Почему технология Power over Ethernet – это круто
PoE устраняет необходимость в сетевой розетке рядом с конечным устройством (PD). И это подразумевает несколько важных вещей:
- Гибкость: сетевой кабель можно проложить в любом месте, даже в узких углах. Без электрической розетки конечное устройство может находиться где угодно, в том числе на открытом воздухе.
- Наведение порядка: PoE может значительно сократить количество проводов, поскольку вам не понадобится шнур питания, что делает его отличным выбором для офисных устройств, таких как IP-телефон.
- Экономия: вам не нужно будет тратить время (и деньги) на установку электропроводки и розеток, для чего потребуется лицензированный электрик, если вы хотите сделать это правильно.
PoE надёжен – в конце концов, это настоящая проводка. Устройства PoE защищены от распространенных проблем, связанных с питанием, таких как скачки напряжения, перегрузка или неисправная проводка. В случае опасности инжектор питания или коммутатор PoE, скорее всего, первыми пострадают.
PoE против Wi-Fi против PowerLine
PoE расширяет сеть до одного устройства за раз и, следовательно, не может заменить Wi-Fi. Но это может улучшить покрытие Wi-Fi.
Например, используя точки доступа PoE, вы можете легко расширить свою сеть Wi-Fi до места, где нет розетки (например, на потолке склада или в середине большого двора) без ущерба для производительности.
С другой стороны, Powerline, как правило, является противоположностью Power over Ethernet – это полезно, когда розетки есть в месте, куда не могут добраться сетевые кабели.
Однако, с точки зрения производительности сети PoE быстрее и намного надёжнее. Тем не менее, когда вы можете выбирать между ними, PoE – это то, что вам нужно.
В общем, если вы живёте в большом доме, имеете большой склад или хотите разместить сетевое устройство на улице или в нестандартном месте, PoE пригодится. Это гораздо более быстрое и доступное решение, чем установка силовых кабелей и розеток.
Каковы недостатки PoE?
Более высокая стоимость оборудования
Действительно, это стоит дороже. Особенно если вы берете более-менее надежное оборудование, а не полагаетесь на “случай”, покупая “дешевые решения NoName”.
С другой стороны, принцип “дороже – значит лучше” не всегда работает. Поэтому охота за дорогими брендами имеет смысл только при наличии дополнительных требований (существует список “одобренных устройств”).
Однако даже при высокой цене оборудования PoE оно может оказаться гораздо дешевле, чем необходимость строить с нуля дополнительную кабельную систему для подачи питания на удаленные устройства.
Падение мощности
При передаче низковольтного сигнала по тонким проводам эффективность будет, скажем так, низкой. Чем дальше от источника питания, тем меньше электроэнергии остается для питания нагрузки. Остальная часть тратится на сопротивление и нагрев проволоки. При использовании локального источника питания (не PoE) вопрос решается проще. Подключите блок питания к розетке “а электричество идет, идет…”.
Однако такие проблемы с расстоянием можно решить, используя специальные коммутаторы с повышенной мощностью сигнала, например, серии (https://www.zyxel.com/ru/ru/products_services/Unmanaged-Switch-For-Surveillance-GS1300-Series/) и GS1350 от Zyxel.
Требования к квалификации персонала
Давайте просто скажем, что хотя применение PoE не требует больших знаний, есть несколько деталей
должны быть освоены. Информацию об этом можно найти без особого труда, хотя если человек никогда не работал с этой технологией, он столкнется с разрозненными и фрагментарными учебными материалами.
Затем мы вставляем разъемы питания и LAN в соответствующие гнезда ранее установленной видеокамеры и прокладываем кабели к месту расположения коммутатора или видеомагнитофона, или ПК, если мы решили использовать его в качестве записывающего устройства.
ПИТАНИЕ IP КАМЕР ПО POE
Для питания IP камеры по PoE, требуется поддержка этой технологии как на коммутаторе, так и на самой камере. Коммутатор или инжектор PoE должен иметь достаточный бюджет PoE для обеспечения требуемой мощности для всех подключенных камер.
Существуют различные стандарты (рассмотрены выше), которые определяют мощность, которая может быть передана на IP-камеру через Ethernet кабель. Рекомендуется использовать кабель витая пара категории 5e или выше. Он обеспечит необходимую пропускную способность для передачи питания и данных.
Важно, чтобы используемое оборудование было совместимо между собой в соответствии с действующими стандартами.
Кроме коммутаторов и инжекторов источником напряжения для видеокамер могут служит регистраторы с поддержкой PoE. Такое решение не всегда удобно, поскольку каждая камера должна подключаться к отдельному порту видеорегистратора. Это увеличивает объем работ по созданию (прокладке) кабельных сетей и усложняет их структуру.
Что нужно учесть.
Существует два типа коммутаторов PoE:
- с автоопределением поддержки технологии;
- без него.
В первом случае при подключении камеры видеонаблюдения, не поддерживающего такого способа подачи питания коммутатор определит это и напряжение подавать не станет.
Во втором случае, видеокамера, скорее всего сгорит.
Максимальная длина подключения без использования промежуточных устройств в системах IP видеонаблюдения составляет 100 метров. Это значит, что при организации длинных линий требуется использование нескольких коммутаторов. Ближний к камере должен быть с поддержкой PoE, остальные будут выступать в качестве ретрансляторов видео сигнала.
Поскольку при передаче видеопотока со скоростями до 100 мегабит в секунду достаточно 4-х проводов витой пары (см. как подключить IP камеру), а разъем рассчитан на 8 у некоторых возникает соблазн свободные проводники задействовать для подачи по ним питаня от обычного блока на 12 Вольт.
То есть, со стороны видеокамеры попарно соединенные провода соединяем с обычным разъемом питания и включаем его в камеру как будто это отдельная линия питания. С другой стороны, естественно, подключаем блоки питания на 12 Вольт.
Это будет работать, но имейте ввиду, что при больших длинах линий падение напряжение на проводах может превысить предельно допустимое.
Чем меньше напряжение, тем больше ток для обеспечения одной и той же мощности. А чем больше ток, тем больше потери в проводах питания.
Напряжение PoE в четыре раза больше 12 В, значит потери при прочих равных условиях в 4 раза меньше.
Можете почитать статью про питание видеонаблюдения. Там приведены все формулы для расчета и есть примеры. Кроме того, специально для расчета падения напряжения в системах сигнализации и видеонаблюдения на сайте есть калькулятор.
Какие разъемы используются для PoE.
Естественно, такие же как и без него, то есть 8P8C, если их называть правильно, а если так как все, то RJ-45. Для сведения – RG45 – это интерфейс, а коннектор – 8P8C.
Последний вопрос – как обжать или распиновка.
Если вы работаете с камерами и системами IP видеонаблюдения, обжимайте как всегда. Если интересует более глубокое изучение этого вопроса – обратитесь к стандарту IEEE 802.3 Ethernet, поскольку это отдельная тема.
Рекомендуемые материалы:
Видеонаблюдение без видеорегистратора, как подключить IP камеру в облако
Как работают камеры видеонаблюдения – беспроводные, уличные, WiFi, через интернет и телефон
Какие камеры видеонаблюдения существуют, как выбрать лучший вариант оборудования
Как подключить камеру видеонаблюдения к монитору напрямую и через регистратор
Как подключить камеру видеонаблюдения к видеорегистратору, схема для аналоговых и IP видеокамер
Как подключить камеру видеонаблюдения к компьютеру, роутеру, телефону
* * *
2014 – 2024 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов
Отличие РОЕ-инжектора от РОЕ-коммутатора
РОЕ-инжектор предназначен для питания только одной камеры, поэтому он имеет только один порт РОЕ. РОЕ-коммутатор или свитч может одновременно обеспечивать подачу питания по протоколу РОЕ на несколько периферийных устройств.
POE коммутатор
При выборе между роутером и коммутатором следует обратить внимание на перспективы развития системы безопасности. Если ее архитектура останется в относительно неизменном виде, может измениться только место расположения камер, необходимо приобретать инжектор. Если планируется расширение и подключение дополнительных ip-камер, то потребуется же покупка коммутатора
Коммутаторы требуют специальной настройки, которая не нужна для инжектора, роме того для коммутатора потребуется существенно большая длина кабеля Ethernet. А инженеры знают, что чем больше длина кабеля, тем большие потери электроэнергии происходят при ее передаче
Если планируется расширение и подключение дополнительных ip-камер, то потребуется же покупка коммутатора. Коммутаторы требуют специальной настройки, которая не нужна для инжектора, роме того для коммутатора потребуется существенно большая длина кабеля Ethernet. А инженеры знают, что чем больше длина кабеля, тем большие потери электроэнергии происходят при ее передаче.
Преимущества РОЕ-инжектора
Если принято решение монтировать камеры дистанционно, то нужно определить систему их питания. При проектировании собственной системы безопасности следует отметить следующие достоинства РОЕ-инжектора:
- его использование обойдется немного дешевле, чем применение стандартного витого кабеля;
- использование устройств активного типа позволяет передавать большую мощность, чем при стандартной схеме;
- мобильное соединение позволяет в любое время сменить место расположения камеры, поэтому архитектура системы безопасности может меняться в любе время в зависимости от изменения внешних условий;
- монтаж роутера занимает существенно меньше времени, чем монтаж традиционной проводной системы и он не требует специальных знаний по электробезопасности;
- инжектор абсолютно надежен, питание производится бесперебойно, и владелец дома или участка может не бояться скачков напряжения, из-за которых камеры могут выйти из строя;
- заменимость. Все типы инжекторов любых производителей совместимы с оборудованием также любых производителей, как европейских и отечественных, так и китайских.
Использование РОЕ-инжектора доступно для всех категорий потребителей, а его невысокая цена и легкость монтажа делают устройство удачным решением, как для домашних, так и для корпоративных систем безопасности.
Другие статьи:
- Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения
- Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения
- Датчики температуры воздуха — общие понятия и применение
- Подключение аналоговой видеокамеры
По каким проводам идет питание POE
Технология PoE (Power-over-Ethernet) была создана для IP-телефонии, точек доступа, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно проводить отдельный питающий кабель. На качество передачи данных технология PoE влияния не оказывает, используется потенциал уровня Ethernet, то есть сетевых кабелей.
|
Важно понимать, что питающее устройство (например, PoE маршрутизатор) подает питание в кабель только в том случае, если подключенное устройство (например, IP камера) поддерживает технологию PoE. Как это происходит?
1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым (PD)
На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуемым, питающее устройство переходит к следующему этапу
1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым (PD). На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуемым, питающее устройство переходит к следующему этапу.
2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного девайса, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от мощности, устройствам присваивается класс: от 0 до 4.
| 15,4 | от 0,44 до 12,95 | |
| 1 | 4,5 | от 0,44 до 3,84 |
| 2 | 7 | от 3,84 до 6,49 |
| 3 | 15,4 | от 6,49 до 12,95 |
| 4 | 30 | от 12,95 до 25,5 |
После того, как устройство классифицировано, на него подается рапряжение 48В с фронтом нарастания не более 400 мс., и питающее устройство приступаетет в контролю его работы:
1) Если устройство будет потреблять ток менее 5 мА в течении 400Мс, то подача питания прекращается; 2) Если сопротивление подключенного устройства будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, подача питания прекращается.
3) Если потребление тока превысит 400 мА в течение 75 мс, подача питания прекращается.
1. PoE — IEEE 802.3af
Первое поколение PoE (стандарт IEEE 802.3af) обеспечивает питание до 15,4 Вт постоянного тока для каждого подключенного устройства.
2. PoE+ — IEEE 802.3at
Следующий стандарт IEEE 802.3at, обеспечивает питание до 30 Вт для каждого устройства. Таким образом PoE+ способен обеспечить питанием более мощные устройства, например камеры видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и высокопроизводительные беспроводные точки доступа 11n.
| Диапазон напряжения постоянного тока на питаемом устройстве | от 36 до 57 V (номинальное 48V) | от 42,5 до 57 V |
| Диапазон напряжения, выдаваемого источником | от 44 до 57 V | от 50 до 57 V |
| Максимальная мощность PoE-источника | 15,4 Вт | 30 Вт |
| Максимальная мощность, получаемая PoE-потребителем | 12,95 Вт | 25,50 Вт |
| Максимальный ток | 350 mA | 600 mA |
| Максимальное сопротивление кабеля | 20 Ом (для cat.3) | 12,5 Ом (для cat.5) |
| Классы питания | 0-3 | 0-4 |
Распространенные способы питания IP камер
Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания.
Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт.
Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.
PoE для видеонаблюдения. Стандарты, параметры, схема обжатия кабеля.
Применять PoE (Power-over-Ethernet) можно там, где нежелательно проводить отдельный питающий кабель. На качество передачи данных технология PoE влияния не оказывает,
используется потенциал уровня Ethernet, то есть обычных сетевых кабелей LAN.
Какое бывает POE?
Существует 3 стандарта PoE.
- PoE — IEEE 802.3af — первое поколение PoE обеспечивает до 15,4 Вт питание для каждого подключенного устройства.
- PoE+ — IEEE 802.3at — этот стандарт обеспечивает до 30 В для каждого устройства. Таким образом PoE+ способен обеспечить питанием более мощные устройства, например камеры видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и высокопроизводительные беспроводные точки доступа 11n.
- IEEE 802.3bt — эта технология обеспечивает до 51 Вт по одному кабелю, в этом случае используются все четыре пары кабеля витой пары LAN.
Как работает PoE? Алгоритм подачи питания на устройство POE.
Питание подается только после согласования между потребляющим устройством и выдающим питание. Это происходит автоматически за доли секунд. Огромное преимущество — безопасность! Например, вы взяли инжектор питания PoE и случайно подключили PoE выход в компьютер в сетевую карту. Инжектор проверит, нужно ли питание сетевой карты, сетевая карта не ответит, питание поступать не будет, ничего не сгорит (чего нельзя сказать о пассивном PoE).
1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым. На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуемым, питающее устройство переходит к следующему этапу.
2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного устройства, для последующего управления этой мощностью.
После того, как устройство классифицировано, на него подается полное напряжение 48В с фронтом нарастания не более 400 мс., и питающее устройство приступает к контролю его работы:
- Если устройство будет потреблять ток менее 5 мА в течении 400 мс, то подача питания прекращается;
- Если сопротивление подключенного устройства будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, подача питания прекращается.
- Если потребление тока превысит 400 мА в течение 75 мс, подача питания прекращается.
Во время тестирования устройства подаётся 3-10В. После определения устройства, на камеру идёт 48В (36-57В)
Требования к витой паре POE
- Требуется четырехпарная витая пара категории не ниже cat.5e (4х2х0,5);
- Витая пара должна быть медная, а не омедненная;
- Толщина проводников не менее 0,51 мм (24 AWG);
- сопротивление в проводниках должно быть не выше 9,38 Ом/100м (если больше, то будет большая потеря мощности).
Стандарты 802.3af и 802.3at говорят о длине витой пары для PoE равной 100м. Но на практике рекомендованная максимальная длина кабеля не должна больше 75м.
Как выбрать кабель витая пара для дома, читайте здесь: https://stroilenta.ru/vitaya-para-utp/
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ РОЕ
Подача питания по РоЕ существенно упрощает установку удаленных камер видеонаблюдения и сохраняет место в коробах. Необходим всего один кабель, чтобы задействовать большинство устройств: видеокамеру, термоэлементы и/или ИК освещение. Кроме того, экономит денежные средства на приобретение и прокладку кабелей и блоков питания.
Модернизация не требует даже минимального переустройства. IP видеорегистратор с РоЕ может быть размещен на месте старой техники или имеет размеры стандартные для серверной стойки. Существенно повышается уровень безопасности, так как для питания исполнительных устройств не задействуется внешняя электросеть.
В качестве дополнительного преимущества, пользователь имеет возможность перегрузить по питанию удаленное устройство не прибегая к физическому контакту.
Кроме того, используя такую инфраструктуру, появляется возможность применять SNMP протокол для контроля, мониторинга и общего управления IP камерами видеонаблюдения. Таким образом, осуществляется автоматическая профилактика сбоев в удаленной аппаратуре, контроль кабельных сетей и анализ использования ресурсов сети.
Из основных недостатков можно отметить следующие:
- пока еще высокая стоимость и сравнительно небольшая распространенность оборудования поддерживающего РоЕ технологию;
- большая потребляемая мощность в сравнении с обычным коммутационным оборудованием, что может привести к необходимости модернизации инфраструктуры электропитания в точке установки основных коммутационных устройств.
Несомненно, передача питания по РоЕ является более удобным способом при построении средних и малых систем внутреннего видеонаблюдения.
Однако при использовании для уличных IP камер размещенных в термокожухах с дополнительными устройствами:
- системы внешнего ИК освещения;
- нагревательные элементы;
- устройства очистки лицевого стекла;
- PTZ приводы,
подаваемой с одного кабеля мощности будет недостаточно. Следовательно, основное преимущество технологии нивелируется.
* * *
2014-2024 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Кроссовер
Кроссовер – это тип распиновки для подключения двух одноранговых узлов в сети друг к другу: компьютер и компьютер, коммутатор и коммутатор, концентратор и концентратор и т.д. Метод подключения очень устарел и редко используется в последнее время, поскольку беспроводные сети и повсеместные маршрутизаторы наводнили все.
ФОТО: pinimg.com Для кроссовера берем тип «А» с одной стороны кабеля и тип «В» с другой
Распиновка кроссовера очень интересная: на одном конце кабеля есть схема, а на другом – другой. Если мы сравним их с официальными типами распиновки «A» и «B», мы увидим, что они будут на разных концах кабеля, типа «A» и «B». Этим объясняется такая интересная схема соединения узлов разного ранга. На самом деле так исторически сложилось, что многие одноранговые устройства были подключены с помощью кроссовера. Но уже связь этих узлов с другими типами осуществлялась по схемам «AA» и «BB».
Принцип работы адаптеров PoE
примерпример
Рис. 1 Питание через Ethernet (Вариант А), питание подается через пары данных (контакты 1,2 и 3,6)
Рис. 2 Питание через Ethernet (Вариант B), на неиспользуемые пары в кабеле (контакты 4,5 и 7,8).
Как видно из рисунков 1 и 2 PSE адаптеры PoE (PoE инжекторы) отличаются, в зависимости от вариантов А или В, при этом сплиттеры, т.е. PD адаптеры PoE, являются универсальными. PD адаптер PoE обязан уметь принимать питания в любом варианте, в том числе и при изменении полярности (например, когда используется перекрестный кабель типа компьютер – компьютер). Важным является то обстоятельство, что PSE адаптер PoE подает питание в кабель, только в том случае если подключаемое оборудование является устройством типа PD. Таким образом, оборудование, не поддерживающее стандарт PoE и случайно подключенное к адаптеру PSE, не будет выведено из строя. Процедура подачи и отключения питания на кабель состоит из нескольких этапов. Этап определения подключения.
Этап “определения подключения” служит для того чтобы определить, является ли оборудование, подключенное на противоположном конце кабеля устройством типа PD. На этом этапе PSE адаптер PoE подает на кабель напряжение от 2.8 до 10 B и определяет параметры входного сопротивления подключаемого оборудования. Для устройства PD – это сопротивление от 19 до 26.5 ком с параллельно подключенным конденсатором емкостью от 0 до 150 nF. Только после проверки соответствия параметров входного сопротивления, PSE адаптер PoE переходит к следующему этапу – этапу классификации, в противном случае PSE повторно, через время не менее 2ms, переходит к этапу “определения подключения”. Этап классификации.
После этапа определения подключения, PSE адаптер PoE может дополнительно выполнять этап классификации. Этап классификации служит для определения диапазона мощности, которую может потреблять устройство PD, чтобы затем контролировать эту мощность. Каждому устройству PD в зависимости от заявленной потребляемой мощности будет присвоен класс от 0 до 4. Максимальный диапазон мощностей имеет класс 0. Класс 4 зарезервирован стандартом для дальнейшего развития. PSE адаптер PoE может снять напряжение с кабеля, если устройство PD стало потреблять мощность большую, чем ту, которую объявило во время этапа классификации. Классификация выполняется путём введения в кабель PSE адаптером PoE напряжения от 14.5 В до 20.5 В и измерения тока в линии. Этап подачи полного напряжения.
После этапа определения подключения, PSE адаптер PoE может дополнительно выполнять этап классификации. Этап классификации служит для определения диапазона мощности, которую может потреблять устройство PD, чтобы затем контролировать эту мощность.
После прохождения этапов определения и классификации PSE адаптер PoE подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее, чем 400 ms. После подачи полного напряжения на устройство PD, PSE адаптер PoE осуществляет контроль за его работой двумя способами. 1) Если устройство PD в течение 400 ms будет потреблять ток меньше 5 ma, то PSE адаптер PoE снимает питание с кабеля. 2) Адаптер PSE подает в кабель напряжение частотой 500 Гц амплитудой 1.9 – 5.0 В и вычисляет входное сопротивление. Если это сопротивление будет больше, чем 1980 кОм в течение 400 ms, то PSE адаптер PoE снимает питание с кабеля. Кроме того, PSE адаптер PoE непрерывно следит за током перегрузки. Если устройство PD будет потреблять ток в течение 75 ms более 400 mA , то PSE снимет питание с кабеля. Этап отключения.
После прохождения этапов определения и классификации PSE адаптер PoE подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее, чем 400 ms. После подачи полного напряжения на устройство PD, PSE адаптер PoE осуществляет контроль за его работой двумя способами.
Когда FSE адаптер PoE определит, что устройство PD отключено от кабеля или произошла перегрузка потребляемого тока, происходит снятие напряжение с кабеля за время не меньше, чем 500 ms.
