Edifícios Digitais, PoE e IoT Peparando a sua Rede Para o Futuro CrossTalk Live Webinar | Junho 2020
Edifícios Digitais, PoE e IoTPeparando a sua Rede Para o Futuro
CrossTalk Live Webinar | Junho 2020
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• A rede de objectos fisicos que contêm tecnologia incorporada para comunicar, sentir ou interagir com o seu estado interno ou o ambiente externo. Gartner
• Uma rede de dispositivos, aparelhos e outros objetos do dia-a-dia equipados com chips de computador e sensores que podem recolher e transmitir dados através da Internet. Dictionary.com
• A rede de dispositivos fisicos, veículos, eletrodomésticos e outros itens incorporados com eletrônicos, software, sensores, actuadores e conectividade que permite estes objetos para conectar e trocar dados. Wikipedia
Internet of Things (IoT)
Comunicação + Troca de Dados + Rede
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• O mercado global de IoT vai crescer de $157B em 2016 para $457B em 2020
• O IoT vai afetar quase todos os mercados e negócios
IoT Tendências de Mercado
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• O Edifício Digital é um subconjunto do IoT• Múltiplos sistemas, mesma rede de cablagem, mesma linguagem
• Mais sensores recolhendo e partilhando dados
• Comunicação movendo-se para Ethernet
• Infraestrutura Ethernet é a escolha preferida• Capacidade POE
• Comunicação com e sem fios
• Conceção e instalação padronizadas
Internet of Things e o Edifício Digital
• Haverá 27.1 mil milhões dispositivos em rede em 2021, muito acima dos 17.1 mil milhões em 2016
• PCs representarão apenas 25% do tráfego IP em 2021, muito abaixo dos 46% em 2016
Source: Cisco VNI Forecasts
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• Poupança Energética• AVAC
• Iluminação
• Melhorias Não-Energéticas• Produtividade dos trabalahores
• Saúde dos pacientes nos hospitais
• Experiencia do cliente na industriahoteleira
Benefícios dos Edifícios DigitaisSource: Smart Buildings: A Deeper Dive into Market Segments Dec 2017 ACEEE
• Poupança energética anual para edifício de escritórios médio (16.000 pés2) com tecnologia inteligente1
• HVAC = 36,000 kWh (18%) $2,628
• Alimentação= 16,800 kWh (28%) $1,226
• Iluminação = 16,500 kWh (33%) $1,205
$5,0591. Assumindo um custo de $0.073/KWH
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• Cablagem Área Trabalho
• WAPs
• Câmeras de Segurança
• Controlo de Acessos
• Iluminação
• AVAC
• Gestão Energética
• Relógios
• Sinalização Digital
• Relógios de Ponto
Aplicações de Edifícios Digitais
• Sistemas de Paging
• Intercomunicadores
• Controlo Elevadtores
• Segurança Infantil
• Chamada Enfermeira
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• Aplicações mais recentes não requerem muita largura de banda
• Sensores, Câmeras de Segurança*, AVAC, Iluminação, Relógios, Gestãode Energia
* Câmera de 10 megapixels para gravação de alta qualidade tem uma taxa de dados estimada de apenas 11 Mbps
• As aplicações que transmitem vídeo requerem muita largura de banda
• WAPs, Video 4K, Ligações tradicionais
Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Largura de Banda
Acíma 1Gb/s
Abaixo 1Gb/s
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• Aplicações que transmitem sinal/energia/luz ao longo da distância, ou que geram calor, requerem um nível de potência mais elevado
• WAPs, Iluminação, Câmeras de Segurança Exteriores com Aquecimento/Desembaciamento
• Aplicações que alimentam a electrónica local, ou controlam pequenos motores mecânicos requerem um nível de potência mais baixo
• VoIP (não vídeo), AVAC, Relógios, Câmeras Interiores, Controlo de Acessos, Gestão de Energia
Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Energia
Acíma 30WTipos 3 (60W) e 4 (100W)
Abaixo 30WTipos 1 (15W) e 2 (30W)
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Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Largura de Banda e Potência
Qual é a melhor cablagem para cada aplicação?
• Iluminação
• Câmeras de Segurança
• Pontos de Acesso WiFi• Sinalização Digital
• Cablagem ÁreaTrabalho• Controlo de Acessos• Relógios de Ponto• AVAC
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Cat 8
25G
Considerações Cablagem de Edifícios DigitaisRequisitos mínimos de largura de banda e tipo de cabo
Req
uis
ito
mín
imo
do
ca
bo
Taxa de Dados de Aplicação
Cat 6A
10G5G2.5G
Cat 6
1G
Cat 5e
10/100
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Mais Potência = Mais Calor• Condutores maiores são mais eficientes, geram menos calor
• Cabos blindados podem conter mais calor que os cabos não blindados
• A temperatura do cabo não deve exceder a classificação da bainha
Considerações Cablagem de Edifícios DigitaisPoE – Temperatura do cabo
Cat 6A101 Cables
Cat 5e58 Cables
Cat 681 Cables
TIA-TSB-184-A: Tamanho máximo do conjunto de cabos no ar para um aumento de temperatura ambientede 15 °C a 20 °C para 100W (1000 mA por par)
Cat 8280 Cables
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EN 50174Tipos e Classes
Tipo
4
3
2
1
Classe 1 2 3 4 5 6 7 8
Entrada máxima de energia para cabo por equipamento alimentação 4W 7W 15W
POE30WPOE +
45W 60WPOE ++
75W 90W(100W)
Número pares alimentação remota 2 4
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Critérios de Conceção Definidos Para Potência RemotaCategoria RP1: Conecção do equipamento de alimentação remota num distribuidor é controlado de modo a que a corrente média para todos os condutores servidos pelo distribuidor(ic-média) não é maior que 212 mA.
• Categoria RP2: Conecção do equipamento de alimentação remota de um distribuidor é controlado de modo a que a corrente média para todos os condutores servidos pelo distribuidor (ic-média) é restrito a um valor especificado entre 212 mA e 500 mA;
• Categoria RP3: Conecção do equipamento de alimentação remota de um distribuidor com restrições ao limite de ic ≤ 500 mA.
• RP 3 é uma abordagem universal que requer práticas de planeamento e instalação da EN 50174-2 para evitar a gestão no controlo das cargas correntes aplicadas aos cabos.
EN 50174Categorias de Alimentação Remota
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• Instalação de Cabos de Alimentação Remota Categorias e Controlos
EN 50174 Controlo de Infraestruturas
Categoria Ic média Ic
Controlos necessários durante:
Conecção do Equipamento de
alimentaçãoremota
Planeamento da instalação da
cablagem
RP1 ≤ 212mA ≤ 500mA Sim Sim
RP2 > 212 mA< 500 mA ≤ 500mA Sim Sim
RP3 - ≤ 500mA Não Sim
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A instalação física requer consideravelmente mais planeamento
A norma de instalação aconselha a separar os grupos de cabos para reduzir o impacto térmico da alimentação remota
• Os grupos de cabos não devem conter mais de 24 cabos.
• A instalação solta dos cabos também pode ter uma vantagem.
• Crie uma separação 0,3 x o diâmetro do grupo de cabos este tem demonstrado disponibilizar um arrefecimento adequado tal como um grupo isolado nas mesmascondições de instalação.
EN50174-2Instalação do cabo
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EN 50174-2 Separação de cabos
Grupos simples Grupos Multiplos
≥ 0.3 x Dgrupo ~ 15 mm ≥ 0.3 x Dgrupo ~ 15 mm
Dgrupo
Dgrupo
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• O aumento da temperatura também pode afetar o conector
• Os conectores blindados têm um corpo metálico que ajuda a dissipar o calor
• Conectores UTP tipicamente têm um corpo de plástico
• O conector Leviton Atlas-X1™ UTPtem um corpo de metálico sólido
• Dissipa o calor 53% mais eficientemente
Considerações Cablagem de Edifícios DigitaisPoE – Temperatura do Conector
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• Chicote desliga-se sob alimentação, dano potencial a longo prazo
• O arco eléctrico pode causar degradação nos contactos, deteriorando o seudesempenho
• PoE de maior potência (ex: 100W), suscetível de causar danos mais cedo
Considerações Cablagem de Edifícios DigitaisPoE – Desconecção elétrica
Selecione um modulo que esteja optimizado para PoE
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• RFT – Mola de polímero única• Suporta os pinos do conector
• Aumenta a resistência à tensão, evita danos
• Ajuda os pinos a voltar à sua posição de pré-stress
• Protecção adicional contra danos causados peloarco eléctrico
• Força de contacto constante
• Evita desconecções intermitentes
• Prolonga a vida do conector
• Previne danos
• Poupa em reparações dispendiosas
Considerações Cablagem de Edifícios DigitaisModulo Atlas-X1™ têm RFT Patenteado
Conecção Ponto de desconecção
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Considerações Cablagem de Edifícios Digitais Atlas-X1™ Pinos do Modulo estão Optimizados para PoE
• Geometria dos pinos garante que qualquer dano de arco eléctrico ocorre fora da zona crítica
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Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Largura de Banda e Potência
• Iluminação
• Câmeras de Segurança
• WAPs• Sinalização Digital
• Cablagem de Área de Trabalho• Controlo de Acessos• Relógios de Ponto• AVAC
Ou Superior Ou SuperiorOu Superior
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Guia de Normas de Desenho
Guidelinesfor Wireless Access Points
TIA TSB-162-A ANSI/TIA-862-BISO/IEC 11801-6
EN50173-6ANSI/TIA-569-D
ISO/IEC 14763-2EN50174
Cabling Infrastructure for Intelligent Building Systems
DistributedBuilding Services
Pathwaysand Spaces
Planning andInstallation
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Cordão WAP :Max = 13m (42ft)
Cabo 6A : Max = 80m (262ft)
Cordão Equip.:Max = 6m (20ft)
18
.3 m
(6
0ft
)
18.3 m (60ft)• Grelha 60 ft2 (18.3 m2), 2x Cat 6A Modulos
• Cabo de ligação com 13m permite colocação do WAP em qualquer lugar da grelha
WAP Colocação de TomadaTIA TSB-162-A
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• Matriz de células hexagonais
• Limite de raio de 12 metros
• Tomada no centro da célula
WAP Colocação de TomadaISO/IEC 11801-6 /EN 50173-6
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Contagem e Densidade de Pontos
• Mais dispositivos na rede significa mais ligações na Sala de Telecomunicações
• Interconnect: 1 porta de painel por porta de switch
• Cross-Connect: 2 portas de painel por porta de switch
• Aumento de espaço RU necessário para painéis, Switch e Guias Horizontais
• Maior densidade de cabos de ligação nas guias horizontais e verticais
• Caminhos de cabos (ex.: Esteiras) para acomodar mais cabos
• Espaçamento dos grupos de cabos de modo a mitigar o aumento da temperatura
Cablagem de Edifícios DigitaisConsiderações para Espaços e Caminhos de Cabos
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Energia e Calor
• Aumento da contagem de dispositivos POE, com potência superior• PDU trifásicas em vez de monofásicas
• Aumento do número de tomadas de energia
• Potência e Calor gerados por switch PoE
• Potência Calor
• Switch48-portas não-PoE1 123 W 1,207 BTU/hr
• Switch 48-port PoE+ (30W) 2 2.2 kW 7,586 BTU/hr
• Switch 24-port UPoE (60W) 3 2.2 kW 7,586 BTU/hr
Cablagem de Edifícios DigitaisConsiderações para Espaços e Caminhos de Cabos
1. Cisco Catalyst WS-3850-48P at average power usage with one 350W power supply2. Cisco Catalyst WS-3850-48P with two 1100W power supplies3. Cisco Catalyst WS-3850-24U with two 1100W power supplies
17x por switch
5x por switch
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ANSI/TIA-569-DISO/IEC 14763-2 / EN 50174-2TomadasServidas
Espaço Min. m2
m2 (ft2)Dimensões
típicas m (ft)
Up to 100 9 (100) 3 x 3 (10 x 10)
101 to 200 13.5 (150) 3 x 4.5 (10 x 15)
201 to 800 36 (400) 6 x 6 (20 x 20)
801 to 1600 72 (800) 6 x 12 (20 X 40)
1601 to 2400 108 (1200) 9 X 12 (30 X 40)
Sala de Telecomunicações/DistribuidoresNormas
• Aumentar o comprimento em 1,6m para cada 500 tomadas• Assume o tamanho dos armários de 800mm x 800mm• Para armários de 1000mm x 1000mm, o aumento de comprimento é de 2,0m
• Baseado em 1,2m de desobstrução na frente & traseira dos armários
Tomadas ServidasEspaçoMin. m2
Dimensõestípicas m
Up to 500 9.6 3.2 x 3.0
501 to 1000 14.7 3.2 x 4.6
1001 to 1500 19.8 3.2 x 6.2
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Topologias e TestesLigação Permanente
75 mPC
15 m
90 m
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Topologias e TestesCanal
3 m 75 m 5 m15 m2 m
100 m
PC
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10 m 75 m
PC15 m
90 m
100 m
Topologias e TestesLigação Terminada de Ficha Modular (MPTL)
Exemplo de DesenhoEdifício Digital com Infraestrutura de Rede Convergente
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Aplicações de Rede Considerações de desenho
• Colocação WAP
• Tamanho da sala de telecomunicações
• Requisitos de Espaço do Rack
• Opções de administração
• Cabo de zona
• Área de Trabalho (secretária)
• WAPs
• IT/AV
• Segurança/BAS
• Iluminação
Exemplo de DesenhoEdifício de Escritórios
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Símbolos
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Planta de um piso de edifícios de escritórios
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Aplicações de Área de Trabalho (secretária)
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Caminhos de Cabos
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Grelha EN 50173-6 WAP modificada
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Aplicações IT/AV
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Aplicações Segurança e Controlo de Acessos
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Aplicações de iluminação
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Todas as Aplicações
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Todas as aplicações (vista apróximada)
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Tamanho da Sala de TelecomunicaçõesApplication Switch Ports Panel Ports (Interconnect) Panel Ports (Cross-Connect)
Data 123 123 246
IT/AV 8 8 16
Security/BAS 20 20 40
Lighting 223 223 446
Total 374 374 748
O tamanho da sala de telecomunicações é apropriado??
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Standard Port Range Room Size m (ft)
ANSI/TIA-569-D 200-8006m x 6m
(20ft x 20ft)
ISO/IEC 14763-2EN 50174-2
500-10003.2m x 4.6m(10.5ft x 15ft)
• A Sala de Telecomunicações tem 10ft x 19ft (3m x 5.8m)
Telecommunications Room Size374 portas (Interconnect) 748 portas (Cross-connect)
Standard Port Range Room Size m (ft)
ANSI/TIA-569-D 200-8006m x 6m
(20ft x 20ft)
ISO/IEC 14763-2EN 50174-2
Up to 5003.2m x 3.4m
(10.5ft x 11.1ft)
TR é grande o suficiente para acomodar requisitos actuais e expansão futura
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• 151 portas de Dados, IT/AV e Security/BAS
• 64 RU para a topologia Interconnect
• São necessários dois racks 42RU
• Iria adicionar mais 8RU em Cross-connect
Requisitos de espaço de rackDados | IT/AV | Segurança/BAS
1. Assumes Cisco Catalyst WS-3850-48P
Application RU Count
2RU 48-port panel 8
1RU 48-port PoE switch1, 30W PoE+ 7
Horizontal Managers 26
Uninterrupted Power Supply (UPS) 14
Servers & Storage 9
Total 64
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Requisitos de espaço de rackCom Iluminação
• Iluminação adiciona mais 223 portas
• O requisito total de RU é 106
• É necessário um 3º, rack para a iluminação PoE
1. Assumes Cisco Catalyst WS-3850-48P2. Assumes Cisco Catalyst WS-3850-24U
Application RU Count
2RU 48-port panel 20
1RU 48-port PoE switch1, 30W PoE+ 7
1RU 24-port PoE switch2, 60W PoE++ 10
2RU Cable Managers 46
Uninterrupted Power Supply (UPS) 14
Servers & Storage 9
Total 106
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Administração
Patented Secure RJ Solution
Atlas-X1™ Icons
Dados (Rede)
Iluminação (PoE)
Sensores (PoE)
IT/AV e Rede
Controlo de Acessos (PoE)
Portas de Reserva (Futuro)
Conectividade no rack ou no ponto de consolidação
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Arquiteturas de cablagem de zona
Envolvente Passiva• Cablagem de cobre da TR para o
dispositivo
• Switches localizados nas TR
• Alimentação centralizada
Vantagens
• Infraestrutura de cablagem flexível
• Manutenção mais fácil
• Menor custo "Dia 2"
• Bom para alta densidade de portas
• Benéfico quando ocorrem muitas alterações
Desvantagens
• Custo inicial mais elevado
• Menos benéfico para instalações estáticas
• Equipamentos podem gerar ruído com ventiladores de arrefecimento
Envolvente Activa• Switches localizados em Zonas
• Cabo de fibra do TR para a zona
envolvente
• Cablagem de cobre da envolvente
para o dispositivo
• Potência distribuída
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Exemplo de Cablagem de Zona19 Áreas
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Requisitos de espaço de rackCablagem de zona
• Todas as cablagens de zona terminam no mesmo painel, independentemente da aplicação
• Painéis colocados no rack central, patching para ambos os lados para equipamentos activos
• Utilize codificação de cores (ícones ou tomadas) nas TR, para identificar aplicações
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Home Run
• Cabos de cobre diretamente das Salas de Telecomunicações (TR) para o dispositivo final
• Todos os equipamentos activos nas Salas de Telecomunicações
Zona Passiva
• Cablagem de cobre das TR para patching passivo nas zonas envolventes
• Cablagem de cobre nas zonas envolventes ao dispositivo terminal
• Todos os equipamentos activos em TR
Comparações de desenho
Custo da Cablagem: Preço Base Custo da Cablagem: +11%• Conectores, painéis, cabos e racks adicionais
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• Tecnologia de Edifício Digitais leva a poupança de energia
• Combine cablagem com largura de banda e requisitos de potência
• Escolha cablagem e conectores otimizados para suportar PoE
• Compreenda o impacto de novos dispositivos em caminhos e espaços
• Utilize ferramentas de administração adequadas para segmentar aplicações
• Sala de Telecomunicações para dispositivos oferecem instalação de menor custo
• Cablagem de zona passiva proporciona flexibilidade e menores custos
• Active zone cabling reduces size requirement for Telecom Room
Resumo
Q&A