アナログからデジタルビデオの交通監視へ移行の成功

Challenges
Solution
Conclusion

概要

交通監視カメラのメリットは過去数十年に広く認識されるようになり、単一の交差点で複数のビデオカメラを見ることが今や世界中の主要都市で一般的になっています。しかし、ビデオ監視技術は急速に進化しており、近年では、アナログシステムからIPシステムへの採用が大きなトレンドとなっています。これにより、ネットワークの設計と実装に多くの新しい、そして珍しい課題が生じました。

アナログCCTVシステムは、同軸ケーブルやイーサネットケーブルを介してベースバンド形式でビデオをデジタルビデオレコーダー（DVR）に送信し、そこで信号がデジタル形式に変換されて、ある種のハードドライブに保存されます。IPカメラでは、ストリーミングビデオ信号は既にデジタル化されており、信号をネットワークビデオレコーダー（NVR）に直接保存できるため、必要な処理が大幅に削減されます。更に、アナログシステムではCCTVカメラごとにDVRに接続するケーブルが必要ですが、IPシステムではNVRに接続するためのイーサネットケーブルが1本で済むというメリットもあります。

このような背景から、多くの教育機関、企業、都市部等では、従来のアナログネットワークからIPネットワークへのシステム移行という課題に直面しています。正しいネットワークトポロジーと接続機器の選択が最も重要です。

チャレンジ

人口が200万人を超える都市は、都市全体の交通ビデオ監視をアナログからデジタルにアップグレードする時期であるという結論に達しました。拡大する都心を監視するために、従来のCCTVカメラと同軸ケーブルは非効率になり、成長を続ける地域全体でのアプリケーションには不適切になりました。 100以上の交差点があり、その殆どに6〜8台のカメラが設置されいます。IPカメラに電力を供給するローカル電源がない小さな交差点が多数あるため、同市は、リング障害時に最小限のダウンタイムで大量のデータトラフィックを処理できる堅牢なソリューションを必要としていました。また、非常に多くのIPカメラからの膨大な量のデータを、支部警察署と市警察本部の両方に送信する必要がありました。更に、このソリューションは費用効果が高く、可能な限り新しいケーブルを敷設する費用を最小限に抑える必要がありました。

アプリケーション要件

年間を通して高解像度のビデオ監視の必要性
機器には、耐熱性、耐湿性、耐雷性等が求められる
将来拡張のための簡易なスケーラビリティ
広帯域幅に対応する必要がある
監視が必要な場所には電源がない場合がある

ソリューション

EtherWANは、従来のネットワークトポロジと独自のノウハウを組み合わせて、この複雑なプロジェクトの多くの問題を解決しました。PoEを使用してIPカメラに電力を供給することができる交差点では、強化された多用途のEX78000スイッチが導入され、IPカメラやトラフィックコントローラーに接続するための高速イーサネットPoEポートと、他のスイッチに接続するためのギガビットファイバーバックボーン機能が提供されました。

PoEが不要な交差点には、EX73000スイッチが設置されました。EX73000は、16個のファストイーサネットポートを備えており、多数のIPカメラやキャビネットに設置されたトラフィックコントローラーへの信頼性の高い接続を提供します。過酷な温度に耐えるハードウェアEX78000は、EX78000と同様に、EtherWAN独自のAlpha-Ringプロトコルもサポートし、接続が切断された場合の冗長性を確保し、ダウンタイムを最小限に抑えます

ただし、監視が必要なエリアにはローカル電源がなく、PoEソリューションが機能するには最寄りの交差点から離れすぎていました（100メートル以上）。これらの分野では、EX73000スイッチがED3638イーサネットエクステンダーのペアと組み合わせて使用されました。ED3638は、EtherWAN独自のPower over Link（PoL）テクノロジーをサポートしており、既存の配線（この場合は以前のCCTVシステムの同軸ケーブル）を介してデータと電力の両方を送信します。既存の同軸ケーブルを使用してワット数と帯域幅の要件を満たす機能により、大コストと人員を大幅に削減できました。この独自のソリューションにより、警察の監視能力が、これまで手の届かなかったエリアにまで拡大しました。

また、解決すべき課題として、落雷による機器への危険性でした。デバイスの電源ケーブルに電気サージからのみ保護する標準のサージプロテクタに加えて、スイッチに入る銅線データケーブルも保護する必要があります。 EtherWANのPD1041強化サージ保護デバイスは、全てのスイッチの各アクティブデータポートに採用されており、貴重な機器に必要な保護を提供します。

スイッチのグループはサブネット化され、アルファリングに配置され、各リングには1つのEX73900を配置しました。EX73900は、支社の警察署に配置され、ギガビット速度でローカルNVRにデータを送信します。また、アルファリングに使用される2つのギガビットポートと、警察本部のレイヤ3スイッチにリンクする2つのポートがあります。

警察本部にある2つのレイヤー3スイッチは、サブネットからストレージプールにへIPルーティングを提供し、仮想ルーター冗長プロトコル（VRRP）を実行して、単一障害点からデータが失われる危険性を排除します。

結論

IPベースの交通監視システムは、世界中の警察によって使用される重要なツールであり、交通管理機能、法執行の強行、緊急事態への対応能力の向上を提供します。広大な都市環境に導入する場合、これらのシステムをサポートするネットワークは、レイヤー3機能と光ファイバーをサポートして強化する必要があります。また、電源のない場所へのカメラの設置や落雷の多い地域での設置等の課題もあります。レイヤ2、レイヤ3スイッチ、イーサネットエクステンダ、サージプロテクタ等を含むEtherWANの幅広い製品範囲は、これらの重要なアプリケーションに非常に適しています。