Việc chọn switch PoE Ethernet cho một hệ thống camera thường bắt đầu bằng đếm cổng, và đó lại là con số ít hữu ích nhất trên bảng thông số. Thứ chặn một thiết kế là công suất: tổng công suất mà switch có thể cấp đồng thời cho toàn bộ cổng PoE của nó. Một switch 16 cổng với công suất khiêm tốn sẽ không chạy nổi mười sáu camera mà mỗi chiếc đòi nhiều hơn phần của mình, và đếm cổng kiểu gì cũng không thay đổi được điều đó.
Bài viết này đề cập ba dòng sản phẩm chúng tôi cung cấp, cách tính công suất từ chính những thiết bị bạn đang đấu vào, các tiêu chuẩn IEEE 802.3af, 802.3at và 802.3bt cho biết và không cho biết điều gì, và hai quy tắc về khoảng cách cáp làm thay đổi thiết kế mạng.
Dòng sản phẩm, nói ngắn gọn: dòng PS gồm loại 8 cổng PoE với hai cổng uplink gigabit và công suất loại 120 W, loại 16 cổng với công suất loại 250 W, và loại 24 cổng với công suất loại 320 W. Bên cạnh đó, 24G02GS-P có 24 cổng gigabit toàn phần với 2 khe SFP ở 52 V, và 1011GB có 8 cổng PoE với 2 cổng uplink và một khe SFP.
Vì sao ràng buộc nằm ở công suất chứ không phải số cổng?
| Switch | Cổng PoE | Cổng uplink | Loại công suất | Dùng cho |
|---|---|---|---|---|
| PS082 | 8 | 2 × uplink gigabit | Loại 120 W | Một tầng, một công trình nhỏ, hoặc một tủ ở xa với chỉ một tuyến uplink |
| PS162 | 16 | Uplink về thiết bị lõi | Loại 250 W | Một tòa nhà tầm trung hoặc một tầng có 12 đến 14 thiết bị đang hoạt động và vài cổng dự phòng |
| PS242 | 24 | Uplink về thiết bị lõi | Loại 320 W | Một tầng lớn hoặc một tủ trung tâm cấp cho nhiều khu vực |
| 24G02GS-P | 24 | 2 × SFP | 52 V PoE | Chuyển mạch trục chính toàn gigabit với uplink quang |
| 1011GB | 8 | 2 × uplink + 1 × SFP | PoE | Công trình nhỏ cần một tuyến uplink quang |
Phép tính cần bao nhiêu biên dự phòng?
Tính công suất chỉ là một dòng phép tính, và biên dự phòng không phải là tùy chọn, vì một switch PoE chạy sát mức trần sẽ nóng lên và không còn chỗ cho chiếc camera tiếp theo:
Σ công suất thiết bị × 1,25 = công suất PoE cần chỉ định
Camera của chúng tôi công bố nguồn vào 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. Áp mức trần đó cho ba model dòng PS, ta có:
- Loại 120 W ÷ 1,25 ÷ 24 W = bốn camera ở mức trần đầy đủ
- Loại 250 W ÷ 1,25 ÷ 24 W = tám camera ở mức trần đầy đủ
- Loại 320 W ÷ 1,25 ÷ 24 W = mười camera ở mức trần đầy đủ
Những con số này được tính một cách bi quan có chủ đích, và cần nói rõ vì sao. Con số 12 V 2 A là định mức đã công bố của nguồn vào camera, không phải mức tiêu thụ đo được khi vận hành: nó giả định đèn bù sáng, bảng đèn cảnh báo và loa cùng đạt mức tối đa một lúc, điều không phải trạng thái vận hành bình thường. Con số để thiết kế theo cho một dự án cụ thể là mức tiêu thụ đo được của đúng model bạn đặt, và chúng tôi sẽ xác nhận cho bạn trước khi đặt hàng. Điều mà mức trần cho thấy là hình dạng của vấn đề: công suất thường cạn trước số cổng, và cạn nhanh hơn mức phần lớn bảng kê vật tư giả định.
IEEE 802.3af, 802.3at và 802.3bt quy định điều gì?
Power over Ethernet được chuẩn hóa bởi họ tiêu chuẩn IEEE 802.3: 802.3af đưa ra chuẩn này cho các thiết bị công suất thấp, 802.3at nâng giới hạn mỗi cổng cho những thiết bị như camera pan-tilt-zoom, và 802.3bt mở rộng thêm cho thiết bị công suất cao hơn. Các tiêu chuẩn quy định cách một thiết bị được cấp nguồn và một cổng cấp nguồn thương lượng với nhau, và mỗi lớp được rút bao nhiêu tại cổng.
Kéo theo hai hệ quả, và cả hai đều quan trọng ở giai đoạn đấu thầu. Thứ nhất, lớp công suất của một cổng không phải là tổng công suất: một switch có thể ghi 30 W mỗi cổng nhưng chỉ 60 W tổng, nghĩa là được hai cổng ở mức lớp đầy đủ và không còn gì cho các cổng còn lại. Thứ hai, tổng công suất là mức switch cấp được khi mọi cổng đều hoạt động, nên dòng đặc tả bạn cần là số watt chứ không phải tên lớp. Khi đặt hàng, hãy xác nhận model bạn mua hỗ trợ những lớp PoE nào, vì một camera thương lượng ở lớp cao hơn mức cổng hỗ trợ sẽ hoặc bị từ chối, hoặc chạy suy giảm, và đó là vấn đề khi chạy thử nghiệm thu chứ không phải vấn đề thiết kế.
Điều gì thay đổi ở 100 m, với Extend 250 m và cách ly cổng?
PoE tiêu chuẩn trên cáp mạng bị giới hạn 100 m mỗi tuyến. Đó là giới hạn có thật và nó quyết định vị trí các tủ thiết bị, vì một camera cách switch gần nhất 130 m không phải là bài toán cáp có thể giải bằng một cuộn dây dài hơn.
Trên dòng PS có một cách vượt qua đã được ghi rõ trong tài liệu: gạt công tắc DIP VLAN sang vị trí ON sẽ bật chế độ Extend 250 m. Hai thứ thay đổi cùng lúc. Tốc độ kết nối hạ xuống 10 Mbps, và các cổng trở nên cách ly với nhau. Mười megabit là hoàn toàn đủ cho một luồng camera, và việc cách ly cổng tự nó đã là một lợi ích về an ninh — một cổng camera bị xâm nhập không thể chạm tới phần còn lại của switch. Điều nó không phải là cách cấp cho một tuyến uplink, một switch thứ hai hay một bộ phát Wi-Fi, vì tất cả những thứ đó cần tốc độ kết nối đầy đủ và một đường không bị cách ly.
24G02GS-P xử lý việc này theo cách khác: chức năng VLAN của nó được cố định ở mức cách ly 0–100 m, không có chế độ extend. Các tuyến cáp ngắn phía sau switch luôn được cách ly như một cấu hình cố định, và đó là lựa chọn đúng cho một tủ chỉ dành cho camera.
Vì sao số cổng vẫn quan trọng?
Kể cả khi công suất mới là ràng buộc thật sự, số cổng vẫn quyết định cách đi cáp cho tòa nhà. Hãy cấp cho mỗi camera một cổng riêng, giữ hai hoặc ba cổng dự phòng trên mỗi switch cho những bổ sung muộn, và coi các cổng uplink là một phép tính riêng. PS082 8 cổng có sẵn hai cổng uplink gigabit, cho phép nối chuỗi tủ thiết bị hoặc tạo một đường dự phòng về thiết bị lõi, tùy cách mạng của bạn được tổ chức. Ở nơi tuyến uplink phải đi xa hơn 100 m, hoặc cần cách ly điện giữa các tòa nhà, các khe SFP trên 24G02GS-P và 1011GB chính là lý do để chọn hai model đó thay vì dòng PS.
Một giới hạn cần nói thẳng: các switch này cung cấp chức năng ở mức phần cứng — công tắc DIP VLAN, cách ly cổng và chế độ extend — chứ không có lớp quản trị bằng phần mềm. Nếu thiết kế của bạn cần giám sát SNMP, VLAN 802.1Q cấu hình được hay một giao diện dòng lệnh đầy đủ, hãy nói với chúng tôi trước khi đặt hàng, và chúng tôi sẽ xác nhận chính xác model bạn đang cân nhắc hỗ trợ những gì, thay vì để một tính từ trong bảng thông số quyết định.
Tính một thiết kế PoE cho CCTV như thế nào?
- Liệt kê mọi thiết bị được cấp nguồn: camera, bộ phát Wi-Fi, chuông hình. Ghi rõ kiểu và model.
- Lấy mức tiêu thụ đo được hoặc đã công bố của từng thiết bị, và dùng nguồn vào đã công bố làm mức trần khi chưa có số đo.
- Cộng các thiết bị trên mỗi tầng hoặc mỗi khu vực, nhân với 1,25, đó là công suất mà switch của khu vực đó cần.
- Cộng thêm hai hoặc ba cổng dự phòng cho mỗi switch, và chọn model cao hơn mức công suất bạn đã tính chứ không chọn chiếc vừa khít.
- Kiểm tra từng tuyến cáp theo giới hạn tiêu chuẩn 100 m, và quyết định một cách có ý thức xem một cổng ở chế độ extend hay một tủ đặt gần hơn là câu trả lời tốt hơn.
- Xác nhận tuyến uplink và việc cần dùng SFP hay một đường cáp đồng dài hơn.
Hãy gửi cho chúng tôi danh sách thiết bị và vị trí của chúng trên bản vẽ. Chúng tôi sẽ trả lại các model switch, số cổng dự phòng, tổng công suất đã cộng biên dự phòng, và ghi chú cho mọi tuyến không đạt 100 m — kể cả những trường hợp mà câu trả lời trung thực là thêm một tủ thiết bị chứ không phải một chiếc switch lớn hơn.
