راه اندازی شبکه بی سیم دوربین مداربسته : انتقال بی سیم تصاویر دوربین مداربسته (قسمت دوم : آنتن ها )

استفاده از آنتن داخلی امواج رادیویی (وایرلس) در دوربینهای مداربسته تحت شبکه بسیار رایج شده است و دوربینهای مداربسته مجهز به این آنتن ها از برد کوتاهی پشتیبانی می کنند و بیشتر برای استفاده عادی کاربران کارایی دارند. در موقعیتهای خاص و نیاز حرفه ای بحث فرق می کند.

تقریبا کمتر از 2 درصد دوربینهای مداربسته از شبکه بی سیم داخلی بهره می برند که نزدیک به 90 درصد از این دوربینهای مداربسته، دوربینهای مداربسته Cube(مکعبی) هستند.

در مواردی که نیاز به راهکاری حرفه ای احساس شود استفاده از دوربین مداربسته تحت شبکه متصل به یک دستگاه انتقال رادیویی/وایرلس تقریبا ضروری است. بدین صورت که دستگاه فرستنده/گیرنده بصورت پل رابطی بین دوربین مداربسته و آنتن خارجی و مستقل قرار خواهد داشت.

آنتن های Directional یا Omnidirectional (با قابلیت ارسال امواج در یک مسیر یا بصورت نقطه ای و گسترده)

در مورد دو نوع اصلی از آنتن های خارجی (مستقل در فضای آزاد) که در شبکه های وایرلس بکار می روند در ادامه توضیحات مختصری خواهیم داد :

Omnidirectional

آنتن های Omnidirectional یا نقطه ای با قابلیت ارسال همه جهته از انواعی است که تقریبا اکثر کاربران با آنها آشنایی دارند. دقیقا این آنتن ها را بر روی اکثر روترهای وایرلس دیده اید و در تصویر زیر برنگ مشکی رنگ و کمی پلاستیکی می بینید. مدلهای مورد استفاده در فضای آزاد دقیقا همین شمایل را دارند اما ممکن است بسته به حجم ارسال و دریافت طول بیشتری داشته باشند(1 تا 1.5 متر).

Directional

این آنتن ها با توجه به نامشان قادرند امواج را در یک مسیر مشخص ارسال نمایند. این آنتن های ارتباط بی سیم می توانند با توجه به طول موج ارسالی شکلهای متنوعی داشته باشند. بعضی از این آنتن ها دارای زاویه پوشش 15 درجه افقی و یا کمتر هستند، درحالی که بعضی از آنها می توانند تا 100 درجه یا بیشتر نیز تحت پوشش قرار دهند. البته باید توجه کنید که نوع آنتن (Yagi، Sector، Patch، Parabolic و ..) بتنهایی بر روی موج ارسالی اثرگذار و محدود کننده نخواهد بود. بلکه عوامل مهم و متنوع دیگری نیز موثر خواهند بود.

عملکرد

انتخاب آنتن مناسب باید براساس عوامل بسیاری صورت بپذیرد اما با دقت به نکات کلیدی زیر می توان انتخاب متعادلی داشت:

• آنتن های Omnidirectional نصب بسیار ساده ای دارند و تقریبا می شود گفت تنظیمات خاصی ندارد اما برای ارسال با برد کوتاه مناسب هستند. باید در مواقعی بکار گرفته شوند که مثلا نیاز به اتصال چندین دوربین مداربسته به یک نقطه مرکزی وجود داشته باشد.
• آنتن های Directional از نوع Patch و Sector بدلیل ارسال امواج با طول موج پایینتر دارای کارایی مناسبی در ارسال امواج به فواصل طولانی هستند. این آنتن ها در هر دو حالت داخلی و خارجی قابل استفاده اند که در فضای آزاد هم قادرند به عنوان آنتن مشترک برای ارسال امواج متنوع استفاده شود. ممکن است نیاز باشد برای داشتن امواج مشترک و پیچیده قویتر و بهینه تر بسیار دقیق نصب شوند که ممکن است با کمی تغییر مسیر وزش باد یا نوسانات و لرزشهای محیطی با چالش روبرو شود.
• آنتن های پیشرفته تر Directional مثل مدل Parabolic پرقدرت ترین سیگنالها را ایجاد می کنند اما بدلیل طول موج بسیار کوتاه تولیدی برای هدف گیری با سختی روبرو می شوید. معمولا برای نصب این آنتن ها به نیروی متخصصی نیاز خواهد بود. این آنتن ها اغلب با استفاده از دستگاههای هدف یابی لیزری و سنجش قدرت سیگنال و دیگر تجهیزات پیچیده نصب می شوند و معمولا بدلیل ارتعاشات و لرزشهای محیطی بیشتر از دیگر انواع آنتن ها دچار مشکل می شوند.

قدرت امواج و گیرایی

دریافت امواج بسیار مهم است زیرا همه چیز به این موضوع بر می گردد و سیگنال هر چه مسیر بیشتری را بتواند طی نماید با موانع بیشتری دست و پنجه نرم می کند و امکان رسیدن به مقصد کمتر خواهد شد. آنتن های Omnidirectional معمولا قدرت کمی در حد 3dB دارند در حالی که آنتن های Direcrional می توانند 24dB یا بیشتر خروجی داشته باشند.

برد امواج در فضای آزاد(میرایی امواج)

پارامترهای مهمی که برد ممکن یک موج را تعیین می کنند :

• فرکانس مورد استفاده : هرچه فرکانس بالاتر(طول موج بالا) باشد مسیر کوتاه تری را طی خواهد نمود. برای مثال موج 5.8Ghz در شرایط ثابت برد کمتری نسبت به موج 2.4Ghz خواهد داشت.
• گیرایی (Gain) یا قدرت دریافت و ارسال آنتن مورد استفاده : هر چه این قابلیت بیشتر باشد امواج قادرند مسافت بیشتری را طی کنند. مثلا از آنتنی با 24dB قدرت بجای مدل 12dB برای فواصل بیشتر استفاده شود.
• میزان حساسیت مورد نیاز رسیور : هرچه این میزان بیشتر باشد برای بدست آوردن امواج مشکلی نیست اما معمولا پهنای باند کمتری در دسترس خواهد بود.
• توان انتقال امواج رادیویی: اکثر سیستمهای نظارت تصویری وایرلس از امواج معین و استانداردی استفاده می کنند که سقف و میزان توان خروجی مشخصی دارند و میزان محدودیت در فواصل ارسال مشخص خواهد بود. مثلا بر خلاف آنچه در مراکز ارسال تصاویر تلویزیونی با افزایش توان خروجی امواج در فرکانسهای پایین رخ می دهد.

بدلیل محاسبات پیچیده ای که در مورد آخر با آن روبرو هستید اغلب کاربران از یک نرم افزار محاسب استفاده می کنند که در آن فاصله، فرکاس و نوع آنتن و کابل و حساسیت رسیور قابل تغییر بوده و خروجی مورد نظر را دریافت می کنند. برای نمونه در تصویر زیر خروجی عدد 5.8GHz می باشد.

در ادامه این مقاله در هفته آینده در مورد فرکانسها صحبت خواهیم کرد.