کاربرد فیبر نوری در نظارت دوربین مداربسته از راه دور

در سیستم دوربین مداربسته تحت شبکه (IP)، عموما کابل های مسی (twisted pair) برای اتصال دوربین های مداربسته به دستگاه های ذخیره ساز به کارگیری میگردند. این در حالیست که در راه‌حل بررسی تصویری در فواصل طولانی، کابل کشی فیبر نوری میتواند آیتم مقرون به صرفه تری باشد. قابلیت و امکان های برتر فیبر نوری همچون عدم نیاز به امکانات گران تقویت سیگنال و قابلیت جابجایی وسعت بالایی از داده، منجر گردیده تا در پروژه های نظارت تصویری از شیوه دور، فیبر انتخاب بهتری نسبت به کابل مسی باشد حتی در شرایطی که هر متر آن گرانتر از کابل مسی دربیاید.

جابجایی داده فیبر نوری چیست؟

در جابجایی داده فیبر نوری، سیگنال های نور و روشنایی از طریق فیبرهای شیشه ای منتقل میشوند.

رفلکس نور و روشنایی در الیاف شیشه ای

الیاف درون کابل فیبر نوری قابل انعطاف بوده و از شیشه یا این که پلاستیک بسیار خالص و روشن تشکیل شده اند. هسته فیبر بوسیله ماده شیشه ای دیگری با خصوصیاتی یه خرده مختلف، محدود میگردد که به آن روکش یا این که cladding می‌گویند. این ساختار منجر گردیده تا کابل فیبر همچون \"لوله نوروفروغ\" کار نماید به نحوی که نوری که از یک طرف وارد کابل گردیده، از طرف دیگر بیرون می‌شود، حتی در صورتی کابل خم گردیده یا این که پیچ خورده باشد. همانگونه که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، برای ثبات و دوام فراتر، هسته و روکش آن، معمولا بوسیله یک سری پوشش محافظ محدود می گردند.

در صورتی‌که روشنایی داخل کابل فیبر از جهت خود منحرف گردیده و به مرز در میان هسته و روکش عکس العمل نماید، در تاثیر عکس العمل به دیوارها، پشت سرهم در درون کابل کمانه کرده و در دست گرفتن میشود. همان طور که در تصویر تحت مشاهده می‌کنید، اینطور به نظر میاید که روکش cladding از محصول آینه میباشد به این دلیل‌که نوروروشنایی مداوم رفلکس گردیده و کم کم جذب روکش می‌گردد. به همین عامل میباشد که کابل فیبر برای جابجایی نور و روشنایی در فواصل زمانبر سوای افت شدت نوروروشنایی، به کار گیری می گردد.

فیبر تک حالته و یا این که فیبر مولتی حالته

کابل فیبر نوری ، بسته به منبع نور و روشنایی و مسافت جابجایی، در دو نوع مو جود میباشد

تک حالته (Single Mode)

فیبر تک حالته دارنده هسته ای باریک به قطر تقریبی 8µm بوده و قدرتمند به جابجایی روشنایی لیزر مادون قرمز با طول موجی دربین 1300 تا 1550 نانومتر میباشد. این کابل ها معمولا از شیشه تشکیل‌شده اند و گرانتر از فیبرهای تعدادی حالته میباشند. فیبرهای تک حالته فقط از یک مسیر نشر یا این که موقعیت پشتیبانی می نمایند و برای جابجایی اطلاعات در فواصل بالای 60 کیلومتر استفاده شده و در کانال های WAN و MAN کاربرد دارند.

فیبر چندین حالته (Multi-Mode)

قطر هسته این نوع کابل ها بیشتر و تقریبا میان 50 تا 100 میکرومتر میباشد. این نوع کابل، نور و روشنایی LED مادون قرمز را با طول موج 850 تا 1300 نانومتر، منتقل می نماید. این کابل ها معمولا از کالا سیلیس با روکش پلاستیکی و یا این که پلاستیک تشکیل شده اند. فیبر تعدادی حالته از تعدادی مسیر نشر یا این که یکسری سیگنال نوری حفاظت می نماید. این نوع کابل برای فواصل کوتاه خیس (تا 5 کیلومتر) مصرف شده و برای کانال های LAN و دیتاسنترها کاربرد دارا هستند.

چرا از فیبرنوری استفاده کنیم؟

کابل کشی در فواصل طولانی با کمترین هزینه

همان طور که اشاره کردیم، کابل فیبرنوری قابلیت و امکان جابجایی سیگنال در فواصل وقتگیر، فارغ از افت چگونگی را دارااست. درصورتی که از کابل مسی برای جابجایی داده در همین مسافت استفاده شود، می بایست سیگنال را یک‌سری بار در طول مسیر تقویت کرد. برای این عمل از دستگاه های repeater به کارگیری میشود که به نسبت گران می باشند.

حداکثر ارتفاع کابل فیبر، بسته به نوع آن، دربین 5 تا 70 کیلومتر میباشد. این در حالیست که عموما؛ حداکثر ارتفاع کابل مسی 100 متر است. همینطور، برخی سبک های کابل فیبر تا سرعت 10,000Mbps قابلیت و امکان جابجایی داده ها را دارا هستند.

عدم تداخل الکتریکی

جابجایی داده از روش کابل مسی مستعد تداخل الکترومغناطیسی میباشد. این خلل در شرایطی‌که حادثه می‌افتد که امواج الکترومغناطیس پیرامون کابل، بر روی آن اثر گذارده و سبب از دست رفتن اطلاعات میگردد. کابل های فیبر نوری در مقابل اینگونه تداخل هایی ایمن و ایزوله می باشند. همینطور، سیگنال های داخل یک فیبر، اثری بر روی سیگنال حرفه فیبر های دیگر در یک کابل ندارد.

فیبر نوری در سیستم دوربین مداربسته

جزء مهم سیستم جابجایی تصویر بر بستر فیبر، پورت SFP میباشد. در این صورت دو نوع راه حل وجود داراست

راه حل 1

از دوربین مداربسته ذیل شبکه و سوئیچ با اسلات SFP به کارگیری میگردد. در تصویر پایین، مثالی از یک سیستم مداربسته بر بستر فیبر آرم داده گردیده‌است

فرستنده

در طرف فرستنده یک دوربین مداربسته آنالوگ، با کابل مسی به سوئیچ PoE همچون سوئیچ NSW2010-16T2GC مارک UNV پیوند می خورد. این سوئیچ دارنده 16 پورت PoE برای جابجایی تصویر و برق رسانی به دوربین ها ، تا مسافت 250 متر بوده و دارنده دو پورت کمبو 1000Mbps میباشد که می قدرت از این دو پورت برای Ethernet و یا این که برای اتصال ماژول فیبر نوری بهره مند شد.

ماژول SFP
در سمت فرستنده ، ماژول فیبر نوری به پورت SFP سوئیچ متصل گردیده تا اطلاعات را به سیگنال های نوری دیجیتال تبدیل نماید. ماژول های SFP در گونه های مختلفی وجود دارا‌هستند و میتوانند به طور گیرنده، فرستنده و یا این که در دو وضعیت شغل نمایند. همینطور، ماژول SFP می‌تواند تک حالته و یا این که یک سری حالته بوده و simplex و یا این که duplex باشد. ماژول های duplex معمولا در مواقعی کاربرد دارا‌هستند که ارسال دو طرفه سیگنال به طور به طور همزمان متبوع باشد. ماژول های SFP دارنده پهنای باندی مختلفی از 100Mbps تا 10Gbps میباشند.

کابل فیبر نوری
کابل فیبر نوری به ماژول SFP متصل گردیده و فعالیت جابجایی داده ها را با سرعت بالا، فارغ از تضعیف روشنایی، ایفا می‌دهد.

سمت گیرنده
در سمت گیرنده یک سوئیچ دیگر با پورت SFP جای‌دارد که با امداد ماژول فیبر، سیگنال های نوری را اخذ کرده و آن ها را به داده های دیجیتالی برای ذخیره سازی در دستگاه NVR تبدیل می نماید. لازم به ذکر میباشد که در‌این مرحله می قدرت از NVR هایی با اسلات SFP همچون دستگاه NVR516 مارک UNV استفاده نمود تا وسعت بالایی از داده ها را بتوان بدون واسطه به دستگاه ذخیره ساز منتقل کرد.

راه حل 2

به کارگیری از دوربین هایی با اسلات SFP، همچون دوربین مداربسته IPC252ERA-X22DUG برای نصب دوربین مداربسته در فواصل زمان بر نسبت به یکدیگر و نسبت به محل ذخیره سازی داده. این راه حل برای پروژه های رسیدگی شهری و رسیدگی جاده ای که دوربین ها در فواصل بسیار متعددی قرار دارا هستند، بسیار مطلوب میباشد.

قابلیت و امکان 1+1 Share Mode

با اتصال دو دوربین مداربسته آنالوگ (که یک کدام از آنان دارنده پورت بدون واسطه فیبر نوری باشد) از روش کابل کانال به یکدیگر، می اقتدار تصویر هر دو دوربین را از روش یک کابل فیبر نوری جابجایی بخشید. این خصوصیت سبب ساز صرفه جویی در مخارج زیرساخت شبکه (سوئیچ، کابل و ...) گردد.