Ειδικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις: Δομημένη Καλωδίωση Μέρος 1ο

Δομημένη Καλωδίωση - Γενικά

• Ο όρος δομημένη καλωδίωση εμφανίστηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1980
• Η ανάπτυξη προτύπων για τη μετάδοση φωνής και δεδομένων ξεκίνησε το 1985
• Το 1991 ο Σύνδεσμος Βιομηχανιών Ηλεκτρονικών (EIA) ανέλαβε την ανάπτυξη προτύπων καλωδίωσης
• Το πρώτο πρότυπο καλωδίωσης ήταν το EIA/TIA-568, με εφαρμογή κυρίως σε εμπορικά κτίρια

Ορισμός Δομημένης Καλωδίωσης

• Εγκατάσταση με γραμμές μεταφοράς ασθενών ρευμάτων
• Αποτελείται από συνεστραμμένα ζεύγη καλωδίων για τη μετάδοση φωνής και δεδομένων

Πλεονεκτήματα Δομημένης Καλωδίωσης

• Συμβατότητα με διεθνή πρότυπα
• Συνέπεια στο σχεδιασμό και την εγκατάσταση
• Ευελιξία στις αλλαγές χώρου
• Ακεραιότητα στη σύνδεση
• Ευκολία συντήρησης και διαχείρισης

Εφαρμογές Δομημένης Καλωδίωσης

• Πυρασφάλεια - πυρανίχνευση
• Σύστημα ασφαλείας και ελέγχου πρόσβασης
• Μεταφορά δεδομένων, φωνής, εικόνας
• Μεταφορά Ενέργειας (PoE)
• Συστήματα ελέγχου και αυτοματισμών

Υποσυστήματα Δομημένης Καλωδίωσης

• Οριζόντια Καλωδίωση
• Κατακόρυφη Καλωδίωση
• Θέση Εργασίας
• Κέντρο Διαχείρισης

Κατακόρυφη Καλωδίωση

• Συνδέει τα κεντρικά σημεία των οριζόντιων καλωδιώσεων
• Συνδέει το κεντρικό σημείο με εξωτερική παροχή (πάροχος)
• Σε πολυκατοικίες, όλες οι καλωδιώσεις τερματίζουν σε κεντρικό κατανεμητή

Οριζόντια Καλωδίωση

• Αναφέρεται σε ένα επίπεδο, έναν όροφο
• Όλη η καλωδίωση συγκεντρώνεται σε έναν κεντρικό σημείο

Θέση Εργασίας

• Υποδομή για σύνδεση σταθμού εργασίας (παροχή ρεύματος, δικτύου)

Κέντρο Διαχείρισης

• Σημείο έναρξης/τερματισμού οριζόντιας καλωδίωσης ορόφων
• Κεντρικό σημείο σύνδεσης με εξωτερικό δίκτυο

Υποσυστήματα Διαχείρισης

• Μηχανισμοί Τερματισμού (πρίζες, faceplates)
• Καλωδίωση Διαδρομής
• Σημεία Συγκέντρωσης (patch panels)
• Κατανεμητής (rack)
• Καλώδια Ενώσεων (patch cords)

Τοπολογίες Συνδέσεων

• Point-to-point
• Διαύλου (Bus)
• Δακτυλίου (Ring)
• Αστέρα (Star)
• Πλέγματος (Mesh)
• Διπλού Δακτυλίου (Dual Ring)
• Δέντρου (Tree)
• Υβριδική

Χαρακτηριστικά Μέσων Μετάδοσης

• Εύρος Ζώνης Συχνοτήτων (Bandwidth)
• Ταχύτητα Μετάδοσης
• Ευαισθησία σε Παρεμβολές
• Ευκολία Εγκατάστασης
• Κόστος### Μέτρηση Ταχύτητας Μεταδόσεων
• Η ταχύτητα μέτρησης μετριέται σε bit ανά δευτερόλεπτο (b/s, bps)

Μέγιστο Μήκος

• Χαρακτηρίζεται ως το μέγιστο μήκος που μπορεί να έχει ένα μέσο ώστε να μεταφερθεί η πληροφορία με το μέγιστο επιτρεπτό όριο απωλειών
• Οι απώλειες προκύπτουν από το ίδιο το μέσο, όπως επίσης από το επιδερμικό φαινόμενο και από το διηλεκτρικό υλικό μόνωσης του καλωδίου

Εξασθένιση

• Είναι η εξασθένιση του σήματος κατά την διαδρομή του μέσα από τα καλώδια και τα υλικά συνδέσεως και τερματισμού που παρεμβάλλονται στη διαδρομή
• Οι απώλειες προκύπτουν από την σύνθετη αντίσταση των αγωγών, όπως επίσης από το επιδερμικό φαινόμενο και από το διηλεκτρικό υλικό μόνωσης του καλωδίου
• Ο λόγος εξασθένισης εκφράζεται σε dB, όπου όσο μικρότερη είναι η τιμή του, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της γραμμής και η μετάδοση της πληροφορίας

Ευαισθησία σε Θόρυβο

• Το χαρακτηριστικό αυτό δείχνει κατά πόσο ένα μέσο επηρεάζεται από γειτονικές ηλεκτρικές παρεμβολές (ηλεκτρικός θόρυβος)
• Θόρυβος είναι το σύνολο των ανεπιθύμητων ηλεκτρικών σημάτων τα οποία αλλοιώνουν το μεταδιδόμενο σήμα

Λόγος Σήματος προς Θόρυβο (SNR)

• Ο λόγος σήματος προς θόρυβο δείχνει την σχετική στάθμη του σήματος της πληροφορίας ως προς τον θόρυβο
• Ο λόγος αυτός εκφράζεται σε dB, όπου όσο μεγαλύτερος ο λόγος, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της γραμμής και η μετάδοση της πληροφορίες

Ασφάλεια

• Το χαρακτηριστικό αυτό δείχνει την ασφάλεια του μέσου μεταφοράς
• Πόσο_easy είναι να προκύψουν ανεπιθύμητες παρεμβολές
• Αν μπορούν να γίνουν υποκλοπές

Καλωδίωση

• Η καλωδίωση που εξυπηρετούσε τις ανάγκες μετάδοσης δεδομένων γινόταν ξεχωριστά από αυτές της καλωδίωσης για την μεταφορά φωνής
• Με ένα σύστημα καλωδίωσης μπορούμε να εξυπηρετούμε τις ανάγκες (πρίζες δικτύου, κατανεμητές, κλπ) και έτσι επιτυγχάνεται η μετάδοση φωνής και δεδομένων σε ένα κτίριο

Ομοαξονικά Καλώδια

• Τα ομοαξονικά καλώδια μπορούν να λυγίσουν και να συστραφούν (μέχρι ενός ορίου) χωρίς### Καλώδια Μεταφοράς εικόνας (DVI)
• Τα καλώδια DVI υποστηρίζουν 2 συνδέσμους και πρόσθετα 3 σετ συνεστραμένων καλωδίων (πράσινο, κόκκινο, μπλε) όταν υποστηρίζουν διπλό σύνδεσμο.
• Το εξωτερικό περίβλημα είναι PVC (Χλωριούχο Πολυβινύλιο) και περιέχει θωράκιση φύλλου αλουμινίου εξωτερικά.
• Χρησιμοποιείται για αναλογική ή ψηφιακή μεταφορά εικόνας.

Καλώδια Μεταφοράς εικόνας (HDMI)

• Το HDMI είναι εξέλιξη του DVI και χρησιμοποιείται για σύνδεση multimedia ή προβολικών.
• Μπορεί να μεταφέρει εικόνα και ήχο.
• Υποστηρίζει также δικτύωση μέσω πρωτοκόλλου Ethernet.
• Το καλώδιο περιέχει 5 συνεστραμένα καλώδια, 4 ξεχωριστά καλώδια και 1 μεταλλικό καλώδιο για γείωση.
• Το εξωτερικό περίβλημα είναι PVC (Χλωριούχο Πολυβινύλιο) και περιέχει θωράκιση φύλλου αλουμινίου εξωτερικά.

Εκδόσεις HDMI

• Έκδοση 1.0: Εκδόθηκε το 2002, βασίζεται στο DVI.
• Έκδοση 1.1: Εκδόθηκε το 2004, προσθέθηκε υποστήριξη για DVD-Audio.
• Έκδοση 1.2: Εκδόθηκε το 2008, προσθέθηκε υποστήριξη One Bit Audio.
• Έκδοση 1.3: Εκδόθηκε το 2006, προσθέθηκε υποστήριξη για πιο βαθιά χρώματα.
• Έκδοση 1.4: Εκδόθηκε το 2009, προσθέθηκε υποστήριξη 4K Video και καναλιού Ethernet.
• Έκδοση 1.4a: Εκδόθηκε το 2010, προσθέθηκε υποστήριξη 3D video.
• Έκδοση 1.4b: Εκδόθηκε το 2011, μικρές αλλαγές.
• Έκδοση 2.0: Εκδόθηκε το 2013, προσθέθηκε υποστήριξη 4K video στα 60Hz με 24 bit/px βάθος χρώματος.
• Έκδοση 2.0a: Εκδόθηκε το 2015, προσθέθηκε υποστήριξη βίντεο High Dynamic Range (HDR).
• Έκδοση 2.1: Εκδόθηκε το 2017, προσθέθηκε υποστήριξη 4K video στα 120Hz και 8K video στα 60Hz.

Πλεονεκτήματα Ethernet

• Χαμηλό κόστος απόκτησης – συντήρησης
• Ομαλή λειτουργία δικτύου
• Συμβατότητα με παλαιότερες εκδόσεις υλικού
• Είναι plug-n-play
• Έχει μεγάλες ταχύτητες μετάδοσης
• Μπορεί να μεταφέρει ενέργεια (PoE)
• Υποστηρίζει την σύνδεση απεριόριστου αριθμού συσκευών

Πρότυπο τερματισμού καλωδίων Ethernet

• Το πρότυπο τερματισμού του είναι η RJ-45 (Registered Jack)
• Το πρότυπο αυτό χρησιμοποιείται από το Ethernet και χαρακτηρίζεται από αξιοπιστία στον τρόπο τερματισμού και την χαμηλή του τιμή
• Ο ακροδέκτης ονομάζεται αλλιώς ως 8P8C (8 position, 8 contact)

Κατηγορίες καλωδίων Ethernet

• Κατηγορία 1: Τηλεφωνία, 1Mbps, 0,4MHz
• Κατηγορία 2: 802.5, 4Mbps, 4MHz
• Κατηγορία 3: 10BASE-T, 10Mbps, 16MHz, 100m
• Κατηγορία 4: 802.5, 16Mbps, 20MHz, 100m
• Κατηγορία 5: 100BASE-TX, 100Mbps, 100MHz, 100m
• Κατηγορία 5e: 1000BASE-T, 1000Mbps, 100MHz, 100m
• Κατηγορία 6: 10GBASE-T, 10Gbps, 250MHz, 100m
• Κατηγορία 7: 10GBASE-T, 10Gbps, 600MHz, 100m
• Κατηγορία 8/8.1: 25Gbps/40Gbps, 2000MHz, 30m

Τύποι Καλωδίων Ethernet

• UTP (Unshielded Twisted Pair)
• F/UTP (Foiled Unshielded Twisted Pair)
• U/FTP (Unshielded Foiled Twisted Pair)
• STP (Shielded Twisted Pair)
• SFTP (Shielded Foiled Twisted Pair)
• SSTP (Shielded Screened Twisted Pair)