Применяется для питания IP-камер видеонаблюдения, в IP-телефонии, в беспроводных сетях WLAN и прочих сетевых устройств.
Таким образом один кабель способен передавать информационный трафик и обеспечивать питание устройству.
PoE описано организацией IEEE в 2003 стандартом IEEE 802.3af.
Новый стандарт IEEE 802.3at появился в 2009 году и зовется многими как PoE+.
Устройства с PoE и с PoE+ являются активными. Это означает что PoE источник согласуется с PoE потребителем и является интеллектуальным.
В отличие от PoE, многими производителями применяется (как правило под свое оборудование) так называемый Passive PoE. Это означает что такой PoE источник не опрашивает потребителя и не согласует мощность.
Достоинство их - низкая стоимость.
Недостаток - несовместимые источник и потребитель могут негативно повлиять на работу системы в целом (от неработоспособности до КЗ).
В итоге на данный момент PoE существует в нескольких вариантах:
- по стандарту 802.3af,
- по стандарту 802.3at,
- по фирменным частным стандартам, из которых наиболее известен Passive PoE.
Стандарты IEEE 802.3af, 802.3at - активное PoE
Главное преимущество PoE-источников, которые поддерживают эти стандарты, это интеллектуальная схема работы.Она позволяет избежать порчи оборудования, продлить срок его службы, сэкономить потребляемую энергию.
Подключение питаемого устройства происходит в несколько этапов:
- Перед подачей рабочего напряжения на сетевое устройство питающая сторона проводит проверку подключения. На устройство подается напряжение от 2.8 до 10 вольт и определяется входное сопротивление, которое должно быть в пределах от 19 до 26.5 кОм.
- Далее происходит классификация устройства по потребляемой мощности в зависимости от класса. Если устройство начнет потреблять ток больший, чем предусмотренный для данного класса, то питание будет отключено.
- Затем на устройство подается полное напряжение, однако и на данном этапе происходит контроль потребителя. Если сетевое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток менее 5 мА, то питание будет отключено. Если на питаемое устройство будет идти ток более 400 мА в течение 75 мс, питание, также будет отключено.
Отличия PoE и PoE+
5 классов мощности PoE, определяемые стандартом IEEE 802.3
| Класс | Стандарт | Режим | Использование | Ток классификации, мА |
Мощность на порт, Вт |
Мощность на устройство, Вт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 802.3af/802.3at | Основной | По умолчанию | 0-4 | 15,4 | 0,44 - 12,95 |
| 1 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 9-12 | 4,5 | 0,44 - 3,84 |
| 2 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 17-20 | 7 | 3,84 - 6,49 |
| 3 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 26-30 | 15,4 | 6,49 - 12,95 |
| 4 | 802.3at | Зарезервирован | Допустимы только устройства 802.3at (тип 2) | 36-44 | 30 | 12,95 - 25,5 |
Принцип работы PoE-устройств
- использование свободных пар для питания (в сетях Ethernet 100BASE-TX)
- одновременная передача питания и данных по одним сигнальным проводам (метод А)
- передача питания и данных по принципу «данные - разность потенциалов в паре проводов»; «питание - разность потенциалов между парами проводов» (метод В)
Метод А
И электричество, и данные подаются по жилам 1, 2, 3, 6.Жилы 5, 7, 8 не используются.
Метод B
Для подачи электропитания используются жилы 4, 5, 7, 8.Данные передаются по остальным.
802.3af Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мб/сек.
Распиновка 8-пинового разъема 8P8C (RJ45)
| PINS on Switch | 10/100 Мб/сек DC on Spares (метод B) |
10/100 Мб/сек Mixed DC & Data (метод A) |
1000 Мб/сек DC & Bi-Data (метод B) |
1000 Мб/сек DC & Bi-Data (метод A) |
| Pin 1 | Rx + | Rx + DC + | TxRx A + | TxRx A + DC + |
| Pin 2 | Rx - | Rx - DC + | TxRx A - | TxRx A - DC + |
| Pin 3 | Tx + | Tx + DC - | TxRx B + | TxRx B + DC - |
| Pin 4 | DC + | не используется | TxRx C + DC + | TxRx C + |
| Pin 5 | DC + | не используется | TxRx C - DC + | TxRx C - |
| Pin 6 | Tx - | Tx - DC - | TxRx B - | TxRx B - DC - |
| Pin 7 | DC - | не используется | TxRx D + DC - | TxRx D + |
| Pin 8 | DC - | не используется | TxRx D - DC - | TxRx D - |
Кабель для PoE
От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какую расстояние его можно провести.Витую пару необходимо подбирать:
- четырехпарную, не ниже cat.5e, медную, а не омедненную (не биметалл),
- с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG),
- с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле),
- хорошего производителя.
Passive PoE эффективен для использования в существующей сетевой инфраструктуре, позволяя применять технологию PoE для устройств, не оснащенных данной функцией изначально.
В комплект PPoE не входит какой-либо блок питания (БП), так как предполагается, что в большинстве случаев можно использовать штатный БП, входящий в комплектацию устройства.
PPoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер и др.
Питание подается также как и в классическом PoE по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.
Максимальная длина кабеля при использовании инжектора Passive PoE существенно меньше, чем при использовании инжектора PoE (10-20 метров).
Благодаря технологии РоЕ (Power of Ethernet) можно осуществлять электропитание видеокамеры и передачу данных по одному кабелю. Передача электроэнергии происходит по обыкновенной витой паре, что избавляет от необходимости соблюдения при установке устройств непосредственной близости к розеткам. С помощью данной технологии можно установить IP камеру видеонаблюдения РоЕ в любом наиболее подходящем для этого месте.
Преимущества IP видеокамер РоЕ
- Такой способ подачи питания значительно упрощает монтаж, и экономит место в коробах;
- Происходит экономия денежных средств за счет отсутствия необходимости приобретения дополнительного кабеля и блоков питания;
- Появляется возможность автоматизировать профилактику сбоев в удаленных устройствах благодаря использованию SNMP протокола;
- Простая и быстрая установка уличных ip камер с РоЕ.
Итак, благодаря технологии Power of Ethernet появилась возможность установки видеокамер там, где отсутствует электропроводка или в местах, где могут возникать постоянные перебои подачи электричества.
Как выбрать и где купить IP камеры РоЕ в Москве
Ассортимент устройств, поддерживающих данную технологию точно такой же, как и у обычных цифровых. В зависимости от условий и требований, Вам могут понадобиться корпусные или купольные модели с различным набором функций и свойств. Камеры могут быть выполнены в антивандальном корпусе, оснащены инфракрасной подсветкой или датчиками движения.
Самый популярный вариант объективов - фиксированный 3.6 мм или 2.8 мм. Обратите внимание на модели с изменяющим свой размер объективом — вариофокальным объективом. Они прекрасно справятся с наблюдением за близко расположенными объектами и за теми, что находятся на более значительном удалении от видеокамеры. Чтобы получить ещё более функциональное устройство, а также для полноты отображения всех нюансов меняющейся видеокартинки, выбирайте видеоустройства с поворотным механизмом, зумом регулирующим угол расположения объектива на расстоянии (из комнаты охраны, например).
Что касается формы выполнения, видеокамеры могут выпускаться:
- цилиндрические, то есть корпусные (подобные видеокамеры оснащены специальным кронштейном для крепления);
- купольные (имеют форму купола, являются более компактными, чем цилиндрические, имеют большую обзорность и высокий показатель панорамности)
Содержание
POE — технология передачи сигнала и питания по одному кабелю «Витая пара» к устройствам сетей Ethernet. Применение poe в ip камерах значительно облегчило жизнь установщикам ip систем, так как отпала надобность в дополнительной прокладке кабелей под подачу напряжения.
POE (Power over Ethernet — дословно Питание через стандарт Ethernet) позволяет обеспечить силу тока до 400 мА с номиналом напряжения 48 В, через 4 жилы(2 пары) витой пары, оставшиеся 2 пары кабеля используются для передачи сигнала. Максимальная мощность POE 15,4 Вт.
Питающие устройство (POE коммутатор или switch) — подает на камеру сигнал и питание на расстояние до 150 метров, при этом постоянно тестируя ее потребляемую мощность, что бы в дальнейшем управлять необходимыми мощностями для подключаемого устройства и не допустить подачи напряжения выше или ниже его рабочей нормы.
Подключение Ip камеры с poe и без по технологии (Power over Ethernet)
Для подключения POE ip камеры по стандарту POE необходим POE switch или видеорегистратор со встроенными poe портами. 4-х парная витая пара соединяет сетевой порт poe коммутатора или видеорегистратора с портом камеры благодаря чему организуется подача питания. Подключение poe свича к любому роутеру или видеорегистратору без poe, происходит через порт UPlink.
Ниже представлена схема подключение камеры с POE и без по технологии Power over Ethernet. Во втором случае дополнительно используется poe сплиттер на конце которого два разъема: для подключения к Etherent порту камеры и DC «Папа» для соединения с колодкой питания «Мама».
Пассивное POE
Сейчас стало модно говорить про пассивное poe, называя это технологией, на самом деле это банальная самоделка просто немного удобнее. Один пассивный адаптер с колодкой «Папа» подключается со стороны камеры, а второй с колодкой «Мама» со тороны блока питания 12 вольт.
Не о каких 150 метров передачи речи идти не может, в лучшем случаем по кабелю с хорошим сечением 60 метров и то обязательно нужно проверить какое напряжение выходит на штекере питания камеры, если ниже 11 вольт, то устройство сломается за короткий срок. Такую схему можно организовать напрямую без адаптера, просто установив на две свободных парах кабеля колодки питания.
На видео: Подключение ip камер по POE
PoE (Power over Ethernet) коммутатор — коммутатор, использующий технологию передачи данных и питания по одним и тем же проводам, с использованием витой пары. Коммутаторы необходимы для соединения нескольких узлов компьютерной сети.
Вот так выглядит POE коммутатор, его еще называют switch (свитч)
Компьютеры подключаются с помощью Ethernet кабеля к коммутатору. Это устройство может принимать и передавать данные, определяя их источник и получателя и передавая пакеты информации только тем узлам в сети, которым они предназначены. Для этого коммутаторы используют таблицы коммутации — схемы соответствия MAC-адреса компьютера в сети порту коммутатора. Только что включенный коммутатор имеет пустую таблицу. Передавая данные по сети, он анализирует MAC-адреса посылающего устройства и заносит их в таблицу, расположенную в ассоциативной памяти. Если затем на устройство поступят данные, назначенные компьютеру, MAC-адрес которого есть в таблице, коммутатор отправит сигнал только через порт, ассоциированный с данным узлом. Преимуществами коммутаторов является высокая скорость их работы, в отличие от концентраторов.
Использование коммутаторов для видеонаблюдения
Сетевое видеонаблюдение применяется для организации видеонаблюдения посредством использования компьютерных сетей, позволяющих передавать данные в любую точку мира.
Регистрация визуального сигнала осуществляется посредством IP-камер, которые передают оцифрованные данные по сетям с использованием протокола IP. Коммутаторы обеспечивают дополнительную функциональность систем наблюдения. Несколько камер системы видеонаблюдения могут быть подключены к коммутатору, который распределяет потоки цифровых данных между выходными устройствами: компьютерами, видеосерверами, мониторами и пр.
Самые современные системы видеонаблюдения используют управляемые коммутаторы, имеющий интерфейс для настройки поведения устройств в зависимости от поступающих на них сигналов, передачи информации в случае срабатывания датчиков тревоги на определенные узлы сети и т.п.
Технология PoE и видеокоммутаторы
В последнее время технология стала широко использоваться для организации систем цифрового видеонаблюдения.
Преимущества PoE:
- Упрощение электросистемы: отсутствие большого количества питающих кабелей, протянутых ко всем устройствам.
- Безопасность: PoE коммутаторы преобразуют напряжение 220В в необходимое для питания камер, обычно 12В.
- Увеличение дальности до питаемого устройства.
- Возможность выключения / перезагрузки устройств в системе удаленно.
- Возможность развернутого управления устройствами в сети.
Видеокамеры, поддерживающие PoE, могут питаться через Ethernet кабель. Коммутатор для видеонаблюдения, включенный в электрическую сеть, преобразует переменный ток в постоянный нужной мощности. Ту же функцию может выполнять PoE инжектор, подключаемый к коммутатору или напрямую к розетке.
Схема PoE инжектора
Типичный инжектор POE: разъем для подключения блока питания, разъем для подключения линии LAN и для передачи сигнала к камере, уже с питанием по POE
Типичный инжектор имеет два порта: к POE подключается устройство, поддерживающее технологию, к LAN — компьютер / коммутатор / роутер.
Схема подключения инжектора в систему
На рисунке выше видно, что в один коммутатор, в зависимости от количества портов, может быть включено несколько устройств, питающихся по технологии Power over Ethernet. Для оборудования, не поддерживающего PoE, можно применять сплиттеры, преобразующие Ethernet сигнал в поток цифровых данных и электрическую питающую компоненту.
Популярные модели PoE видеокоммутаторов
Сигранд
Компания производит продукцию для систем видеонаблюдения: IP-камеры, коммутаторы (в том числе с PoE), прожекторы PoE и пр. В серии SG-1 модели имеют 6 Ethernet портов, дают мощность до 60 В. Интересность оборудования Sigrand’а в том, что оборудование можно подсоединять последовательно в одну линию. Это экономит средства и уменьшает затраты на расходные материалы.
Схематика построения сети на базе оборудования Sigrand
Внешний вид Sigrand POE switch
Построение и тестирование сети перед началом монтажа
Raisecom
Бренд предоставляет широкий выбор различного оборудования и коммутаторов, которые можно использовать в системах видеонаблюдения. Коммутаторы серии ISCOM отличаются большим количеством портов и возможностью удаленного управления.
Оборудование RAISCOM можно интегрировать по-разному
Cisco
Компания имеет большой выбор коммутаторов, которые могут применять в промышленности. Устройства отличаются компактными размерами, энергоэффективны, программируемы. Для программирования используется продуманный API. Cisco довольно распространенный бренд, в каталоге которого есть высококачественное оборудования для промышленного применения. У компании сильно завышено качество, а цена как вы знаете всегда зависит от этого показателя.
Есть много различных других брендов, которые ничем не хуже и не лучше (хотя, как посмотреть). Выбор лучше делать по техническим характеристикам, внешнему виду, способа монтажа и места размещения, а также по цене. Еще я бы рекомендовал пользоваться отзывами.
В следующей статье поговорим о POE инжекторах: чем они отличаются от POE коммутаторов, в чем преимущество и недостаток.
Сетевые устройства, отличаются от других видов камер, являющихся лишь элементами систем телевизионного наблюдения. Такое устройство полностью комплектно и может самостоятельно вести съемку, оцифровывать, сжимать и передавать сигнал видеоизображения по интернету. Его можно устанавливать в любом нужном месте и получать изображение там, где удобно — для этого . Как и для всех сложных электронных изделий, к которым предъявляются строгие требования по надежности работы, требуется бесперебойное питание ip камеры в процессе эксплуатации.
Особенности питания ip камер (витая пара и т. п.)
Имея высокое разрешение, четкость видеоизображения эти цифровые устройства, а фактически мини-компьютеры с камерой, нуждаются в потреблении значительного электрического тока. Поэтому к организации электроснабжения ip камер нужно подойти со всей ответственностью для исключения любых неисправностей и технических сбоев.
Виды систем телевизионного наблюдения
В зависимости от места установки камер существует 2 вида:
- Системы видеонаблюдения в зданиях и помещениях с наличием систем отопления и освещения.
- Видеонаблюдение снаружи зданий.
Естественно, установленное снаружи оборудование потребляет большую мощность, используемую обычно на ИК подсветку в темное время суток и подогрев термокожуха камеры при низких температурах воздуха. Кроме того, в обоих случаях многие камеры снабжены поворотными механизмами с электроприводом, датчиками движения, что тоже требует затрат.
Виды питания
Существует 2 варианта питания:
- С прокладкой отдельной линии от внешнего блока электропитания с напряжением 5–24 В или от встроенного на 220 В (у камер для наружной установки). Но также потребуется подключение к интернету, что в целом напоминает двойную прокладку питающего и коаксиального кабеля к аналоговым камерам.
- Питание ip камеры по витой паре по технологии PoE . Для передачи электропитания, видео и управления устройством используется только один провод, что удобно и практично. Чаще всего используют провод с 4 витыми парами.
Большим недостатком является ограничение длины провода в 100 м. Для преодоления этого предела разработаны несколько технических решений с применением дополнительного оборудования:
- Использование PoE репитеров. Такое устройство принимает электропитание и поток данных, затем передавая их. Цепочка таких повторителей, подключенных друг за другом, значительно увеличивает расстояние и возможность питания ip камеры по PoE. Желательно использовать высококачественный кабель для уменьшения потерь.
- Установка конвертеров, сделанных по технологии VDSL2. Эти устройства обеспечивают подачу электроснабжения до 1,5 км.
- Применение технологии «PoE Extender», позволяющей с использование устройства «Power Reach» устанавливать камеры до 500 метров, обеспечивая питание как ip видеокамеры, так и для электроснабжения термокожуха, использования ИК подсветки устройств видеонаблюдения снаружи зданий.
В каждом конкретном случае необходимо учесть ситуацию в целом. На эффективный выбор будут оказывать влияние много факторов: наличие и разветвленность локальной сети, состояние и устойчивость электроснабжения, освещенность помещений и территории, климатические условия, режим охраны и многое другое. Желательно поручить разработку проектных и технических решений специалистам организаций, занимающихся проектированием и монтажом систем телевизионного наблюдения.
Это в итоге позволит создать сбалансированную систему, где будут учтены все пункты технического задания заказчика, в том числе по обеспечению надежного питания ip камер на охраняемом объекте.
Блоки питания
Качество электроснабжения обычно оставляет желать лучшего. Ни один потребитель не застрахован от резких скачков напряжения, неплановых отключений. Поэтому правильный выбор оборудования очень важен, ведь надежная и долговременная работа любой камеры прямо зависит от стабилизированного (постоянного напряжения) и непрерывного электроснабжения. Некачественный или не подходящий по техническим параметрам блок питания вполне может вывести из рабочего состояния камеры вплоть до необходимости замены и непригодности к ремонту.
Блок питания ip камер можно применять тот, который выдает требуемые технические параметры. При этом нужно учитывать следующие требования. Кроме возможности непрерывной работы, блок питания должен быть стабилизированным, иметь защиту от короткого замыкания и перегрузок.
С учетом неизбежных потерь блок питания должен для их компенсации обеспечивать 20–30% запас по току.
Питание ip камеры по витой паре позволяет значительно проще организовать резервирование электроснабжения, чем при использовании аналоговых видеокамер. Достаточно подключения блока бесперебойного питания к коммутатору PoE, к которому выполнено подключение всех ip камер видеонаблюдения. Такая схема наиболее просто обеспечивает надежное бесперебойное электроснабжение. Существуют модели коммутаторов со встроенным ИБП.
Не следует экономить при покупке блока, так как кроме обеспечения надежной работы камер, он сам должен безопасным, не стать причиной возгорания или пожара. Лучше приобретать оборудование у производителя, официальных дилеров или в специализированных организациях, занимающихся монтажом и продажей оборудования систем безопасности.
Питание автономных камер
В некоторых случаях при отсутствии постоянного электроснабжения или временном неустойчивом электроснабжении удаленных или строящихся объектов применяют . В таких случаях необходим расчет емкости аккумуляторов блока питания для обеспечения необходимого времени работы. Имеет также смысл подключить датчик движения для экономии электроэнергии, что немаловажно при отсутствии электроснабжения объекта.
Подходящий блок питания ip камер лучше всего выбрать по каталогу фирмы производителя камеры, что обеспечит готовое решение или поручить подбор оборудования соответствующего техническому заданию специалистам.
В заключение следует сказать, что выбор ip камер сегодня вполне обоснован, так как по техническим характеристикам и технологическим решениям они намного превосходят аналоговые устройства. Начальная высокая цена одного изделия окупается из-за отсутствия многих неизбежных затрат при монтаже и эксплуатации аналоговых систем, а преимущества неоспоримы.