最優化的乙太網路解決方案
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由於監控系統所需要耗費的網路頻寬非常龐大，因此在網路設備的建構上，必須針對不同的環境與架構，來選擇適合的網路配備與解決方案，以確保錄影不中斷。益網科技提供各式工業級的網路設備，可解決網路攝影系統上所發生的種種問題，不僅適用於監控系統，也適用於其他智慧監控的應用領域，協助客戶建構最完善的視訊監控網路…
益網科技(EtherWAN)股份有限公司高級工程師蘇雅玲小姐，以「最優化的乙太網路解決方案 vs 無所不在的智能監控」為主題，說明當今網路監控的架構、應用領域與架設網路監控攝影機時所需注意的網路傳輸問題。
當今網路監控架構的應用領域廣泛，如交通類(如鐵路、捷運、高速公速、隧道、停車場)、都會區大樓類(如學校、銀行、醫院等)、廣場類(渡假村？遊樂園？城鄉與警政機關)、機要用地(如發電廠、建築工地)、廠房類(工廠、倉庫、化工廠、煉油廠)等。
由於網路監控的基本架構，包括一對多(例如小孩照護、老人照護)、多對一(例如大樓管理、便利商店)、多對多(例如機場、行控中心)，因此安裝監控設備時，必須根據各場所的環境，來安裝適合的硬體規格產品，並建置對的網路連線設備。
至於如何挑選合適的網路傳輸設備，則必須考慮環境、頻寬需求、安裝等項目。其中攝影機數量，便決定了網路拓樸的大小，再來就是考慮網路設備是否需要具備PoE(乙太網路供電)功能、網管功能或簡易型網管功能。
視訊監控難免故障 針對重點對症下藥
蘇雅玲表示，科技進步使得影像監控系統，從以前類比封閉架構轉換到今日的數位開放架構，在傳輸媒介方面從以前的同軸電纜轉變到今日的Cat.5、Cat.6的網路線以及光纖電纜，承載設備也從以前的DVR轉成現在的NVR。由於產品不斷推陳出新，常使得客戶在更換或升級影像監控設備時，常發生一些錄影效能與畫質上問題。
這些網路監控系統經常出現的問題，像是影像Lag(延遲)，有可能是NVR效能不佳，這時可透過調降每秒顯示幀數(因為以PC搭配軟體為主的NVR，有可能是顯示卡效能不佳)、調整較低解析度(硬體為主的NVR可能負荷過大)、Codec影像壓縮比(調整影像壓縮的方式與比例)、CPU使用率(若負載太高就要找出是哪個環節所造成的)等方式，來減少Lag情況。
此外也有可能是頻寬的不足所造成的，像是串接點發生壅塞(bottleneck)情形，此時可以選擇支援Gigabit Uplink的網路交換機，來改善這種現象。
另外監控系統常常發生的影像破圖原因，可能是Packet Loss (掉封包)。造成此現象的原因有：網路壅塞(網路頻寬滿載)、Codec壓縮問題(Codec軟體沒處理好，或沒發揮到CPU/GPU的加速指令)、監視器顯示卡效能不足(可採用獨顯搭配更高視訊記憶體來改善)、網路線材品質不佳、網路線接觸不良(可能氧化或被老鼠咬斷，可透過ping的指令來測試連線穩定度，若不穩則要考慮更換網路線)。
再來就是畫面定格與消失的問題，發生這種情況，有可能是網路斷線(人為因素或環境因素，如列車的振動環境)、攝影機硬體故障？當機、網路交換機當機(熱當)、PoE未供電或不足瓦(例如新攝影機需要更大電力，使PoE功能失效)。
網路壅塞原因，可能是資料流量(Multicast)和影像流量(Broadcast)相互影響到(例如監控系統的網段與辦公人員上網的網段相同，造成相互影響而導致錄影不順，這種情況可以透過像是VLAN的方式來分流)，或Looping(人為錯誤、軟體不支援)，或是頻寬不夠(可透過QoS、VLAN、IGMP等方式來降低網路負載)。
至於其他環境因素，還有靜電與突波之防範。根據統計，25%的設備損壞是因為晶片遭靜電入侵破壞的，因此必須選擇高ESD、支援高電磁電擊防護的設備，來減低外界環境對系統設備的影響，並且電源線一定要接地才行。此外，還可加設突波保護設備(Surge Protection Device；SPD)，來防止設備遭受雷擊等突發電流的毀損。
工業級網通設備 提供專業級網路監控需求
益網科技致力於工業級乙太網路交換器的研發、生產、製造，提供多種網管型、非網管型、Gigabit、PoE等規格的產品，協助客戶佈建最佳化的監控系統之網路架構。蘇工程師以實際案例分享，來介紹該公司的產品應用在各種環境下的網路佈建架構。
以國道監控或是高科技廠房的監控為例，其安裝環境溫差高，及配電不易，因此益網提供了EX78000系列工業等級的乙太網路供電交換器來因應嚴苛的作業環境，更可透過PoE供電功能, 來啟動環境內的PoE 網路攝影機。
另外，在國道上或是大型廠房通常距離較長，經常使用光纖佈線，益網也支援具有光纖上傳埠的工規網路交換器，透過光纖以連接各點，並將在各點的乙太網路交換器台串接成Alpha(α)-Ring，形成自癒網路機制，並將其各點的資料，透過高速乙太網路傳輸或是SDH(Synchronous Digital Hierarchy；同步數位階層)與控制中心相互通訊。
在控制中心的部份，益網更提供EX29000系列工業級網管型交換器，其支援模組化的乙太網路介面，除了幫客戶考量了未來的擴充性外，更間接的協助客戶節約成本。很清楚地Alpha-Ring技術皆被應用在以上案例。
Alpha-Ring是益網獨家研發的快速備援系統，提供斷線時的資料緊急備援方案，能做到在小於15毫秒的時間內做緊急備援。因為交通號誌的管控是不容允許絲毫斷線的，透過此環狀備援系統，可確保設備故障時不會造成服務中斷。由於網路備援對於大型或公共環境是非常重要的，透過益網的Alpha-Ring架構，就可避免網路連線不中斷，確保網路監控系統能100%運作。
中小企業的網路架構 也有各式解決方案
除了超大型網路架構，益網也提供中大型或中小企業所需要的網路解決方案。例如零售市場或是醫學中心院區。益網科技的商規17000系列PoE網路供電交換器，便經常被架設在此類的安控環境，用來連接PoE網路攝影機或是NVR以及檔案伺服器等等。
對於高達數百台網路攝影機的大型企業安全監控，控制中心端可能會面臨較大的頻寬需求，此時可選用具有10 Gbit/s頻寬連接埠的乙太網路交換器，以接收龐大的影像資料。例如，益網科技的EX25611屬於企業管理級的交換機，具備24埠10/100/1000Mbps網路埠(其中4埠支援SFP Combo)與4埠1G/10G SFP+(Enhanced Small Form-factor Pluggable小封裝可插拔)的光學收發專用埠。
整體而言，益網科技的優勢包括專業(擁有軟硬體與機構設計團隊、Linux核心來源程式碼)、彈性(產品組成多樣化，可依客戶需求來選擇適用產品)、價值(高可靠度與複合性產品驗證，提供最有效益的產品)、技術(獨家Alpha-Chain & Alpha-Ring技術)、支援(擁有多年業界實戰經驗的專業技術支援團隊)，提供客戶絕佳的網路解決方案。
