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Edifícios Digitais, PoE e IoTPeparando a sua Rede Para o Futuro

CrossTalk Live Webinar | Junho 2020

© Copyright Leviton Manufacturing Co., Inc.2

• 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


• 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


• 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


• 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


• 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


• 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


• 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)


Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Largura de Banda e Potência

Qual é a melhor cablagem para cada aplicação?

• Iluminação


• Pontos de Acesso WiFi• Sinalização Digital

• Cablagem ÁreaTrabalho• Controlo de Acessos• Relógios de Ponto• AVAC


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


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


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


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


• 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


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


EN 50174-2 Separação de cabos

Grupos simples Grupos Multiplos

≥ 0.3 x Dgrupo ~ 15 mm ≥ 0.3 x Dgrupo ~ 15 mm

Dgrupo

Dgrupo


• 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


• 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


• 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


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


Aplicações de Edifícios DigitaisNecessidades de Largura de Banda e Potência

• Iluminação


• WAPs• Sinalização Digital

• Cablagem de Área de Trabalho• Controlo de Acessos• Relógios de Ponto• AVAC

Ou Superior Ou SuperiorOu Superior


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


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


• 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


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


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


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


Topologias e TestesLigação Permanente

75 mPC

15 m

90 m


Topologias e TestesCanal

3 m 75 m 5 m15 m2 m

100 m

PC


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


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


Símbolos


Planta de um piso de edifícios de escritórios


Aplicações de Área de Trabalho (secretária)


Caminhos de Cabos


Grelha EN 50173-6 WAP modificada


Aplicações IT/AV


Aplicações Segurança e Controlo de Acessos


Aplicações de iluminação


Todas as Aplicações


Todas as aplicações (vista apróximada)


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??


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


• 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


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


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


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


Exemplo de Cablagem de Zona19 Áreas


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


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


• 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

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Documents