Как подключить камеру через poe?

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.

  1. PoE — IEEE 802.3af — первое поколение PoE обеспечивает до 15,4 Вт питание для каждого подключенного устройства.
  2. 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.
  3. 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.

Какое напряжение POE подаёт для ip камер?

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/

Распиновка кабеля POE. Как обжать кабель POE.

Если с обеих сторон сети вы устанавливаете оборудование с поддержкой стандартов 802.3af/802.3at, то тип распиновки, фактически не имеет значения, так как устройство-потребитель PoE по стандарту может работать с любой из них. Однако если речь идет о совмещении оборудования разных стандартов, это может быть важным.

Жмём прямым обжимом

Прямой порядок обжима витой пары в коннектор RJ45 по схеме 568В.

Как можно подать питание и данные на камеру видеонаблюдения

Большинство современных ip камер видеонаблюдения поддерживают два стандарта питания, а именно:

Стабилизированное напряжение (12 В) и РОЕ (Когда питание и данные подаются по одному сетевому кабелю)

Стабилизированное напряжение (12 В DC ± 10%),

Например Блок питания

Технология PoE — питание и данные по кабелю витая пара,

Например PoE инжектор

В базовых моделях ip камер без дополнительных функций, зачастую только 2 разъема:
— RJ 45 — для данных
— и разъем для подачи питания DC «мама-папа»

Разберём несколько способов подключения питания и данных к цифровым камерам видеонаблюдения:

1. Если расстояние провода от блока питания до камеры позволяет нам подключиться напрямую, например, для комнатной камеры, то тут просто подсоединяем разъемы

2. В случае удаленного нахождения камеры от сервера, что бы не вести 2 провода (сетевой и питание) можно использовать часть жил витопарного кабеля для питания, часть для данных.

4 Жилы определенным образом необходимо обжать в коннекторе, остальные жилы можно использовать для подачи питания.

3. При таком варианте зажимаем в клемной колодке разъема для блока питания зачищенные от пластиковой оплетки жилы сетевого кабеля с одной стороны

4. Таким же образом обжимаем жилы витой пары на втором конце. Однако у такого способа есть недостаток, а именно при зачистке жил легко можно надрезать медную жилу в месте среза пластиковой оплетки, что сделает её хрупкой при загибе, так лезвие ножа при нажиме нельзя ставить перпендикулярно проводу, необходимо надрезать под углом, что бы избежать надреза жилы, что требует определенных навыков.

5. Для повышения надежности такого типа соединения можно использовать PoE сплиттер . Отсутствие оголенных проводов дает дополнительную защиту от возможного попадания осадков в монтажную коробку на улице, а так же от излома жилы при изгибе.

6. В комплекте идет пара сплиттеров — на оба конца соединения сетевого кабеля

7. Вместе с тем, как уже упоминалось ранее большое количество сетевых камер поддерживают питание через технологию PoE. По крайней мере все камеры Hikvision такую функцию имеют по умолчанию.

Для ip-камер Различают источники питания PoE :
PoE коммутаторы (свичи)
PoE видеорегистраторы (NVR)
PoE инжекторы (на фото справа, э то такой девайс, благодаря которому можно подать питание и данные к камере по одному сетевому кабелю витая пара. Имеет два выхода RJ 45)

Первый — данные (Data) подключаем к сети, в нашем случае напрямую к роутеры
По второму порту идет питание и данные (Data&Power) к камере по одному сетевому кабелю.
Таким образом, используя технологию PoE, минимизируется количество соединений, что повышает надежность системы.

Как подать питание для ip камеры Видеонаблюдения

POE-инжектор для IP-камер

  • Стандарты POE
  • Устройства PoE
  • Инжектор
  • Сплиттер
  • Удлинитель
  • Где купить
  • Преимущества поддержки стандартов PoE
  • Подключение IP-камер без поддержки PoE
  • Недостатки Passive PoE
  • Особенности подключения и оборудования
  • Оборудование с поддержкой стандартов PoE
  • Заключение
  • Видео по теме

POE-инжектор — это устройство для подачи питания на LAN-порт сетевого оборудования по витопарному кабелю. Через единый патч-корд одновременно передаются данные и питание. Это решение рекомендуется применять при отсутствии 220В рядом с подключаемым объектом, то есть POE-инжектор для IP-камер считается отличным вариантом проводного подключения объекта на удалении. Для соединения с инжектором напрямую, поддержка камерами технологии POE обязательна. Но есть вариант связки устройств, где поддержка IP-камерами POE стандартов не требуется.

Стандарты POE

Что такое PoE (Power over Ethernet)? Это технология, разработанная для оснащения питанием объекта, путем применения единственного Ethernet-кабеля.

Стандарты IEEE 802.3af и 802.3at порядка десяти лет применяются для подведения питания к камерам видеонаблюдения по Ethernet. Обновленный 802.3at+ появился в 2013 году, но не вытеснил, а дополнил уже эксплуатируемые спецификации POE. Современный стандарт 802.3bt направлен на прсоеденинение мощных устройств по типу PZT IP-камер, у которых есть обогрев и ИК-подсветка на дальнее расстояние.

Стандарт Год Мощность, Вт Расстояние кабеля, м Сила тока, А Напряжение, В Способ передачи
IEEE 802.3af 2003 15.4 (до 18) до 100 До 0.4 От 36 до 57 1 или 2
IEEE 802.3at 2009 25.5 (до 30) до 100 До 0.6 От 48 до 57 1 или 2
IEEE 802.3at+ 2013 60 и выше до 100 До 0.6 57 1 или 2
IEEE 802.3bt 2017 90 до 100 До 0.96 57 1 и 2

Данные стандарты позволяют сэкономить на прокладке силовых кабелей, обеспечить простоту в подключении любых устройств с поддержкой PoE. Передача тока происходит двумя способами:

  1. Первый — использование 4 жил для питания с распиновкой 1/2, 3/6. Те же, что и для передачи данных.
  2. Второй — использование 4 не задействованных жил. Распиновка 4/5, 7/8.
Читайте также  Как стать невидимым для камер видеонаблюдения?

Стандарт 802.3bt задействует 8 пар для одной IP-камеры. По стандартам af и at можно использовать оба способа. Это позволяет на один четырех парный патч-корд подключить питание двух камер.

Взаимодействовать с питанием через Ethernet поможет специальное оборудование.

Устройства PoE

В схеме питания через стандартные PoE применяется следующее оборудование:

  1. PoE-инжектор — питает сетевые устройства через патч-корд витой пары. С его помощью можно запитать камеру видеонаблюдения, работающую по стандартам PoE.
  2. PoE-сплиттер — принимает запитанный Ethernet-кабель и разветвляет его на линию постоянного напряжения 12В и линию передачи данных 100 Мбит/сек.
  3. PoE-экстендер или удлинитель — увеличивает расстояние передачи информации и питания с помощью патч-корда для сети.

Инжектор

Адаптер позволяет PoE-потребителей подключать к обычным коммутаторам. Форм-фактором отличается, например:

  1. Обычный силовой блок, спаянный с адаптером.
  2. Блок питания отдельный от адаптера.
  3. Инжектор, встроенный в силовой блок.

Схема подключения адаптера к конечному устройству с поддержкой необходимых стандартов.

Сплиттер

Разветвитель канала питания и данных позволяет подключить камеры без поддержки стандартов передачи питания по Ethernet. Разветвитель имеет порт и два коннектора.

Удлинитель

Так как передача сигнала в сетевом кабеле cat.5e (в построении сети он используется в 99% случаев) без потерь ограничена 100 метрами, удлинители позволят увеличить линию передачи сигнала на 100 метров. На входе экстендер принимает сигнал и повторяет на выходе точно так, как это делает инжектор. Удлинители не запитываются отдельно, они забирают часть приходящего питания по линии PoE (до 2 Вт). Поэтому, на выходе часть мощности снимается, но увеличивается длинна линии связи в 2 раза.

Удлинитель имеет компактный корпус.

Некоторые модели позволяют на вход принимать 1 линию и разветвляют ее на две или более. Обычно, такие экстендеры оснащены светодиодной индикацией и небольшими тумблерами для регулирования передачи данных каждого выходного порта.

Схема подключения выглядит так.

Где купить

Приобрести POE-комплектующие можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых комплектующих есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Преимущества поддержки стандартов PoE

Главным плюсом в поддержке оборудованием стандартов передачи питания является согласование напряжения, мощности между подающим и потребляющими устройствами. Согласование длится доли секунды. Эта контрольная проверка позволяет сохранить подключаемое устройство в рабочем состоянии, ничего при этом не испортив.

Например, был перепутан коннектор, по которому идет питание + данные с коннектором стандартного Ethernet-кабеля. Подключенный к инжектору кабель с питанием был подключен к коммутатору:

  • инжектор делает обращение к подключенному устройству, спрашивая, нужно ли ему питание;
  • коммутатор стандарты PoE не поддерживает, поэтому не отвечает на запрос;
  • инжектор понимает, что установить связь с конечным адресатом не удалось и питание не передает, а отправляет только данные;
  • так как питание не подано, конечное устройство защищено от вероятной поломки.

Вторым, не менее важным плюсом является передача питания на расстояние до 100 метров без применения промежуточных повторителей. IP-камеры способны принимать питание в диапазоне 44–57 В. Как раз в диапазоне работы инжектора. Даже если с напряжением в кабеле будут просадки, IP-камера все равно не выключится.

Третьим плюсом является передача информации и питания через один патч-корд. Это существенно экономит время и средства на прокладку силового кабеля.

В-четвертых — легкое управление питанием и контроль за передачей данных с помощью инжекторов, сплиттеров и удлинителей. Существует также удаленное управление более продвинутых (и дорогих) моделей инжекторов через веб-интерфейс.

Подключение IP-камер без поддержки PoE

Разработан специальный аналог стандартов получения питания по одному Ethernet кабелю, который именуют Passive PoE. Преимущество схемы в том, что с его помощью можно сэкономить на оборудовании, приобретая камеры без поддержки стандартов PoE. Но есть определенный риск.

Так как камеры не поддерживают данных стандартов, значит проверка подаваемого питания и мощности по витой паре не проводится. Напряжение присутствует в линии постоянно, поэтому есть риск быстрого вывода из строя оборудования. Оно может сломаться сразу или через некоторое время, из-за постоянного нагрева платы.

Стандартная схема подключения пассивного питания выглядит так.

Чтобы ее обеспечить, нужно использовать связку passive-инжектор + сплиттер. Если передача данных и питание идет на удаленный объект, используется связка инжектор + экстендер + сплиттер.

При этом камера видеонаблюдения и коммутатор, или маршрутизатор не поддерживают технологии передачи питания PoE. Передача постоянного напряжения передается по незанятым парам проводников патч-корда (жилы 4/5, 7/8).

Недостатки Passive PoE

Постоянная передача не контроллируемого тока к IP-камере всегда связана с определенными рисками:

  1. Тип передачи напряжения и полюсовка может быть любой.
  2. Согласование между источником и подключенным устройством отсутствует. Прекращение подачи напряжения в линию не прекратится.
  3. Нет гарантии передачи напряжения на указанные 100 метров.
  4. Возможен единственный способ передачи по незадействованным жилам кабеля. То есть подключение одним кабелем только одно устройство видеонаблюдения.
  5. Управление Passive PoE невозможно через инжектор. Чтобы обеспечить управление, в качестве маршрутизатора следует устанавливать оборудование Mikrotik. В нем можно отключать передачу любых данных для конкретного порта.

Особенности подключения и оборудования

Список разрешённых вариантов подключения:

  1. IP-камеру стандарта 802.3af можно запитать от инжектора 802.3af.
  2. Камера видеонаблюдения 802.3af запитывается от инжектора 802.3af.
  3. IP-камера стандарта 802.3af запитывается от Passive PoE-инжектора PoE 48 В DC.
  1. Запитать устройства с помощью кабеля Cat.5e без заземления с обеих сторон.
  2. Подключать камеру стандарта 802.3af к инжектору 12 В.
  3. Подключать устройство видеонаблюдения стандарта 802.3af к инжектору 24 В.
  4. Сопрягать оборудование Cisco с «не родным» оборудованием.

Оборудование с поддержкой стандартов PoE

В качестве камер с поддержкой стандартов можно выделить:

  1. HiWatch DS-I102.
  2. ORIENT IP-75-MH2DP.
  3. Trassir TR-D8111IR2.
  4. HIKVISION 1MP DOME HIWATCH DS-I103 4MM.
  5. Ginzzu HID-2032S.

Модели инжекторов, например, от фирмы BOLID, что популярна в Москве:

  1. PI-154-1 passive, пассивный 1-портовый 48V 10/100Mbps.
  2. PI-154-1B, 1×10/100BASE-T 802.3af, неуправляемый бюджетный 15.4Вт
  3. PI-154-16M управляемый 16-портовый 802.3af 10/100/1000Mbps.

Заключение

Подключать через PoE-инжекторы можно камеры видеонаблюдения как с поддержкой PoE- стандартов, так и без них. Соединение через один Ethernet-кабель IP-камер без поддержки ПоЕ стандартов выходит дешевле, но нужно внимательнее относиться к такому подключению, так как присутствуют определенные риски испортить оборудование.

Видео по теме

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Распиновка кабеля IP камер видеонаблюдения

В справочном материале приводятся схемы распиновки и подключения IP камер по витой паре с питанием к компьютеру, коммутатору или регистратору. Предупреждаем сразу, что это подходит на расстояние не более 100 метров, далее надо ставить усилитель сигнала.

Обычно для передачи данных по витой паре на скорости 100 мб необходимо всего 4 провода, остальные 4 надо использовать на подачу питания, 2 жилы на плюс и 2 на минус. Всё это включает в себя стандарты 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.

Инструменты и материалы для подключения

Для подключения понадобятся такие вещи:

  • Сама IP видеокамера
  • Источник питания, либо коммутатор с поддержкой стандарта PoE (опционально)
  • Отрезок двужильного кабеля требуемой длины и сечения (для подачи питания)
  • LAN кабель 5й категории (витая пара UTP Cat 5e)
  • Сплиттер PoE (опционально)
  • Штекер питания
  • Разъемы RJ-45

А также набор специального инструмента.

Есть 2 основных вида сетевых кабелей:

  1. прямой – используется для подключения коммутаторов и модемов к компьютеру. В данном случае используется подключение контактов разъемов с каждым определенным контактом на других разъемах.
  2. нуль-хабный – применяется для подключения двух компьютерных устройств с помощью сетевой карты. Схема максимально проста и не нуждается в использовании дополнительных вариантов инструмента, например, коммутатора. С целью подключения контактов в данном случае используют другой метод.

Всегда можно купить готовый кабель с RJ45, но в этом случае обязательно нужно уточнять продавцам, с какими целями вы планируете использовать данные кабели. От этого напрямую зависит выбор кабеля. Например, для IP-камер обычно используется тип кабеля UTP – он состоит из 8 жил, называется витая пара, которая обладает специальным разъемом.

Если планируете установить камеру видеонаблюдения на небольшом объекте и расстояние к коммутатору составляет не более 20 метров, тогда можно отказаться от подобного кабеля, используя свободные жилы UTP. Это связано с тем, что во время простого подключения к интернету со скоростью не более 100 мегабайт, используется только 1,2, 3 и 6 проводник. А остальные применяются для питания камеры, например, коричневый и синий. Если дистанция больше, тогда оптимально применять РоЕ.

Сама процедура обжатия максимально простая, основное – вы должны помнить о том, что разъем RJ45 должен иметь жилы в правильном порядке.

Читайте также  Как подключить камеру видеонаблюдения через Wifi?

Синий и коричневый, которые выбираются для питающего напряжения, надо подключить в разъем питания. Проводник коричневого типа зажимается в клемму штекера питания и имеет пометку «+», а синий в клемму и имеет пометку «-».

Если говорим о IP-камерах с Wi-Fi, тогда во время монтажа применяется только один кабель питания. После этого обрезает проводник до 1 сантиметра, вставляя в них, не меняя последовательность цветов, в разъем RJ45, расположив его контактной группой вверх.

Подключение IP-камеры по витой паре

После проводится обжим при помощи кримпера, вторая сторона остается неизменной. Далее вставляется разъем питания и LAN в соответствующее гнездо ранее установленной камеры и проводится протяжка провода к месту, где будет находиться коммутатор, компьютер или регистратор, в зависимости от схемы подключения. Когда подключение камеры будет завершено, подключается провод питания к блоку питания с соблюдением полярности, естественно.

Вторая сторона кабеля UTP также обжимается по вышеприведенной схеме и подключается к регистратору, коммутатору или напрямую к персональному компьютеру.

Коммутатор обычно используется в том случае, если необходимо подключить несколько камер наблюдения. После того как будет проверена правильность обжима и соблюдена полярность, можете включать блок питания в сеть.

В LAN кабеле зачистим внешнюю оболочку с одной стороны на расстояние 2 сантиметра и расположим в следующем порядке слева направо:

После этого производим обжим кримпером, вторую сторону кабеля пока оставляем как есть.

Далее вставляем разъемы питания и LAN в соответствующие гнезда ранее установленной видеокамеры и производим протяжку проводов до места, где будет установлен коммутатор либо видеорегистратор, ну или персональный компьютер, если было принято решение использовать его в качестве устройства регистрации.

Обжимаем разъем RJ45 на вторую сторону кабеля UTP согласно вышеприведенной методике и подключаем его к видеорегистратору, либо к персональному компьютеру напрямую, либо используя коммутатор, если видеокамер несколько. После проверки соблюдения полярности и правильности обжима UTP кабеля можно включать источник питания в сеть 220 В.

PoE в камерах видеонаблюдения

Возможно кто-то не знает что такое PoE. Power over Ethernet это технология, которая позволяет одновременно питать удаленное устройство и обмениваться с ним данными посредством кабеля витая пара. Основное преимущество заключается в отсутствии потребности протяжки отдельного кабеля блока питания до устройства. Только один кабель витая пара.

Вот схемы подключения с PoE и без, для сравнения.

О технологии PoE простыми словами

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.

2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного девайса, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от мощности, устройствам присваивается класс: от 0 до 4.

Класс Вт на порт PoE Вт на устройство
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 напряжение 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.

Всего существует 3 стандарта PoE, чем они отличаются?

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.

Отличия стандарта PoE от PoE+

Способ передачи питания PoE PoE+
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

3. IEEE 802.3bt

  • В настоящее время разработан новый стандарт IEEE 802.3bt, эта технология позволяет запитать устройства мощностью до 51 Вт по одному кабелю, в этом случае используются все четыре пары кабеля категории 5. Использование незадействованных ранее пар проводов для подачи электропитания увеличивает эффективность и мощность без каких-либо дополнительных расходов на кабели.

Type 2: Класс PoE 4:

POE стандарт IEEE 802.3af распиновка:

Требования по питанию для PoE устройств:

Параметр Мин Макс
Сопротивление, кОм 23.75 26.25
Время запуска (> 10 мА), мс 300
Потребляемая мощность, Вт 12.95
Диапазон входного напряжения, В 36 57
Вкл. напряжения, В 44
Откл. напряжения, В 30 В
Входной ток (@ 36VDC), мА 10 350
Входной ток, Пик, мА 400

Passive PoE

Как же быть, если в вашу инфраструктуру требуется подключить устройства без поддержки PoE? В таких случаях используется технология Passive PoE. Ее особенность в том, что источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по по свободным проводникам витой пары при помощи PoE сплиттера.

PoE-сплиттер разделяет поступающий по витой паре сигнал на данные и питание (12В-24В). Таким образом становится возможным подать питание и интегрировать в существующую инфраструктуру устройство без поддержки PoE.

PoE-сплиттер

При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать мощность источника питания, и его потребителя.

PoE инжектор

Существует два вида устройств — PoE сплиттеры и PoE инжекторы. Со сплиттером мы разобрались, а как работает PoE инжектор?

На примере. Представим, что в вашей инфраструктуре используется коммутатор без поддержки PoE, сетевой кабель передает только данные.

Как подключить и подать питание по витой паре на устройства с поддержкой этой технологии в такую систему? Как раз в таких случаях и используется PoE инжектор, который служит для подачи в сетевой кабель электрического напряжения.

PoE инжектор подключается и к RJ45, и к источнику питания. В итоге, на входе PoE инжектор получает данные, а на выходе — и данные, и электрическое напряжение, которое может использоваться для подключения устройств с поддержкой этой технологии.

PoE адаптер

Это AC-DC преобразователь со встроенным сплиттером и стабилизатором на выходе. PoE адаптер не использует фантомное питание а использует свободные пары (что означает невозможность использования гигабитных портов, невозможность использования двухпарных кабелей, невозможность расшаривания кабеля). Отличие от сплиттера только в том, что адаптер, за счет повышения напряжения, поддерживает длину линии до 100м на номинальной мощности и активирует схему питания через PoE. Не факт что заработает оборудование, которое питается по стандарту PoE-B. То есть использует для питания и передачи данных те же 1, 2, 3, 6 контакты.

Требование к кабелю

  • Требуется четырехпарная витая пара категории не ниже cat.5e;
  • 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/100 м (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. При использовании Passive PoE, длина кабеля должна быть не более 60м.

Таким образом технология PoE обладает широкими коммуникационными возможностями, позволяющими создавать сети с устройствами разного типа и предназначения. Инсталляционные затраты на системы PoE как правило гораздо ниже, чем расходы на организацию традиционных силовых распределительных систем.

PoE — питаемся по витой паре

Содержание

Содержание

Проводные локальные сети не спешат сдавать позиции даже несмотря на повсеместное распространение Wi-Fi. Подключение с помощью витой пары все еще надежнее беспроводного во многих аспектах. Системы видеонаблюдения, IP-телефоны, индустриальные локальные сети, и локальные сети предприятий — во всех этих случаях использование беспроводной связи нежелательно. Передача электрической энергии по витой паре (PoE — «Power over Ethernet») позволяет немного сократить расходы на построение такой сети, снимая необходимость оснащения розеткой 220В каждой точки подключения сетевого устройства.

Преимущества и недостатки

Оборудование с поддержкой PoE (концентраторы и конечные устройства) стоит дороже обычного, поэтому в некоторых случаях особой экономии не будет. Например, при построении сети IP-телефонии — как правило, в точках установки телефонов розетки уже есть. Но выгода от использования PoE может быть не только экономической.

Подключение устройств через PoE безопаснее, так как питание по витой паре стабилизировано и не зависит от помех в сети 220В. А еще с помощью PoE можно очень просто обеспечить все устройства сети гарантированным питанием — для этого всего лишь надо запитать с ИБП базовый концентратор сети (разумеется, и у него, и у сетевых устройств должна быть поддержка PoE).

PoE обеспечивает централизованное управление и контроль всех устройств сети: включение/выключение каждого отдельного устройства (в том числе автоматическое), ведение учета потребленной каждым устройством электроэнергии; интерфейс PoE-концентраторов обычно также позволяет определять режим работы отдельных устройств и своевременно обнаруживать поломки.

Подключение с использованием PoE выглядит эстетически совершеннее — меньше розеток, меньше проводов.

К недостаткам устройств с PoE (кроме уже упомянутой высокой цены) можно отнести ограниченную электрическую мощность и повышенный уровень энергопотерь: сечение жилы витой пары невелико, поэтому в ней возрастает сопротивление и падает напряжение. Кроме того, из-за большей мощности концентратора с поддержкой PoE, ему потребуется более мощный (и дорогой) ИБП.

Как это работает?

PoE-устройства делятся на несколько видов:

1. Конечные источники питания (endspan) — свитчи, коммутаторы, маршрутизаторы с поддержкой PoE. При подключении к такому коммутатору сетевого устройства, оно получит питание автоматически — если, конечно, тоже поддерживает PoE.

2. Промежуточные источники питания (midspan) — адаптеры (инжекторы) PoE и блоки питания PoE. Эти устройства используются, когда нужно организовать PoE на отдельных линиях сети. Они позволяют подключать PoE-потребителей к обычным коммутаторам.

3. Сплиттеры — устройства, предназначенные для подключения к сети с PoE обычных сетевых устройств. Они разделяют (англ. «split» — разделять) поступающее по одному кабелю питание и данные, выводя их на два отдельных разъема: RJ-45 и разъем питания.

PoE-инжектор и PoE-сплиттер в паре можно использовать для передачи питания по кабелю Ethernet в обычной сети без устройств с поддержкой PoE.

4. PoE-потребители — сетевые устройства (IP-телефоны, видеокамеры, точки доступа, коммутаторы и пр.), способные получать питание по сети Ethernet.

Технология PoE использует два метода передачи данных по витой паре, называемые метод «А» и метод «В». По методу «А» питание передается по тем же проводам, что и данные (1,2,3 и 6 контакты в разъеме). По методу «В» питание передается по другим проводам — 4,5,7 и 8. В сетях 10Base-T и 100Base-TX (10 Мбит и 100 Мбит соответственно) эти провода не задействованы, что позволяет использовать для них недорогой четырехпроводной кабель. Очевидно, метод «В» с такими кабелями работать не будет.

Все PoE-потребители и сплиттеры могут работать по обоим вариантам. А вот источники питания, как правило, поддерживают только один метод.

Таким образом, если у вас сеть 10Base-T или 100Base-TX, построенная на четырехпроводном кабеле, источники питания должны поддерживать метод «А». К сожалению, определить, какой метод поддерживается источником, не так просто. Почему-то в спецификации эта особенность указывается нечасто и порой определить метод питания можно только по документации или по наклейке на корпусе. Если там указаны контакты 1-2-3-6, то питание подается по методу «А», если 4,5,7,8 — по методу «В».

Если же вы используете в ЛВС восьмипроводной кабель, о методе PoE можно не думать — на таких кабелях будет работать любое PoE-оборудование.

У незнакомых с технологией часто возникает вопрос: не опасно ли подключать в сеть с РоЕ «обычные» устройства без поддержки РоЕ? В общем, это безопасно — инжектор подаст в кабель питание только после того, как получит ответ о поддержке протокола от питаемого устройства. Это защищает оборудование от повреждений не только когда PoE не поддерживается, но и если сетевой кабель был обжат неправильно.

Однако существует технология Passive PoE, в которой передача питания по кабелю осуществляется парой отдельных устройств — подключенный к питанию инжектор подает напряжение на свободные пары, а сплиттер снимает его и выводит на отдельный разъем (розетку), к которому уже подключается обычное сетевое оборудование.

Инжектор Passive PoE подает питание в кабель сразу после включения и, если с другой стороны кабеля подключить не сплиттер Passive PoE, а непосредственно сетевое устройство, оно может выйти из строя. Ну и ошибка при обжимке кабеля в этом случае также может привести к неприятным последствиям.

Passive PoE может упростить (и удешевить) подключение «обычных» сетевых устройств без внедрения PoE в локальную сеть, но пользоваться им следует с осторожностью. Кроме того, поскольку Passive PoE может передавать питание только по свободным парам (как метод В в РоЕ и РоЕ+), в сетях 1000Base-T его использовать нельзя.

Стандарты

PoE описан стандартом 802.3af. В настоящее время разработаны и поддерживаются многими устройствами новые стандарты — 802.3at (PoE+) и 802.3bt (PoE++). Различия стандартов приведены в таблице:

Кроме того, последний стандарт 802.3bt задействует для передачи питания все 4 пары, поэтому использовать его на кабелях с двумя парами проводов не получится.

Стандарты 802.3 частично обратно совместимы: питающее устройство 802.3bt снабдит питанием и питаемое устройство 802.3af, и 802.3at. А вот сплиттер 802.3at от инжектора 802.3af может и не заработать — производители порой реализуют обратную совместимость и для приемников, но стандарт этого не требует; кроме того, порой таковая совместимость просто невозможна — например, если сплиттер потребляет больше, чем способен выдать инжектор.

Как мы видим, PoE — это достаточно просто и безопасно, и — в некоторых случаях — может значительно упростить внедрение распределенной системы на базе сети Ethernet и снизить её стоимость. Однако при её использовании следует уделить большее время планированию системы и правильно подобрать оборудование в соответствии с требуемыми скоростями передачи данных, используемыми кабелями, потребляемой мощностью и так далее.