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Rame, fibra o wireless? Dove far passare le immagini

16/03/2011

Di Massimiliano Cassinelli

I doppini in rame sono facili da installare, ma offrono poca banda e occupano molto spazio. La fibra ottica permette di raggiungere grandi distanze, ma richiede una competenza specifica. Il wireless sembra banale, ma non sempre garantisce i risultati attesi. Sono numerose le alternative, offerte dal mercato, per trasmettere le immagini digitali dalle telecamere al sistema di memorizzazione. Quali sono le scelte più opportune per realizzare delle infrastrutture di comunicazione in grado di rispondere alle richieste delle diverse installazioni?

Nella valutazione di un impianto di videosorveglianza, l'attenzione è focalizzata sulla tipologia e sul posizionamento delle telecamere - che rappresentano, effettivamente, il cuore del sistema. L'alta qualità delle immagini comporta però enormi moli di dati che, attraverso la rete, devono essere trasmesse alla postazione di controllo o al sistema di analisi e memorizzazione. Proprio le reti, quindi, rappresentano un autentico "collo di bottiglia", in grado di vanificare anche il sistema più sofisticato. Il tutto senza dimenticare che, oltre alla larghezza di banda, ovvero la quantità di informazioni che possono essere trasferite in un secondo, è necessario valutare anche i possibili disturbi, la distanza raggiungibile e l'effettiva possibilità di installare i cavi. La rete passiva, per quanto sottovalutata, è chiamata a soddisfare per decenni le esigenze di comunicazione. Telecamere e apparati attivi, infatti, sono soggetti ad una continua evoluzione, che li porta ad una rapida obsolescenza. Appare così "scontato" sostituire una telecamera di cinque anni fa, ma non è altrettanto facile rimuovere i cavi, anche per i tempi e per i costi connessi all'intervento. Da qui la necessità di progettualità e scelta dei materiali finalizzate alla creazione di una topologia a stella e modulare, capace di espandersi al crescere della rete stessa e delle relative esigenze. Si tratta, quindi, di problematiche specifiche, da affrontate con la necessaria professionalità sin dalla fase progettuale, prevenendo i problemi che potrebbero emergere durante l'installazione o il successivo utilizzo dell'impianto. In particolare è necessario valutare, con estrema attenzione, proprio il mezzo trasmissivo. Un problema ulteriormente acuito dalla progressiva affermazione delle telecamere digitali ad alta risoluzione, al quale il mercato risponde con tre diverse tipologie di supporto: doppini in rame, fibra ottica e wireless.

La tradizione non cede il passo

L'utilizzo del cavi in rame twistati rappresenta, indubbiamente, il supporto più diffuso nell'ambito della trasmissione dati e anche le immagini digitali, dal punto di vista informatico, non sono altro che pacchetti di dati. Il mercato propone così soluzioni caratterizzate da prezzi, ingombri e prestazioni differenti. Ma proprio l'evoluzione permette al rame di reggere ancora il confronto con le altre tecnologie di trasmissione. Inoltre la tecnologia PoE (Power over Ethernet) consente ai doppini in rame di trasportare anche l'energia elettrica necessaria per alimentare una telecamera. L'installazione di tali cavi, soprattutto per chi proviene dall'ambito telefonico, appare decisamente semplice. In realtà, per ottenere le elevate prestazioni dei cavi di nuova generazione, è necessario adottare una serie di accortezze in fase installativa. Una vecchia rete telefonica, infatti, funzionava "sempre", mentre una rete dati di nuova generazione impone terminazioni realizzate con estrema cura e una preventiva valutazione di distanze e disturbi, indotti tipicamente da cavi di potenza, motori elettrici o antenne. É inoltre necessario tenere separati i cavi dati da quelli elettrici e, nel caso si incontrino, farli incrociare perpendicolarmente. Simili precauzioni, oltre a minimizzare i possibili disturbi, garantiscono anche migliori condizioni di sicurezza. I doppini, essendo in rame, sono infatti conduttori elettrici e, in caso di guasto all'isolamento, potrebbero essere causa di folgorazioni, sia in fase di installazione sia durante l'impiego. Un'ultima notazione riguarda il peso e l'ingombro di tali cavi che, soprattutto nelle reti più articolate, possono divenire significativi.

L'immagine diventa luce

Tutti questi problemi sono superati, apparentemente, dalle reti in fibra ottica. Il silice, infatti, trasporta particelle elettricamente neutre, dette fotoni, attraverso un mezzo dielettrico. Questa caratteristica garantisce la completa immunità ai disturbi elettromagnetici. Inoltre una struttura in fibra ottica non provoca emissioni, evitando così di disturbare eventuali altre trasmissioni, e non trasporta energia elettrica. Questo significa che, sfruttando anche il diametro estremamente ridotto, i cavi ottici possono essere installati all'interno della canaline destinate ai cavi elettrici o persino legate ad un cavo ad alta tensione. Tutti i pregi della fibra ottica hanno però, come contropartita, un maggior costo in termini economici e tecnologici. Realizzare un'infrastruttura in fibra, infatti, richiede competenze specifiche. Anche se, rispetto al passato, l'evoluzione ha permesso di superare molti dei problemi del passato. Il tutto con l'ulteriore vantaggio offerto dalla fibre ottiche in plastica che, pur potendo trasmettere il segnale a distanze minori rispetto alle soluzioni tradizionali, sono caratterizzate da una maggior facilità installativa. L'evoluzione, però, non deve far dimenticare che le reti in fibra trasmettono segnali luminosi, mentre gli apparecchi di ripresa ed elaborazione operano con segnali elettronici. Questo significa che all'ingresso e all'uscita dell'infrastruttura di trasporto è necessario installare un apparecchio in grado di convertire il segnale, andando così a gravare sul costo totale dell'impianto.

Una rete senza fili

Alcuni anni fa, l'avvento del wireless e la sua progressiva evoluzione avevano indotto alcuni ad ipotizzare un mondo totalmente senza cavi, in cui le onde radio avrebbero consentito qualunque comunicazione. In realtà, alla prova dei fatti, la situazione è decisamente diversa, poiché anche il wireless ha i propri limiti. Le telecamere connesse via radio, infatti, vengono presentate come soluzioni installabili senza cavi. Dimenticando che, comunque, simili apparecchiature devono essere alimentate. Certo l'utilizzo di piccoli pannelli fotovoltaici ha risolto, nelle installazioni all'aperto, buona parte dei problemi elettrici, ma rimangono una serie di criticità insite proprio nella tecnologia radio. I vantaggi sono noti, a partire dalla semplificazione dei cablaggi per arrivare alla rapidità di installazione e alla possibilità di visualizzare le immagini riprese anche con dispositivi mobili. Il throughput reale (ovvero la quantità di dati effettivamente trasmessi) è però inferiore al 60% della velocità dichiarata, poiché parte della capacità trasmissiva deve essere utilizzata per funzioni di controllo. Questo significa che, all'atto pratico, i 300 Mb/s dichiarati dal più recente standard Wi-Fi (l'Ieee 802.11n) in realtà corrispondono a una capacità trasmissiva di 180 Mb/s in condizioni ottimali. A questo si aggiunge il fatto che condizioni atmosferiche avverse, come pioggia e neve, possono indurre un'attenuazione che limita la capacità effettiva. Oltre ai fattori atmosferici, nell'utilizzo di comunicazioni radio è fondamentale ricordare che, in presenza di un unico access point, cui accedono più telecamere, la banda disponibile deve essere suddivisa tra tutti gli utenti connessi. L'utilizzo dei canali disponibili, inoltre, richiede un'accurata pianificazione, per evitare interferenze reciproche. A questo si aggiunge il fatto che alcuni ostacoli fisici, come muri, armadi metallici, porte... possono indurre significative attenuazioni del segnale.
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