Mấu chốt triển khai wireless camera

Một số hệ thống giám sát an ninh sử dụng wireless camera có thể hoạt động không tốt trong việc ghi nhận và lưu trữ hình ảnh. Và các nhà quản trị lại thường đi đến kết luận sai lầm rằng lỗi gây ra bởi camera. Thực ra, các lỗ hỏng trong hệ thống giám sát đó có xuất phát từ việc triển khai wireless camera. Bởi vì, wireless camera hoạt động ổn định hay không chủ yếu dựa vào các yếu tố xuất phát từ hệ thống mạng không dây.

Sau đây là 3 yếu tố chính ảnh hưởng đến wireless camera:
- Băng thông
- Phạm vi phủ sóng
- Số lượng camera triển khai

1. Băng thông

Mặc dù hiện nay chuẩn 802.11n đã được công nhận, nhưng các wireless camera chỉ hỗ trợ chuẩn 802.11 a/b/g, và chuẩn 802.11g chỉ hỗ trợ băng thông tối đa ở mức 54 Mb/s.  Trong khi đó, để đảm bảo chất lượng hình ảnh thì băng thông trên hệ thống mạng có dây phải đáp ứng tới mức 70 đến 700 Mb/s.  Có thể thấy, mạng không dây có băng thông thấp hơn rất nhiều so với mạng có dây, và yếu tố này thường bị bỏ qua trong quá trình thiết kế.

Cách tính toán băng thông trong hệ thống mạng không dây và có dây hoàn toàn khác nhau. Với mạng có dây, nếu bạn nói rằng bạn đang có băng thông 100 Mb/s, điều này có nghĩa là bạn có 100 Mb/s upload và 100 Mb/s khác dùng download. Ngược lại, ở một mạng không dây, nếu bạn nói rằng bạn có băng thông 54 Mb/s thì đó là tổng cho cả hai luồng upload và download. Một vài hệ thống wireless được cố định dùng một nửa băng thông cho upload và nửa cho download. Đây là một vấn đề lớn ảnh hưởng đến các wireless camera bởi vì gần như tất cả wireless camera đều sử dụng băng thông theo một hướng (upload). Vì vậy, để tối ưu hóa băng thông cho các wireless camera, hãy đảm bảo rằng hệ thống wireless cho phép chúng ta cấu hình hóa toàn bộ băng thông để upload.

Hệ thống mạng không dây thường dễ bị ảnh hưởng từ môi trường dẫn đến băng thông bị giảm. Các yếu tố như vật cản, nhiễu sóng từ các điện thoại di động, lò vi sóng…là các nguyên nhân chính. Ngoài ra, hướng của ăng-ten thu phát sóng nếu điều chỉnh không chính xác cũng làm băng thông giảm. Trong ví dụ bên trên, hệ thống wireless 54 Mb/s chỉ cung cấp 27 Mb/s cho luồng video. Tuy nhiên, khi bị ảnh hưởng từ điều kiện môi trường thì có thể làm giảm băng thông chỉ còn 13,5 Mb/s.

2. Phạm vi phủ sóng

Khoảng cách lắp đặt wireless camera so với thiết bị phát sóng (access point) cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của thiết bị này. Để các wireless camera hoạt động tốt, khoảng cách tối ưu giữa thiết bị phát sóng và camera phải không quá 100m. Đối với những khoảng cách xa hơn 100m chúng ta cần phải sử dụng thêm những thiết bị khuếch đại đầu cuối bao gồm tranceiver và ăng-ten để tăng độ khuếch đại của tín hiệu. Mô hình này hoạt động theo hình thức cầu nối point-to-point.

Một số yếu tố như vật cản, hạn chế tần số, hạn chế nguồn phát… là những nguyên nhân làm giảm phạm vi phủ sóng của access point. Trong đó vật cản là tác nhân gây ra ảnh hưởng nhiều nhất. Hầu hết các hệ thống giám sát hình ảnh wireless phát sóng ở phạm vi tần số từ 2,4 Ghz đến 5,8 Ghz và các sóng này dễ dàng bị chặn bởi các vật cản như tòa nhà hoặc cây cối. Ví dụ, bạn muốn truyền tín hiệu đến một tòa nhà xa 100m nhưng nếu có một tòa nhà khác ở giữa, tín hiệu sẽ bị cản và liên kết sẽ không thể thực hiện.

Các thiết bị wireless thường được lắp các ăng-ten để hỗ trợ cho việc thu phát và điều chỉnh hướng sóng. Vì vậy, khi lắp đặt chúng ta cần chú ý đến hướng phát sóng của ăng-ten để đảm bảo rằng các wireless camera nằm trong phạm vi phủ sóng của các AP. Ở một số trường hợp nhằm khắc phục các hạn chế về nguồn phát, các ăng-ten chuyên dụng sẽ được dùng như ăng-ten định hướng, ăng-ten yagi… nhưng chúng cần phải được lắp đặt thật chính xác; nếu không các wireless camera sẽ không kết nối được vào mạng

3. Số lượng camera triển khai

Số lượng camera trên một hệ thống wireless thường bị hạn chế do giới hạn băng thông và khoảng cách nơi camera có thể được lắp đặt. Trong bất kỳ kết nối wireless nào, với các camera lắp đặt không xa hơn 1 km từ nơi phát tín hiệu thì số lượng camera tối đa mà thiết bị phát sóng có thể hỗ trợ được là từ 5 đến 15 thiết bị. Số lượng wireless camera có thể được tăng lên bằng cách sử dụng thêm nhiều thiết bị phát sóng wireless hoặc bằng cách kết hợp mạng không dây và có dây.

Việc lựa chọn chuẩn nén và độ phân giải là những yếu tố quan trọng trong việc tính toán được số lượng các camera có thể lắp đặt. Trong mạng có dây, nơi băng thông mạng phổ biến từ 70 Mb/s trở lên thì camera có thể hoạt động mà không cần tính toán đến chế độ nén hình ảnh. Tuy nhiên, trong mạng không dây, với băng thông hỗ trợ tối đa chỉ 54 Mb/s thì một camera sử dụng chuẩn nén MJPEG có thể tiêu thụ tất cả băng thông hiện có. Việc này sẽ làm giảm số lượng camera có thể lắp đặt trong cùng một vùng phủ sóng.

Wireless Camera đang dần thay thế camera analog để trở thành lựa chọn tối ưu trong hệ thống giám sát an ninh bởi các tính năng vượt trội, giải pháp quản lý hiệu quả, chi phí và đặc biệt là tiết kiệm tối đa thời gian thi công. Tuy nhiên để đảm bảo wireless camera hoạt động ổn định đòi hỏi hệ thống mạng không dây phải được được thiết kế và tính toán cẩn thận.

Trần Ngọc Thanh