Poe что это питание IP камер?

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.

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.

Содержание:

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

• Использование технологии PoE;
• Подача питания по витой паре;
• Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
• Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

PoE питание. Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

По витой паре с помощью PoE инжекторов. В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по кабелю «витая пара» можно с использованием специальных инжекторов.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

1. Посредством PoE;
2. По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Подача напряжения на IP камеры через PoE

Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.

Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.

Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.

Этот порог легко преодолим несколькими способами:

• Применение PoE репитеров (повторителей);
• Использование конвертеров VDSL2.

Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.

Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.

Применение PoE инжектора и блока питания

Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.

Инжектор для питания по витой паре

Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм 2 (один проводник 0,2 мм 2 ) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.

Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы. На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения стандартного блока питания. Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.

Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные для применения такой технологии, например, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

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.

Питание камер по PoE

Какой источник питания PoE подходит для питания IP-камер?

PoE (Power over Ethernet) — технология, позволяющая передавать питание и данные через один Ethernet кабель. Требуется всего лишь соединить устройство, выдающее PoE, с устройством потребляющим питание по PoE, через сетевой разъем RJ-45. На первый взгляд кажется все просто и понятно, но как показала практика, не все вещи очевидны.

Начнем с того, что есть «умное PoE» под стандартами 802.3af, 802.3at, 802.3bt, а есть пассивное PoE ( Passive PoE) без привязки к стандартам. Основное отличие стандартов 802.3af&at состоит в том, что устройства, обеспечивающие подачу питания с PoE 802.3at могут подавать питание в два раза большей мощности по одному кабелю Ethernet. Внедрение нового стандарта PoE стандарта 802.3bt удваивает и, возможно, даже утраивает количество мощности, которое отправляется на конечные устройства. Стандарт 802.3bt используется в основном для питания мощных устройств, например PTZ IP-камер с обогревом или мощной ИК подсветкой. Этот новый мощный стандарт позволяет другим устройствам предлагать мощность PoE выше доступных в настоящее время режимов, обеспечивает еще большую мощность для устройств, значительно сможет помочь расширению базы приложений PoE. Инженеры, стремящиеся обеспечить простоту, такие как питание и данные вместе, могут полагаться на питание через Ethernet. Это позволит снизить затраты на установку, связанные с установкой отдельных линий.

Устройства с PoE 802.3at способны обеспечить не больше 30Вт на порт, а устройства с PoE 802.3af — не больше 15.4Вт на порт, стандарт 802.3bt имеет максимально передаваемую мощность до 90Вт. Однако, при передаче некоторая часть мощности всегда теряется, и чем длиннее кабель, тем больше потери.

Passive PoE – это существенно удешевленный аналог стандартов 802.3af, 802.3at и 802.3bt . Пассивное питание позволяет существенно снизить цену оборудования. Но при этом такое оборудование не производит проверку нуждающегося в питании по витой паре устройства на потребляемую мощность и его состояние. То есть напряжение просто подается постоянно. Присутствует риск несовместимости оборудования, что приведет или к моментальной поломке или устройство сломается чуть позже из-за перегрева плат и их подгорания.

Сегодня Power over Ethernet эффективно использует более 100 миллионов конечных устройств, которые развертываются в различных приложениях, включая IP-телефоны или беспроводные точки доступа. Если ваша IP-камера или IP-телефон поддерживает 802.3af, то вы можете смело использовать инжектор как 802.3af так и 802.3at, 802.3bt. (Говоря про инжектор, речь идет про источник питания), потому что инжектор не выдаст больше, чем может взять IP-камера, а значит устройство не сгорит.
Но если у вас PTZ IP-камера, с потреблением свыше 15.4Вт, то 802.3af вам уже не подойдет, нужен только 802.3at или 802.3bt источник питания.

Ключевые особенности PoE 802.3af, 802.3at и 802.3bt

• 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).
• Гарантированная передача питания и видеоданных для IP-камер на 100 метров. Достигается за счет того, что напряжение источника питания (коммутатор или инжектор) в диапазоне от 44 до 57В и приемник питания (т.е камера) способна принимать питание в таком диапазоне. Диапазон достаточно большой, это говорит о том, что если напряжение в кабеле просело на большом расстоянии, то камера всё равно получит питание и будет работать.

Два типа передачи данных и питания. Для IP-камер с PoE 802.3af&at используется только 4 жилы, т.е питание идет по тем же парам что и данные. Для 802.3bt используются все 8 пар. Источник питания (инжектор или коммутатор PoE) может использовать один из вариантов на свое усмотрение, но IP-камера, согласно стандарту 802.3af, 802.3at может принять питание как от варианта № 1 так и от варианта № 2 (см.ниже), что позволяет подключить две IP-камеры на один 4х парный кабель UTP.

Вариант№1 (1/2, 3/6)	Вариант№2 (4/5, 7/8)
1.Бело-оранжевый	4.Синий
2.Оранжевый	5.Бело-синий
3.Бело-зелёный	7.Бело-коричневый
6.Зелёный	8.Коричневый

Контроль и управление питанием PoE 802.3af, 802.3at, 802.3bt
Поскольку данный вид PoE «умный» то его можно контролировать с помощью управляемых коммутаторов или инжекторов. Управление примитивное, но очень эффективное, например удаленное отключение питания, с последующим включением, что перезагрузит питаемое устройство, или например перезагрузка питания по расписанию (управляемые инжекторы). Также можно контролировать мощность подачи питания, мониторить уровень потребления питания устройством.

Удлинение кабельной линии. 802.3af&at&bt позволяет использовать PoE удлинители.
Например у вас задача подключить IP-камеру на расстоянии в 300 метров от коммутатора или инжектора PoE. Кажется, что это невозможно, ведь Ethernet работает на 100 метров, а питание для камеры вообще просядет в минимум уже через 100м. Но! Технологии развиваются и на помощь приходят PoE удлинители которые позволяют через каждые 100 метров ставить репитер (PEXT), который получает питание PoE 802.3af&at&bt и отдает его дальше вместе с данными. По сути, как коммутатор, только на один порт.
Теперь это все легко и просто!

Где используется PoE стандарта 802.3af, 802.3at, 802.3bt

• IP-камеры
• IP-телефоны
• PoE сплиттеры
• PoE медиаконверторы
• Wi-Fi роутеры
• Wi-Fi точки доступа

Недостатки PoE стандарта 802.3af, 802.3at, 802.3bt
Сами по себе стандарты недостатков не имеют, но инжекторы и коммутаторы, которые выдают питание 802.3af&at&bt стоят дороже, чем обычный блок питания, или пассивный инжектор PoE.

Пассивное PoE
По большому счету, пассивное PoE это просто передача питания по свободным парам.

Ключевые параметры

Данный тип питания не стандартизирован , а значит он может быть каким угодно по напряжению и полюсовке.У каждого производителя своё мнение на этот счет.

• Согласования по передачи питания между источником и потребителем в пассивном PoE нет.
  Это говорит о том, что пассивный инжектор PoE не спросит конечное устройство нужно ли ему питание
  Если вы перепутали порты PoE и LAN, то в сетевую карту компьютера прилетит напряжение и вероятно выведет его из строя. Аналогичная ситуация произойдет если вы перепутали пары при обжатии коннектора.
  Данный метод питания не безопасен.
• Пассивное PoE не гарантирует передачу питания на расстояние в 100 метров.
  Питание выдается статично 12В или 24В или 48В. Высока вероятность просадки напряжения при использовании passive PoE на расстояние более 50 метров. Устройство не получит нужного ему питания и может работать некорректно или не работать вообще.
• Только один тип передачи.
  Пассивное PoE передается ТОЛЬКО по 4, 5, 7, 8. Это значит, что 4 жилы только под питание+ 4 жилы под передачу данных.

4.Синий
5.Бело-синий
7.Бело-коричневый
8.Коричневый

• Пассивное PoE не контролируется и не управляется. (речь о инжекторах питания passive PoE) Некоторые роутеры имеют возможность отключения питания на порту, такие как MikroTik
• Удлинение кабельной линии проблематично при использовании пассивного PoE.
• Passive PoE имеет разное напряжение источника питания и потребляющего устройства
  Как уже было сказано выше, у каждого производителя пассивного PoE свой взгляд на тип передачи и распиновку кабеля.
  Здесь нужно быть предельно внимательным.
  Например:
  Ubiquiti использует для своих продуктов 24В DC для WiFi точек доступа.
  MikroTik использует напряжение в диапазоне от 8 до 30В DC в своих роутерах на PoE портах.
  Dahua PoE коммутаторы используют 24В DC, но полярность передачи питания отличается от Ubiquiti.
  Ubiquiti MikroTik и Dahua относятся к passive PoE и несовместимы с устройствами 802.3af, 802.3at,802.3bt по напряжению и полярности.
  В лучшем случае устройство не заработает, в худшем выйдет из строя.
  Для устройств 802.3af есть пассивный совместимый инжектор, его напряжение 48В DC.
  PI-154-1passive инжектор можно использовать с IP-камерами, IP-телефонами 802.3af. Но стоит помнить, что несоблюдение полярности выведет устройство из строя. Аналогично если вы перепутаете порт POE и LAN.

Преимущества пассивных инжекторов — низкая стоимость. Других приемуществ нет.

Что можно:

Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от инжектора или коммутатора PoE 802.3af
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3at от инжектора или коммутатора PoE 802.3at

Запитать IP камеру с поддержкой 802.3bt от инжектора или коммутатора PoE 802.3bt
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от пассивного инжектора PoE 48В DC (PI-154-1passive)
Советуем: PoE коммутаторы PUS и PoE инжекторы PI

Что нельзя:

Использовать экранированный FTP/STP кабель без заземления с 2-х сторон
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от инжектора PoE 12В (12В можно подать только на вход jack)
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от инжектора PoE 24В (например от Ubiquiti)
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от PoE порта MikroTik или его инжектора. (исключение специальные модели MikroTik 802.3af)
Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от Dahua PoE коммутатора DH-VTNS1060A
Также могут возникнуть проблемы, если источником питания является Cisco с собственным стандартом inline power и протоколом CDP
Cisco, не опознав устройство как «родное» может отказаться от подачи питания.

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.

Что такое РОЕ питание в IP-камерах видеонаблюдения

Любая цифровая видеокамера для работы требует подключения к электропитанию. Передача сигнала также происходит по проводам. Для снижения затрат на монтаж проводки и удобства соединения разработано PoE питание для IP камер. Существует несколько видов подключения, о которых следует узнать до приобретения аппаратуры и начала монтажных работ.

1. Понятие технологии РoE
2. Преимущества способа
3. Недостатки метода
4. Разновидности РoE питания камер
5. Принцип РoE питания
6. Определение подключения
7. Классификация устройства
8. Подача полного питающего напряжения
9. Отключение питания
10. Стандарты подключения
11. Способы подключения видеокамеры
12. Варианты РоЕ питания
13. Питание цифровых камер без РоЕ

Понятие технологии РoE

PoE питание обеспечивает электробезопасность системы видеонаблюдения

Аббревиатура «РоЕ» получена от первых букв слов английского выражения Power over Ethernet, или питание по локальной сети.

Для подачи напряжения на камеры используют единый кабель PoE для видеонаблюдения, по которому также транслируется видеосигнал.

РоЕ питание применяют в IP телефонии (телефоны VoIP), создании локальных сетей в частных домах и на предприятиях, при подключении устройств, соединённых в сеть Wi-Fi.

Преимущества способа

Использование общего кабеля имеет ряд преимуществ:

• снижаются затраты на приобретение соединительных проводов;
• монтажные работы упрощаются;
• для работы камер не нужны розетки и блоки питания в месте установки;
• электробезопасность обеспечивается уровнем напряжения, проходящем по витой паре (до 48 В);
• осуществляется централизованной контроль работы всех подключённых устройств и аварийное отключение;
• меньше портится внешний вид помещений.

Использование витой пары упрощает борьбу с наведёнными напряжениями и снижает влияние электромагнитных помех за счёт строения проводов, имеющих различный шаг скручивания.

Недостатки метода

PoE-сплиттер стандарта IEEE 802.3af/at IP06S60-24

При длине провода более 100 метров возрастает сопротивления проводов, следовательно, падает напряжение на камере. Это может привести к отключению аппаратуры.

РоЕ аппаратура стоит дороже, что влечёт повышенные финансовые затраты на приобретение видеорегистраторов или роутеров, для трансляции сигнала в сеть.

Максимальная мощность аппаратуры в одном канале не может превышать 15 или 25 Вт для самых распространённых стандартов IEEE 802.3af и IEEE 802.3at. Это накладывает ограничение на выбор устройств. Критерий важен для уличных камер, которые потребляют дополнительную энергию на инфракрасную подсветку и обогрев в холодное время года.

Для регистраторов потребуется мощный блок питания, который также стоит дороже аналогов.

При подборе аппаратуры необходимо выбирать модели камер и регистраторов, поддерживающие стандарт подключения.

Разновидности РoE питания камер

Существует два способа подключения.

В первом случае напряжение подаётся по незадействованным для передачи видеосигнала проводам витой пары. Для этого в кабеле есть 4 свободных жилы.

При фантомном питании напряжение и сигнал идут по одной и той же паре проводов. Для разделения и предотвращения помех используют высокочастотные трансформаторы, установленные с обеих сторон кабеля UTP.

Принцип РoE питания

Работа РоЕ заключается не только в подаче напряжения в кабель UTP. Алгоритм подачи напряжения на камеру состоит из нескольких этапов:

• определение наличия оборудования;
• классификация устройства;
• подача рабочего напряжения;
• отключение питания.

Каждый шаг позволяет выявить неисправность устройств, сократить расход электроэнергии, снизить аварийность системы.

Определение подключения

На первом этапе блок питания РоЕ подаёт в сеть напряжение от 2,8 до 10 В. По протекающему току вычисляется входное сопротивление подключённого устройства. Если параметр находится в пределах 19–25,6 кОм, устройство переходит к следующему шагу.

При отсутствии «отклика» напряжение в провод не подаётся.

Процесс повторяется через заданный промежуток времени.

Классификация устройства

На этапе тестирования определяется потребляемая видеокамерой мощность. В провод подаётся напряжение от 14,5 до 25,5 В и проводится измерение тока.

При превышении параметров питание с камеры снимается. Также подача напряжения прерывается, если ток меньше заданных стандартами параметров, что может свидетельствовать о неисправности камеры или обрыве кабеля.

Классы мощности аппаратуры при РоЕ подключении:

Класс	Макс. мощность на канал, Вт	Стандарт, обеспечивающий подключение
	15,4	802.3af
1	4	802.3af
2	7	802.3af
3	15,4	802.3af
4	30	802.3at
5	45	802.3bt
6	60	802.3bt
7	75	802.3bt
8	90	802.3bt

По результатам замеров камере присваивается класс мощности от 0 до 8. Параметр сохраняется в настройках питающего устройства. При дальнейшей эксплуатации при выходе за пределы допустимых значений подача питания прекращается.

Подача полного питающего напряжения

После определения класса устройства начинается подача питающего напряжения 48 В. Уровень нарастает постепенно в течение 400 мс.

В течение работы происходит непрерывный контроль работы потребителя.

Отключение происходит при токе меньше 5 мА, более 400 мА, а также если общее сопротивление линии и приёмника превысит 1980 кОм.

Изменение параметров может свидетельствовать об авариях:

• коротком замыкании;
• обрыве линии;
• неисправности видеокамеры.

Каждый из вариантов может неконтролируемо вызвать резкий скачок тока, который и предотвращается прекращением подачи напряжения.

Отключение питания

Если в течение заданного стандартом времени питающее устройство заметит отключение камеры от сети, подача напряжения в линию прекращается до восстановления соединения.

Стандарты подключения

При покупке обращают внимание на стандарт, по которому происходит подключение камеры РоЕ.

Распространены три типа:

1. IEEE 802.3af (Рое) – характеризуется передачей постоянного тока номинальным напряжением 48 В. В зависимости от состава оборудования параметр может изменяться от 36 до 57 В. Максимальная сила тока 400 мА, а мощность не должна превышать 15,4 Вт на каждый канал. Для передачи используются обе свободные от передачи сигнала пары.
2. IEEE 802.3at-2009 (Рое+) поддерживает питание устройств мощностью до 25,5 Вт. В этом случае напряжение для камер наблюдения поступает также по 2 парам проводов.
3. IEEE 802.3bt (Рое++ или 4РРоЕ) — новый стандарт, использующий для подачи тока все 4 пары проводов кабеля UTP пятой категории. Максимальная мощность приёмника 90 Вт.

Каждый из этих стандартов является активным – при подключении проходят все операции: подключение, определение класса, подача напряжения и отключение.

Существует разновидность, называемая пассивным РоЕ. В этом случае никакие опросы не проводятся, на приёмник напрямую подаётся питающее напряжение с отдельного блока питания. Следует учитывать, что пассивный РоЕ не защитит аппаратуру в аварийных ситуациях.

Способы подключения видеокамеры

Цифровые камеры подключают двумя способами: с применением технологии РоЕ и без неё. Оптимальным считается использование совместимой аппаратуры.

Варианты РоЕ питания

Существует несколько схем организации РоЕ подключений. Состав оборудования зависит от конфигурации объекта.

Если дальность между видеорегистратором и IP-камерой не превышает 100 метров, аппаратуру соединяют UTP кабелем напрямую.

Применяют стандартную Cross-over (нуль-хабную) распиновку 8-ми контактных разъёмов RG-45.

№ контакта	Цвет провода	Вид сигнала
1	Бело-оранжевый	Сеть Rx+
2	Оранжевый	Сеть Rx–
3	Бело-зелёный	Сеть Тx+
4	Синий	+DC 48 B
5	Бело-синий	+DC 48 B
6	Зелёный	Сеть Тx–
7	Бело-коричневый	–DC 48 B
8	коричневый	–DC 48 B

Регистратор и камера должны поддерживать технологию РоЕ.

Дистанция более 100 метров потребует приобретения дополнительного оборудования. РоЕ-репитеры способны удлинить линию передачи на 100 м. Для дистанций от 300 до 500 метров применяют VDSL2-конвертеры.

Если мощности портов регистратора не хватает, для питания видеокамер используют РоЕ-инжекторы и сплиттеры.

Инжектор устанавливают в месте расположения регистратора или роутера. Прибор имеет разъёмы для подключения внешнего источника тока, «LAN» для подключения регистратора и «РоЕ» для кабеля UTP.

На стороне видеокамеры монтируют сплиттер. На его вход подключают кабель от инжектора. Устройство также имеет два выхода: «LAN» для получения видеосигнала и разъём подключения камеры.

Питание цифровых камер без РоЕ

Если регистратор или камера не поддерживают технологи РоЕ, запитать аппаратуру можно от отдельного источника тока, используя при этом кабель UTP.

В этом случае используют дополнительные устройства — сплиттеры, которые имеют по три разъёма:

• подключения питания;
• подсоединения LAN;
• присоединения UTP провода.

Сплиттеры относятся к классу пассивных устройств, так как всего лишь объединяют отдельные провода в один кабель. Внутри устройства находится коммутационная коробка, обеспечивающая правильную схему соединения.

Прибор позволяет обходиться без разделки и пайки проводов, что важно для использования видеокамер наружной обстановки.

Технология РоЕ для подключения удалённых цифровых видеокамер значительно сокращает расходы на монтаж сетей. Если соблюдены все правила, не потребуется дополнительная настройка аппаратуры, камера сразу начнёт трансляцию.