Koaxialkabel waren in den letzten Jahren immer der beliebteste Kandidat für die Datenübertragung in Sicherheitssystemen. Die Glasfaserverbindung hat sich jedoch allmählich zum Vorreiter bei der Datenvernetzung für Überwachungslösungen wie IP-Kameras entwickelt. In diesem Artikel werden wir untersuchen, warum eine Glasfaserverbindung die beste Wahl für die Einrichtung von IP-Kameras ist.
Eine allgemeine Einführung in die Faseroptik
Glasfasern bestehen aus zahlreichen mikroskopisch kleinen Glas- oder Kunststoffsträngen, die etwas dicker sind als menschliche Haare. Und Tausende dieser Faseroptiken sind in Bündeln (Faserkern) angeordnet, umgeben von einem isolierten Gehäuse, dem sogenannten Cladding, um potenzielle Lichtverluste während des Durchgangs zu verhindern. Eine weitere Schutzschicht, die sogenannte Aderhülle, spielt ebenfalls eine zentrale Rolle, um die Fasern während der Installation vor Beschädigungen zu schützen. Und all diese Stränge und Schichten werden durch eine Beschichtung namens Mantel geschützt, die diese zerbrechlichen Glasfasern gegen äußere Gefahren wie Feuchtigkeit oder eindringende Partikel abschirmt.
Die Außenbeschichtungen sind immer in unterschiedlichen Farben gehalten, um auf verschiedene Generationen von Faserkabeltypen hinzuweisen. Zum Beispiel sind nach dem TIA-598C-Standard Singlemode-Faser (SMF)-Kabel mit einer gelben Ummantelung bedeckt, während Multimode-Faser (MMF)-Kabel orangefarbene oder aquamarine Ummantelungen aufweisen. SMF und MMF sind die beiden Haupttypen von Glasfaserkabeln, die an der Datenvernetzung beteiligt sind. Ersteres hat eine eher kleine Faserkerngröße (weniger als 10 µm), wodurch das Licht (Laser) schnell ohne zu viel Reflexion durch die Röhre gelangt, um die Dämpfung auf ein Minimum zu reduzieren, während MMF einen größeren Faserkern (62,5 µm oder 50 .) hat µm), wodurch mehrere Lichtquellen durch das Kabel wandern können und mehr Reflexion erzeugt. Im Allgemeinen erleidet MMF bei größeren Entfernungen einen signifikanteren Signalverlust als SMF.
Glasfaser: Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über lange Distanzen
Beim Aufbau eines Hochgeschwindigkeitsnetzes, das große Distanzen und eine höhere Bandbreite erfordert, steht außer Frage: Glasfaserkabel sind natürlich die beste Lösung. Glasfaserverbindungen haben aufgrund ihrer inhärenten Vorteile als unterbrechungsfreier Informationsträger einen weltbekannten Ruf für Langstrecken- und Hochleistungsdatennetzwerke. Als eine der wichtigsten Technologien in der Kommunikation tragen Lichtwellenleiter Lichtsignale durch flexible Kunststoff- oder Glasfäden. Normalerweise kann die Übertragungsgeschwindigkeit von Glasfasern 2/3 der Lichtgeschwindigkeit erreichen, wenn der Faserkern aus Glas besteht (mit einem Brechungsindex von 1,5), fast 200.000.000 Meter pro Sekunde. Normalerweise wird seine Geschwindigkeit mit 10 Gbps, 40 Gbps und manchmal sogar 100 Gbps bewertet, aber es kann bei der Verwendung zusammen mit inkompatiblen Geräten zu leichten Beeinträchtigungen kommen.
Glasfaserkabel sind leicht und wetterfest (hohe IP-Werte mit starker Wasser- und Staubbeständigkeit) und bieten eine große Vielseitigkeit für den Einsatz in verschiedenen Szenarien, z. B. unter dem Meer oder im Erdreich. Glasfasern sind immun gegen elektromagnetische Störungen (EMI), da sie keinen Strom leiten, der ein Störfeld entlang des Kabels erzeugt, die gewünschte Nachricht behindert und zu Übersprechen führt. Ein weiterer Vorteil, der sie für die Einrichtung von IP-Kameras geeignet macht, ist die geringe Latenz, die ihrer Störfestigkeit zugeschrieben wird, da die Verarbeitung der sich wiederholenden Signale bei der Übertragung über große Entfernungen entfällt. Da Überwachungskameras oft entfernt von der Leitstelle installiert werden und an verschiedenen Orten verstreut sind, können Glasfaserkabel diese bis zu 80 km lange geografische Herausforderung meistern. Darüber hinaus hat das Glasfasernetzwerk in einer Punkt-zu-Punkt-Topologie absolute Symmetrie sowohl in der Upload- als auch in der Download-Geschwindigkeit gezeigt, was für Überwachungssysteme äußerst wichtig ist.
Glasfaser-Internet ist eine langfristige und zukunftssichere Technologie. Fiber Connection ist bekannt für ihre Langlebigkeit und Langlebigkeit mit einer verlängerten Lebensdauer von bis zu 50 Jahren ohne häufige Wartung oder Austausch, was sie auf lange Sicht zu einer lohnenden Investition macht. Es ist auch sehr zuverlässig, da es weniger anfällig für Klopfen oder andere Sicherheitsprobleme ist. Darüber hinaus entfällt durch die Investition in Glasfaserverkabelung der Bedarf an Austausch und Aktualisierung, da Glasfasern eine enorme Bandbreitenkapazität haben, die hundertmal höher ist als die des bestehenden Netzwerks. Obwohl die Anfangsinvestition für Glasfaserkabel viel höher ist als bei herkömmlichen Kabeln, werden ihre Kosten im Laufe der Zeit allmählich sinken. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese High-End-Technologie in naher Zukunft erschwinglicher wird.
Glasfaser vs Power over Ethernet (PoE)
PoE ist eine kostengünstige Lösung, die sowohl Strom als auch Daten über ein einziges Ethernet-Kabel an die Powered Devices (PDs) in einer maximalen Entfernung von 100 m/328 ft liefert ohne verfügbare elektrische Infrastruktur. In physischer Hinsicht sind Kupferkabel sperriger und schwerer als Glasfaserkabel, aber sie sind in einer Metereinheit kostengünstig. Es ist Hot-Swap-fähig und bietet eine einfache Installation mit einem Plug-and-Play-Design. PoE führt eine relativ niedrige Spannung von weniger als 60 V (ungefährlich bei physischen Kontakten), was die Kosten für die Einstellung lizenzierter Elektriker reduziert. Der größte Nachteil besteht jedoch darin, dass es über große Entfernungen eine starke Verschlechterung erfahren wird. Die Bereitstellung über große Entfernungen ist theoretisch praktisch, kann jedoch die Zuverlässigkeit des Netzwerks mit zunehmender Entfernung gefährden. Wenn die Entfernung beispielsweise 500 m erreicht, verlangsamt sich die Bandbreite von 1000 Mbit/s auf 10 Mbit/s, zusammen mit erheblichen Leistungsverlusten und Signalverzerrungen. Wenn man bedenkt, dass PoE Strom und Daten über dasselbe Kupferkabel überträgt, führt dies zu möglichen Sicherheitsrisiken wie Bränden, wenn sich das Kabel erwärmt. Angesichts ihrer Stürze in der Datenübertragung nimmt die Glasfasertechnologie allmählich ihren Platz in der Vernetzung ein.
Der entscheidende Unterschied zwischen Glasfaser und PoE besteht darin, dass Glasfaserkabel Signale in Form von Licht (Laser und LEDs) übertragen, während bei Kupferkabeln die Datenübertragung in Form von elektrischen Signalen über metallenen Leiterdraht erfolgt. Technisch gesehen ist Licht eine „masselose“ elektromagnetische Welle, die aus unzähligen Photonenpartikeln besteht und bekanntermaßen schneller als Elektrizität ist (≤ 1% der Lichtgeschwindigkeit), sodass Glasfaserkabel in der Lage sind, mehr Daten mit einer viel höheren Geschwindigkeit zu übertragen als Kupferdrähte in der gleichen Zeit ohne Signalverstärker. Darüber hinaus überträgt die Glasfaserverbindung Daten mit höherem Durchsatz mit geringer Dämpfung bei der Punkt-zu-Punkt-Datenübertragung. Im Gegensatz dazu bietet die kupferbasierte Verbindung eine geringere Bandbreite, da sie Daten von Punkt A zu Punkt B überträgt (328 Fuß bei 1000 Mbit/s) und ihre Geschwindigkeit wird sich bei weitreichenden Bereitstellungen mit erheblicher Dämpfung allmählich verschlechtern. Und der Signalverlust steigt mit zunehmendem Gleichstromwiderstand aufgrund von Überhitzung in Kupferdrähten durch höhere elektrische Ströme. Darüber hinaus sind Glasfasern unempfindlich gegen EMI und Stromschwankungen, was sie besser für Situationen geeignet macht, in denen Blitze und Stromstöße regelmäßig auftreten. Ihre Gegenstücke auf Kupferbasis sind anfälliger für EMI, was zu einer teuren Neuübertragung führt und sogar Sicherheitsrisiken birgt. Die Lebensdauer von Kupferkabeln beträgt ungefähr 5 Jahre, aber Glasfaserkabel haben eine längere Lebensdauer von 30-50 Jahren. Wie bereits erwähnt, sind Glasfaserkabel im Vergleich zu Kupferkabeln sicherer mit geringerer Wahrscheinlichkeit von Abgriffen oder Hacking. Und die Weiterentwicklung der Medienkonverter erleichtert auch die Wandlung zwischen elektrischen Signalen und optischen Signalen erheblich.
Glasfaser vs. drahtloses Netzwerk
Im Gegensatz zu den anderen beiden kabelgebundenen Netzwerklösungen verwendet ein drahtloses Netzwerk oder WiFi Funkfrequenzen, um Signale zwischen Geräten zu senden, indem die Signale in elektromagnetische Wellen für den Rundfunk umgewandelt werden. Seine drahtlose Konnektivität macht es zur beliebtesten und zugänglichsten Netzwerktechnologie in jedem einzelnen Haushalt. Es ist keine Verkabelung erforderlich und es ist keine Abhängigkeit von Dritten für die Datenübertragung erforderlich, was die anfänglichen Installationskosten erheblich senkt. Das drahtlose Netzwerk vereinfacht die Datenvernetzung erheblich, ist aber leider immer noch nicht die beste Option für die Einrichtung von IP-Kameras. Theoretisch könnte es die Daten mit der gleichen Geschwindigkeit wie Glasfaser übertragen, aber es wird durch physische Infrastrukturen behindert. Seine Geschwindigkeit verlangsamt sich allmählich, wenn er durch Wände blockiert wird, was bei Glasfaserkabeln nicht der Fall ist. Darüber hinaus wird das drahtlose Netzwerk überlastet, wenn mehr Benutzer dieselbe Bandbreite teilen. Wenn viele Benutzer gleichzeitig auf das Netzwerk zugreifen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass bei Weitbereichsanwendungen die Signalstärke über Entfernungen abnimmt, während Glasfasern über kabelgebundene Kabel eine zuverlässige Netzwerkverbindung bieten. Außerdem ist die Aufrechterhaltung der Sicherheit im drahtlosen Netzwerk eine größere Herausforderung als bei Glasfasernetzwerken, da es anfälliger für Hacker- und Abhörvorgänge ist. Und es wird leicht durch schlechtes Wetter oder andere Störungen beeinträchtigt, während Glasfaserkabel absolut wetterfest sind. Folglich ist eine Glasfaserverbindung eine viel klügere Wahl.
