lý để đấu nối.
Từ số cổng, chọn cấu hình đầu ghi như thế nào?
Hai mươi sáu camera không thuộc về một đầu ghi 16 kênh, và cũng chưa chắc thuộc về một chiếc 32 kênh, vì số kênh chỉ là một nửa của giới hạn. Nửa còn lại là băng thông vào: 64 Mbps được chia sẻ cho mọi kênh mà đầu ghi đang ghi.
Với 26 kênh thì trung bình mỗi kênh được khoảng 2,4 Mbps, mức đạt được ở hành lang văn phòng ít chuyển động với H.265+, nhưng không đạt được ở một bãi đỗ xe đông đúc vào ban đêm, nơi hình màu, chuyển động và chi tiết đều đẩy bitrate lên cao. Những lựa chọn trung thực là tính 16 đến 20 kênh cho mỗi đầu ghi thay vì lấp đầy, ghi các kênh ưu tiên thấp ở 3 MP hoặc 2 MP, hoặc chạy hai đầu ghi — ví dụ 16 kênh và 10 kênh.
Cần bao nhiêu lưu trữ, thời gian giữ hình và ngân sách ổ cứng?
Thời gian lưu trữ được quyết định bằng công thức dùng ở mọi nơi trong dòng sản phẩm này: GB mỗi ngày mỗi kênh × số kênh × số ngày lưu trữ ÷ 1024 = số TB cần có. Một kênh 5 MP ở H.265+ thường nằm trong khoảng 8 đến 15 GB mỗi ngày.
Với ví dụ tính toán trên, 26 kênh ở 10 GB mỗi ngày trong 30 ngày là 26 × 10 × 30 = 7.800 GB, tức khoảng 7,6 TB. Trên đầu ghi 32 kênh, con số đó nằm gọn trong một khay 18 TB; ở 90 ngày, công trình đó cần khoảng 22,9 TB và phải dùng cả hai khay. Đó là con số nên đưa ra trước mặt khách hàng từ sớm, vì nó biến số lượng camera thành một ngân sách — và thống nhất thời gian lưu trữ ngay từ đầu luôn dễ hơn nhiều so với việc giải thích lần mua ổ cứng thứ hai về sau.
Điều gì làm thay đổi con số?
Có năm yếu tố trong một tòa nhà văn phòng luôn làm số camera dịch chuyển từ mười đến ba mươi phần trăm theo cả hai hướng. Hãy kiểm tra từng yếu tố trước khi thiết kế được định giá:
- Chiếu sáng ngoài giờ. Nếu hệ thống đèn tắt lúc 19:00 mà vẫn mong có hình màu ở mọi nơi, thì vấn đề nằm ở chiếu sáng chứ không phải ở số camera — và câu trả lời có thể là bớt vị trí cần hình màu chứ không phải thêm camera.
- Nhận diện hay chỉ cần hiện diện. Một bãi đỗ xe phải nhận diện được khuôn mặt và biển số cần ít camera hơn và đặt đúng chỗ hơn so với bãi chỉ cần bao phủ mọi lối đi. Chứng minh có mặt thì rẻ; nhận diện thì không.
- Khu vực loại trừ. Nhà vệ sinh, phòng cầu nguyện và khu thay đồ cần được loại khỏi thiết kế và ghi rõ là loại trừ, chứ không phải bị vô tình bao phủ.
- Chia giai đoạn. Nếu giai đoạn hai đã có vốn, hãy mua kênh đầu ghi và cổng switch ngay bây giờ, camera để sau. Kênh thì rẻ; đi lại cáp thì không.
- Phòng kỹ thuật và lối lên mái. Phòng kỹ thuật, cửa lên mái và buồng máy thang máy rất dễ bị quên và tốn kém nếu thêm vào sau khi bàn giao.
Hãy gửi cho chúng tôi mặt bằng, thời gian lưu trữ bạn cần và việc đèn có bật ngoài giờ hay không; chúng tôi sẽ đánh dấu vị trí, tính công suất PoE và số kênh đầu ghi, rồi đưa ra con số dung lượng lưu trữ theo TB. Công cụ thiết kế hệ thống là chính phép tính này ở dạng ngắn gọn hơn, nếu bạn muốn tự làm qua một lượt trước.
