Så optimerar du nätverket för dina säkerhetskameror

Vi fyller hemmet med säkerhetskameror och berättar hur du optimerar nätverket för att allt ska funka på bästa sätt. Räcker det att använda en enkel router eller måste man köra mesh? Och när är det läge för en dedikerad basstation? Patrik Wahlqvist har svaren.

Vi är allt fler som skaffar både en, två eller betydligt fler säkerhetskameror till våra hem, fritidshus eller kontor. Men det är troligen betydligt färre som tänker på vad som faktiskt krävs för att få dessa kameror att fungera optimalt, eller om det ökade bandbreddsutnyttjandet kan få någon negativ inverkan på övriga enheter anslutna till nätverket.

Att en kamera vanligtvis behöver någonstans från en till två megabit tillgänglig överföringshastighet från vårt bredband kan vi lätt ta reda på, men hur dessa värden står sig i olika miljöer och över olika avstånd är en helt annan sak. För att försöka reda ut dessa och även andra närliggande frågor beslutade vi oss för att under en dryg tremånadersperiod maximera antalet säkerhetskameror över delar av vårt ena testlabb och dess omgivande rum samt gård, för att över tid se hur våra kameror fungerar och om de har någon inverkan på övrig utrustning och vice versa. Och i så fall på vilket sätt.

Blandad kamerakompott

Vi börjar med lite bakgrundsfakta om uppsättningen av våra säkerhetskameror. Då vi inte äger tillräckligt många kameror har vi lånat in ett antal modeller från Arlo, men många av slutsatserna och rekommendationerna i texten gäller givetvis även kameror från andra tillverkare.

Grunden i vår Arlo-uppsättning bestod av modellen Essential XL, som tack vare sitt kraftfulla batteri kunde vara aktiverade konstant under hela vår testperiod. Dessa kameror anslöts både direkt till olika former av Wi-Fi-konfigurationer och till Arlos basstationer för att på detta sätt separera olika trådlösa kanaler. Vi använde sedan både Arlo Pro 3, vilket är en 2K-kamera, samt Ultra 2 som är en 4K-kamera. Totalt hade vi maximalt nio kameror i gång samtidigt.

I vår testmiljö sattes även olika former av utrustning upp vilka använde både trådlöst och trådbundet nätverk för att kommunicera. Totalt hade vi sex datorer, tre plattor, sju mobiler ett stort antal smarta enheter (vilka sträcker sig från belysning och larm till dammsugare, termostater och rullgardiner) anslutna. Datorerna anslöts primärt trådlöst och var konfigurerade för att köra säkerhetskopiering med jämna mellanrum mot en lokalt placerad NAS. På samma sätt synkroniserades även de mobila enheternas fotografier och filmer med regelbundna intervaller till samma NAS. Vi hade slutligen även en TV som strömmade media och en Xbox som användes till såväl spel som strömmande av 4K-filmer och -serier.

Samtliga av våra kameror var kopplade till Arlos övervakningsapp Arlo Secure vilken var öppen för fjärrinspelning av upp till 4K-material. Vi loggande sedan våra olika nätverksanslutningars belastning vid varje tänkbart ”event” och i samband med det loggades även eventuella förändringar på övrig utrustning och dess hastighet och eventuell bildkvalitet. Vi ska även säga att vi låste vår bredbandsuppkoppling vid 100/100 megabit per sekund, då detta är en hastighet många av våra läsare har tillgång och kan relatera till.

Säkerhetskameror anslutna till en enkel router

Vi började våra tester med en enkel router av den typ som oftast medföljer olika typer av bredbandsabonnemang. Routern är av Wi-Fi 5-typ och använder två kanaler, en 2,4 gigahertz och en 5 gigahertz. Precis som merparten av dagens säkerhetskameror ansluter Arlos kameror till det lägre 2,4-gigahertzbandet som erbjuder störst räckvidd. Det första vi gjorde efter att samtliga kameror var installerade mot vår router var att skapa en baslinje för datorkommunikationen där en bärbar dator maximerade den trådlösa genomströmningen, först över just 2,4-bandet. Vid vår mätpunkt snittade datorn, utan kameror anslutna, på 117 megabit per sekund.

Med samtliga kameror i gång och aktiverade (vi vet att detta nästan aldrig händer, men vill ändå testa) sjönk hastigheten till dryga 51 megabit per sekund, vilket ger en tydlig indikation om den ökade trådlösa belastningen. Nästa, mer intressanta steg, var att koppla in samtliga enheter i vårt system och här skapa vårt (simulerade) hemmanätverk.

I detta läge anslöt vi en kamera i taget för att se om och när vi skulle få en märkbar negativ prestandainverkan och i så fall var. För att kort summera de fynd som gjordes så hittade vi lite av en sweet spot på fyra enheter. Upp till detta läge fungerade allt utan någon direkt negativ inverkan. När vi klev upp på fem kameror, som triggades samtidigt,  märkte vi vissa störningar på den trådlösa strömmande TV-tjänsten som användes och vi började även se en tidsförskjutning vid de backuper som gjordes trådlöst.

Nu ska vi så klart vara extra tydliga med att det troligen inte kommer att hända speciellt ofta att alla kameror är aktiva samtidigt, men det kan alltid dyka upp lägen där det sker – framför allt om kameror även används för att täcka delar utomhus eller där exempelvis ljusreflektioner kan trigga dem.

För att se vad som hände med respektive säkerhetskamera loggade vi även signalstyrkan till varje kamera. Här märkte vi ganska tidigt ett intressant fenomen. Från början placerade vi ut kamerorna, en i taget, och kontrollerade att de hade en bra till mycket bra täckning. Men i takt med att flera kameror aktiverades märkte vi även att det blev störningar på anslutningarna till vissa kameror som låg längre bort, kameror som fungerade perfekt när endast några var anslutna. Detta gjorde att vi, för att uppnå samma optimala bildkvalitet och för att undvika störningar, var tvungna att flytta dessa närmare routern vilket var en aspekt som vi inte tänkt på från början.

”säkerhetskameror placeras med fördel närmare routern eller en accesspunkt jämfört med på gränsen till maximalt avstånd för att minimera potentiella störningar”

Samma tendens upplevde vi även under de perioder flera alternativa enheter kommunicerade via 2,4-gigahertzbandet vilket kunde vara en eller flera strömmande tjänster såsom Chromecastenheter, eller även under tillfällen då robotdammsugaren gick i gång, men även när uppdateringstjänster för våra smarta enheter arbetade, tjänster som alla kommunicerade över just 2,4-bandet. Det var till och med så illa att två av kamerorna som var placerade längst bort, helt tappade anslutningen vid hög tillfällig belastning. Detta är helt klart något som är värt att vara observant på.

Förbättrande åtgärder

Nästa steg blev att hitta lösningar för att kringgå eller minimera de problem vi upptäckt, och vi hittade här fyra lösningar som gav en märkbar skillnad sett till det lokala bandbreddsutnyttjandet.

• Den första, och enklaste, är att i största möjliga utsträckning länka och låsa alla enheter som är kapabla att kommunicera via 5-gigahertzbandet till just detta band. Detta frigör visst utrymme för 2,4-bandet vilket kan hjälpa till att minska störningar.
• Alternativ två är den bästa lösningen om du använder en säkerhetskamera med egen basstation, som Arlo Ultra 2. Denna hubb använder ett eget Wi-Fi-nätverk som är dedikerat för kamerorna och tillåter ofta att andra kameror, av samma märke, ansluter till samma hub. När vi använde Essential XL-kamerorna till Arlo-hubben kunde vi både öka räckvidden och minska de störningar som kamerorna skapade på bland annat strömmande TV-material.
• Den bästa lösningen, för dig som inte har en separat hubb eller vill kombinera säkerhetskameror från olika tillverkare, är att skaffa och använda en separat trådlös accesspunkt. Denna ansluts till den primära routern och placeras sedan så centralt som möjligt. Tack vare denna lösning skapas ett, eller flera, dedikerade 2,4-band för säkerhetskamerorna vilket ger högsta stabilitet och även räckvidd. För än bättre räckvidd finns även accesspunkter som erbjuder möjlighet att ansluta en extern antenn som förstärker signalen, vilket kan vara lämpligt om du exempelvis har ett större avstånd till kameror placerade utomhus.
• Sista alternativet används primärt om det är avståndet till kamerornas önskade placering som är problemet. Vi syftar här på att skaffa en extender. Denna enhet förlänger räckvidden på ditt befintliga nätverk vilket gör det möjligt att ansluta kameror som annars inte har stabil anslutning. Nackdelen med en extender är att lösningen kan få en delvis negativ inverkan om många enheter ansluts via en av noderna, detta då en del av den totala bandbredden går åt till att upprätthålla kommunikationen mellan router och extender.

Säkerhetskameror anslutna till ett meshnätverk

Vår andra stora testuppsättning baserades på ett meshnätverk med en bas i Wi-Fi 6. Här använde vi en huvudenhet, routern, vilken sedan kompletterades med två meshnoder vilka var placerade som en trekant där trekantens centrum, på ett ungefär, motsvarade mitten av den totala yta som vi önskade täcka in. Vi anslöt exakt samma enheter som i vårt första exempel.

I detta läge märktes omedelbart en markant skillnad i det att vi dels kunde ansluta nio kameror utan direkt negativ inverkan på vare sig kamerorna eller på övriga enheter. Detta beror till stor del på att kamerorna anslöt till olika noder och på detta sätt fördelade belastningen. Då noderna i sig kommunicerade via en dedikerad 5-gigahertzkanal innebar inte heller detta någon inverkan på bandbredden.

Även denna gång tittade vi på enheternas signalstyrka vid respektive placering och precis som med bandbredden i sig ökade det totala avståndet, eller snarare signalstyrkan, till de ytterst placerade kamerorna som i denna konfiguration samtliga signalerade en utmärkt signalstyrka i alla lägen. Det ska jämföras med en godkänd eller i vissa fall för svag signal för testet med en enkel router. Detta gör det även möjligt att kunna öka avståndet eller även utrymme för fler anslutna enheter utan en negativ inverkan på nätverket i sig.

Något vi däremot märkte  orsakade viss fördröjning vid bilduppspelning vid några tillfällen var att de kameror som låg mellan två noder ibland kunde få en starkare anslutning till ena noden och ibland till den andra noden. När vi i detta fall ibland fick ett ökat antal enheter som anslöt och kommunicerade via en av dessa noder valde, antingen säkerhetskameran eller noden, att byta anslutning för kameran till den andra noden som för stunden var mindre belastad eller gav en bättre signalstyrka. Just detta byte av nod innebar en viss störning där vi antingen kunde se en kortvarig förlust av inspelade bilder per sekund eller en kortare fördröjning vid anslutningen till kameran.

Lite av samma fenomen upptäckte vi av en slump när meshnätverkets firmware uppdaterades automatiskt. Under denna process återanslöt inte en av noderna utan vi fick ett system bestående av två noder vilka här försökte upprätthålla kontakten med alla enheter. Då några av kamerorna inte riktigt nådde fram fick vi ungefär samma effekt som när ett Bluetooth-headset befinner sig i utkanten av sin täckning, vi fick extremt fragmenterade bilder och ljud men dessutom orsakade dessa kontinuerliga återanslutningsförsök störningar även på övriga kameror och enheter som låg kvar på de andra noderna.

En avslutande tanke gällande meshnätverk gäller de lägen som vi använder säkerhetskamerornas egen hubb. När vi valde att ansluta en hubb testade vi även olika placeringar av denna baserat på våra noder i nätverket. Här märktes direkt en tydlig skillnad i hur kamerorna som var länkade till respektive hubb var placerade där en för stor spridning fick en negativ inverkan på den totala bandbredden och stabiliteten. Här bör fokus ligga på att hålla de kameror som behöver en hubb, inom samma område och kopplat mot en nod. Önskar du ansluta fler kameror till en hubb, exempelvis för lokal inspelning, bör ytterligare en hubb införskaffas per nod, se bild.

Optimerande åtgärder

När vi kommer till eventuella åtgärder för meshsystemet handlar det inte så mycket om att justera fel, då detta sällan behövs utan mer om att optimera nätverket i proaktivt syfte. Här hittade vi primärt tre tänkvärda åtgärder.

• Då vårt meshnätverk inte direkt led av några prestandabegränsningar finns ingen anledning att binda upp enheter mot 5-gigahertzbandet, men däremot kan det vara lönt att titta på vilka enheter som kommunicerar via 2,4-gigahertzbandet som används och här försöka låsa, de fast placerade enheterna, mot specifika noder. Detta gäller så klart inte enheter som flyttas och byter noder som exempelvis en robotdammsugare eller bärbara enheter. Genom att knyta enheterna som ligger i gränslandet mellan två noder mot en specifik nod får dessa en stabilare anslutning med snabbare respons.
• Om du har krav på att maximera tillgängligheten kan det vara värt att investera i ytterligare en nod som då placeras i mitten av övriga noder och på detta sätt skapar en alternativ kommunikationsväg för den backhaulförbindelse som finns.
• Om säkerhetskameror med en egen basstation används kan det vara värt att investera i ytterligare en eller två hubbar för att dela upp ansluta kameror på dessa. Detta ger en jämnare trafik över hela nätverket och minimerar även belastningen på nätverkets backhaul vid lokal inspelning, jämfört med att en nod hanterar alla kameror.

Den potentiella flaskhalsen

Det vi primärt har fokuserat på ovan är säkerhetskamerornas inverkat på och påverkan av andra ansluta enheter i det lokala nätverket. Men även om allt detta fungerar perfekt finns ytterligare en dimension som måste beaktas, och det är internetanslutningen i sig. Som nämnts initialt har vi använt en 100/100-anslutning vilket normalt räcker mer än väl för vår uppsättning av enheter. Men sedan kommer vi alltid till ytterligheterna vars tillfällen även bör finnas med i planeringsstadiet eller som potentiell störningskälla vid felsökning och optimering.

Låt säga att vi har en placering av kameror och inställning av dess känslighet som generar mycket trafik, inte bara internet utan just över vår internet-förbindelse. Trafik som oftast triggas under kvällstid när vi inte är plats på kontoret. I vårt fall använder vi även en fjärrsynkronisering av vår NAS data till en NAS placerad på annan plats. I de lägen som denna synkronisering kördes samtidigt som flera kameror strömmade och lagrade data i molnet blev nätverkets anslutning en tydlig flaskhals.

För att komma runt detta problem återgick vi till insamlad data gällande såväl noders som anslutningspunkten för internets trafikbelastning och ställde sedan om all extern synkronisering, som vi kunde kontrollera, till tider med mindre belastning, vilket även var under tider då våra kameror helt eller delvis var i inaktivt läge (som under kontorstid).