2.3.4 Выбор оборудования подключения к сети провайдера

Анализ коммутаторов провайдера

Сеть Metro Ethernet ОАО «Башинформсвязь» построена на базе коммутаторов Cisco ME 3400. Коммутаторы Cisco решают две основные задачи: во-первых, это доставка Ethernet- пакетов непосредственно в помещения, а во-вторых, передача трафика от граничных устройств доступа в сеть оператора связи. Коммутаторы Cisco ME 3400 представляют собой 24-портовые устройства, которые спроектированы для размещения в служебных помещениях, предназначенных для обслуживания многоквартирных домов, офисных зданий и небольших районов. Коммутаторы комплектуются двумя оптоволоконными портами, подключенными к инфраструктуре оператора связи.

Технические данные коммутатора Cisco ME 3400 представлены в приложении Д.

Анализ мультиплексора провайдера

Аппаратура синхронной цифровой иерархии (SDH) всех видов должна соответствовать стандартам международного союза Электросвязи (МСЭ).

Волоконно оптическая магистраль Башинформсвязь построена на базе мультиплексоров OptiX OSN 3500 уровня STM-16 от фирмы «Huawei Technologies». Возможно использование данного оборудования в режимах мультиплексора ввода/вывода для добавления в сеть или изъятия из нее цифровых потоков, или транспортных единиц и групп со скоростями 2, 34, 140 или 155 Мбит/с. OptiX OSN 3500 представляет собой построенный на единой платформе мультиплексор SDH с функцией ввода/вывода и гибкой архитектурой.

Главными достоинствами сетей реализованных на оборудовании «Huawei Technologies» являются:

- высокая надежность, за счет использования современных методов защиты, как оборудования так и трафика;

- простота обслуживания и развитие сети, модульный принцип построения оборудования и программного обеспечения;

- полное соответствие рекомендациям МСЭ;

- удобство обслуживания, наличие сервисных центров фирмы на территории России.

Оборудование OptiX OSN 3500 компании «Huawei Technologies» предназначено для организации по одному линейному тракту 30240 каналов ТЧ или ОЦК (основной цифровой канал) с тактовой частотой 2488 МГц. Мультиплексор обеспечивает транспортировку голосового и информационного трафика с высокой пропускной способностью и применяется в транспортных и магистральных сетях.

Особенностью OptiX OSN 3500 является то, что функции линейного блока, блока кросс-коммутации, блока синхронизации, блока SCC (System Control and Connection) интегрированы на одной плате, что высвобождает ресурсы слотов. В «корзине» 15 слотов для плат обработки, 16 слотов для плат интерфейсов, 1 слот для платы вспомогательного интерфейса и три модуля вентиляторов.

Технические данные мультиплексора OptiX OSN 3500 приведены в приложении Е.

Выбор оборудования технологии bluetooth v 1.3.

Анализ и обоснование выбора приемо-передатчика

Каждое устройство Bluetooth имеет радиопередатчик и приемник, работающие в диа­пазоне частот 2,4 ГГц.

В пункте 2.2.4 была выбрана камера D-Link 8906F. Она имеет встроенный передатчик bluetooth, мощность передатчика 20 dBm.

Рынок приемников bluetooth представлен огромным количеством фирм - производителей, таких, как: Nokia (Финляндия), Hicom (Россия), GlobalSAT (Корея), eXtreme, Cellink (Китай и Европа), Guidetek GSpace, D-Link (Тайвань) и многие другие.

Чаще всего приемники bluetooth используются для предоставления доступа устройствам (ноутбуки, принтеры, камеры и  т.д.) к стационарной локальной сети.

Конструктивно приемник bluetooth может быть выполнен как для наружного использования (защищенный от воздействий внешней среды вариант), так и для использования внутри помещений. Также существуют устройства, предназначенные для промышленного использования, учитывающие специфику производства.

Что касается функциональности, у различных приемников bluetooth она может существенно разниться, иногда предоставляя средства диагностики и контроля сети, удаленной настройки и устранения неисправностей.

Приемники bluetooth призваны выполнять самые разнообразные функции, как для подключения группы устройств (каждый с беспроводным сетевым адаптером) в самостоятельные сети (режим Ad-hoc), так и для выполнения функции моста между беспроводными и кабельными участками сети (режим Infrastructure).

Для режима Ad-hoc максимально возможное количество станций - 256. В Infrastructure-режиме допустимо до 2048 беспроводных узлов. На практике, один приемник bluetooth может обслуживать не более 15 клиентов одновременно.

Следует учитывать, что приемник bluetooth - это обычный концентратор. При нескольких подключениях к одному приемнику полоса пропускания делится на количество подключенных пользователей. Теоретически ограничений на количество подключений нет, но на практике стоит ограничиться, исходя из минимально необходимой скорости передачи данных для каждого пользователя.

Для сравнения представлены 3 приемника bluetooth: Bluetooth-to-LAN D-Link DBT-900AP, GlobalSAT 3405, Cellink Bluetooth F8T030.

Таблица 8 - Сравнительная таблица по техническим характеристикам радиоприемников

Параметры	DBT-900AP	GlobalSAT 3405	Bluetooth F8T030
Исполнение	уличное	уличное	уличное
Чувствительность приемника	-80 dbm	-70 dbm	-80 dbm
Отношение с/ш	40 дБ минимум	40 дБ минимум	40 дБ минимум
Антенна	1, съемная 2 dBi	1, съемная 2 dBi	1, съемная 2 dBi
Частотный диапазон в пределах	2,400-2,483 ГГц	2,400-2,483 ГГц	2,400-2,483 ГГц
Количество каналов приема	до 4	до 3	до 4
Габаритные размеры	8x10x3 см	7,5x8,5x2,5 см	6,8x7,5x1,6 см

Продолжение таблицы 8

Радиус действия	100 м	100 м	100 м
Настройка устройства	через web-интерфейс	через web-интерфейс	через web-интерфейс
Рабочая температура	-40…+60, °С	-30…+50, °С	-45…+60, °С
Влажность	90%	100%	100%
Электропитание	от сети 220 В	от сети 220 В	от сети 220 В
Цена	4200 руб.	4000 руб.	3500 руб.

Как видно из таблицы 8 радиоприемник Cellink Bluetooth F8T030 отличается большим количеством каналов приема, меньшими габаритными размерами, низкой стоимостью, широким диапазоном рабочих температур и лучшей чувствительностью. Следовательно, выбираем радиоприемник Cellink Bluetooth F8T030 уличного исполнения.

Высота подвеса радиоприемника, исходя из условия обеспечения прямой видимости между приемо-передающим оборудованием, берется 4,5 м.

Технические данные радиоприемника приведены в приложении Ж.

Подключение приемника bluetooth к сети провайдера

В пункте 2.3.4 был выбран радиоприемник Cellink Bluetooth F8T030.

Комплектация радиоприемника: - устройство; - блок питания;

- кабель питания; - кабель F/UTP4-Cat5e, 50 метров; - компакт-диск с драйверами и документация.

Конструктивные параметры кабеля F/UTP4-Cat5e представлены в таблице 9. Электрические характеристики для F/UTP4 cat 5e представлены в таблице 10.

Таблица 9 - Конструктивные параметры кабеля F/UTP4-Cat5e

Номинальный диаметр по изоляции, мм Наружный размер (диаметр) кабеля, мм Масса меди, кг/км Масса кабеля, кг/км Обозначение по стандарту ИСО/МЭК 11801 1,07 6,7 20,1 44,2 F/UTP4-Cat5e

Таблица 10 - Электрические характеристики для F/UTP4 cat 5e

Частота, МГц	1,0	4,0	10,0	16,0	20,0
Коэффициент затухания не более, дБ/100м	2,1	4,1	6,5	8,3	9,3
Переходное затухание на ближнем конце (NEXT) не менее, дБ/100м	65,0	56,0	50,0	47,0	46,0
Возвратные потери (RL) не менее, дБ	-	-	-	-	25,0
Время задержки сигнала не более, на/100м	570,0	552,0	545,4	543,0	542,1

Затухание (ослабление) оказывает наиболее существенное влияние на передачу данных. Затухание - отношение мощности сигнала на выходе из передатчика (приемник bluetooth) к мощности сигнала на входе в приемник (коммутатор провайдера) той же линии. Обуславливает постепенную потерю энергии сигнала в среде передачи, в результате которой мощность полезного сигнала уменьшается, определяется по формуле (10).

дБ (10)

Для оценки качества кабеля часто используется коэффициент затухания α, который отражает ослабление сигнала на единицу длины и определяется выражением (11):

дБ/м (11)

Спектр передаваемого с видеокамеры изображения имеет полосу до 6-8 МГц. Согласно таблице 9 в этой полосе частот кабель имеет коэффициент затухания α≈0,05 дБ/м (5дб/100м). При установке приемника bluetooth на расстояние 20 метров от коммутатора провайдера, расход кабеля составит ориентировочно L = 25 метров. Следовательно, вносимые кабелем затухания в передаваемый видеосигнал составят:

дБ

Это значит, что передаваемый от радиопередатчика до коммутатора сигнал по своей мощности уменьшится на 1,25 дБ.

Выбор системы сбора и обработки информации

В данном подпункте необходимо осуществить выбор и обоснование системы сбора и обработки информации: видеосервера. Роль сервера играет компьютер с платой видеозахвата, расположенный в полке ГАИ, через который в дальнейшем организовывается доступ в сеть.

Выбор компьютера

При выборе компьютера внимание следует обратить не только на единовременные затраты, но и на возможность сэкономить в будущем в процессе эксплуатации. Таким образом, важнейшим критерием выбора оборудования становится его надежность. Отвечающий высоким требования надежности компьютер прослужит дольше даже при максимальной загрузке, не потребует частого ремонта, который во время гарантийного обслуживания пусть и не будет стоить больших денег, зато сможет значительно притормозить работу. Кроме того, вероятность случайной потери важных данных в случае частой поломки компьютерного оборудования создает трудности.

Так как компьютер будет работать с большим объемом информации, поступающей от камер, то при его выборе следует обратить внимание на: мощность видеокарты и объем оперативной памяти. Важно, чтобы подобранное аппаратное средство наиболее полно соответствовало той задаче, которая будет на нем решаться.

Видеомониторы предназначены для отображения информации непосредственно с видеокамер или с устройств обработки видеоизображения, таких как видеорегистраторы, квадраторы, мультиплексоры, матричные коммутаторы, компьютеры. В связи со спецификой работы оборудования системы охраны (круглосуточная работа,  частое переключение кадров и повышенные требования по защите информации), видеомониторы не могут быть заменены обычными телевизионными приемниками. Кроме этого, во многие видеомониторы встроены коммутаторы, позволяющие принимать видеосигналы от нескольких видеокамер. Для защиты от внешних электромагнитных полей и уменьшения пожароопасности, видеомониторы, в отличие от телевизоров, выпускаются в металлических корпусах.

Внимание должно быть уделено эргономичности и комфортности работы за компьютером. Операторам придется провести за компьютером большую часть дня, так что неправильно подобранные или некачественные видеомонитор, клавиатура не только причинят неудобство, но и вызовут раздражение и повышенную утомляемость, что скажется на эффективности работы сотрудника.

Лидерами по производству компьютеров являются следующие фирмы-производители: Acer, Toshiba, Apple, Samsung, Xerox, NEC, Dell, DEPO и т.д.

Для сравнения представлены 3 компьютера различных производителей: DEPO Ego 8751is, Samsung Core 2 Quad Q9500 (2,83GHz), Dell OptiPlex.

Таблица 11 - Сравнительная таблица по техническим характеристикам компьютеров

Параметры	Ego 8751is	Core 2 Quad Q9500	OptiPlex
Процессор	Intel® Core™ i3 Processor 530 (2,93GHz, 2,5 GT/s, 4Mb)	Core 2 Quad Q9500 (2,83 GHz, 2,5 GT/s, 4Mb)	Intel Core 2 Duo E7200 (2,93GHz; 2,5 GT/s, 4Mb)
Оперативная память	2GB DDR3-1333 Single Channel	4GB DDR2- Dual Channel	4GB DDR3-1333 Single Channel
Жесткий диск	320GB SATA hard drive (7200rpm)	500GB SATA hard drive (7200rpm)	750 Gb SATA hard drive (7200rpm)

Продолжение таблицы 11

Видеокарта	ATI Radeon™ HD 5570 (1024МБ, PCI-E DVI+HDMI+VGA)	Интегрированная, Intel® Extreme Graphics 2 (512МБ, PCI-E DVI+HDMI+DP)	NVIDIA GeForce GTS 250 (1024МБ, PCI-E DVI+HDMI+ +DP)
Звуковая карта	Интегрированный восьмиканальный звук	Интегрированный восьмиканальный звук	Интегрированный восьмиканальный звук
Сетевая карта	Интегрированная Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-TX	Интегрированная Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-TX	Интегрированная Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-TX
Клавиатура	Keyboard Black PS/2 Russian (в комплекте)	-	Keyboard Black PS/2 Russian (в комплекте)
Мышь	Mouse Optical USB Black ( в комплекте)	-	Mouse Optical USB Black ( в комплекте)
Наличие оптического привода	DVD±RW	DVD±RW	DVD±RW
Цена	21220 руб.	23850 руб.	23400 руб.

Как видно из таблицы 11 компьютер Dell OptiPlex отличается большим объемом жесткого диска и оперативной памяти, приемлемой стоимостью, комплектующими: мышь, клавиатура, современная видеокарта на базе лидера в производстве графических решений.

Технические данные компьютера Dell OptiPlex приведены в приложении И.

Выбор видеомониторов требует не меньше внимания, чем выбор остальных компонентов системы охранного видеонаблюдения. В случае если качество видеомонитора не будет соответствовать качеству видеокамер, то и вся система видеонаблюдения будет функционировать не на должном уровне.

При выборе видеомонитора нужно учесть следующие факторы: тип монитора (аналоговый или цифровой), размер экрана, размер зерна экрана, разрешающую способность, частоту кадровой развертки, объем памяти видеоадаптера, уровень радиации. Разрешающая способность видеомонитора должна соответствовать разрешающей способности видеокамеры.

Для сравнения представлены 3 видеомонитора: TM-A170G компании JVC Professional, LCD-видеомонитор Smartec STM-260W и STM-200.

Таблица 12 - Сравнительная таблица по техническим характеристикам видеомониторов

Параметры	TM-A170G	STM-260W	STM-200
Монитор	32”	26”	20”
Эффективный размер экрана (ГхВ)	697х392 мм	508х285 мм	490х250 мм
Разрешение	1366х768 pix	1366х768 pix	640х480 pix
Размер пикселя	0,51075х х0,51075 мм	0,4215х х0,4215 мм	0,6375х х0,6375 мм
Количество цветов	16,7 млн., 8 бит	16,7 млн., 8 бит	16,7 млн., 8 бит
Время отклика	8 мс	6,5 мс	25 мс
Контрастность	3000:1	2500:1	400:1

Продолжение таблицы 12

Яркость	500 кд/м2	450 кд/м2	450 кд/м2
Угол обзора (ГхВ)	178°/178°	176°/176°	88°/88°
Частота сканирования	60 Гц, цифровая прогрессивная развертка	60 Гц, цифровая прогрессивная развертка	60 Гц, цифровая прогрессивная развертка
Цена, руб.	50000 руб.	20110 руб.	19850 руб.

Наиболее подходящим вариантом по ряду причин является видеомонитор Smartec STM-260W. Его основные преимущества: высокое разрешение, оптимальная цена, оптимальный размер экрана для осуществления видеомониторинга, небольшое время отклика.

Технические данные видеомонитора приведены в приложении К.

Выбор и обоснование платы видеозахвата

Плата видеозахвата это устройство, позволяющее обрабатывать информацию, поступающую с видеокамер.

В зависимости от характера и сложности решаемых системой задач могут применяться разные типы плат видеозахвата. Их внешний вид, функции и настройки могут сильно отличаться.

Видеосервер на базе компьютера состоит из материнской платы, процессора, видеокарты, оперативной памяти, винчестера и платы видеозахвата. Эти устройства соединены между собой и функционируют как единый комплекс.

При выборе платы видеозахвата для проектируемой системы следует обратить внимание на:

1) Разрешение записи платы видеозахвата. Для большинства качественных плат максимальным разрешением будет 720х576, 640x480 пикселей. Запись с меньшим разрешением может быть оправдана, но рассмотреть детали на такой картинке будет очень сложно;

2) Скорость записи платы видеозахвата – количество кадров в секунду на 1 канал. Запись в реальном времени (25 кадров/сек) может быть оправдана там, где много быстро движущихся объектов. В большинстве случаев достаточно скорости записи 10 кадров/сек;

3) Варианты записи плат видеозахвата – по детектору движения, по расписанию, по тревожным входам. У большинства плат присутствуют эти варианты записи. Особое внимание следует уделить качеству и настройкам детектора движения;

4) Удаленный доступ плат видеозахвата к системе видеонаблюдения с разграничением прав доступа. Доступ может осуществляться как по локальной сети, так и из любой точки мира через Интернет;

5) Совместимость платы видеозахвата с компонентами компьютера. Многие производители предъявляют специфические требования к компьютеру, что создает определенные трудности;

6) Поиск и просмотр записанных видеофайлов. Очень важно чтобы поиск был удобен и не занимал много времени. Некоторые платы позволяют одновременно просмотреть сразу несколько камер, что экономит время на поиск и выявление необходимых фрагментов видео;

7) Возможность расширения плат видеозахвата количества видео каналов путем добавления дополнительной платы видеозахвата. Данная возможность позволяет легко и при минимальных затратах расширить систему видеонаблюдения.

Платы видеозахвата производят следующие фирмы-производители: Hicap, Comart, Digi-it, ADVANTECH, CANON, Hawell и т.д.

Для сравнения представлены 3 платы видеозахвата различных фирм-производителей: Hicap 50 Comart, DIGI-IT DIT-9600, Hawell HW-9104V1.

Таблица 13 - Сравнительная таблица по техническим характеристикам плат видеозахвата

Параметры	50 Comart	DIT-9600	HW-9104V1
Количество каналов видео	16	16	16
Количество каналов аудио	1 (звуковая плата) - 16 (Hera)	1 (звуковая плата) - 16 (Hera)	1 (звуковая плата) - 16 (Hera)
Поддерживаемые разрешения	704х576 pix 704х288 pix 352х288 pix	1920х1200 pix 1680x1050 pix 1600x1200 pix	720х576 pix 640х480 pix 384х288 pix
Скорость вывода изображения	50 кадр/сек	100 кадр/сек	25 кадр/сек
Скорость записи	50 кадр/сек	100 кадр/сек	25 кадр/сек
Разъемы	BNC на кабеле	BNC на кабеле	BNC на кабеле
Метод компрессии	MJPEG или MPEG4	MPEG4	MJPEG или MPEG4

Продолжение таблицы 13

Конфигурация компьютера	Процессор: Intel Pentium III 866, материнская плата: на чипсетах Intel BX, 810, 815, 845, 850, видеокарта: ATI Chipset AGP type Card, память: 64 Мбайт, жесткий диск: 7200 об/мин от 40 Гбайт	Процессор: Core2Duo E6550, материнская плата: на чипсетах Intel 845, 865, 915, 945, видеокарта: ATI Radeon 9550/ NVIDIA 6200, память: 1024 Мбайт, 2x1024 Мбайт, жесткий диск: 7200 об/мин от 80 Гбайт	Процессор: Intel Core 2 Duo E7200 материнская плата: на чипсетах Intel BX, 810, 815, 845, 850, видеокарта: NVIDIA GeForce GTS 250, память: 64 Мбайт, жесткий диск: 7200 об/мин от 40 Гбайт
Цена	5000 руб.	7000 руб.	4550 руб.

Наиболее подходящим вариантом является плата видеозахвата Hawell HW-9104V1. Она совместима с компьютером, выбранном в пункте 2.3.4, приемлема по цене, имеет необходимое количество каналов видео, достаточную скорость записи, поддерживает методы компрессии MJPEG/MPEG4.

Технические данные платы видеозахвата приведены в приложении Л.

Функции записи и просмотра выполняет специализированное ПО, поставляемое вместе с платой. Длительность записи видеоданных определяется объемом жесткого диска компьютера.

Для нормального функционирования сервера производят его настройку, для этого устанавливают ПО видеокамер, ПО платы видеозахвата, настраивают конфигурацию сетевых карт и при помощи патч-корда соединяют локальную сетевую карту с коммутатором.