Cablaggio e progettazione tutte le novità

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1 Cablaggio e progettazione tutte le novità di Adalberto Biasiotti Nell'impiantistica di sicurezza il cablaggio gioca spesso un ruolo significativo. Oggi sono disponibili numerose alternative, con pregi e difetti. Una rassegna di ciò che oggi è disponibile sul mercato Gli elementi fondamentali nella scelta di un sistema di trasmissione sono rappresentati, non solo dai costi di manutenzione ed esercizio, ma anche dalle possibilità di ampliamento che il sistema offre nel tempo. La maggioranza dei sistemi di videosorveglianza urbana, installati nei comuni italiani, viene regolarmente ampliata ogni anno, con aggiunta di altre telecamere. Pertanto l architettura di comunicazione e la capacità di espansione rappresentano un aspetto fondamentale del progetto, che devono essere presi in considerazione. Le tecnologie di trasmissione più utilizzate, fanno ricorso alla rete elettrica, a collegamenti senza fili, collegamenti ethernet ed alle fibre ottiche. Le installazioni dove vengono utilizzate queste architetture vanno dalle piccole installazioni domestiche, alle installazioni che possono comprendere un intera città, con distanza di decine di chilometri. L architettura che utilizza la trasmissione dei segnali sulle reti elettriche è molto popolare in ambiti domestici. Si sfrutta infatti con facilità l'esistente rete elettrica, senza aggiungere altri cavi. Tuttavia questa architettura è valida solo per sistemi relativamente semplici, mentre per sistemi medi o grandi, come ad esempio quelli installati in un ospedale, dove sono presenti in gran numero apparati elettrici ed elettronici che possono creare disturbi, le linee di alimentazione non sono idonee. Inoltre, su distanze superiori, la trasmissione dei segnali sulle linee elettriche richiede una continua amplificazione, con aumento dei costi dell'hardware. In termini di costo, le installazioni senza fili probabilmente sono più economiche. Il grande vantaggio di queste reti e la facile ampliabilità, mediante l'aggiunta di nuovi ripetitori. È questa la soluzione che ormai hanno scelto quasi tutti i comuni italiani, che installano sistemi di videosorveglianza, per i costi nulli di esercizio e i costi di manutenzione 46

2 relativamente contenuti. Inoltre è facile ampliare l'impianto, aggiungendo telecamere, spesso senza nemmeno dover aggiungere dei punti di ripetizione intermedi. Contrariamente, le architetture a base ethernet ed a fibra ottica richiedono un cablaggio fisso. Una maniera per risparmiare in modo significativo sul cablaggio è quello di utilizzare le più recenti architetture di power over ethernet- PoE, in cui lo stesso cavo trasmette i segnali digitali ed alimenta l'apparato terminale. Le reti ethernet tuttavia sono limitate nella distanza che possono coprire, mentre le fibre ottiche possono coprire lunghissime distanze senza ripetizione di segnali, ma non sono in grado di trasmettere energia. Bastano solo questi aspetti per evidenziare come la progettazione di un sistema di trasmissione di segnali video o di altra natura richiede un attento esame comparato delle alternative. dover sostituire la rete esistente, che spesso passa sotto terra. In questo caso occorre però fare attenzione al fatto che il cavo coassiale, potrebbe avere delle limitazioni e quindi non potrebbe consentire l'utilizzo di grandi velocità di trasmissione, raggiungendo i 100 Mb al secondo nelle due direzioni. Occorre anche fare attenzione, in fase di progetto, alla verifica dei calcoli della lunghezza dei cavi, perché un conto è effettuare delle verifiche teoriche, esaminando un disegno oppure effettuando un veloce sopralluogo, un conto è invece verificare sul campo quale sia effettivamente la distribuzione del corso delle reti esistenti. Ricordiamoci inoltre che la distanza massima Una tipica installazione wifi in banda 5GHz L architettura ethernet Oggi il numero di apparati che sono predisposti per la trasmissione via ethernet è molto elevato, e continua ad aumentare il numero degli apparati che possono essere alimentati con PoE. I progetti di videosorveglianza composti da 45 oppure 400 telecamere possono essere realizzati senza troppi problemi, a condizione che le distanze non siano troppo elevate. Il gran vantaggio di questa soluzione, soprattutto se si utilizza l'alimentazione sullo stesso cavo, è facilmente conoscibile nella protezione di grandi edifici, soprattutto a molti piani, in cui le distanze sono relativamente limitate e le esigenze di copertura sono notevoli. Un altra brillante soluzione, che oggi si sta utilizzando sempre più spesso, è la conversione di reti analogiche in reti digitali. Si creano delle reti digitali che raccolgono più sensori o telecamere, ed il segnale viene convertito e trasmesso su un cavo coassiale, fino al server, dove viene effettuata la nuova conversione. Con questo sistema le stazioni di distribuzione di carburante possono essere equipaggiate con ulteriori telecamere, senza 47

3 fra un utenza ethernet e lo switch di connessione non deve mai superare i 90 metri, soprattutto se l'utenza è una telecamera. Le reti basate su sistemi senza fili sono oggi, sempre più popolari, soprattutto per la rapidità d installazione. Occorre però fare attenzione che, in fase di sopralluogo preliminare, devono essere effettuate delle accurate misurazioni, magari utilizzando un cestello mobile, per essere certi che la visibilità fra i vari punti coinvolti sia sempre garantita. Inoltre spesso occorre avviare delle trattative con i proprietari degli edifici, sui quali si vogliono porre i ripetitori, e pagare, in qualche caso, anche un canone che deve essere negoziato caso per caso. Contrariamente utilizzando tecnologie avanzate ed antenne direzionali, è possibile raggiungere distanze di circa una ventina di chilometri fra due utenze, in condizioni ottimali. Le nuove normative internazionali per reti senza fili, che consentono di utilizzare una banda a 5 Ghz, hanno senz'altro migliorato le prestazioni dei sistemi. Le trasmissioni senza fili in questa tecnica possono essere suddivise in due grandi categorie, a seconda che si utilizzi la architettura PtP - point to point, oppure architetture con rimbalzi point to multi point - PtMP. PtP è certamente assai semplice da installare, ma è un architettura che spesso non è sufficientemente flessibile e può creare dei problemi in fase di espansione. Utilizzando invece architetture con punti di rimbalzo intermedi offrono una maggiore flessibilità, perché, ad esempio, aggiungendo un paio di antenne è possibile utilizzare il nodo in modo più efficiente, permettendo di raccogliere i segnali che arrivano da diverse direzioni. Anche in questo caso, occorre fare attenzione al rapporto di segnale di disturbo che può essere ottenuto ed al fatto che il posiziona- L attrezzatura necessaria per realizzare una buona giunzione in fibra ottica 48

4 mento delle antenne deve essere oltremodo accurato ed il fissaggio non deve essere tale da consentire il benché minimo movimento, in futuro, della posizione dell antenna. Con tecnologie di buon livello, è possibile inviare il segnale di parecchie telecamere, a 2 Mb per secondo per telecamera, utilizzando un solo canale principale senza fili. Poiché il rumore può essere un problema di natura dinamica, presente in certe fasi del giorno e più basso in altre fasi del giorno, è bene avere sempre a disposizione una certa flessibilità nella scelta dei canali, in modo che sia possibile commutare automaticamente sui canali più liberi. Le più moderne tecniche antidisturbo, utilizzate nelle architetture wimax, tendono proprio a minimizzare questi inconvenienti. Gli impianti senza fili possono anche essere utilizzati, negli impianti domestici antintrusione. Il fatto che oggi esistano delle normative che prendono specificamente in considerazione queste architetture rappresenta una garanzia per gli utenti. Oggi sul mercato sono facilmente reperibili degli impianti senza fili di piccole e medie dimensioni, che funzionano in modo oltremodo soddisfacente, in ambiente domestico. È possibile ampliare, entro certi limiti, la distanza di copertura, utilizzando dei ripetitori. Il fatto che i sensori siano alimentati a batteria, con una vita utile garantita dell'ordine di 5 anni, rappresenta indubbiamente un grande vantaggio, perché permette di installare con estrema facilità i sensori nella posizione più appropriata.

5 Sul portale sezione Riviste On Line potrà scaricare e consultare il PDF di questo articolo I sistemi a fibra ottica I sistemi a fibra ottica sono più costosi, ma offrono prestazioni, che i sistemi senza fili non sempre possono offrire. Uno dei grandi vantaggi della rete in fibra ottica è che essa offre tutte le prestazioni delle reti ethernet, senza però dover far compromessi sulla larghezza di banda o sulla distanza di connessione. Per quanto riguarda il canale video, in trasmissione dovrebbe essere digitalizzato con un sistema almeno a dieci bit, per avere un ottimo livello segnale disturbo ed una minor distorsione dell immagine originale. Normalmente, si provvede ad un operazione di rigenerazione del segnale ogni 80 chilometri circa, ma in sistemi avanzati si può arrivare a distanze superiori a 150 chilometri. È possibile combinare più segnali video, fino a 160, su una singola fibra, e questa soluzione può essere particolarmente adatta per superare lunghe distanze in ambienti in cui il livello di interferenza è molto elevato. Ad esempio, l'utilizzo delle fibre ottiche in ambienti aeroportuali è particolarmente vantaggioso, perché questi ambienti sono fortemente inquinati da radiazioni elettromagnetiche provenienti dai servizi radioelettrici di terra e di bordo. Un problema cui ci si trova davanti, in fase di installazione, è l'abilità dell'installatore nel realizzare l'unione di fibre ottiche. Oggi sono a disposizione degli apparati avanzati, con ottime prestazioni, che permettono anche ad un tecnico non particolarmente preparato di realizzare una giunzione di ottima qualità. L'ampliamento dei sistemi, ad esempio i sistemi di videosorveglianza perimetrale, può essere realizzato con relativa facilità, se in fase di progetto si è tenuto conto di queste ipotesi. Occorre poi ricordare che l'apparato, che deve essere collegato con la fibra ottica, ha comunque bisogno di una propria alimentazione. Un accurata pianificazione è poi fondamentale, se si devono effettuare dei lavori per l'interramento della fibra ottica, perché il costo di questi lavori può essere estremamente elevato e bisogna che, una volta terminato il lavoro, non si debba più scavare nuovamente. Come i lettori hanno potuto vedere, la progettazione dell'architettura di rete richiede un impegno non indifferente, spesso perfino superiore all'impegno richiesto nello scegliere il sensore adatto e nell'installarlo nella posizione appropriata. La giunzione viene attentamente esaminata con un apposito strumento