Switch PoE para CFTV

alexandre.mbm · 13 de maio

Deparei-me com um switch esquecido numa gaveta, e logo me questionei: será que ele serviria ao menos para um moderno CFTV contendo câmeras IP com até 8 MP?

Li na especificação de uma câmera que o throughput pode chegar até 72 Mbps.

Ocorre que o referido switch, mesmo tendo 8 canais, ainda é fast ethernet – ou seja, portas 10/100. De cara eu enxergo um gargalo de 100 Mbps com o DVR. Aquela câmera estragaria (para as demais) o link de tronco.

Navegando alguns anúncios eu fui apresentando ao conceito de backplane. Só que as multiplicações que o pessoal tem feito, Internet a fora, não fazem o menor sentido. Para começar, nos cálculo, penso que o número de portas deve ser dividido por 2. Depois, considerando o full duplex, voltar a multiplicar por 2. Porque as "transferências cheias ideais" ocupam duas portas para um "caminho". E, no final das contas, penso que meu CFTV (da imaginação, ainda) só funcionaria se eu tivesse no switch pelo menos uma porta-tronco, de 1 Gbps.

Alguém discorda?

edu.dnb · 13 de maio

Estou montando um sistema de CFTV com câmeras intelbras VIP 3430 B IA, segue o datasheet

https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2024-01/Datasheet VIP 3430 B D IA.pdf

Interface: 1 RJ-45 (10/100 Base-T)

Throughput Máx: 36Mbps

Taxa de bits: H.264: 32 kbps a 6144 kbps, H.265: 12 kbps a 6144 kbps

Usando 2 TP-Link TL-SF1009P. Onde no primeiro vou ligar 6 câmeras, ligando primeiro ao segundo switch onde vão estar o NVR e mais 4 câmeras.

Pesquisei sobre os NVR e vi que a maioria deles são 100Mbps. Estou considerando o NVD 1416. As pessoas que trabalham com isso usam sempre swtch fast pois são mais baratos. Acho que se tivesse um gargalo o fabricante dos NVR não iria lançar um produto para 16 câmeras com portas fast.

alexandre.mbm · 13 de maio

@edu.dnb , o dimensionamento é responsabilidade do projetista.

Olhe o datasheet com atenção ao seu conjunto de câmeras. Este NVR declara uma banda de entrada 88 Mbps e uma banda de saída 60 Mbps. O throughput de Burst das suas câmeras, tudo somado, não deve ultrapassar esses 88 Mbps.

3 (dessas câmeras) × 36 Mbps = 108 Mbps

Update

Aliás, veja no datasheet a limitação de gravação:

Todo o bitrate somado, das câmeras, não deve ultrapassar 60 Mbps em stream principal!

@edu.dnb, use o simulador de cenários da própria Intelbras, para identificar as câmeras (resoluções) que você realmente precisa em cada local. Tem muita venda-instalação enganação, para dona de casa ver monitor colorido.

Mega Blaster · 13 de maio

Entendam: Praticamente todas as câmeras são fast. Por isso os DVR's e NVR's também são fast. Não faz sentido por em um lado gigabit se não vai haver fluxo para isso. É ilógico e caro. Essas contas que o amigo @alexandre.mbm são irrelevantes, pois o tráfego local é restrito à rede interna que, mesmo sendo fast, funcionará perfeitamente sem gargalos. Isso falando em sistemas IP com switchs PoE onde somente um cabo comunica com o switch com DVR/NVR para gerenciamento da gravação e acesso. Se não houver outros tráfegos da rede como numa empresa com muitos pontos LAN, sendo somente câmeras, essa estrutura básica funciona sem problemas.

5 horas atrás, alexandre.mbm disse:

nos cálculo, penso que o número de portas deve ser dividido por 2. Depois, considerando o full duplex, voltar a multiplicar por 2. Porque as "transferências cheias ideais" ocupam duas portas para um "caminho". E, no final das contas, penso que meu CFTV (da imaginação, ainda) só funcionaria se eu tivesse no switch pelo menos uma porta-tronco, de 1 Gbps.

Perdoe minha ignorância, mas não entendi absolutamente o que quer dizer aqui.

Instalei do meio de 2023 até agora, algo em torno de 600 CAM's, senão mais, em 4 empreendimentos. Em todos eles, eram de 2 e 4 MB, sendo que muitas de 4 MB são de alta resolução, em 4K. Todos os sistemas são PoE com switchs gigabit e tem juntas, todo o fluxo das empresas. Ou seja, sistemas, CFTV, internet e intranet. Nessa situação sim: gigabit depois das CAM's e DVR's e NVR's faz sentido.

@edu.dnb Pode usar fast que a rede funcionará sem problemas de gargalo, pois no seu caso, é exclusivo para CFTV, se entendi bem e não vejo onde isso possa ser um problema. Seus switchs funcionarão a contento.

alexandre.mbm · 13 de maio

@Mega Blaster , você fez uma confusão entre MB e MP. Revise a redação.

MB - Megabyte

MP - Megapixel

Mbps - Megabits por segundo

As contas importam, sim. Sua autoridade não vai mudar o significado dos números de um projeto específico. Sabemos que os fabricantes gostam de reservas, que hora chamam de "máximo" hora chamam de "burst". Se ao menos o bitrate médio não for respeitado, haverá insuficiência, sim.

Mega Blaster · 13 de maio

@alexandre.mbm Insuficiência de que? Não estou confundindo MP com MB. Conheço as medidas. Quanto maior a qualidade da imagem, mais volume de dados. Simples. O que manda nessa história é o switch, se tem ou não capacidade de trafegar o volume. Na vida real, fora do papel, não conheço nenhuma rede IP que tenha gargalo de tráfego com câmeras fast. Ainda mais com míseras 8/16/32 CAM's. E não sou autoridade. Estou expondo a experiência na prática, onde sou chamado para trocar câmera queimada, mas nunca fui para resolver lentidão ou ineficiência da rede. Num só caso, onde instalei 225, o cliente não quis comprar software. Preferiu usar o gratuito do fabricante. Ai sim, o firmware não deu conta do gerenciamento ao manipular as imagens, mas o fluxo de transferência e gravação funciona perfeitamente. E se por uma dessas câmeras a prova, numa medição confiável, aposto que ficam bem abaixo do especificado. São programas limitados nas pequenas até 4 MB para enviar o volume em Mbps/s.

alexandre.mbm · 13 de maio

Usando a calculadora de planet.com.tw encontra-se 35,02 Mbps para o primeiro switch. No segundo switch haverá isso mais 23,35 Mbps das quatro outras câmeras. Essa é a demanda teórica de stream principal. Está dentro dos 60 Mbps recomendados pelo fabricante para a capacidade do gravador. Isso calculado para 30 Fps e H.265, na mais alta qualidade de VBR.

Porém, vejam que são bitrates estimados desprezando-se o throughput "máximo" ou "burst" declarado pelo fabricante da câmera.

Resumindo: abri o tópico "intrigado" com o throughput de 72 Mbps que a Intelbras declara para uma câmera de 8 MP.

Update

No caso da câmera 5 MP de @edu.dnb:

4 horas atrás, edu.dnb disse:

Throughput Máx: 36 Mbps

Taxa de bits:

- H.264: 32 Kbps a 6144 Kbps

- H.265: 12 Kbps a 6144 Kbps

Notem que o bitrate máximo é 6 Mbps. Por motivo técnico que desconheço, o fabricante "menciona" esses 36 Mbps.

Quero entender...

Talvez seja o requisito para um frame não-comprimido. Usado como uma base para o encoder. Será?!

Mega Blaster · 13 de maio

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

Quero entender...

Talvez seja o requisito para um frame não-comprimido. Usado como uma base para o encoder. Será?!

Pg. 2. Entendes agora a que me refiro sobre a diferença entre o papel e a realidade? É a diferença entre a capacidade dela entregar em relação ao software, que de fato entrega. 36 Mbps é o máximo, mas trabalha a 6. Olha a taxa de bits: Taxa de bits H.264: 32 kbps a 6144 kbps H.265: 12 kbps a 6144 kbps. Vai usar a maior compressão por padrão. Mas isso você configura.

https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2024-01/Datasheet VIP 3430 B D IA.pdf

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

No caso da câmera 5 MP

4 MP

https://www.intelbras.com/pt-br/camera-bullet-com-resolucao-4-mp-vip-3430-b-ia

alexandre.mbm · 13 de maio

4 MP (2668 x 1520)

2.668 colunas de pixels
1.520 linhas de pixels

4.055.360 pixels

Para uma profundidade de cor de 8 bits temos os clássicos 16 milhões de cores. Nossos 4 milhões de pixels equivalem, então, a 4 milhões de bytes ou 4,05536 Megabytes (4 MB).

Ou seja, o frame de 4 MP, sem compressão, requer 4 MB.

36 Mbps = 4,5 MB/s

Talvez se trate realmente de uma aproximação, já que para 1 segundo não intenta-se apenas 1 frame. Se por razões de processamento e latência o frame não-comprimido requerer bem próximo de 1 segundo, ele "caberá" dentro do 4,5.

Por certo é esta, a explicação.