WestPoint · Xarxes i comunicacions
La imatge va a salts, i la culpa no és de la càmera.
Disseny, muntatge i posada a punt de la xarxa per on passa tot: cablejat, fibra, commutadors, alimentació pel mateix cable de xarxa, separació de xarxes i l'enllaç amb l'exterior. Ningú se la mira fins que falla, i decideix si un sistema de vídeo funciona o va fent salts.
Una xarxa mal dimensionada no dona cap error.
Dona fotogrames perduts. I els fotogrames perduts ningú els relaciona amb la xarxa.
La trucada comença gairebé sempre igual: les imatges es veuen estranyes. Van a salts, de vegades es queden congelades dos segons, i en revisar un enregistrament hi ha forats. Ningú ha tocat res. L'enregistrador no es queixa. Les càmeres estan totes enceses.
Es canvia la càmera, i continua. Es canvia l'enregistrador, i continua. Es truca al qui va posar les càmeres i diu que les càmeres estan bé, i té raó: el problema és al camí entre les dues coses, i aquest camí no té cap llum vermella que s'encengui. Quan una xarxa va justa, el que fa és llençar paquets — i un paquet de vídeo que es llença no es torna a demanar.
Això és l'incòmode de les xarxes: no fallen, es degraden. Aguanten el dia de la posada en marxa, amb vint càmeres i ningú més treballant. Comencen a anar justes el mes que s'amplien a quaranta, o a l'hora en què arrenca la còpia de seguretat de l'empresa, o el dia de calor en què un commutador ficat en un armari tancat es posa a quaranta-cinc graus. La factura la paga la imatge.
El vídeo no és trànsit d'oficina.
I les xarxes de les empreses estan dimensionades per a trànsit d'oficina.
Una persona treballant genera ràfegues: obre un correu, descarrega un fitxer i es queda deu minuts sense demanar res. La xarxa d'una oficina està pensada per a això — molta capacitat de punta i gairebé tot el temps buida.
Una càmera fa just el contrari. Comença a enviar el dia que s'encén i no para: el mateix cabal, totes les hores, tots els dies, també de matinada i també a l'agost. No té pauses. I no és una: són totes alhora, en la mateixa direcció i cap al mateix lloc, que és l'enregistrador.
D'aquí surt el compte que gairebé mai es fa. Quaranta càmeres enviant quatre megabits per segon són cent seixanta megabits constants entrant pel port d'un enregistrador. Amb un enllaç de gigabit sembla que hi sobra lloc, fins que s'hi afegeixen vint càmeres, es puja la qualitat d'unes quantes per llegir matrícules i tres persones es posen a mirar en directe — que és trànsit de sortida, a més del d'entrada.
I el cabal no és el del full de característiques. Una càmera que mira un passadís buit comprimeix bé i gasta poc; la mateixa mirant un aparcament amb arbres movent-se de nit pot gastar el triple. Una xarxa es dimensiona pel pitjor moment del dia, no per la mitjana.
Per què les càmeres no van a la xarxa de l'oficina.
Posar-les-hi no costa res el primer dia. El que costa ve després, i ve de dos llocs diferents.
El primer és el soroll. En una xarxa plana tot conviu sense que ningú mani: el vídeo constant de les càmeres, la còpia de seguretat nocturna, l'actualització que es descarrega sola en cinquanta ordinadors i la videotrucada de direcció. Qui arriba tard perd, i el vídeo arriba tard uns quants cops al dia.
El segon és més seriós. Una càmera és un ordinador petit penjat d'un pal, moltes vegades al carrer, amb el seu programari i les seves claus — i força sovint amb la clau que venia de fàbrica, perquè canviar dues-centes claus és feina i no es veu. En una xarxa plana, qui arriba a aquesta càmera ha arribat a la comptabilitat. No cal ningú sofisticat: n'hi ha prou amb un cable a l'abast de la mà en un aparcament.
Separar les dues coses és posar les càmeres a la seva pròpia xarxa, decidir què pot parlar amb què i tancar la resta. L'enregistrador parla amb les càmeres. El lloc de seguretat parla amb l'enregistrador. Les càmeres no parlen entre elles, no surten a internet i no veuen ni un sol ordinador de l'empresa. El que no està permès, no passa.
Gairebé mai comencem de zero: ja hi ha una xarxa i hi ha algú d'informàtica que la porta i que no vol dos-cents aparells a dins. Té raó, i aquesta conversa va bé si arribem amb el compte fet de quant trànsit hi posarem i de què no li demanarem mai a la seva xarxa. I si la xarxa que hi ha no dona l'abast, es diu abans de signar i no al tercer mes.
El corrent pel mateix cable.
Alimentar la càmera pel cable de xarxa estalvia mitja instal·lació. També és on més vegades hem trobat el problema que un altre no trobava.
Cada càmera demana una quantitat de corrent, i el commutador que les alimenta té un total per repartir entre tots els seus ports. Aquest total gairebé mai dona per a tots els ports alhora demanant el màxim, i això ve escrit en una línia del full de característiques que es llegeix poc. Vint-i-quatre ports no són vint-i-quatre càmeres grans, i cal deixar marge: d'aquí a dos anys algú afegirà dues càmeres als ports que sobraven.
A més, el consum no és el de l'etiqueta. Una càmera amb escalfador i amb motor de zoom demana força més en una nit de gelada que en la tarda de maig en què es va provar tot. I això dona una de les avaries més difícils de trobar: unes càmeres es reinicien de matinada i al matí estan perfectes, així que ningú veu res estrany quan mira.
I després hi ha el cable. Un cable de xarxa que sembla igual però és d'alumini recobert de coure aguanta les dades i no aguanta el corrent: escalfa, perd tensió pel camí i la càmera del final del tram es queda curta. No hi ha manera de veure-ho mirant, i és una de les primeres coses que comprovem quan una instal·lació es reinicia sola.
El que es decideix al projecte de xarxa.
Sis decisions. Cap es pot canviar barata després de passar el cable.
- Fins on arriba el coure. Un tram treballa bé fins a uns cent metres, i aquests cent metres inclouen el que puja pel pal i el que fa voltes dins de l'armari, que sempre és més del que fa el plànol. A partir d'aquí no s'estira: armari intermedi, o fibra.
- Quan toca fibra. Entre edificis, sempre: a més de la distància, la fibra no porta electricitat, i dos edificis units per coure comparteixen també les tempestes i les diferències de terra. Un llamp llunyà s'ha endut més commutadors per aquest camí que per cap altre. Dins d'un edifici, per a les distàncies llargues i per al tram que uneix armaris, que és el que porta el trànsit de tothom.
- Quins commutadors. Un de gestionat permet separar xarxes, veure quant trànsit passa per cada port, apagar un port a distància i posar el vídeo per davant de la còpia de seguretat quan no hi cap tot — encara que la prioritat no crea capacitat: si la xarxa va curta, només tria qui es queda fora. Un de no gestionat és una caixa que reparteix i no explica res: el dia que hi ha un problema, no hi ha per on començar a mirar.
- Què passa si es talla un cable. Amb tot penjant d'un sol recorregut, tallar el tram que surt de l'armari deixa cega la branca sencera. Tancar el camí en anell, amb dues rutes possibles, fa que la xarxa es recompongui sola gairebé abans que ningú ho noti. No a tot arreu: allà on quedar-se cec una tarda costa diners.
- Com es reparteixen les adreces. Cada càmera amb la seva, sempre la mateixa, escrita i documentada. Quan es reparteixen soles n'hi ha prou amb un tall de llum perquè dues càmeres es canviïn de lloc: les imatges continuen arribant, però el que l'enregistrador guarda com a moll de càrrega és el vestidor. Es descobreix mesos després, buscant una altra cosa.
- L'enllaç amb el carrer. Mirar les càmeres des de fora o avisar una central fa servir el sentit de pujada de la connexió, que a gairebé tots els contractes és el petit: cent megues de baixada i deu de pujada són deu per al vídeo. I cal decidir com es mira des de fora — un túnel xifrat fins a la xarxa de càmeres, no una càmera publicada a internet amb la seva clau de fàbrica.
El que no fem.
No posem càmeres a la xarxa de l'empresa per estalviar-nos el commutador. Hi ha instal·lacions petites on compartir-la és raonable si se separa bé el trànsit; el que no fem és fer-ho per preu i no dir-ho.
No dimensionem amb la mitjana. Una xarxa calculada amb el cabal mitjà de les càmeres funciona de mitjana. Les coses que importen passen de nit, amb pluja, amb tot movent-se i amb algú mirant en directe.
No deixem una xarxa sense documentar. Un armari amb quaranta cables iguals i sense etiquetar converteix cada avaria de deu minuts en una avaria de dues hores, i això es paga durant anys.
I no som els més barats. La diferència entre una xarxa que aguanta i una que sembla que aguanta és en material que no es veu i en càlcul que no té unitats, i les dues coses es poden treure d'un pressupost sense que es noti fins molt després.
Com ho comproves tu mateix.
Cinc coses, sense coneixements tècnics, a la instal·lació que ja tens.
- Obre l'armari on hi ha el commutador de les càmeres i toca l'aire. Si està tancat, calent i amb pols, allà hi ha un problema esperant el primer dia de calor — i un commutador que es rosteix no avisa, es reinicia.
- Pregunta si les càmeres són en una xarxa separada dels ordinadors. Si ningú no ho sap del cert, no ho estan.
- Demana la llista de quina càmera té quina adreça i a quin port de quin commutador està endollada. Si no existeix, cada avaria començarà per fabricar-la.
- Mira seguits un enregistrament de l'hora punta i un altre de matinada del mateix lloc. Si el de l'hora punta va a salts i l'altre no, no és la càmera.
- Pregunta què passa si es talla el cable que va a l'edifici del costat. La resposta ha de ser una frase, no una cara.
Les altres set àrees.
La xarxa és per on passa tota la resta: el vídeo, l'avís de l'alarma, l'ordre que obre una porta. Per això es projecta amb elles i no després.
Les vint marques amb què muntem xarxa.
I una cosa per endavant, perquè en xarxes és la que més importa: gairebé sempre ja hi ha un equip de TI amb criteri propi i amb la seva marca. Arribar imposant la nostra és la manera més ràpida d'encallar un projecte — ens adaptem a la xarxa que hi ha, i quan de debò no es pot, s'explica per què.
El que pregunten sobre la xarxa.
Les que més es repeteixen. N'hi ha 28 sobre això, i les altres 22 són a l'índex de preguntes.
Totes les preguntes, per tema▸Per què en posar càmeres va començar a anar malament la xarxa de l'oficina?
Perquè el vídeo no s'assembla a res del que hi havia abans en aquesta xarxa. Una persona treballant genera ràfegues: obre un correu, descarrega un fitxer i es queda deu minuts sense demanar res. La xarxa d'una oficina està dimensionada per a això, molta capacitat de punta i gairebé tot el temps buida. Una càmera fa just el contrari: comença a enviar el dia que s'encén i no para, el mateix cabal, totes les hores, també de matinada i també a l'agost.
I no és una. Són totes alhora, en la mateixa direcció i cap al mateix lloc, que és l'enregistrador. Aquí és on s'estreny el camí, i on una xarxa que semblava sobrada comença a descartar paquets.
Un paquet de vídeo que es descarta no es torna a demanar. Per això el símptoma no és un missatge d'error, sinó imatge a salts i forats a l'enregistrament que ningú relaciona amb la xarxa.
▸Què li passa exactament a una xarxa normal quan hi endolles càmeres?
Es degrada en comptes de fallar, que és el que la fa difícil de diagnosticar. Aguanta el dia de la posada en marxa, amb vint càmeres i ningú més treballant. Comença a anar justa el mes que s'amplien a quaranta, o a l'hora en què arrenca la còpia de seguretat de l'empresa, o el dia de calor en què un commutador ficat en un armari tancat es posa a quaranta-cinc graus.
Mentrestant no s'encén cap llum vermella. L'enregistrador no es queixa, les càmeres estan totes enceses i ningú ha tocat res. Es canvia la càmera i continua igual; es canvia l'enregistrador i continua igual, perquè el problema és al camí entre les dues coses.
La manera més ràpida de confirmar-ho sense aparells és mirar seguits un enregistrament de l'hora punta i un altre de matinada del mateix lloc. Si el de l'hora punta va a salts i l'altre no, no és la càmera.
▸Quanta amplada de banda consumeix una càmera?
Depèn de quatre coses, i es calcula abans de comprar res: la resolució, els fotogrames per segon, el còdec amb què comprimeix i —la que més mana i menys es mira— el que té al davant. Amb aquestes quatre s'estima; amb la càmera posada es mesura, que és l'únic que val.
Un exemple, i és només un exemple: una càmera de quatre megapíxels a dotze imatges per segon comprimint en H.265, mirant un passadís interior pel qual gairebé no passa ningú, es pot moure en l'entorn de tres megabits per segon. La mateixa càmera apuntant a un aparcament amb arbres movent-se de nit se'n pot anar al triple, perquè el compressor ha de redibuixar molta més imatge. La xifra de la teva instal·lació no és cap de les dues: és la que surti de la teva escena.
Els fulls de característiques donen un màxim teòric o un valor mitjà de laboratori, i amb cap dels dos es dimensiona una xarxa. Es dimensiona pel pitjor moment del dia, que és de nit, amb pluja, amb tot movent-se i amb algú mirant en directe.
Xarxes: com es dimensiona per a vídeo Càmeres: resolució i el que consumeix cadascuna
▸Com es calcula l'amplada de banda de tota la instal·lació?
Se suma el cabal de pic de cada càmera —no el mitjà— i es mira per on ha de passar aquesta suma. El compte es fa per trams, no una vegada: l'enllaç de pujada de cada commutador d'accés, l'enllaç entre armaris, el port per on entra tot a l'enregistrador i la sortida a internet si es mira des de fora.
Un exemple amb números d'exemple: quaranta càmeres a quatre megabits per segon de pic són cent seixanta megabits constants entrant pel port de l'enregistrador. Amb un enllaç de gigabit sembla que hi sobra lloc, fins que s'hi afegeixen vint càmeres, es puja la qualitat d'unes quantes per llegir matrícules i tres persones es posen a mirar en directe, que és trànsit de sortida a més del d'entrada.
L'error clàssic és al tram intermedi: un commutador de vint-i-quatre ports de gigabit amb un sol enllaç de gigabit cap a l'armari principal pot rebre molt més del que pot treure. Amb ordinadors no es nota, perquè ningú treballa alhora. Amb càmeres sí. I a tot això se li deixa marge per a les càmeres que arribaran, perquè sempre arriben.
Xarxes: com es dimensiona per a vídeo Enginyeria: dimensionar abans de comprar
▸Què canvia entre H.264 i H.265?
H.265 comprimeix força millor: amb la mateixa imatge i la mateixa escena es pot moure en l'entorn de la meitat del cabal d'H.264. Quant baixi de debò depèn del que s'estigui enregistrant i de com estigui configurada la càmera, així que és una estimació per al projecte, no una promesa per al contracte.
El que costa és descomprimir. Un mosaic de setze càmeres en H.265 demana més múscul al lloc que mira i al servidor que en H.264, i hi ha enregistradors i clients antics que directament no el reprodueixen. Per això el còdec no es tria mirant només la càmera: es tria mirant la cadena sencera.
I gairebé tots els fabricants tenen a sobre la seva pròpia compressió intel·ligent, que baixa molt el cabal en escenes quietes i gairebé gens en les mogudes. Ajuda, però cal comprovar que l'enregistrador l'entén i que no espatlla la imatge just quan passa alguna cosa, que és quan cal.
Xarxes: com es dimensiona per a vídeo Càmeres: compressió i qualitat d'imatge
▸Per què dues càmeres del mateix model consumeixen diferent?
Per l'escena. Un compressor de vídeo guarda sobretot el que canvia d'una imatge a la següent: si no canvia res, gairebé no genera dades; si canvia tot, en genera moltíssimes. Una càmera que mira una porta tancada i una altra que mira un aparcament amb arbres són el mateix aparell fent dues feines que no s'assemblen.
D'aquí surten dues coses que sorprenen. La primera és que les càmeres d'exterior són gairebé sempre les cares en cabal. La segona és que el pic arriba de nit: amb poca llum el sensor posa gra a la imatge, i el gra és canvi, així que el compressor el tracta com a moviment i engreixa. La pluja, la neu i les fulles al vent fan el mateix.
Per això una xarxa calculada amb el cabal mitjà de les càmeres funciona de mitjana, i les coses que importen no passen de mitjana.
Xarxes: per què el vídeo la satura Càmeres: què canvia segons l'escena
Començar
Les imatges van a salts?
Explica'ns quantes càmeres hi ha, per on passen, quins commutadors hi ha posats i a quina hora del dia es nota el problema. Amb això et podem dir si el que falta és xarxa o és una altra cosa. Si és una altra cosa, t'ho diem igualment.