Power over Coaxial (PoC) – standard de transmission du signial visuel et d’alimentation via un câble coaxial

Power over Coaxial (PoC) est une technologie qui prend en charge la transmission simultanée de l'alimentation, du signal vidéo analogique à haute définition et du signal de commande OSD avec un seul câble coaxial jusqu'à une distance de 400 m.

Les premières dispositions visant à normaliser le signal vidéo et la fourniture de l’alimentation par un seul câble coaxial ont été introduites lors de la conférence « Power systems for coaxial cable » qui a eu lieu en 1994 à l'Institut des ingénieurs électriques et électroniques (IEEE) à Vancouver. Cependant, aujourd’hui, la technologie PoC n'a pas encore été standardisée.

Les dispositifs de différents fabricants sont compatibles en technologie PoE. Le raccordement d'une caméra d'un fabricant à un switch ou à un enregistreur d'un autre fabricant n'affecte pas le fonctionnement de l’installation. En cas de dispositifs basés sur la PoC, seuls les dispositifs d’un même fabricant sont généralement compatibles. La connexion des dispositifs de différents fabricants peut entraîner des problèmes de fonctionnement ou leur endommagement.

Les premiers dispositifs (encore disponibles sur le marché) pour le transfert des signaux vidéo, audio et d'alarme vers l'enregistreur et de l'alimentation vers la caméra ainsi que de la commande (RS-485) dans les deux sens, ont été créés entre 2004 et 2005. Ils rendent possibles la transmission avec un câble RG-59 jusqu'à une distance de 300 m. Cependant, le signal vidéo est transmis en SD.

En ce moment (4e trimestre 2017), des solutions complètes (caméras et enregistreurs) basées sur la technologie PoC pour le signal vidéo en Full HD ou de qualité supérieure ont été mises en œuvre uniquement par Hikvision.
En semtembre 2016, le fabricant a breveté, et en 2017 il a introduit sur le marché des solutions qui permettent de transférer l'alimentation, la commande OSD et le signal même en qualité 4K/UHD. La portée de transmission est jusqu'à 200 m – cela dépend du type de câbles utilisés dans l'installation, de la définition du signal transmis et de la version PoC. Deux types de dispositifs construits en cette technologie ont été mis en vente. L’on y utilise la nomenclature des standards PoE 802.3. En cas de dispositifs en version PoC.af, la puissance de sortie est de 6 W, tandis que le PoC.at garantit 12 W.
D’autres fabricants, entre autres Dahua, mettent aujourd’hui en œuvre leurs propres solutions PoC. Leurs dispositifs seront introduits sur le marché au début 2018.

En plus, le marché offre des solutions PoC prévues pour des enregistreurs et des caméras standards (fig. 2).

Le principe du fonctionnement PoC s’appuie sur la différence entre un signal vidéo (courant alternatif) et une alimentation (courant continu). La plupart des caméras sont alimentées par le courant continu; une connexion directe d’un dispositif d'alimentation au câble qui transmet du signal vidéo endommagerait son électronique.

Pour simplifier, le problème a été résolu en utilisant les propriétés de deux composants électroniques passifs - une bobine et un condensateur. Pour le courant continu, la bobine est en court-circuit et le condensateur crée une rupture dans le circuit. Pour le courant alternatif, la situation est inversée: la bobine fonctionne comme un isolateur, tandis que le condensateur est en court-circuit. La solution mentionnée ci-dessus est théorique et ne constitue que la base pour construire des systèmes plus complexes qui assurent la séparation de l'alimentation du signal vidéo. Le diagramme sur la figure (fig. 3) montre une telle solution.

Fig. 3. Séparation de l'alimentation (courant continu) du signal vidéo (courant alternatif) à l'aide d'un condensateur et d'une bobine

Les dispositifs PoC ont été conçus de sorte que la caméra et l'enregistreur (et l'ensemble de transmitteurs) comprennent des systèmes transmettant le signal vidéo analogique et empêchant le courant continu de circuler à travers le trajet vidéo. Dans le système d'alimentation, le courant alternatif est bloqué et le courant continu est traversé. La figure 4 montre un exemple de schéma d'un système caméra-enregistreur qui utilise la technologie PoC (fig. 4).

Les enregistreurs de principaux fabricants équipés de la fonction d'alimentation des caméras sur un câble coaxial ont des systèmes de protection mis en oeuvre. Ils protègent les dispositifs sans fonction PoC contre des endommagements – le type d’un dispositif connecté est automatiquement identifié. Si la compatibilité de la caméra avec la technologie PoC n’est pas découverte, l’enregistreur coupe tout de suite l’alimentation. L'alimentation est également coupée, si un court-circuit est détecté dans le circuit. Ceci permet de minimiser les endommagements tant dans des derniers dispositifs que dans l'enregistreur.

Les principaux avantages de l'utilisation de la technologie PoC lors de l'installation de CCTV ont:

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- peu de temps nécessaire pour préparer le projet et pour le réaliser;
- réduction des coûts de main d’oeuvre et des matériaux utilisés: on élimine les dispositifs d’alimentations des caméras, les câbles d’alimentation et différents types de connecteurs et de prises;
– élimination de la moitié des câbles ce qui donne plus d’espace libre;
– la technologie PoC peut également être utilisée lors de renovation de l’ancienne installation analogique;
– en raison de la plus faible atténuation du câble coaxial par rapport aux câbles PTU, la technologie PoC permet de transférer les signaux et l’alimentation à distance trois fois plus grande par rapport à la technologie PoE;
– l'utilisation d'une seule source d’alimentation centrale réduit la susceptibilité des dispositifs aux perturbations et aux endommagements dûs à l'instabilité des paramètres de l’alimentation du réseau électrique.

A l’étape actuelle du développement de la technologie PoC, le principal inconvénient est le manque de compatibilité entre les solutions de différents fabricants.