Standard PoE a prova di futuro per alimentare le moderne telecamere IA

La tecnologia Power over Ethernet (PoE) ha modernizzato le installazioni di videosorveglianza, fornendo sia connettività dati che alimentazione c.c. su un unico cavo a telecamere basate sull'intelligenza artificiale e a dispositivi edge intelligenti. Tuttavia, l'emergere di un divario di potenza minaccia l'affidabilità e le prestazioni del sistema.

Gli standard PoE legacy, come IEEE 802.3af e IEEE 802.3at, soddisfacevano i requisiti di alimentazione delle prime telecamere IP che assorbivano da 8 a 30 W di potenza. Tuttavia, le avanzate telecamere PTZ con funzionalità IA richiedono una potenza notevolmente maggiore, anche di 50 W o più.

Questo problema di deficit energetico nasce dalla disparità tra l'infrastruttura PoE legacy e la crescente domanda di telecamere di videosorveglianza ricche di funzionalità. Inizialmente, la discrepanza potrebbe rappresentare un piccolo inconveniente, ma presto può trasformarsi in un ostacolo non da poco al funzionamento affidabile e alla funzionalità del sistema. L'assorbimento di potenza effettiva di un dispositivo non è mai un valore statico, ma è una funzione della sua attività attuale.

La soluzione principale a questa discrepanza è un aggiornamento hardware, che comporta lo spostamento dell'infrastruttura di rete verso uno standard di potenza più elevato, capace di soddisfare i requisiti dinamici della tecnologia di videosorveglianza. Per risolvere il deficit di potenza e creare una rete di videosorveglianza resiliente, gli ingegneri possono ricorrere a diverse soluzioni basate su hardware, tra cui l'aggiornamento del telaio di rete con iniettori PoE++ mirati o soluzioni di cablaggio.

Soluzioni tecniche per infrastrutture PoE più vecchie

1. Utilizzo dell'iniettore PoE++ (Figura 1)

Ad esempio, se una telecamera IA che prevede PoE++ viene collegata a una porta PoE/PoE+, potrebbe non accendersi affatto o potrebbe avviarsi in modalità a funzionalità ridotta. Alcune telecamere intelligenti eseguono la negoziazione della potenza ed entrano in una modalità limitata se non viene fornita la piena potenza, ad esempio disattivando l'illuminatore IR, il riscaldatore o l'elaborazione edge per rimanere entro un limite di 30 W.

Figura 1: Iniettore di potenza Power-over-Ethernet IEEE802.3bt multi-gigabit a porta singola POE60U-1BTE-R di Phihong USA in grado di erogare 60 W. (Immagine per gentile concessione di Phihong USA)

In molte situazioni di aggiornamento, la soluzione più semplice per una porta sottoalimentata consiste nell'aggiungere un iniettore PoE++ (midspan) che fornisca la potenza 802.3bt necessaria tra lo switch e il dispositivo. Questa può essere una soluzione semplice per le distribuzioni su piccola scala, poiché un midspan 802.3bt può fornire fino a 60 W o più per porta, il che lo rende un'opzione valida per la riqualificazione di telecamere ad alta potenza su reti con switch che supportano solo 802.3af/at.

2. Pianificazione della potenza disponibile

Gli integratori devono far fronte ai vincoli relativi alla potenza PoE totale disponibile sugli switch. Ad esempio, uno switch PoE legacy con una potenza disponibile di 150 W condiviso su tutte le porte fornirà potenza sufficiente quando ogni telecamera collegata assorbe da 5 a 10 W. Ma se una singola telecamera IA consuma tra 25 e 50 W, solo poche di queste possono facilmente sfruttare al massimo un alimentatore progettato per dispositivi più vecchi. Senza un'attenta pianificazione, l'aggiunta di telecamere ad alto assorbimento può superare i limiti di potenza, causando la chiusura di alcune porte.

Gli ingegneri che gestiscono la potenza disponibile richiedono una gestione di rete compatibile con PoE per dare priorità alle porte critiche, implementare la riduzione del carico e allocare un margine di potenza per impedire che tutte le porte raggiungano simultaneamente la capacità massima.

3. Aggiornamento della configurazione del cablaggio

Anche l'utilizzo del cablaggio esistente può rivelare criticità. I cavi Cat5e/Cat6 standard (Figura 2) nella maggior parte delle installazioni TVCC possono tecnicamente trasportare potenza PoE++, ma i cali di tensione e la dissipazione del calore diventano più pronunciati con carichi elevati. Un cavo lungo che fornisce una potenza maggiore a una telecamera perderà alcuni watt sotto forma di calore e potrebbe anche essere influenzato dalla resistenza.

Figura 2: Cavo modulare Ethernet Cat6A BM-6ASG001F di Bel Inc. (Immagine per gentile concessione di Bel Inc.)

Gli integratori devono tener conto delle specifiche dei cavi dell'infrastruttura esistente. In alcuni casi, è necessario ricablare o utilizzare cavi più spessi, come Cat6a o, per i dispositivi ad alta potenza, potrebbe essere più indicato un cavo PoE specializzato.

Queste sfide dimostrano chiaramente che non basta semplicemente acquistare telecamere all'avanguardia. La rete di supporto deve evolversi di pari passo. Molti integratori devono effettuare sopralluoghi per valutare la capacità PoE, il che implica il controllo di ogni collegamento nella catena, inclusi switch, midspan, cavi e patch panel, per verificare che tutto possa gestire la classe PoE e l'assorbimento di potenza dei nuovi dispositivi.

Conclusione

Progettare con ampi margini di potenza e adottare gli standard PoE più recenti consente agli integratori di rendere i loro sistemi di videosorveglianza intelligenti a prova di futuro e garantisce che la potenza non sia mai il fattore limitante nell'implementazione di nuove soluzioni di videosorveglianza. Investire in infrastrutture PoE ad alta potenza porta a dividendi che vanno oltre le semplici telecamere IA, poiché contribuisce a migliorare la gestione dell'alimentazione e l'affidabilità dei sistemi IoT.