Power over Coaxial (PoC) – standard za prenos video signala in napajanje prek koaksialnega kabla

Napajanje prek koaksialnega kabla (PoC) je tehnologija, ki omogoča hkraten prenos napajanja in analognega video signala v visoki ločljivosti ter krmiljenja OSD z uporabo enega koaksialnega kabla, na razdalje tudi do 400 m.

Prvi dogovori glede standardizacije prenosa video signala in napajanja z uporabo enega koaksialnega kabla so bili doseženi na konferenci „Power systems for coaxial cable”. Potekala je leta 1994 na Inštitutu za inženirje elektrotehnike in elektronike (IEEE) v Vancouvru. Vendar pa vse do danes tehnologija PoC ni bila standardizirana.

V tehnologiji PoE so naprave različnih proizvajalcev medsebojno kompatibilne. Priklop kamere enega proizvajalca prek stikala ali snemalnika drugega proizvajalca ne povzroča problemov v obliki nepravilnega delovanja instalacije. Pri napravah, ki temeljijo na rešitvi PoC, pa obstaja kompatibilnost v glavnem samo med napravami istega proizvajalca. Priklop naprav različnih proizvajalcev lahko povzroči nepravilno delovanje teh naprav ali njihovo poškodovanje.

Prve naprave (so v prodaji vse do danes), ki so omogočale prenos video, avdio in alarmnega signala v smeri rekorderja ter napajanja v smeri kamere ter tudi krmiljenja (RS-485) v obe smeri, so bile ustvarjene že na prelomu let 2004 in 2005. Omogočajo prenos po vodu RG-59 na razdaljo do 300 m. Vendar pa poteka prenašanje video signala samo v kakovosti SD.

Trenutno (4. četrtletje leta 2017) ima uvedene kompleksne rešitve (kamere in snemalniki), ki temeljijo na tehnologiji PoC za video signal v kakovosti Full HD ali višji, le Hikvision.
Ta proizvajalec je septembra 2016 patentiral in leta 2017 na trg uvedel rešitve, ki omogočajo prenos napajanja, krmiljenje OSD ter signala v kakovosti celo 4K/UHD. Daljava prenosa je do 200 m - odvisno od v instalaciji uporabljenih vodov, ločljivosti oddajanega signala in različice PoC. Dve vrsti naprav s to tehnologijo sta v prodaji. Uporabljena je nomenklatura standardov PoE 802.3. V napravah različice PoC.af je izhodna moč napajanja določena na ravni 6 W, medtem ko PoC.at zagotavlja 12 W.
Drugi proizvajalci, med njimi Dahua, so v fazi uvajanja lastnih rešitev PoC. Njihove naprave naj bi bile na voljo na trgu v začetku leta 2018.

Poleg tega so na trgu na voljo rešitve PoC, namenjene za standardne snemalnike in kamere (sl. 2).

Princip delovanja PoC temelji na razliki med video signalom (izmenični tok) in napajanjem (enosmerni tok). Večina kamer se napaja z enosmernim tokom; neposredni priklop napajalnika na kabel za prenos video signala bi lahko poškodoval elektroniko.

Zelo poenostavljeno rečeno, problem je bil rešen z uporabo lastnosti dveh osnovnih pasivnih elektronskih elementov - tuljave in kondenzatorja. Za enosmerni tok je tuljava v stanju kratkega stika, kondenzator pa povzroča prekinitev v tokokrogu. Za izmenični tok pa je situacija obratna: tuljava deluje kot izolator, kondenzator pa je v stanju kratkega stika. Zgornja rešitev je teoretična in služi le kot podlaga za konstruiranje bolj zapletenih sistemov, s katerimi se realizira naloga ločevanja napajanja od video signala. Shematično je to prikazano na sliki (sl. 3).

Sl. 3. Ločitev napajanja (DC) od video signala (AC) s kondenzatorjem in tuljavo

Naprave PoC so bile zasnovane tako, da bi se tako v kameri, kot v snemalniku (in tudi v kompletu oddajnikov) nahajali sistemi, ki so prilagojeni za prenos analognega video signala ter za blokiranje toka enosmernega toka za video tir. V napajalnem sistemu je izmenični tok blokiran, enosmerni tok pa prepuščan. Primer sheme zasnove sistema kamera – rekorder v tehnologiji PoC je predstavljen na sliki (sl. 4).

Snemalniki vodilnih proizvajalcev, ki so opremljeni s funkcijo napajanja kamer po koaksialnem vodu, imajo izvedene zaščitne naprave. Le-te ščitijo pred poškodovanjem naprave, ki nimajo funkcije PoC – izvaja se samodejna identifikacija vrste priklopljene naprave. Če se ne zazna kompatibilnosti kamere s tehnologijo PoC, snemalnik takoj prekine napajanje. Tako se dogaja tudi v primeru, ko se v krogotoku zazna kratki stik. To omogoča minimizirati poškodbe tako v terminalnih napravah, kot tudi v snemalniku.

Glavne prednosti uporabe tehnologije PoC pri izvajanju instalacij CCTV so:

- prihranek na času, potrebnem za pripravo in izvajanje projekta;
- zmanjšanje stroškov dela in uporabljenega materiala: v instalacji se ne uporabijo napajalniki kamer, napajalni vodi, odpade tudi potreba po s tem povezanih vseh vrstah konektorjev in vtičnic;
- zmanjšanje števila vodov za polovico in s tem prihranek prostora;
- tehnologijo PoC se lahko uporabi tudi pri nadgradnji stare, analogne napeljave;
- glede na manjše slabljenje koaksialnega voda v primerjavi z vodi UTP, omogoča tehnologija PoC prenos signala in napajanja na trikrat večjo daljavo kot v primeru tehnologije PoE;
- uporaba enega, centralnega vira napajanja povzroča, da so naprave manj dovzetne za motnje in poškodbe zaradi nestabilnosti parametrov napajanja iz električnega omrežja.

Na sedanji stopnji razvoja tehnologije PoC je glavna pomanjkljivost nekompatibilnost med rešitvami različnih proizvajalcev.