Công nghệ cấp nguồn qua Ethernet (PoE) cung cấp kết nối dữ liệu và nguồn DC cho camera AI và các thiết bị biên thông minh thông qua một cáp duy nhất, hiện đại hóa các cơ sở bảo mật. Tuy nhiên, một khoảng cách quyền lực quan trọng đang nổi lên đe dọa đến độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống.
Các tiêu chuẩn PoE truyền thống, chẳng hạn như IEEE 802.3af và IEEE 802.3at, đáp ứng yêu cầu về năng lượng của các camera IP trước đó là 8-30 W. Tuy nhiên, camera PTZ tiên tiến có khả năng AI yêu cầu nhiều năng lượng hơn, lên tới 50 W trở lên.
Khoảng cách giữa cơ sở hạ tầng PoE truyền thống và nhu cầu ngày càng tăng về camera an ninh đầy đủ chức năng đã dẫn đến các vấn đề về năng lượng. Lúc đầu, sự không phù hợp về nguồn điện có thể là một bất tiện nhỏ nhưng về cơ bản nó có thể cản trở hoạt động và chức năng đáng tin cậy của hệ thống. Mức tiêu thụ điện năng thực tế của một thiết bị không bao giờ là một con số tĩnh mà là một hàm số của hoạt động hiện tại của nó.
Giải pháp chính cho sự không phù hợp này là nâng cấp phần cứng, nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng lên tiêu chuẩn năng lượng cao hơn, đáp ứng các yêu cầu động của công nghệ giám sát. Để giải quyết tình trạng thiếu điện và xây dựng mạng giám sát có độ tin cậy cao, các kỹ sư có thể sử dụng nhiều giải pháp dựa trên phần cứng, bao gồm nâng cấp tủ mạng, triển khai bộ cấp nguồn PoE++ định hướng hoặc tối ưu hóa các giải pháp cáp.
Giải pháp kỹ thuật cho cơ sở hạ tầng PoE cũ
Sử dụng nguồn điện PoE++ (Hình 1)
Ví dụ: nếu bạn cắm camera PoE++AI mong muốn vào cổng PoE/PoE+, nó có thể không cấp nguồn hoặc khởi động ở chế độ xuống cấp. Một số máy ảnh thông minh sẽ điều chỉnh nguồn điện và chuyển sang chế độ Hạn chế nếu không được cung cấp toàn bộ nguồn điện, chẳng hạn như tắt đèn hồng ngoại, bộ sưởi hoặc xử lý cạnh để duy trì nguồn điện dưới 30 W.
Hình 1: Bộ nguồn IEEE802.3btpower IEEE802.3bt một cổng POE60U-1BTE-R của Phihong USA, có khả năng cung cấp nguồn điện 60 W (nguồn ảnh: Phihong USA)
Trong nhiều bản nâng cấp, cách đơn giản nhất để giải quyết cổng thiếu nguồn cung cấp là thêm Bộ nguồn PoE++ (giữa nhịp) để cung cấp nguồn điện 802.3 cần thiết giữa bộ chuyển mạch và thiết bị. Đối với các triển khai nhỏ, đây có thể là giải pháp trực tiếp vì 802.3midspan cung cấp công suất lên tới 60 W trở lên cho mỗi cổng, khiến việc thêm camera công suất cao vào mạng mà bộ chuyển mạch chỉ hỗ trợ 802.3af/at trở thành một lựa chọn khả thi.
Ngân sách điện dự kiến
Các nhà tích hợp phải đối mặt với tổng hạn chế về ngân sách PoE trên các thiết bị chuyển mạch. Ví dụ: tất cả các cổng của bộ chuyển mạch PoE truyền thống đều chia sẻ nguồn điện 150 W, cung cấp đủ năng lượng khi mỗi camera được kết nối tiêu thụ 5-10 W điện năng. Tuy nhiên, nếu một camera AI tiêu thụ 25-50 watt thì chỉ một vài camera AI có thể dễ dàng tiêu hao năng lượng được thiết kế cho các thiết bị cũ. Nếu không được lên lịch, việc thêm camera tiêu thụ điện năng cao có thể vượt quá giới hạn điện năng, khiến một số cổng bị đóng.
Các kỹ sư quản lý ngân sách này yêu cầu quản lý mạng hỗ trợ PoE để ưu tiên các cổng quan trọng, thực hiện giảm tải và phân bổ biên ngân sách để ngăn tất cả các cổng đạt công suất tối đa cùng một lúc.
Nâng cấp thiết lập cáp
Việc sử dụng các hệ thống dây điện hiện có cũng có thể bộc lộ những điểm yếu. Cáp Cat5e/Cat6 tiêu chuẩn (Hình 2) được sử dụng trong hầu hết các hệ thống lắp đặt camera quan sát về mặt kỹ thuật có khả năng truyền nguồn PoE++, nhưng trong điều kiện tải cao, điện áp giảm và hiện tượng nóng lên trở nên rõ rệt hơn. Một sợi cáp dài cung cấp năng lượng cao cho máy ảnh sẽ mất vài watt do nhiệt và bị ảnh hưởng bởi điện trở.