Cableado horizontal en sistemas de seguridad y videovigilancia en red

En esta artículo veremos: 

• ¿Qué es cableado horizontal en networking?
• Características del cableado horizontal
• Estándares y regulaciones de cableado horizontal
• Opciones de conectorización en cableado horizontal 
• Diferencias entre cableado horizontal y de troncal o backbone
• Recomendaciones y buenas prácticas 
  
  

¿Qué es cableado horizontal en networking?

El cableado horizontal es la porción del cableado estructurado que conecta los puntos de acceso de equipos en red en el área de trabajo (puntos de conexión) a los paneles de distribución o conmutación en la sala de telecomunicaciones, o centros de cableado. Por lo general, se extiende desde el cuarto de telecomunicaciones hasta los puntos de conexión en las áreas de trabajo como las estaciones de trabajo individuales en una oficina, puntos de control de acceso o cámaras de videovigilancia.

Características que debe cumplir el cableado horizontal

Fuente: indiamart.com

No se puede subestimar la importancia del cableado horizontal en cualquier proyecto que esté relacionado con comunicaciones de red, y los de seguridad hacen parte de estos. Hay características básicas que este tipo de infraestructura debe tener.

Calidad de transmisión

El cableado horizontal debe permitir una transmisión de datos fluida y eficiente a través de la red, minimizando la degradación o pérdida de la señal y garantizando un rendimiento óptimo de la red.

Escalabilidad

Debe proporcionarse una infraestructura escalable que pueda adaptarse al crecimiento y los cambios en los requisitos de la red. Esto la convierte en una solución preparada para el futuro para empresas que esperan ampliar o actualizar sus sistemas de telecomunicaciones incluyendo las redes de seguridad.

Estandarización

El uso de cableado horizontal respalda la estandarización en el diseño de la red, lo que hace que la expansión, el mantenimiento y la resolución de problemas de la red sean más accesibles y eficientes.

Versatilidad

Debe admitir múltiples aplicaciones, incluidos datos, voz y video, seguridad en un solo sistema de cable, lo que mejora la versatilidad y flexibilidad de la red.

Confiabilidad

El cableado horizontal debe proporcionar una base confiable para un sistema de telecomunicaciones, lo que reduce el potencial de tiempo de inactividad de cada subsistema en red debido a problemas de cableado.

Estándares y regulaciones de cableado horizontal

Las normas y regulaciones que rigen el diseño y la instalación de sistemas de cableado horizontal para garantizar la coherencia, la confiabilidad y el rendimiento, son organismos reguladores de gran importancia como la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA) y la Organización Internacional de Normalización (ISO) los cuales han desarrollado estándares específicos para cableado horizontal:

TIA-568-C.0

Este documento establece el estándar para cableado de telecomunicaciones genérico para las instalaciones del cliente, que incluye edificios comerciales y residenciales.

ISO/IEC 11801

Esta norma internacional especifica la estructura general y los requisitos para la implementación de un sistema de cableado estructurado.

Estos estándares describen los requisitos para la longitud máxima de los cables horizontales (normalmente 90/100 metros para enlaces permanentes), los tipos de cables utilizados, el número máximo de salidas por área y otros parámetros críticos. El cumplimiento de estos estándares puede ayudar a garantizar que la red de cableado pueda admitir una amplia variedad de aplicaciones existentes y futuras.

ANSI/TIA-606-B y ISO/IEC 14763-2

Estas normas proporcionan directrices para la administración de cableado, incluyendo requisitos de documentación y etiquetado.

Opciones de conectorización en cableado horizontal 

Existen algunas opciones cuando se trata de instalar cableado horizontal de forma profesional en para redes de datos y dentro de estas están las de los sistemas de videovigilancia en red. Las tres opciones más comunes son:

• Conexión directa
• Uso de Jacks y Patch Panel 
• Conectorización especial MPTL

Conexión directa

Fuente: vcxmall.top

En este caso, la conexión física sobre el equipo de campo (cámara) se conecta al cableado de red mediante un conector convencional de tipo RJ45 y termina directamente en un puerto de red del switch de red o del sistema de grabación, también con un conector igual. 

Este es el método más común para conectar dispositivos a una red, en donde simplemente se conecta de forma directa cada extremo del cable de red entre ambos dispositivos la cámara y el switch de red. Los conectores RJ45 variarán dependiendo de la categoría del cable a usar y las pruebas de conectorización tienen un solo punto de verificación a lo largo del recorrido del cable cuya distancia de forma estándar no supera los 100 metros, con excepciones cuando se usan switches de red o adaptadores con tecnología que permite mayores distancias

Uso de Jacks y Patch Panel 

Fuente: getsafeandsound.com

En este enfoque de conector tipo jack y conexión a un patch panel o panel de conexión de red, según varias normativas internacionales y locales, puede ser una mejor opción que en el caso anterior. En este modelo se estipula que todo el cableado horizontal debe terminar en el extremo del centro de cableado o cuarto técnico un panel de conexión y, en el campo es decir, en el equipo, en un conector. 

Sin embargo, para aplicaciones de videovigilancia y control de acceso, este requisito puede ser flexible cuando se trata de centros de cableado pequeños y hacen que su implementación aumente el peso y volumen de gabinetes o racks en instalaciones sobre pared, donde el acceso puede ser difícil o la manipulación puede suponer un riesgo, además del aumento de puntos de conexión para verificación de fallos .

En este modelo las conexiones se realizan con los cables de red que vienen de los dispositivos de campo y se conectan primero en el panel de conexión, y luego se conectan a dispositivos de seguridad o switches de red mediante un cable de conexión comúnmente conocido como patchcord.

La sección de cable resultante desde el panel de conexiones hasta el conector se denomina "enlace permanente". Normalmente, los conectores se instalan en una placa de pared (faceplate) para cámaras interiores y se conectan desde la placa a la cámara. En aplicaciones exteriores, la conectorización se suele hacer dentro de cajas de conexiones comunicadas con el equipo mediante tubería flexible.

Conectorización especial MPTL

Fuente: trend-networks.com

“MPTL”, enlace terminado con conector modular, es un híbrido de los dos métodos anteriores con un conector hembra/panel de conexión en el extremo principal, y un conector modular RJ45 en el otro extremo que se conecta directamente a la cámara.

La sigla MPTL significa enlace terminado con enchufe modular por sus siglas en inglés, el estándar ANSI/TIA-568.2-D, publicado en 2018, incluye una especificación para cableado horizontal que es un híbrido de los métodos de cableado conexión directa y jack más patch panel. La norma específica un conector tipo hembra en un extremo y un conector tipo macho en el otro extremo. 

En las redes de videovigilancia, el cable llega a un puerto de panel de conexión en el extremo principal conectado a un NVR o switch de red, mediante un patchcord y el otro extremo se termina la conexión con un conector de tipo modular RJ45 el cual se conecta directamente a la cámara. Este método ofrece la ventaja de utilizar paneles de conexión para una terminación organizada en el centro de cableado con la facilidad de instalación en el otro extremo y el posible reúso de conectores.

¿Qué método se debe utilizar?

Si bien, en la práctica ninguno de estos métodos tiene nada de malo y todos son funcionales, en gran parte depende de las preferencias de los diseñadores o de los procesos de TI de las empresas que tienen como políticas uno u otro método de instalación de cableado horizontal. La mayoría de los integradores, generalmente prefieren conectar en el estilo de conexión directa pero hay dos inconvenientes principales que pueden suponer un problema al utilizar este método:

Flexibilidad del cable: en el cable UTP utilizado para tendidos horizontales, cada uno de los ocho conductores (cuatro pares) está hecho de un conductor de cobre sólido (a excepción del cable multifilar o tipo patch). Por esta razón, es mejor usar patchcord en donde los conductores internos son de múltiples hilos y tienes mucha más flexibilidad, así los cables de conexión pueden caber dentro de cámaras tipo domo con espacios estrechos donde hay curvas pronunciadas sin forzar ni pellizcar el cable, donde el cable conductor sólido tendría problemas. Sin embargo, estrictamente hablando, según las normas, el radio de curvatura es cuatro veces el diámetro del cable, y esto debería siempre respetarse, independientemente de si es macizo o trenzado.

Construcción del conector modular: si bien el cable Cat 5e casi siempre es de calibre 24 AWG, algunos fabricantes de cables Cat 6 y superiores tienen conductores de hasta 23 AWG. Se debe tener cuidado al seleccionar combinaciones de cable/conector modular para asegurarse de que el conector esté clasificado para la categoría de cable que se está instalando y que admita cables de mayor calibre, o puede que no funcione correctamente con el tiempo, o simplemente no funcione desde el inicio.

Diferencias entre cableado horizontal y de troncal o backbone

Los sistemas de cableado horizontal y backbone son partes integrales de las soluciones de cableado estructurado, cada uno con sus características y aplicaciones únicas. A continuación se muestra una comparación de los dos sistemas:

Ámbito de uso: el cableado horizontal se adapta a un piso o nivel específico de un edificio, y conecta las estaciones de trabajo o equipos de campo a la red principal. Por otro lado, el cableado troncal interconecta varios pisos, departamentos e incluso edificios, sirviendo como vía principal para la transmisión de datos dentro de la red.

Tipo de cable: normalmente, el cableado horizontal utiliza cables Cat5e, Cat6 o Cat6A, ya que son adecuados para la transmisión de datos a corta distancia. Por el contrario, el cableado troncal a menudo emplea cables de fibra óptica, monomodo o multimodo, capaces de manejar transmisiones de datos de alta velocidad y larga distancia.

Ubicación de instalación: el cableado horizontal generalmente se instala sobre  techos, pisos falsos o sistemas de ductos, conectándose directamente a las áreas de trabajo o equipos terminales. Sin embargo, el cableado troncal suele alojarse en salas de servidores, centros de datos o salas de telecomunicaciones.

Longitud: la longitud total del cableado horizontal no debe exceder los 100 metros (incluidos los patchcord), según los estándares TIA/EIA. Para el cableado troncal, el tamaño puede variar mucho según los requisitos específicos del entorno de red.

Rendimiento: ambos sistemas son críticos para el rendimiento de la red, sin embargo, cualquier falla en el cableado troncal puede tener implicaciones más importantes y afectar a varios pisos o departamentos, a diferencia de las fallas en el cableado horizontal, que generalmente afectan un área específica.

De manera informativa la normativa técnica como las normas ISO/IEC 11801 y TIA-568-C.3 proporcionan directrices para la instalación y el rendimiento del cableado de fibra óptica, incluyendo requisitos de pérdida de inserción y reflectancia.

Recomendaciones y buenas prácticas

Una de las recomendaciones más importantes en el diseño de redes de cableado horizontal es que se diseñe la infraestructura de cableado para el futuro donde entran en juego varias consideraciones para garantizar la longevidad, la eficiencia y la escalabilidad. Así algunas consideraciones básicas para el cableado horizontal pueden ser: 

Planificación adecuada: Antes de iniciar la instalación se debe realizar una planificación integral para entender las necesidades de la red, sus usuarios y el entorno en el que operará. Esto incluye determinar el tipo de cable, la ubicación de las salidas y las rutas de enrutamiento más eficientes.

Evitar interferencias electromagnéticas: los cables deben instalarse permanentemente a una distancia segura de fuentes de interferencias electromagnéticas, como dispositivos eléctricos y cables de alimentación, para evitar ruido, interrupciones y degradación en la señal.

Material y categoría: la elección del tipo de cable (por ejemplo, Cat5e, Cat6, Cat7) y el material del cable (por ejemplo, cobre, fibra óptica) influye significativamente en la velocidad, el ancho de banda y la distancia que la red puede manejar. Por lo tanto, es fundamental elegir la categoría y el material adecuados en función de sus necesidades actuales y futuras proyectadas.

Gestión de cables: la gestión adecuada de los cables es esencial para mantener el rendimiento y la longevidad de su infraestructura de cableado. La organización, el etiquetado y el enrutamiento efectivos de los cables evitan enredos y hacen que las modificaciones futuras sean más fáciles y menos molestas.

Cumplimiento de estándares: cumplir con los estándares de la industria, como los establecidos por la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), es esencial para garantizar la compatibilidad y la seguridad. También asegura que su infraestructura de cableado pueda adaptarse a futuros avances tecnológicos.

Pruebas y verificación: después de la instalación, es necesario realizar pruebas exhaustivas para verificar que el sistema de cableado cumpla con los estándares y las métricas de rendimiento requeridos. Cualquier problema detectado debe ser abordado de inmediato para garantizar un rendimiento óptimo de la red.

Consideración para el crecimiento futuro: diseñar capacidad adicional en su infraestructura de cableado horizontal puede respaldar el crecimiento futuro. Esto podría implicar instalar más cables de los que se necesitan actualmente o considerar el potencial de tecnologías de conectividad más avanzadas.

Consideraciones en los sistemas de videovigilancia en red

Cámaras interiores: al instalar cámaras interiores, la consideración clave está relacionada con el punto de instalación. Si las cámaras se van a instalar en la pared, como en el caso de un pasillo u otros entornos con techo abierto, la instalación de conectores es relativamente sencilla, ya sea en una caja empotrada o de montaje en superficie con placa de pared.

Sin embargo, cuando se utilizan cámaras domo de tipo PTZ o panorámicas instaladas en el techo, la instalación es más compleja. Como lo establecen las normas y los códigos de instalaciones eléctricas, no se permite que las conexiones queden expuestas sobre techos falsos. Esto significa que, a menos que el domo tenga suficiente espacio para instalar un conector en su interior (lo cual es poco probable), se debe proporcionar una caja de conexiones para alojar las conexiones.

Cámaras exteriores: utilizar cajas o gabinetes en ubicaciones exteriores puede ser mucho más complejo que en el caso de interiores. Si se emplean cámaras tipo caja, es posible que haya un conector en la carcasa. Sin embargo, es poco probable que los domos exteriores tengan suficiente espacio como sus contrapartes interiores para ubicar un conector y un cable de conexión. Si se proporciona un gabinete para protección contra sobretensiones, equipo inalámbrico u otras necesidades, el conector puede ubicarse allí. Sin embargo, en la mayoría de los casos, el método de conexión directa será más sencillo, incluso utilizando MPTL.

Al tener en cuenta estos factores durante las etapas de planificación e instalación, se puede preparar la infraestructura de cableado horizontal para el futuro, asegurándose de que cumpla con los requisitos de red presentes y futuros.

Un buen diseño de infraestructura de cableado soporta con éxito el sistema en red a implementar 

El cableado horizontal es una parte esencial de cualquier sistema de cableado estructurado de red. Su diseño, instalación y mantenimiento adecuados son fundamentales para garantizar un rendimiento óptimo y una conectividad confiable en el entorno de red. Al seguir las recomendaciones y considerar las normativas técnicas relevantes, las organizaciones pueden establecer una infraestructura de cableado robusta y escalable para satisfacer sus necesidades de comunicación y tecnología de red.