Компьютерная сеть в жилищах, где реализованы аудио-видео мультирум системы и системы управления - это тот фундамент, которы определяется функционирование остальных систем.
Даже небольшие сбои или задержки могут доставить неудобства. Представьте, что вы решили запустить световую сцену со смартфона, нажали на фотографию сцены, а она не сработала. Не то, чтобы совсем не сработала, а запустилась с задержкой в 5 секунд. Вроде бы не долго, но уже дискомфортно. А если решили посмотреть новую серию понравившегося сериала с Netflix, а вместо сериала получаете сообщение в стиле "Что-то пошло не так, и то, что вы попросили, недоступно". Неприятно.
Использование привычных в корпоративной среде решений в виде оборудования соответствующего класса, несколько интернет каналов от разных провайдеров, обязательное питание сетевой инфраструктуры от UPS (источника бесперебойного питания), и другие аналогичные приемы очень помогут в деле повышения надежности домашней компьютерой сети. Разьве что оборудование стоит выбирать не "тяжелого" корпоративного уровня, а класса SMB (Small Business). Оно и не очень дорогое, и надежность имеет достаточную для такого применения.
А вот варианты сетевого оборудования типа "все в одном", роутер, коммутатор и точка доступа в одном устройстве, их лучше избегать. Не редко случается, что по отдельности части такого устройства работают устойчиво, а если реальную нагрузку дать на все компоненты, производительность и устойчивость работы начинают страдать. И изготовитель тут мало виноват - он расчитывал свою модель домашнего роутера для обычтного использвания в стиле "пройтись по сайтам, получить почту, посмотреть кино", а не для работы в режиме раального времени "нажал кнопку - тут же загорелась лампочка".
Логическая схема компьютерной сети
Как можно видеть, в квартиру приходят каналы от двух интернет провайдеров. Маршрутизатор принимает их на два WAN порта, и балансирует загрузку этих каналов. В случае необходимости можно поделючить третьего провайдера - сотового.
Объединяет всю сеть довольно бюджетный гигабитный коммутатор с функцией PoE (Power over Ethernet). Он служит источником питания для двух точек доступа, трех камер, и контроллера WiFi сети.
К коммутатору по кабелям подключается все остальное оборудование. И набралось его не мало:
- 5 телевизоров,
- 3 IP CCTV камеры,
- 3 потоковых аудио плеера,
- 2 видео плеера,
- 2 точки доступа WiFi,
- контроллер точек доступа,
- шлюз KNX-IP.
- хост Savant,
- ресивер,
- NAS по 2 портам,
- роутер,
- контроллер входной двери.
Так из 24 портов коммутатора свободными остались портов 5. И это в не очень большой квартире.
Места для размещения точек доступа были выбраны после проведения радиообследования. Как на конкретном объекте будут расространяться радиоволны, заранее предсказать довольно сложно. Проще померять, и на основе этих измерений выбрать положение точек доступа, чтобы вся квартира была покрыта WiFi сигналом достаточного уровня.
Видим, что одной точкой доступа квартиру надежной WiFi сетью покрыть не удастся. Желтые и особенно красные зоны имеют недостаточный уровень сигнала.
Выбираем положение для второй точки доступа, и объединяем их в единую сеть с использованием контроллера WiFi сети.
Сетевое хранилище NAS было выбрано с запасом по мощности, чтобы оно смогло отдавать несколько аудио-видео потоков одновременно. Рабочий объем дисков получился 15ТБ (RAID5). Выход из строя одного из дисков не вызовет разрушения тома данных и потери информации.
Аудио-видео мультирум с точки зрения компьютерной сети
Все телевизоры имеют функцию SmartTV, позволяют устанавливать приложения (были поставлены клиенты Netflix и Plex), а так же принимать видео сигнал от отдельных видео плееров (в нашем случае AppleTV 4k), расположенных в AV шкафу.
Чтобы не зависеть от возможных радио помех, и не получать перерывов во время просмотра видео, все телевизоры подключены к компьютерной сети не по WiFi, а по кабелю.
Та же ситуация и с аудио плеерами, в качестве которых выступают Sonos Connect, Sonos Connect Amp, и Sonos Playbar. Продукция этой компании известна тем, что может не только хорошо работать с WiFi, но и образовывать свою беспроводную сеть Sonos Net, но законы физики никто не отменял, и радио эфир на всех один. Подклюение по кабелю исключило возможную нестабильность работы аудио мультирума из-за радио помех.
Система видеонаблюдения
В квартире установлено 3 IP видеокамеры, причем одна их них панорамная, с возможностью "вырезать" из ее поля зрения интересующие нас части. Для конечного пользователя это выглядит как несколько независимых камер.
Электропитание системы
Компьютерная сеть, как и вся система управления, защищена блоком бесперебойного питания, который сможет поддерживать работу автоматики при кратковременных (до 30-40 минут) отключениях электропитания.
Заключение
Компьютерная сеть, система видеонаблюдения, и бесперебойного питания построена на основе компонентов класса SMB. Эксплуатация в течении полугода показала, что сеть работает стабильно, и ее производительности хватае для раздачи медиа контента и записи-чтения видео потоков с камер видеонаблюдения.