Revisão Semanal DIPOL – TV e SAT TV, CCTV, WLAN

Nº 20/2024 (13 de maio de 2024)

As comunicações a laser funcionarão para futuras missões espaciais?

A NASA está a testar uma tecnologia avançada de comunicações a laser chamada Deep Space Optical Communication (DSOC), que codifica dados em fotões para comunicação entre naves no espaço profundo e Terra. Atualmente, a sonda Psyche está localizada a 226 milhões de quilómetros da Terra e costuma utilizar antenas que operam em ondas de rádio com frequência de 3 Hz a 3 THz. A frequência operacional do laser infravermelho próximo atinge 300 THz. Graças a isso, a transmissão via comunicação a laser pode ser até 100 vezes mais rápida. Esta é uma conquista significativa.
No entanto, a operação deste sistema envolve alguns problemas. Deve-se levar em consideração fenómenos atmosféricos (incluindo poeira espacial), barreiras e obstáculos no espaço, como detritos ou corpos celestes, que podem interferir na transmissão do sinal. Além disso, os atrasos de tempo e de transmissão são importantes, ou seja, o tempo que os sinais levam para viajar entre a nave e as estações terrestres, bem como possíveis atrasos relacionados ao processamento de sinais ou às condições climáticas. Os feixes de laser requerem alinhamento preciso com recetores específicos a uma distância de milhões de quilómetros, o que requer cálculos meticulosos. Além disso, tanto a Terra como a nave espacial estão em constante movimento, complicando ainda mais o processo. São necessários ajustes contínuos para garantir o direcionamento preciso do feixe de laser, apesar desses movimentos dinâmicos. A sonda usa um telescópio de 8,6 polegadas (22 cm) de diâmetro equipado com um recetor de fotões e um subsistema para varredura autónoma e travamento do laser infravermelho próximo de alta potência. Em contraste, o telescópio Hale em Palomar (Estados Unidos) usa um detetor de fotão único supercondutor, arrefecido criogenicamente. Devido à enorme distância que o laser deve cobrir, ambas as extremidades do sistema devem compensar a mudança na posição da Terra e da Psique à medida que o sinal percorre a distância entre o transmissor e o recetor.
O anterior recorde de distância de transmissão estabelecido em 11 de dezembro de 2023, quando a sonda estava a 31 milhões de quilómetros da Terra, transmitindo dados a uma velocidade de 267 Megabits por segundo (Mbps), foi agora superado. Durante o teste de 8 de abril de 2024, a nave foi capaz de transmitir dados de teste a uma velocidade máxima de 25 Mbps a uma distância de mais de 226 milhões de quilómetros, o que é 1,5 vezes a distância entre a Terra e o Sol, excedendo em muito o mínimo da meta do projeto de 1 Mbps. Apesar dos grandes desafios, a tecnologia é tão promissora que a NASA aproveita a oportunidade para testar as soluções em desenvolvimento em voos além do sistema Terra-Lua.
No dia 13 de outubro de 2023, a NASA enviou a sonda Psyche ao asteroide de mesmo nome, cujo estudo pode trazer novas informações sobre as origens do Sistema Solar e a composição dos núcleos planetários. O objeto pertence aos asteroides do tipo M – tem alta densidade e é rico em metais, incluindo ferro (30 a 60 por cento em volume). A origem do asteroide não é clara. No passado, Psique pode ter formado o núcleo de um planetozymal, sendo um núcleo potencial de um planeta. É um objeto grande que mede 280 × 232 quilómetros.

Quando adquirir uma antena para 5G?

Um dos principais determinantes para instalar uma antena são os parâmetros do sinal recebido pelo modem. Os parâmetros do sinal 5G podem variar dependendo das condições ambientais específicas, distância do transmissor, frequências utilizadas e configuração da rede.
Aqui estão alguns parâmetros principais que devem ser lidos num modem ou router 5G se estiver a pensar instalar uma antena externa:
  • Indicador de intensidade do sinal (RSSI): a intensidade do sinal (Indicador de intensidade do sinal recebido) mede a intensidade do sinal 5G recebido pelo dispositivo. Quanto maior o valor RSSI, mais forte será o sinal. O RSSI mede a intensidade total do sinal recebido por um dispositivo, sem distinguir entre o sinal proveniente da estação base (BS) alvo e os sinais de fundo, como ruído e interferência. O valor pode variar dependendo das condições ambientais específicas, mas os limites típicos para RSSI em redes 5G podem variar de -50 dBm a -120 dBm.
  • Potência do sinal (RSRP): A potência do sinal (Potência recebida do sinal de referência) é uma medida da potência de um sinal 5G recebido por um dispositivo. É um dos principais indicadores que determina a qualidade da conexão. O RSRP reflete a intensidade do sinal real, que é o sinal usado para sincronizar e fazer medições na rede móvel.
  • O RSRP concentra-se na intensidade do sinal vindo diretamente da estação base, ignorando outras interferências e ruídos no canal. Quanto maior o valor RSRP, mais forte será o sinal. Os limites RSRP podem variar de -44 dBm a -140 dBm
  • SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio): SINR mede a relação entre sinal utilizável e ruído num canal de rádio. Um valor SINR mais alto indica melhor qualidade de sinal. Os limites típicos para SINR em redes 5G são de cerca de 0 dB a 25 dB.
  • CQI (Indicador de qualidade do canal): CQI é um indicador de qualidade do canal e indica o possível rendimento de um canal. Quanto maior o valor do CQI, melhor será a qualidade do canal. Os valores de CQI normalmente variam de 1 a 15, onde valores mais altos indicam melhor qualidade do canal.
  • Throughput: Throughput é a quantidade de dados que pode ser transmitida através de uma rede por unidade de tempo. No caso do 5G, o rendimento pode ser muito alto e atingir taxas de transferência de dados de gigabit.
  • Delay: é o tempo que leva para transferir dados entre um dispositivo e um servidor. No 5G, este tempo pode ser muito inferior ao das gerações anteriores de redes, o que é especialmente importante em aplicações que requerem resposta rápida, como jogos online ou operações médicas remotas.
Pode-se supor que com parâmetros piores que os mostrados abaixo, uma antena externa deve ser utilizada:
  • RSSI abaixo de -100 dBm
  • RSRP abaixo de -110 dBm
  • SINR abaixo de 10 dB
Antena TRANS-DATA 5G KYZ 10/10 + cabo de 5 m + SMA [698-960, 1710-2700, 3300-3800 MHz]
Antena TRANS-DATA 5G KYZ 10/10 A741027_5 (cabo 2x5m), A741027_10 (cabo 2x10m).
A antena possui conectores SMA.

Esquema de Videoporteiro para habitação unifamiliar com câmara IP adicional.

Ao construir um sistema de videoporteiro moderno é necessário ter em conta que o videoporteiro pode controlar o portão e entrada. Uma aplicação instalada num smartphone pode ser utilizada para essa finalidade. Na estação externa instalada, a visão da câmara integrada foca no chamador. Se a câmara tiver um ângulo de visão muito amplo, é possível observar a área em frente ao portão, mas mesmo que a estação externa cubra tal área, geralmente é insuficiente.
Pode ser ligada ao sistema de vídeo porteiro uma câmara IP adicional para cobrir a área do portão de entrada ou do portão de entrada e postigo. Durante ou após atender a chamada, pode alterar a visualização da estação do portão principal para a câmara IP adicional e visualizar a área em frente ao portão. Graças à operação remota através de um smartphone, é possível abrir e verificar remotamente a qualquer momento se o portão de entrada está aberto ou fechado.
É mostrado abaixo o diagrama de um sistema de videoporteiro IP para uma residência unifamiliar. O sistema é baseado na estação externa IP Villa DS-KV8113-WME1(C) G73632 de um subscritor com uma câmara embutida e dois relés para controlo do portão e postigo. O monitor DS-KH6320-WTE1 G74001 equipado com interface Wi-Fi foi instalado no interior do edifício. A área no portão pode ser visualizada com a câmara IP Hikvision DS-2CD2043G2-I K03207. O switch Ultipower N299781 com 4 portas PoE (802.3af/at) é usado para alimentar a estação de gateway, monitor e câmara IP. O sistema está conectado à Internet através do router Mercusys AC12G N2933. O controlo do postigo é feito com a utilização da fechadura elétrica Bira S12U G74220 com fecho em aço com faixa de ajuste de 4 mm, adequada para alimentação de 12 V AC ou DC. É fornecida a fonte de alimentação 12 V DC M1820.
Trinco de Porta Elétrico: Bira HARTTE S12U (simétrico, 12V AC/DC)Placa para Trinco OK-P6 (séries B1 EL1, ELP, ES1, S, XS, SHD, XSHD)Botoneira/Estação de Intercomunicação IP: Hikvision DS-KV8113-WME1 Villa 2ª geração (1 botão, RFID, WiFi, montagem em superfície)Proteção de Chuva: Hikvision DS-KABV8113-RS/Superfície para Botoneiras Villa IP 2ª geração Fonte de alimentação SMPS AC/DC ZI-2000 12V/2A (para câmaras CCTV)Câmara IP Compacta: Hikvision DS-2CD2043G2-I (4 MP, 2,8 mm, 0,005lx, IV até 40m, WDR, H.265, AcuSense)Switch PoE: ULTIPOWER PRO0064afat (65W, 6xRJ45: 4xPoE 802.3af/at, PoE Auto Check)Router Gigabit: Mercusys AC12G (AC1200, 2.4GHz, 5GHz, 3xLAN (GE), 1xWAN (GE))Monitor Tátil 7
Esquema do sistema de videoporteiro com câmara IP adicional

Os produtos Sunell funcionam com dispositivos de terceiros?

Câmaras IP e DVR do mesmo fabricante oferecem a maior garantia de desempenho, pois todos os componentes são otimizados para interoperabilidade e funcionalidade. Porém, caso seja necessário combinar sistemas de diferentes fabricantes, o suporte ao protocolo ONVIF (Open Network Video Interface Forum) possibilita a integração e comunicação entre diferentes dispositivos. Sunell é membro do ONVIF, o que comprova o nível profissional de integração e atendimento aos requisitos do setor. Os dispositivos suportam perfis S/T/G/M compatíveis com ONVIF:
  • Perfil S: especifica requisitos para streaming de vídeo e áudio, formas de controlar PTZ, metadados e entradas e saídas de relé
  • Perfil T: concentra-se em funções avançadas de análise de vídeo, como deteção de movimento, análise de imagem, etc.
  • Perfil G: concentra-se na configuração de gravação e na pesquisa e reprodução de DVR
  • Perfil M: cobre requisitos para aplicações especiais, incluindo dispositivos móveis.
De acordo com nossos testes, se usar o protocolo ONVIF para conectar diferentes fabricantes:
  • geralmente é necessário habilitar o protocolo ONVIF nesses dispositivos
  • as câmaras são detetadas automaticamente pelo NVR e adicioná-las requer apenas uma senha
  • o NVR permite a configuração de parâmetros básicos de imagem da câmara, como brilho, contraste e saturação, enquanto recursos mais avançados, como exposição ou WDR, exigem configuração direta no nível da câmara
  • o NVR pode configurar a deteção de movimento e receber eventos desta função, mas funções avançadas como deteção inteligente de movimento ou eventos inteligentes (cruzamento de linha, entrada de zona) não são suportadas
  • opera para controlar câmaras PTZ e lentes motozoom

Fenómeno de dispersão na transmissão de fibra ótica.

Um dos fenómenos que tem grande impacto na limitação de capacidade dos cabos de fibra ótica é a dispersão. Deteriora a relação sinal-ruído do sinal transmitido e aumenta os erros de transmissão. Existem vários tipos de dispersão:
Dispersão modal – ocorre apenas com transmissão em fibras multimodo. Isso deve-se ao facto de que cada mod percorrendo um caminho diferente na fibra chega ao recetor num horário ligeiramente diferente, o que acaba resultando num borrão do pulso transmitido. Isto força um aumento no espaçamento entre os pulsos transmitidos, o que por sua vez reduz significativamente a largura de banda dos dados. A dispersão modal tem um efeito adverso na distância máxima de transmissão.
Dispersão modal numa fibra multimodo
Dispersão de polarização – ocorre em fibras monomodo. Resulta da forma elíptica (em vez de perfeitamente circular) do núcleo, de modo que as polarizações vertical e horizontal do mod se propagam nele em velocidades diferentes. Este fenómeno também limita o alcance de transmissão.
Dispersão do modo de polarização numa fibra monomodo
Dispersão cromática – resulta dos diferentes tempos que ondas de diferentes comprimentos de onda levam para percorrer o caminho de transmissão e é um grande problema ao usar técnicas CDWM e DWDM baseadas na transmissão de sinal em vários comprimentos de onda. Os componentes da dispersão cromática consistem na dispersão do material (mudança no índice de refração em função do comprimento de onda) e na dispersão do guia de ondas (heterogeneidade do índice de refração no núcleo).
Dispersão cromática em fibra monomodo
Como os componentes da dispersão cromática numa faixa de comprimentos de onda diferem em sinal, é possível determinar o comprimento de onda da dispersão cromática zero (no exemplo acima: 1300 nm). Os fabricantes também podem alterar os componentes no processo produtivo, deslocando a área de dispersão zero para a região utilizada por determinada técnica de transmissão.

Antena DIPOL SMART HORIZON DVB-T2 – parâmetros de receção comprovados em testes de campo.

Uma antena ideal é aquela que possui alto ganho, diretividade ideal, tamanho relativamente pequeno e não necessita de fonte de alimentação adicional. As antenas da série SMART foram otimizadas para os requisitos acima.
A antena DIPOL SMART HORIZON A2230 passou por uma série de testes de campo, incluindo análise de desempenho dentro de um alcance de 10 a 100 km de um transmissor de 100 kW. Os testes incluíram medições em locais com diferentes densidades de edifícios, bem como testes comparativos com outras antenas DVB-T2 disponíveis no mercado. Os testes mostraram que a antena está na vanguarda em termos de capacidade de receção. Sem maiores problemas, foi possível receber sinais DVB-T a uma distância de 94 km do transmissor (100 kW, banda UHF baixa, perfil do terreno sem obstáculos ao longo do percurso), com intensidade de sinal em modo passivo da antena com média de 50 dBμV para 3 canais e o valor MER com média de 30 dB. Estes valores devem ser considerados suficientes para receção por 1 recetor. No caso de um sistema maior, deve-se usar o modo ativo, que aumenta a potência do sinal em 15-20 dB e o valor MER em 2-3 dB.

Novos produtos oferecidos pela DIPOL

Câmara IP PTZ: Hikvision DS-2DE4225IW-DE(T5) (2 MP, 4,8-120 mm, zoom ótico: x25, IV até 100 m, AcuSense, PoE)
Câmara IP PTZ Hikvision DS-2DE4225IW-DE(T5) (2 MP, 4,8-120 mm, zoom ótico: x25, IV até 100 m, AcuSense, PoE) K17913 é uma câmara IP PTZ Hikvision com sensor de 1/2,8" com resolução de 2 MP e taxa de frames máxima de 25 fps. A câmara possui tecnologia AcuSense, baseada num algoritmo de aprendizagem profunda que permite filtrar objetos humanos e veículos, resultando em maior eficiência operacional e redução de falsos alarmes. Graças às funções avançadas de análise de imagem, zoom ótico de 25x e iluminador IV com alcance de até 100 m, a câmara pode ser usada com sucesso para monitorizar vários tipos de objetos, como estradas, parques, rios, linhas ferroviárias, etc.

Câmara IP PTZ: Hikvision DS-2DE4225IW-DE (2MP, 25x optical zoom: 4.8-120mm, IV até 100m, PoE+)
Câmara IP PTZ Hikvision DS-2DE4215IW-DE(T5) (2 MP, 5-75 mm, Zoom ótico: x15, IV até 100 m, AcuSense, PoE) K17912 é uma câmara IP PTZ Hikvision com sensor de 1/2,8" com resolução de 2 MP e taxa de frames máxima de 25 fps. A câmara possui tecnologia AcuSense, baseada num algoritmo de aprendizagem profunda que permite filtrar objetos humanos e veículos, resultando em maior eficiência operacional e redução de falsos alarmes. Graças às funções avançadas de análise de imagem, zoom ótico de 15x, iluminador IV com alcance de até 100 m, a câmara pode ser usada com sucesso para monitorizar vários tipos de objetos, como estradas, parques, rios, linhas ferroviárias, etc.

Conjunto de pigtail monomodo 4 unid. PG-271A-1 SC/APC, G.657.A1, vermelho, verde, azul, amarelo [1m]
Conjunto de 4 peças de Pigtails Monomodo. PG-271A-1 SC/APC G.657.A1 1 m vermelho, verde, azul, amarelo L34271A permite uma terminação perfeita de linhas de fibra ótica. As cores podem ser usadas para identificação rápida de conexões individuais em grandes quadros de distribuição (não há necessidade de usar um localizador visual de falhas para identificar a fibra que requer emendas repetidas) ou para identificar sinais e serviços numa determinada fibra (por exemplo, câmara 1, câmara 2, etc.).

Vale a pena ler:

Uma boa emenda “brilha”? Os instaladores que verificam sistemas baseados em cabeamento de fibra ótica geralmente usam o chamado localizador visual de falhas. Esta ferramenta permite verificar a continuidade do cabeamento e, entre outras coisas, localizar áreas de flexão excessiva da fibra em acopladores, switches, caixas de emenda, etc. Muitas vezes somos questionados sobre a emenda “brilhante”. Isso é encontrado com relativa frequência, mas o vazamento de luz na emenda da fibra nem sempre significa uma emenda danificada (partida)...>>>mais
A foto acima mostra a diferença de "brilho" numa emenda má e numa emenda boa. Uma emenda rachada (como resultado do manuseio incorreto da bainha imediatamente após o aquecimento) brilha intensamente. Uma emenda adequada emite uma luz muito menos intensa e mais difusa.
Recetor DVB-T/T2: SIGNAL T2-MINI DVB-T2 HEVC USB 5V
Televisão digital SIGNAL T2-MINI ao seu alcance