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Kameranetzwerke 22. März 2017

Der Switch als Analysewerkzeug

Netzwerke, speziell im Videobereich, werden immer komplexer. Dazu kommt die Verbindung von Daten mit PoE (Power over Ethernet), welche nochmals mehr Parameter in die Anlage bringen. Trotzdem sollten Netzwerke ohne einen Stab von IT-Leuten im Hintergrund aufgesetzt und betrieben werden können.

Switch-Hersteller müssen sich entscheiden, klassische oder spezielle Switche für den Videobereich  zu bauen.
Switch-Hersteller müssen sich entscheiden, klassische oder spezielle Switche für den Videobereich zu bauen.

Gleichzeitig sollten Netze aus der Ferne analysiert werden können, ohne dass Messspezialisten mit Messtools wie Wireshark vor Ort sein müssen. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass Switche mit einer Sensorik mit Analyse- funktionalitäten ausgestattet werden müssen. Dies erfolgt mit einem speziell für Video optimierten Chipsatz. State-of-the- Art-Werkzeuge machen Kabeltests oder messen den Verbindungsstatus von der Kamera zum Switch. Sind Verbindungen mangelhaft, werden diese via SNMP (Simple Network Management Protocol) an die zuständigen Leitsysteme weitergeleitet. Gleichzeitig werden Topologien erkannt und Durchsatzraten grafisch dargestellt. Gerade bei Videonetzen sind Fehler nicht konstant anliegend. Oftmals werden diese bei großen Bildveränderungen erzeugt, beispielsweise, wenn große Menschenmengen zur gleichen Zeit vor den Kameras vorbeigehen. Um hier eine klassische Triage zwischen Kamera, Netz und Videoaufzeichnungssystem zu machen, benötigt es definierte Messpunkte. Somit können vermeintliche Fehler, welche schnell dem Netzwerk angelastet werden, effizient gesucht werden. So wird dann zum Beispiel sichtbar, dass nicht das Netzwerk, sondern die Speicherdisks nicht schnell genug schreiben und somit Daten verloren gehen.

Noch mehr Power

Ziel ist es, bis zu 120 Watt über Datenkabel zu bringen. Somit könnten Laptops und Bildschirme direkt bequem mit einem Kabel versorgt werden. Aber die Standardisierung geht wegen andauernder Patenstreitigkeiten nur langsam voran. Im Moment haben sich die Kamerahersteller damit beholfen, Kameras für 60 Watt zu bauen, ohne den Standard abzuwarten. Der kommende Standard IEEE 802.3bt 70 Watt verwendet alle acht Drähte und speist PoE mittels Phantomspeisung. Bei solchen Leistungen und den daraus resultierenden Strömen, wird der Stecker immer mehr zum entscheidenden Element. An dieser Stelle darf auf keinen Fall gespart werden. Schlechte Übergänge bedeuten Verluste und dies wiederum erzeugt Hitze.

Die zweite Herausforderung ist das Aus- und Einstecken. Gerade PTZ-PoE-Kameras, welche mit ihren Motoren eine enorme Last darstellen, sind fatal für das Ausstecken der Stecker. Die Induktivität will den Strom aufrechterhalten und steigert somit die Spannung, was zu starker Funkenbildung führt. Wird nun dieser Prozess wiederholt, so dass der RJ45-Stecker mehrere Male ein- und ausgesteckt wird, so wird der Übergang immer schlechter (Korrosion) bis zum totalen Versagen des Steckers. Mit den Normen IEEE 802.3af und at wurden Sicherheitsstandards einführt. Die Sicherheitsbestimmungen sind dafür gedacht, die beteiligten Geräte – Energieversorger (Power Sourcing Equipment, PSE) und Energieverbraucher (Powered Devices, PD) – zu schützen, wenn zum Beispiel ein Kurzschluss beim Verbraucher (PD) vorliegt. Dies bedeutet zwingend, dass die PSE und PD miteinander kommunizieren können. Der Trend geht dahin, dass die Switch- und Midspan-Hersteller nicht nur einmalig das PD-PSE-Protokoll abfragen, sondern alle 20 Millisekunden. Das ermöglicht es, ein Ausstecken zu detektieren und dann den Port direkt stromlos zu machen, ohne dass Funkenbildung entsteht. Mit Y-Kabel ist es dann möglich, 60 Watt direkt auf einen RJ45-Stecker zu bringen. Es werden auf dem blauen Kabel 30 Watt und Ethernet-Daten übertragen, und auf dem schwarzen nur 30 Watt PoE. Auch hier ist es wichtig, dass der Switch mit dieser Konstellation umgehen kann. Die meisten Switche schalten den zweiten Port ab, wenn nur PoE und keine Daten gezogen werden. Es wird auf die Dauer nicht gelingen, die Bedürfnisse der Videowelt mit den Bedürfnissen der klassischen IT-Welt zu vereinen. Gerade die Switch-Hersteller müssen sich entscheiden, klassische Switche zu bauen, oder Switche made for Video.

Dipl. Ing. FH Rudolf Rohr, Mitgründer und geschäftsführender Gesellschafter der Barox Kommunikation GmbH, www.barox.de

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