¿Cuál es su principal preocupación acerca de la instalación de cámaras de seguridad para el monitoreo a larga distancia, como un sistema de vigilancia metropolitana de CCTV?
La primera pregunta que te viene a la mente es "¿Cómo transmitir los videos a un centro de vigilancia CCTV"? Es entonces cuando piensas en la cámara IP inalámbrica.
Pero el diseño de un proyecto metropolitano de CCTV inalámbrico no es tan simple y no se puede simplemente comprar algunas pequeñas cámaras IP inalámbricas, como las que se usan para la grabación en la nube, e instalarlas en la ciudad.
Debe aprender acerca de la tecnología de transmisión inalámbrica, para poder aplicar este conocimiento a su proyecto y tener mejores posibilidades de tener éxito.
Entonces, en este artículo, profundicemos en una teoría sobre los dispositivos inalámbricos y algunas otras cosas interesantes. por lo que en poco tiempo comprenderá mejor los conceptos necesarios y las mejores prácticas de un diseño inalámbrico de CCTV.
La tecnología de cámara IP inalámbrica
Tengo muy buenas noticias para ti, mi amigo. Acaba de encontrar el artículo que explicará todo lo que necesita saber sobre las cámaras IP inalámbricas y toda la tecnología que utilizan de manera tan fácil de entender que se sorprenderá de lo mucho que puede aprender de un solo artículo. Entonces sigue leyendo...
En la imagen de arriba puedes ver a una mujer feliz usando una computadora portátil en una red inalámbrica. Ella está contenta porque es fácil acceder a Internet y también porque ahora puede aprender todo esto en Aprenda CCTV.com 🙂
Está bien, tu también estás aquí para obtener más información, así que comencemos con mi pregunta: "¿Qué frecuencia inalámbrica probablemente usa la computadora portátil?"
Quizás estés preguntando qué tiene que una mujer y su laptop con un artículo sobre el proyecto metropolitano de CCTV...
Tienes que responder a esta simple pregunta, de lo contrario, ¿cómo puedes entender todos los detalles técnicos sobre las cámaras IP inalámbricas?
Solo necesitas entender desde el principio cuáles son las frecuencias de los dispositivos inalámbricos, la velocidad de transmisión, los estándares y muchos otros detalles necesarios para convertirte en un profesional realmente calificado.
Los estándares de frecuencia de la red inalámbrica
Los dispositivos de red inalámbrica para uso comercial, como los enrutadores inalámbricos que tiene en su hogar, están diseñados de acuerdo con estándares técnicos con frecuencias específicas, como 2.4Ghz y 5Ghz.
Cada vez que lee sobre estos estándares, encuentra ciertos acrónimos como IEEE 802.11, que en realidad se utilizan como referencia para mantener todo documentado por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) que es un grupo de ingeniería responsable de la creación de estos estándares bien conocidas.
No entraré en detalles sobre el IEEE en este artículo, pero tenga en cuenta que los estándares llevan el acrónimo del grupo seguido de números y letras. El IEEE 802.11b, por ejemplo, se encuentra fácilmente en la etiqueta de su enrutador inalámbrico.
Enrutador inalámbrico
Cuando compra un enrutador inalámbrico, puede ver que tiene una etiqueta que muestra el estándar inalámbrico que cumple como IEEE 802.11b, 802.11g o 802.11n.
Son la indicación de la frecuencia y velocidad que usa el dispositivo para la transmisión inalámbrica.
Frecuencia y velocidad de transmisión
El primer estándar inalámbrico popular fue el IEEE 802.11b, que tiene una frecuencia de 2.4GHz y una velocidad de transmisión de hasta 11Mbps.
Recuerdo que en 2004, cuando nuestro equipo técnico solía analizar los problemas relacionados con este estándar al diseñar el sistema de vigilancia metropolitana, no había una cámara IP inalámbrica profesional en ese momento.
Las primeras tarjetas de red inalámbricas para computadoras y computadoras portátiles se crearon de acuerdo con este estándar para trabajar con la frecuencia de 2.4Ghz.
Más tarde, otro estándar llamado IEEE 802.11g mantuvo la misma frecuencia de 2,4 Ghz pero aumentó la velocidad de transmisión de 11 Mbps a 54Mbps y las computadoras portátiles y computadoras comenzaron a usar dicho estándar.
Antes no era fácil encontrar una cámara IP inalámbrica, pero eso no fue un problema para diseñar el sistema de videovigilancia.
Finalmente apareció otro estándar llamado IEEE 802.11n que mantuvo la misma frecuencia de 2,4 Ghz pero aumentó la velocidad de 54Mbps a 300Mbps y ahora las nuevas computadoras y computadoras portátiles también podrían usar dicho estándar.
Lo importante de entender aquí es que los estándares han estado manteniendo la frecuencia de 2.4GHz y aumentando la velocidad de transmisión *
* (Además de 2.4 GHz, el IEEE 802.11n también puede funcionar con 5 GHz)
Vea el resumen de la velocidad de transmisión estándar IEEE 802.11
11 Mbps
54Mbps
300Mpbs
En la mayoría de los casos, encontrará computadoras portátiles que están trabajando con la frecuencia de 2.4GHz, y esto responde la pregunta que hice al inicio de este artículo sobre la mujer que usa su computadora portátil, ¿recuerdas? Sigues ahí ? 🙂
Supongo que todavía estás leyendo y dispuesto a aprender más, así que continuemos ...
¿Qué pasa con la red inalámbrica de CCTV?
No pasa nada ¡Simplemente compre cualquier cámara IP inalámbrica y listo! Espera, espera ... Estoy bromeando, no puedes hacer eso antes de entender el concepto ...
De hecho, me alegro de que hayas hecho esta pregunta, porque estás aquí para aprender más sobre la tecnología inalámbrica para usarla en tus proyectos de CCTV, ¿verdad?
O tal vez desea instalar su propia cámara inalámbrica ....
De todos modos, para el proyecto de vigilancia de CCTV en su hogar, puede usar la cámara IP inalámbrica secilla, pero para ese gran proyecto de CCTV metropolitano inalámbrico con cientos de cámaras IP, es mejor no usarla.
Ahora debe estar pensando que estoy loco y que debería usar el estándar IEEE802.11n porque es más rápido, probablemente se encuentre una cámara IP inalámbrica en cualquier tienda de electrónica. Entonces, ¿que pasa?
De hecho, para un sistema metropolitano de CCTV serio, no es común usar la cámara IP inalámbrica sencilla. Es mejor usar cámaras IP profesionales con radios IP inalámbricos fabricados especialmente para su uso en proyectos de CCTV.
Para proyectos pequeños con pocas cámaras, puede utilizar radios inalámbricos más baratos, pero para los grandes proyectos, solo vaya con la mejor marca que pueda encontrar.
Use el estándar 802.11a
El estándar 802.11a usa la frecuencia de 5 GHz y eso hace una gran diferencia para los proyectos porque hay menos interferencias de radio y más canales con los que trabajar. Esa es una mejor opción para el proyecto de CCTV IP.
Hace mucho tiempo, los dispositivos inalámbricos que usaban el estándar 802.11a (5 GHz) eran demasiado caros, pero ese escenario ha cambiado. Debido a la evolución de la tecnología y más competencia del fabricante, los precios cayeron mucho
Por lo tanto, puede comprar radios inalámbricas profesionales de diferentes fabricantes, como Proxim, Radwin, Cambium Networks, Fluid Mesh, diseñados especialmente para aplicaciones de CCTV IP, para que pueda garantizar la mejor calidad para su proyecto.
Evite usar la radio inalámbrica de 2.4GHz
Por lo tanto, es simple, use la radio inalámbrica con la frecuencia de 5 GHz y evite el uso de 2.4 GHz, a menos que su proyecto sea realmente simple y tenga un presupuesto ajustado.
Vea la imagen abajo que muestra una radio inalámbrica profesional
Además de la frecuencia, existen muchos otros factores que afectarán la transmisión de video a través de redes inalámbricas, todos los detalles son tomados en consideración por los fabricantes profesionales de radio inalámbricas.
Licencia de radio inalámbrica y homologación
Oye, ¿sabías que hay muchos proyectos de CCTV IP inalámbrico que son ilegales? No tienen una licencia para operar solo porque la gente no sabe que la necesitan o, a veces, la radio inalámbrica no está homologada.
Comencemos hablando de las radios inalámbricas profesionales para CCTV, para que pueda entender claramente cómo y por qué usarlas. Para hacer las cosas más fáciles de comprender, usaré un ejemplo real de un proyecto metropolitano de CCTV que se implementó hace muchos años. Presta mucha atención a la historia.
radio inalámbrica para CCTV
Estudio de caso metropolitano de CCTV
OK, volvamos al año 2004 cuando mi equipo técnico enfrentaba un desafío. El alcalde de una pequeña ciudad quería instalar cámaras de seguridad para monitorear y registrar todas las entradas y edificios principales de la ciudad.
Todo deberia ser supervisado por la policía local en una sala de vigilancia, especialmente diseñada para ese proyecto.
Alrededor de 60 cámaras de caja analógica y 5 cámaras PTZ (Pan Tilt Zoom). deberia ser instaladas en la ciudad. Cada cámara deberia transmitir y almacenar videos a una resolución de 4CIF a 30FPS con 30 días de grabación.
¿Cómo transmitir videos de cámaras de CCTV?
El primer desafío fue cómo transmitir videos de las cámaras de seguridad al centro de vigilancia de CCTV ubicado a pocos kilómetros de distancia, la primera idea fue usar fibra óptica.
Pero el uso de fibra óptica costaría demasiado debido a la necesidad de utilizar cables en toda la ciudad utilizando postes públicos. Fue realmente muy complicado y la logística y los trabajos especializados involucrados fueron enormes.
trabajar en los postes es complicado
La solución: use radios inalámbricas
La decisión de utilizar radios inalámbricas para el proyecto de CCTV fue interesante, pero en ese momento (2004) no había radios inalámbricas modernas diseñadas para CCTV, por lo que nuestro equipo tuvo que usar la tecnología que estaba disponible.
Y adivinen qué ... La tecnología disponible era la de los enrutadores de redes inalámbricas tradicionales utilizados en las oficinas de los hogares. Esos enrutadores inalámbricos no eran la mejor solución para trabajar en un proyecto metropolitano de CCTV debido a la frecuencia de 2,4 GHz y la limitación de velocidad de 11 Mbps.
Y, por supuesto, las radios inalámbricas no eran lo suficientemente sólidas como para funcionar en un entorno al aire libre ni listas para funcionar con un intenso tráfico de red.
La mala experiencia con la radio inalámbrica
Como dije anteriormente uno de los problemas fue el uso de la frecuencia de 2.4GHz que está sujeta a mucha interferencia de otros dispositivos, también hubo problemas de rendimiento además de los problemas físicos como la temperatura, la humedad e incluso los insectos que entran en la caja instalada en el poste.
Enrutador inalámbrico
Enturador inalámbrico
Al principio, las pruebas se realizaron con este tipo de radio, conectando antenas externas e instalando las radios en cajas en en los postes
En la instalación práctica enfrentamos muchos problemas durante las pruebas y la adaptación para uso en exteriores.
Hablaré sobre los problemas con la frecuencia de 2.4 GHz más tarde, pero básicamente, solo hay tres canales que se pueden usar para evitar la interferencia externa.
Este procesamiento de enrutador inalámbrico es otro factor importante, ya que las radios tradicionales para aplicaciones internas no están diseñadas para el tráfico durante un largo período de tiempo continuo, como 24 x 7 x 365.
Caja en el poste
Con el tiempo, la alta temperatura dentro de la caja se ha convertido en un problema y el uso de ventiladores en la apertura de la caja ha traído otros problemas como la entrada de humedad e insectos.
Con el tiempo, surgieron nuevas cajas más adecuadas, pero todavía era una solución laboriosa para usar en la instalación de CCTV.
Radio inalámbrica
Las mejores radios inalámbricas para CCTV
Entonces la instalación de cajas en los postes fue un gran dolor de cabeza. Y en ese momento una solución como la cámara IP inalámbrica con antenas inalámbricas incorporadas no estaba disponible en el mercado, y este tipo de dispositivo no es adecuado para el proyecto metropolitano de CCTV.
Para mejorar el sistema comenzamos a usar radios inalámbricas robustas que se fabricaron para aplicaciones en exteriores, aunque fueron diseñadas para transmisión de datos y no para CCTV, al menos fueron más adecuadas para el proyecto metropolitano de CCTV con el que estábamos trabajando.
Con el tiempo, surgieron nuevas tecnologías y los precios comenzaron a ser más atractivos, permitiéndonos usar radios inalámbricas que fueron especialmente fabricadas para la instalación de CCTV, y luego la transmisión de videos de alta calidad desde cámaras IP se hizo más barata y más fácil.
Radio inalámbrica para CCTV
Ahora, sin esas enormes y feas cajas instaladas en los postes, los proyectos de CCTV se volvieron más interesantes. Pero aún es necesario tener conocimientos especializados para diseñar un buen proyecto de IP CCTV inalámbrico para las ciudades.
Las mejores radios inalámbricas para CCTV
Vamos a hablar sobre el ancho de banda requerido para transmitir el video de la cámara IP a través de la red inalámbrica.
Que velocidad necesita para el proyecto ?
Después de instalar las cámaras IP para transmitir video a través de una red inalámbrica, ¿mides la velocidad disponible para la transmisión de video o simplemente lees la información en la caja de la radio?
La información que está escrita en el cuadro del producto no es la real que se obtendrá en el campo, así que tenga mucho cuidado con este tipo de información.
Hablemos de eso ahora ...
La información del fabricante
Simulemos un escenario para un proyecto de CCTV IP con transmisión inalámbrica para que pueda comprender mejor el cálculo del ancho de banda.
Supongamos que está trabajando en un proyecto y necesita transmitir videos de 10 cámaras IP con resolución Full HD y 15 FPS y no puede usar cables o fibra óptica, por lo que la solución es usar un sistema de red inalámbrica.
Debe tener una idea sobre el ancho de banda requerido para cada cámara. Puede hacerlo consultando la calculadora de los fabricantes de la cámara.
Al trabajar con un proyecto estándar con una resolución Full HD y 15 FPS (una calidad de video realmente buena), será necesario un promedio de 2.5 Mbps por cámara para la transmisión. Eso es 25 Mbps para las 10 cámaras.
calculo de ancho de banda
Entonces, ¿podría una radio inalámbrica 802.11g con una velocidad de red de 54 Mbps ser una buena solución para su proyecto que solo necesita 25 Mbps? La respuesta es no.
Recuerde que el estándar 802.11g usa frecuencia de 2.4Ghz y la velocidad de la red es nominal, lo que significa que en una instalación real con algunos factores como enlaces de larga distancia, interferencia, etc., la velocidad de la red disminuirá.
Eche un vistazo al enrutador inalámbrico a continuación, este es un modelo tradicional que no se utilizará para el proyecto profesional de CCTV. Entonces no lo tomes.
Además del hecho de que es posible leer la información de la etiqueta que indica la velocidad de red de 54Mbps, después de instalar la radio inalámbrica, una medición le mostrará que no es posible tener ni la mitad de esa velocidad.
Entonces, la radio inalámbrica tradicional no es buena para ti ...
¿Por qué la velocidad real es más lenta de lo esperado?
Varios factores pueden afectar la velocidad real final de su proyecto:
- Funcionamiento del protocolo de comunicación
- Interferencia de otros equipos
- Línea de visión de la Instalación
- Distancia entre el transmisor y el receptor
- Potencia de transmisión máxima utilizada por la radio
Cuando la radio del transmisor inalámbrico se comunica con el receptor inalámbrico, hay una pérdida significativa de ancho de banda porque se requiere una confirmación constante. Es como una conversación:
Transmisor: "Yo envié los paquetes"
Receptor "OK, recibí el paquete "o" No recibí el paquete, por favor envíelo de nuevo"
Si hay un bloqueo parcial en la línea de visión entre el transmisor y el receptor, también habrá un problema, incluso si los dos dispositivos todavía pueden "verse" entre sí, debe tener en cuenta la zona de Fresnel.
No se preocupe ... Hablaré de la zona de Fresnel más adelante.
La distancia entre el transmisor inalámbrico y el receptor también influirá en la velocidad final, además de la potencia utilizada para la transmisión.
Lamentablemente, no puede instalar amplificadores de señales para proporcionar potencia adicional a la radio inalámbrica, incluso si conoce a alguien que ya lo hizo, no lo haga. a menos que esté 100% seguro de lo que hace, porque los amplificadores pueden hacer que sus dispositivos funcionen fuera del rango de potencia permitido.
Pero, ¿cuál es la velocidad real del proyecto?
Cada proyecto es único, así que obviamente habrá variaciones para cada caso, pero en promedio el primer factor (comunicación) ya causa que la radio pierda alrededor del 50% del ancho de banda, y luego de los siguientes factores, puede alcanzar menos de 20 Mpbs. en una radio con velocidad nominal de 54Mbps.
No venda un proyecto de CCTV IP con transmisión inalámbrica sin considerar estos factores
Alguien no estará contento si la velocidad de transmisión real no es suficiente para el proyecto de CCTV.
Es por eso que es importante estudiar y comprender todos los conceptos presentados aquí, para que sepa qué usar para el proyecto.
No use el equipo equivocado
El diseño inicial con las 10 cámaras IP necesitaba al menos 25 Mbps, por lo que la radio inalámbrica tradicional de 54Mbps ya no es adecuada para el proyecto.
También existen problemas con la potencia y estabilidad del procesamiento del dispositivo para este tipo de aplicaciones que requieren una transmisión de video constante las 24 horas, los 7 días de la semana.
Claudemir Martins es un ex ingeniero de Samsung con más de 17 años de experiencia en la industria de la vigilancia. Ha estado viajando por 17 países diferentes para enseñar a las personas a diseñar e instalar sistemas de CCTV.