حساب عرض النطاق الترددي

عرض النطاق الترددي الذي تحتاجه الوصلة يساوي تقريبًا عدد الكاميرات × معدل بت الكاميرا الواحدة × 1.3، حيث 1.3 هامش أمان بنسبة 30% للعرض المباشر وذروات معدل البت، وهو الهامش نفسه الذي تستخدمه حاسبة موقع KDT. فمثلًا، 16 كاميرا بدقة 4 ميغابكسل بترميز H.265 و25 إطارًا/ثانية تحتاج كل منها إلى نحو 3 Mbps، أي 16 × 3 = 48 Mbps، ومع الهامش 48 × 1.3 = 62.4 Mbps، وهو ما تتحمّله وصلة بسرعة 100 Mbps. أما الكاميرات الـ16 نفسها بترميز H.264 فتحتاج كل منها إلى نحو 6 Mbps، أي 96 Mbps، أو 124.8 Mbps مع الهامش، وهذا يتطلب وصلة غيغابت. أجرِ هذا الحساب لكل وصلة على المسار على حدة: الوصلات الصاعدة (Uplink) للمحوّلات، ومنفذ المسجّل (NVR) وعرض النطاق الترددي الوارد فيه، وعند المشاهدة عن بُعد سرعة الرفع (Upload) لاتصال الإنترنت في الموقع.

افتح حاسبة مساحة التخزين في قسم «خدمات ما بعد البيع» على موقع KDT (المسار ‎/after-sales/storage-calculator‎)؛ فهي تقدّر عرض النطاق الترددي للشبكة إلى جانب مساحة القرص. أدخل لكل مجموعة من الكاميرات المتشابهة العدد والدقة وبرنامج الترميز ومعدل الإطارات ونشاط المشهد، لترى معدل البت لكل كاميرا ولكل مجموعة، ثم الإجمالي تحت «إجمالي معدل البت (عرض نطاق الشبكة)». وتبيّن الصفحة أيضًا ما إذا كانت وصلة 100 Mbps كافية، أو تلزم وصلة غيغابت، أو تلزم عدة مسجّلات أو وصلة 10 غيغابت؛ وتتضمن هذه النصيحة هامش 30% مسبقًا، ولا تؤثر فيها ساعات التسجيل ولا أيام الاحتفاظ. وتحسب الحاسبة بثًّا واحدًا لكل كاميرا، لذا أضف بنفسك البثوث الفرعية والمشاهدين عن بُعد وأي حركة أخرى على الوصلات نفسها، وإذا أردت أن يراجع خبراء KDT النتيجة فأرسل إليهم الرابط من زر «نسخ الرابط».

معدل البت (Bitrate) هو كمية بيانات البث الواحد في الثانية، مثل 4 Mbps لكاميرا واحدة؛ أما عرض النطاق الترددي (Bandwidth) فهو قدرة الوصلة أو الجهاز على تمرير البيانات، مثل 100 Mbps أو 1 Gbps؛ وأما الإنتاجية (Throughput) فهي السرعة المقيسة فعليًا بعد احتساب الترويسات وظروف الشبكة، وهي دائمًا أقل من السرعة الاسمية. والتصميم يعني التأكد من أن مجموع معدلات بت البثوث التي تمر عبر وصلة ما، مضافًا إليه هامش، يبقى أقل من إنتاجيتها الفعلية. وشبكة Ethernet ثنائية الاتجاه الكامل (Full-duplex): فوصلة الغيغابت تتسع لـ1 Gbps في كل اتجاه، وحركة تسجيل الكاميرات تسير في اتجاه واحد في الغالب (من الكاميرا إلى NVR)، فاحسب هذا الاتجاه.

القيم المرجعية لحاسبة موقع KDT لكاميرا واحدة عند 25 إطارًا/ثانية ونشاط متوسط في المشهد وترميز H.264 هي تقريبًا: 2 Mbps لدقة 1 ميغابكسل (720p)، و4 Mbps لدقة 2 ميغابكسل (1080p)، و6 Mbps لدقة 4 ميغابكسل، و8 Mbps لدقة 5 ميغابكسل، و12 Mbps لدقة 8 ميغابكسل (4K). وبترميز H.265 تنخفض هذه القيم إلى النصف تقريبًا (1 و2 و3 و4 و6 Mbps)، ومع ترميز ذكي مثل H.265+ تبلغ نحو 0.3 من قيمة H.264. وتعدّل الحاسبة معدل البت بنسبة معدل الإطارات إلى 25 مرفوعة إلى الأس 0.85، فيحتاج 15 إطارًا/ثانية إلى نحو 65% و30 إطارًا/ثانية إلى نحو 117% من معدل بت 25 إطارًا/ثانية، وتضرب المشاهد المزدحمة في 1.5 والهادئة في 0.6. وهذه أرقام مرجعية للتخطيط؛ وفي النظام المركّب اقرأ القيم الفعلية من إعدادات الكاميرا أو المسجّل.

تُقاس سرعات الشبكة بالبت في الثانية (الحرف الصغير b، كما في Mbps)، بينما تُقاس أحجام الملفات وبرامج التنزيل بالبايت (الحرف الكبير B، كما في MB/s)، والبايت الواحد يساوي 8 بتات، لذا اقسم Mbps على 8 للحصول على MB/s. ولهذا يكون أقصى تنزيل لاتصال إنترنت بسرعة 20 Mbps هو 2.5 MB/s، ولوصلة 100 Mbps هو 12.5 MB/s، ولوصلة غيغابت هو 125 MB/s. وفي الواقع تأخذ ترويسات البروتوكولات بضعة في المئة، فلا يتجاوز نسخ ملف عبر Ethernet غيغابت في أفضل الأحوال نحو 110 إلى 118 MB/s. كما أن وحدات الشبكة عشرية (1 Mbps = 1,000,000 بت في الثانية)، فمعدل البت 4096 Kbps المضبوط في الكاميرا يساوي 4.096 Mbps.

لا. هذا السطر هو النطاق الذي يمكن ضبط معدل البت ضمنه (تذكر أوراق بيانات عدة طرازات من KDT بدقة 6 و8 ميغابكسل النطاق من 11 Kbps إلى 16 Mbps، وكثير من طرازات 4 و5 ميغابكسل النطاق من 11 Kbps إلى 10 Mbps)، وليس ما ترسله الكاميرا فعلًا. فالحركة الفعلية هي معدل البت المضبوط لكل بث: القيمة الثابتة في نمط CBR، أو أي قيمة حتى الحد الأقصى المضبوط في نمط VBR. صمّم الشبكة على أساس القيم التي ستضبطها فعلًا، لكن إذا تُركت الكاميرات على حد أقصى مرتفع فيجب أن تتحمّل الشبكة هذا الحد الأقصى من جميعها في الوقت نفسه.

عند جودة صورة متقاربة يحتاج H.265 عادةً إلى معدل بت أقل بنسبة 30 إلى 50% من H.264، وتعتبره حاسبة موقع KDT نصف H.264؛ أما الترميزات الذكية (المذكورة في أوراق بيانات كاميرات KDT باسم H.264+ وH.265+) فتخفض المتوسط أكثر، وتحسبها الحاسبة بـ0.3 من معدل بت H.264. مثال: تحتاج 24 كاميرا بدقة 2 ميغابكسل إلى 24 × 4 = 96 Mbps بترميز H.264، أو 124.8 Mbps مع هامش 30%، وهذا يتجاوز ما تتحمله وصلة 100 Mbps، بينما لا تحتاج مع H.265 إلا إلى 48 Mbps (62.4 Mbps مع الهامش). ويتركّز توفير الترميز الذكي في المتوسط: فعندما يزدحم المشهد يعود معدل البت إلى الارتفاع نحو الحد الأقصى المضبوط، لذا صمّم وصلات الشبكة على أساس هذا الحد الأقصى لا على المتوسط. ولا يتحقق هذا التوفير إلا إذا دعمت الكاميرا والمسجّل وبرنامج العرض أو التطبيق هذا الترميز جميعًا.

في نمط CBR ترسل الكاميرا معدل بت شبه ثابت، فيكون حمل الشبكة متوقعًا لكن جودة الصورة تنخفض عندما يصبح المشهد معقدًا؛ أما في نمط VBR فيتغير معدل البت بحسب المشهد حتى الحد الأقصى الذي تضبطه، فيكون المتوسط أقل لكن الذروات تبلغ هذا الحد. وعند حساب عرض النطاق الترددي خطّط دائمًا على أساس الحد الأقصى لـVBR لأن الذروات تتزامن؛ ففي الليل يرفع ضجيج الصورة معدل بت جميع الكاميرات معًا. فمثلًا قد لا يتجاوز متوسط 16 كاميرا بحد أقصى VBR قدره 4 Mbps نحو 2 Mbps لكل منها، لكن يجب تصميم الوصلة الصاعدة لـ16 × 4 = 64 Mbps، أو 83.2 Mbps مع هامش 30%. وكنقطة بداية اضبط الحد الأقصى على القيمة المعتادة للدقة (نحو 3 Mbps لكاميرا 4 ميغابكسل بترميز H.265) وحتى 1.5 ضعفها للمشاهد المزدحمة، وارفعه إذا ظهرت تشوهات مربّعة في صورة الليل أو في الأجسام المتحركة.

البث الرئيسي (Main stream) يحمل الدقة الكاملة ويُستخدم للتسجيل ولعرض كاميرا واحدة بملء الشاشة؛ أما البث الفرعي (Sub-stream) فهو نسخة منخفضة الدقة بمعدل بت يتراوح عادةً بين 0.25 و1 Mbps تقريبًا، مخصصة للعرض المقسّم وتطبيقات الجوال، وتذكر أوراق بيانات KDT عدد البثوث لكل كاميرا، وعادةً ما يكون Dual Stream أو Triple Stream. يجب أن يستخدم العرض المقسّم البثوث الفرعية لأن كل خانة صغيرة في جميع الأحوال: فعرض 16 خانة بالبث الرئيسي لكاميرات 4 ميغابكسل بترميز H.265 يحتاج إلى 16 × 3 = 48 Mbps، بينما لا يحتاج بالبث الفرعي إلا إلى 16 × 0.5 = 8 Mbps. اضبط المسجّل (NVR) أو برنامج VMS أو تطبيق الجوال على عرض البث الفرعي في العروض متعددة الكاميرات، وعلى الانتقال إلى البث الرئيسي فقط عند فتح كاميرا واحدة بملء الشاشة. وإذا كان المسجّل يسحب البث الفرعي للمعاينة أيضًا، فاحسبه كذلك على الوصلات بين الكاميرات والمسجّل.

الإطار المرجعي (I-frame) صورة كاملة، وحجمه أكبر بعدة أضعاف من إطارات P التي تقع بين إطارين مرجعيين ولا تنقل إلا التغييرات؛ وكلما قصرت هذه الفاصلة ارتفع متوسط معدل البت. وتُضبط هذه الفاصلة عادةً على ما بين ضعف واحد وضعفين من معدل الإطارات، مثل 25 إلى 50 عند 25 إطارًا/ثانية، وتطيلها الترميزات الذكية تلقائيًا في المشاهد الثابتة. والفاصلة الأطول توفّر عرض النطاق الترددي، لكن الصورة تتأخر في التعافي بعد فقدان حزمة، ولا يمكن التنقل أثناء التشغيل إلا إلى الإطارات المرجعية، لذا تجنّب الفواصل الطويلة جدًا في الشبكات التي تفقد الحزم مثل الوصلات اللاسلكية. كما ترسل الإطارات المرجعية دفعات قصيرة أعلى من متوسط معدل البت، وهذا سبب آخر لترك هامش على كل وصلة.

ليس تمامًا: فمعدل البت يمثل بيانات الفيديو فقط، وتضيف ترويسات RTP وUDP أو TCP وIP وEthernet نحو 4 إلى 8% على الكابل. ويضيف الصوت بترميز G.711 نحو 64 kbps إلى جانب ترويساته، وكل بث آخر ترسله الكاميرا، مثل بث فرعي لمعاينة المسجّل، يُعدّ حركة إضافية. كما يتلقى كل عميل يتصل بالكاميرا مباشرة بطريقة Unicast نسخة خاصة به، فثلاثة مشاهدين للكاميرا نفسها يضاعفون الحركة على منفذها ثلاث مرات. ويغطي هامش 30% في حاسبة موقع KDT الترويسات والذروات المعتادة، لكن البثوث والمشاهدين الإضافيين يجب إضافتهم إلى الحساب بشكل منفصل.

عادةً لا: ففي معظم الأنظمة تواصل الكاميرا إرسال البث إلى المسجّل على مدار الساعة، لأن المسجّل يحتاج إلى البث المباشر للعرض الحي وكشف الأحداث والتسجيل المسبق (Pre-record)، لذا يوفّر التسجيل عند الحركة أو الأحداث أو وفق جدول زمني مساحةَ القرص لا عرضَ النطاق الترددي للشبكة. ولهذا تستخدم حاسبة موقع KDT ساعات التسجيل لحساب التخزين فقط، وتبني نصيحتها بشأن وصلة الشبكة على إجمالي معدل البت وحده. ولا تنخفض الحركة فعلًا إلا عند إيقاف البثوث، مثلًا عندما تسجّل الكاميرا على بطاقة الذاكرة الخاصة بها ولا تُشاهَد إلا عند الحاجة، أو عندما تُضبط بعض برامج VMS على سحب البث فقط أثناء المشاهدة أو تسجيل حدث.

تعتمد حاسبة موقع KDT هامشًا بنسبة 30%: فالوصلة تُعدّ كافية إذا اتسعت لإجمالي معدل البت × 1.3، أي أن تُحمَّل وصلة 100 Mbps بنحو 77 Mbps كحد أقصى، ووصلة الغيغابت بنحو 769 Mbps. ويغطي هذا الهامش ذروات VBR والدفعات القصيرة للإطارات المرجعية وترويسات البروتوكولات والعرض المباشر المعتاد. واترك هامشًا أكبر حيث تحمل الوصلة حركة أخرى مثل أجهزة الكمبيوتر المكتبية، أو حيث تكون لاسلكية، إذ يُفضَّل ألا يتجاوز الاستخدام فيها نحو نصف الإنتاجية الفعلية (Throughput) المقيسة. واحسب أيضًا الكاميرات التي تتوقع إضافتها في السنوات القليلة القادمة، لأن استبدال الوصلات الرئيسية لاحقًا يكلّف عادةً أكثر من اختيارها بالسعة الصحيحة من الآن.

أكثر الوسائل فعالية: استخدام H.265 أو ترميز ذكي (H.265+) بدل H.264؛ وخفض دقة الكاميرات التي لا تحتاج إلى تفاصيل دقيقة (ففي نموذج حاسبة موقع KDT تحتاج كاميرا 2 ميغابكسل إلى نحو ثلث معدل بت كاميرا 8 ميغابكسل)؛ وخفض معدل الإطارات للكاميرات الأقل أهمية (15 إطارًا/ثانية بدل 25 توفّر نحو 35%)؛ وضبط حد أقصى مناسب لمعدل البت. فمثلًا، 16 كاميرا بدقة 4 ميغابكسل بترميز H.264 و25 إطارًا/ثانية تحتاج إلى 96 Mbps؛ ومع H.265 ينخفض ذلك إلى 48 Mbps، ومع 15 إطارًا/ثانية إلى نحو 31 Mbps. استخدم البثوث الفرعية في العروض متعددة الكاميرات، واستخدم Multicast عندما يشاهد كثيرون الكاميرا نفسها. وافحص كل تغيير على صورة الليل والمشاهد المتحركة، لأن خفض معدل البت أكثر من اللازم يفسد الصورة.

اقسم السعة القابلة للاستخدام على معدل بت الكاميرا الواحدة: فمع هامش 30% في حاسبة موقع KDT تتسع وصلة 100 Mbps لنحو 77 Mbps ووصلة الغيغابت لنحو 769 Mbps. ومع كاميرات 4 ميغابكسل بترميز H.265 بنحو 3 Mbps يعني ذلك 25 كاميرا على وصلة 100 Mbps و256 كاميرا على وصلة غيغابت؛ ومع كاميرات 4 ميغابكسل بترميز H.264 أو كاميرات 4K بترميز H.265 بنحو 6 Mbps يصبح العدد 12 و128. وفي وصلة الغيغابت المتجهة إلى المسجّل (NVR) يكون الحد الفعلي غالبًا هو عرض النطاق الترددي الوارد إلى المسجّل نفسه، وهو عادةً أقل من سرعة منفذه الغيغابت. وقبل الاختيار أضف البثوث الفرعية والمشاهدين عن بُعد والكاميرات المستقبلية، واعتمد الحد الأقصى لـVBR لا المتوسط.

نعم: فبث الكاميرا الواحدة لا يتجاوز بضعة Mbps، وحتى الحد الأقصى 16 Mbps المذكور في أوراق بيانات معظم كاميرات KDT الشبكية أقل بكثير من 100 Mbps؛ كما تذكر أوراق البيانات هذه أن منفذ Ethernet في الكاميرا نفسها بسرعة 10/100 Mbps. أما الاختناق فيقع في الوصلة الصاعدة (Uplink) حيث تتجمع بثوث جميع الكاميرات: فـ24 كاميرا بمعدل 6 Mbps تعطي 144 Mbps، أو 187.2 Mbps مع هامش 30%، وهذا أكثر مما تتحمله وصلة صاعدة بسرعة 100 Mbps. ولهذا تجمع محوّلات PoE الخاصة بالكاميرات غالبًا بين منافذ 100 Mbps للكاميرات ووصلات صاعدة غيغابت، مثل المحوّل KP-2407H3SFT من KDT بـ24 منفذ PoE من نوع Fast Ethernet وثلاث وصلات صاعدة غيغابت من نوع RJ45 وثلاث وصلات SFP غيغابت. وصِل الوصلة الصاعدة بمنفذ غيغابت في المحوّل التالي أو في المسجّل، وتأكد من أن الوصلة عملت فعلًا بسرعة 1000 Mbps.

يمكنك ذلك، لكن كل وصلة في السلسلة تحمل حركة جميع الكاميرات التي خلفها، والوصلة الأقرب إلى المسجّل تحمل المجموع كله. فمثلًا، ثلاثة محوّلات متتالية في كل منها 16 كاميرا بمعدل 6 Mbps تضع على الوصلة الأخيرة 3 × 16 × 6 = 288 Mbps، أو 374.4 Mbps مع هامش 30%، ولذلك يجب أن تكون وصلة غيغابت. كما يضيف كل محوّل إضافي نقطة عطل أخرى يؤدي تعطّلها إلى فصل جميع الكاميرات التي خلفه، لذا فالتوزيع النجمي، الذي يكون فيه لكل محوّل وصول وصلة صاعدة غيغابت (أو ألياف ضوئية) خاصة به إلى محوّل رئيسي بجوار المسجّل، يوزّع الحمل ويسهّل تشخيص الأعطال. ولا تقارن الإجمالي بسعة التبديل المذكورة في ورقة البيانات (مثل 128 Gbps لمحوّل بـ24 منفذ غيغابت و4 وصلات صاعدة بسرعة 10 غيغابت)، فحركة الكاميرات كلها تخرج عبر منفذ الوصلة الصاعدة الواحد، وسرعة هذا المنفذ هي الحد الفعلي.

لكل مسجّل NVR حد أقصى لعرض النطاق الترددي الوارد (التسجيل)، يُذكر في ورقة بياناته باسم Input Bandwidth، وهو عادةً أقل من سرعة منفذ الشبكة الغيغابت فيه: ففي أوراق بيانات مسجّلات KDT بدقة 4K يبلغ 40 Mbps لطرازات 4 قنوات، و80 Mbps لطرازات 8 قنوات، و160 Mbps لطرازات 16 قناة، و256 Mbps لطرازات 32 قناة، ويبلغ 1024 Mbps للطرازات 8K، أو 512 Mbps عند تفعيل RAID، ومن 320 إلى 500 Mbps مع الإدارة الذكية لعرض النطاق الترددي، أو 200 Mbps مع RAID، لطرازات 4K ذات 64 قناة. فمثلًا يقبل مسجّل بـ16 قناة وحدّ 160 Mbps ما مقداره 16 كاميرا بدقة 4K بترميز H.265 بنحو 6 Mbps لكل منها (96 Mbps إجمالًا)، لكنه لا يقبلها بترميز H.264 بنحو 12 Mbps لكل منها (192 Mbps). وعند تجاوز المجموع، وبحسب الطراز، يرفض المسجّل إضافة القناة أو يعرض رسالة بعدم كفاية عرض النطاق الترددي أو يُسقط إطارات. اجمع البثوث المسجَّلة لجميع القنوات بحدودها القصوى في VBR، وأبقِ المجموع دون Input Bandwidth؛ فقد يخفّض تفعيل RAID هذا الحد.

هو الحد الأقصى لمجموع ما يستطيع المسجّل إرساله إلى العملاء في وقت واحد: العرض المباشر والتشغيل في برنامج VMS وواجهة الويب وتطبيقات الجوال، وتنزيل التسجيلات. ويتراوح في أوراق بيانات KDT من 80 Mbps في الطرازات الأساسية إلى 256 Mbps في كثير من طرازات 4K ذات 16 و32 قناة، و800 Mbps (أو 400 Mbps مع تفعيل RAID) في طرازات 8K. فأربعة مشغّلين يشاهد كل منهم 16 كاميرا ببثوث فرعية بمعدل 0.5 Mbps يستهلكون 4 × 16 × 0.5 = 32 Mbps، لكن إذا فتح كل منهم البثوث الرئيسية بمعدل 3 Mbps يصبح المجموع 4 × 16 × 3 = 192 Mbps، أي أكثر من 80 Mbps. أبقِ المشغّلين على البثوث الفرعية في العروض المقسّمة؛ ففي منفذ غيغابت ثنائي الاتجاه الكامل (Full-duplex) لا تنتقص هذه الحركة الصادرة من سعة استقبال بثوث الكاميرات، لكنها تبقى محدودة بحد Output Bandwidth للمسجّل.

عندما يتجاوز إجمالي معدل البت × 1.3 قيمة 1000 Mbps، وهي النقطة التي تنصح عندها حاسبة موقع KDT بعدة مسجّلات أو بوصلة 10 غيغابت. فمثلًا، 200 كاميرا 4K بترميز H.265 بنحو 6 Mbps لكل منها تعطي 1200 Mbps، أو 1560 Mbps مع الهامش؛ وفي هذه الحالة صِل محوّلات الوصول بالمحوّل الرئيسي عبر وصلات صاعدة بسرعة 10 غيغابت، مثل المحوّل KP-4806H5SM3 من KDT المزوّد بـ48 منفذ PoE غيغابت وست وصلات صاعدة SFP+ بسرعة 10 غيغابت، ووزّع الكاميرات على عدة مسجّلات يغطي عرض النطاق الترددي الوارد لكل منها حصته. كما يزيد تجميع الوصلات (LACP، المعيار IEEE 802.1AX الذي كان يُعرف سابقًا بـ802.3ad) لعدة منافذ غيغابت السعةَ، لكنه يوزّع البثوث المختلفة على الوصلات الأعضاء، فلا يستطيع أي بث منفرد استخدام أكثر من وصلة واحدة. واستخدم الألياف الضوئية للوصلات الرئيسية الأطول من حد 100 متر لـEthernet النحاسي.

في Unicast يتلقى كل مشاهد نسخته الخاصة من البث، فيرسل المصدر عدد المشاهدين × معدل البت؛ أما في Multicast فيرسل المصدر نسخة واحدة، وتوصلها المحوّلات فقط إلى المنافذ التي انضمت أجهزتها إلى المجموعة. فعشر محطات تشغيل تشاهد الكاميرا نفسها بمعدل 4 Mbps تسحب منها 40 Mbps بطريقة Unicast و4 Mbps فقط بطريقة Multicast، كما يستهلك النداء الصوتي إلى 50 مكبر صوت IP بترميز G.711 نحو 4.4 Mbps بطريقة Unicast مقابل نحو 87 kbps بطريقة Multicast. ويحتاج Multicast إلى IGMP Snooping في المحوّلات وإلى IGMP Querier في شبكة VLAN نفسها، وإلا أغرقت المحوّلات جميع المنافذ بالبث كما في حركة Broadcast، وهو يعمل عادةً داخل الشبكة المحلية فقط لا عبر الإنترنت. وتذكر أوراق بيانات كاميرات KDT ومسجّلات NVR الطريقتين Multicast وUnicast، ويجب أن يدعمه برنامج العرض أيضًا.

يمكنها مشاركة المحوّلات إذا كانت لدى الوصلات سعة فائضة، لكن الكاميرات ترسل تدفقًا ثابتًا وكثيفًا على مدار الساعة، وقد يؤدي نسخ ملف كبير أو نسخ احتياطي على الوصلة الصاعدة نفسها إلى إشباعها، فتسقط إطارات وتظهر فجوات في التسجيل. وكحد أدنى ضع الكاميرات والمسجّلات في شبكة VLAN منفصلة، وصمّم الوصلات الصاعدة المشتركة لمجموع حركة الكاميرات والمكاتب، واستخدم QoS لمنح الصوت الأولوية القصوى والفيديو أولوية أعلى من البيانات الكبيرة. وفي الأنظمة الكبيرة أو حيث يكون التسجيل حاسمًا، تكون شبكة الكاميرات المنفصلة فعليًا بمحوّلات خاصة بها أبسط طريقة لضمان عرض النطاق الترددي، كما تعزل الكاميرات عن أجهزة المكاتب من الناحية الأمنية.

المهم هو سرعة الرفع (Upload) في الموقع، لا سرعة التنزيل التي تُعلَن عادةً في باقات الإنترنت، لأن الفيديو يخرج من الموقع باتجاه المشاهد، ويتلقى كل مشاهد عن بُعد نسخة منفصلة. اجمع ما سيُشاهَد في الوقت نفسه: أربع كاميرات ببثوث فرعية بمعدل 0.5 Mbps تحتاج إلى نحو 2 Mbps، وبث رئيسي واحد لكاميرا 4 ميغابكسل بترميز H.265 إلى نحو 3 Mbps، وإذا شاهد شخصان في الوقت نفسه فالضعف، مع إضافة هامش. وفي كثير من اتصالات ADSL لا تتجاوز سرعة الرفع نحو 0.5 إلى 1 Mbps، وهذا يكفي لبث فرعي أو اثنين، بينما توفّر اتصالات VDSL والألياف الضوئية (FTTH) وكثير من اتصالات 4G/TD-LTE سرعة رفع أعلى؛ قِس سرعة الرفع الفعلية باختبار سرعة في الموقع نفسه. وإذا كانت سرعة الرفع منخفضة فاستخدم للمشاهدة عن بُعد البثوث الفرعية أو بثًا ثالثًا بمعدل بت أقل، وعددًا أقل من الخانات، وترميز H.265.

حجم الملف يساوي معدل بت التسجيل × المدة: فساعة واحدة بمعدل 4 Mbps تساوي 4 × 3600 ÷ 8 = 1800 MB، أي نحو 1.8 GB. وتحدّ سرعةُ الرفع في الموقع سرعةَ التنزيل، لذا يستغرق التنزيل تقريبًا المدة × (معدل بت التسجيل ÷ سرعة الرفع المتاحة) مع بعض الحمل الإضافي: فبسرعة رفع 2 Mbps يستغرق تنزيل ساعة من فيديو بمعدل 4 Mbps نحو ساعتين، بينما لا يتطلب ذلك على الشبكة المحلية عادةً إلا بضع دقائق. كما يحتاج التشغيل عن بُعد بالسرعة العادية إلى سرعة رفع لا تقل عن معدل بت التسجيل، لذا صدّر المقاطع الطويلة في الموقع نفسه، أو نزّل مقاطع الأحداث التي تحتاجها فقط، أو شغّل بثًا بمعدل بت أقل إن كان المسجّل يتيح ذلك.

حجم البيانات المستهلك بالميغابايت في الساعة يساوي معدل البت بـMbps × 450 (3600 ثانية ÷ 8 بتات في البايت). فالبث الفرعي بمعدل 0.5 Mbps يستهلك نحو 225 MB في الساعة، وأربعة بثوث مماثلة (2 Mbps) نحو 900 MB في الساعة، والبث الرئيسي لكاميرا 4 ميغابكسل بترميز H.265 بمعدل 3 Mbps نحو 1.35 GB في الساعة. والموقع الذي يرسل 2 Mbps باستمرار عبر 4G إلى مركز مراقبة يستهلك 21.6 GB يوميًا ونحو 648 GB خلال 30 يومًا، وتُحتسب من باقة بيانات 4G في الموقع، ومن باقة المشاهد أيضًا إذا كانت محدودة الحجم. وفي الاتصالات محدودة الحجم شاهد عند الحاجة فقط وبالبثوث الفرعية، واحتفظ بالتسجيل على مسجّل NVR محلي أو بطاقة ذاكرة بدلًا من إرساله عبر الإنترنت.

يحتاج كل فرع إلى سرعة رفع للبثوث التي يسحبها المركز منه، ويحتاج المركز إلى سرعة تنزيل لمجموع الفروع كلها. فمثلًا، إذا كان المركز يشاهد 4 كاميرات في كل فرع من 10 فروع ببثوث فرعية بمعدل 0.5 Mbps، فكل فرع يحتاج إلى 2 Mbps من سرعة الرفع (2.6 Mbps مع هامش 30%)، والمركز إلى 20 Mbps من سرعة التنزيل (26 Mbps مع الهامش). أما التسجيل المركزي لجميع الفروع بالبث الرئيسي فحمل مختلف تمامًا: 10 فروع × 8 كاميرات × 3 Mbps تساوي 240 Mbps من الحركة المستمرة، وهذا نادرًا ما يكون عمليًا عبر الإنترنت، لذا يكون التصميم المعتاد أن يسجّل كل فرع محليًا، وأن يشاهد المركز البث المباشر أو يجلب المقاطع عند الحاجة. وإذا كانت الفروع متصلة بشبكة خاصة أو VPN فاحسب الحمل الإضافي لتغليف البيانات، ولا تنسَ حركة الهاتف والأنظمة الإدارية على الوصلات نفسها.

السرعة الاسمية، مثل 300 Mbps لمعيار 802.11n بتكوين 2×2 على قناة 40 ميغاهرتز، أو 867 Mbps لمعيار 802.11ac بتكوين 2×2 على 80 ميغاهرتز، هي معدل الإرسال الراديوي الخام، ويتقاسمه الاتجاهان وجميع الأجهزة على القناة نفسها. أما الإنتاجية الفعلية فتبلغ عادةً نحو نصفها في أفضل الأحوال، وتقل أكثر مع المسافة والعوائق والتداخل وضعف الإشارة. قِس الإنتاجية الفعلية بعد التركيب، مثلًا باستخدام iperf3 بين حاسوبين محمولين، وخطّط للكاميرات بما لا يتجاوز نحو نصف القيمة المقيسة: فإذا قيست وصلة تُباع على أنها 300 Mbps عند 120 Mbps، فأبقِ حمل الكاميرات عند نحو 60 Mbps، مثل 20 كاميرا 4 ميغابكسل بترميز H.265 بمعدل 3 Mbps. وفضّل نطاق 5 غيغاهرتز، وأبقِ خط الرؤية بين الهوائيات خاليًا، واستخدم حدودًا قصوى لـVBR حتى لا تُشبع ذروات معدل البت الوصلة.

اقسم نحو نصف الإنتاجية الفعلية التي تقيسها في مواقع الكاميرات على معدل بت الكاميرا الواحدة: فإذا أعطى راوتر منزلي على نطاق 2.4 غيغاهرتز إنتاجية فعلية قدرها 40 Mbps في مواقع الكاميرات، فالقابل للاستخدام نحو 20 Mbps، أي ما يكفي تقريبًا لعشر كاميرات 2 ميغابكسل بترميز H.265 بمعدل 2 Mbps. وكثيرًا ما يكون العدد الفعلي أقل، لأن الكاميرا ذات الإشارة الضعيفة تتصل بمعدل منخفض وتشغل وقتًا أطول بكثير على القناة، فتبطئ جميع الأجهزة الأخرى على القناة نفسها، ومنها الهواتف والحواسيب المحمولة. ضع نقطة الوصول حيث تتلقى الكاميرات إشارة قوية، واستخدم نطاق 5 غيغاهرتز إذا كانت الكاميرات تدعمه، وصِل الكاميرات كثيفة الحركة أو البعيدة بالكابل، فهو لا يزال الخيار الأكثر موثوقية للتسجيل المستمر.

مع حزم مدتها 20 ميلي ثانية، تستهلك مكالمة بترميز G.711 (معدل الترميز 64 kbps) نحو 80 kbps في كل اتجاه على طبقة IP ونحو 87.2 kbps على Ethernet، ويستهلك ترميز النطاق العريض G.722 عادةً القدر نفسه، أما G.729 (معدل الترميز 8 kbps) فنحو 31.2 kbps على Ethernet. لذا لا تحتاج 30 مكالمة متزامنة بترميز G.711 إلا إلى نحو 2.6 Mbps في كل اتجاه، ويحتاج خط SIP Trunk عبر الإنترنت إلى نحو 80 إلى 90 kbps لكل مكالمة متزامنة في كل من الرفع والتنزيل، بحسب تغليف الوصلة. وفي الصوت يكون التأخير وتفاوت التأخير (Jitter) وفقدان الحزم أهم من عرض النطاق الترددي نفسه: إذ توصي ITU-T G.114 بإبقاء التأخير في اتجاه واحد دون 150 ميلي ثانية، لذا امنح الصوت الأولوية عبر QoS (DSCP EF، القيمة 46) حيثما يتشارك الوصلات مع الفيديو أو البيانات.

من العلامات المعتادة الفيديو المتقطع أو المتجمد، والكتل الرمادية أو الممسوحة التي تنتشر على الصورة (فقدان الحزم، خاصة في الإطارات المرجعية)، وتأخر العرض المباشر عدة ثوانٍ، والفجوات في التسجيلات، وتحذيرات عرض النطاق الترددي في المسجّل NVR، وتظهر عادةً عند فتح كاميرات كثيرة في وقت واحد، أو ليلًا وفي المشاهد المزدحمة حين تبلغ بثوث VBR ذروتها. وللتأكد، اجمع معدلات البت على كل وصلة وقارنها بسعتها وبعرض النطاق الترددي الوارد (Input Bandwidth) للمسجّل، وافحص نسبة استخدام المنافذ وأخطاءها (مثل أخطاء CRC) وسرعة الوصلة المتفاوض عليها في المحوّلات المُدارة (فقد يُبقي كابل أو موصّل معيب وصلة الغيغابت عند 100 Mbps)، وتحقّق مما إذا كانت المشكلة تختفي عند تحويل العرض إلى البثوث الفرعية أو إغلاق بعض الكاميرات. أما إذا ظهرت المشكلة في كاميرا واحدة فقط وفي جميع الأوقات، فالسبب على الأرجح هو كابلها أو تغذيتها الكهربائية أو إعداداتها.

بالنسبة إلى الكاميرات، اقرأ معدل البت الحالي في صفحة حالة القنوات أو الشبكة في المسجّل NVR، أو في المحوّل المُدار حيث تُظهر حركة منفذ كل كاميرا معدلها الفعلي؛ كما تستطيع برامج المراقبة المعتمدة على SNMP رسم حركة المنافذ على مدى يوم كامل بليله ونهاره لتظهر الذروات. وبالنسبة إلى الوصلة، شغّل iperf3 بين حاسوبين عند طرفيها (يُظهر اختبار TCP الإنتاجية القابلة للاستخدام، ويُظهر اختبار UDP أيضًا فقدان الحزم وتفاوت التأخير)، وبالنسبة إلى الإنترنت أجرِ اختبار سرعة في الموقع وانظر إلى رقم سرعة الرفع. قارن النتائج بحساباتك: فإذا كانت معدلات البت الفعلية أعلى مما افترضت، فصحّح الحساب أو خفّض الحدود القصوى قبل إضافة كاميرات.

نعم. يرسل زر «اطلب تصميم المشروع» في صفحة حاسبة مساحة التخزين طلبك إلى فريق المبيعات في KDT، الذي يصمّم مهندسوه المسجّلات والأقراص الصلبة والشبكة لمشروعك ويقترحون الكاميرات وأجهزة NVR المناسبة. وللحصول على إجابة دقيقة، أرسل عدد الكاميرات من كل نوع مع دقتها وبرنامج ترميزها ومعدل إطاراتها، ومخططًا بسيطًا للموقع يبيّن المباني ومسافات الكابلات وأي وصلات لاسلكية، وعدد المشغّلين والمشاهدين عن بُعد الذين سيشاهدون في الوقت نفسه، ونوع اتصال الإنترنت مع سرعة الرفع المقيسة، وطرازات المحوّلات والمسجّلات الموجودة لديك. كما يوفّر رابط حسابك الخاص من زر «نسخ الرابط» الوقت.