Устройство поддерживающее питание по витой паре. Подключение IP камер видеонаблюдения

В данной статье рассмотрим аспекты применения и назначения технологии PoE, принципы подачи питания в линию и влияние внедрения на сеть электропитания.

Принятый в июле 2003 г. стандарт IEEE 802.3af регламентирует способ энергоснабжения устройств, подключенных к сети Ethernet, который предполагает использование кабеля, предназначенного для передачи данных.
Википедия определяет PoE следующим образом:

Power over Ethernet, или PoE - технология, позволяющая передавать удалённому устройству вместе с данными электрическую энергию через стандартную витую пару в сети Ethernet. Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, Web-камер, сетевых концентраторов и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель.

Отукуда сразу же становится понятно с какой целью изобреталась данная технология - кому охота тащить питающий кабель до веб-камеры или VoIP девайса, тем самым и так увеличивая кабельное хозяйство офиса или дома.
Правда кидаться внедрять PoE везде и всюду надо внимательно, т.к. это внедрение требует пересмотра вопросов электропитания и охлаждения (естественно речь идет о промышленном внедрении)

Если не принять в расчет возросшие потребности в мощности энергоснабжения и охлаждения, то следует быть готовым к непредвиденным отключениям и нарушениям в работе оборудования. Поскольку PoE обычно применяется в системах связи и контроля доступа, негативный эффект от таких отключений особенно заметен.

Как подается питание в линию?

• коммутатор с подачей напряжения в линию;
• «инжектор питания», устанавливаемый между коммутатором и кроссом;
• кросс с подачей напряжения в линию;
• «инжектор питания» для одной линии (последний обеспечивает питание РоЕ-совместимых устройств в сетях, лишенных такой поддержки)

Технология PoE не оказывает влияния на качество передачи данных. Для ее реализации используются свойства физического уровня Ethernet:

А) Использование высокочастотных трансформаторов на обоих концах линии с центральным отводом от обмоток. Постоянное напряжение питания подается на центральные отводы вторичных обмоток этих трансформаторов, и так же с центральных отводов снимается на приемной стороне. Использование центральных отводов сигнальных трансформаторов позволяет без взаимного влияния, передавать по одной паре проводов и высокочастотные данные и постоянное напряжение питания.

В) Использование свободных пар для подключения питания. Современные кабельные сети Ethernet, соответствующие стандарту 100Base-TX, состоят из четырех пар, две из которых не задействованы.

Соответственно есть два варианта подачи питания устройством PSE:

• A - на витые пары по которым идут данные
• B - на неиспользуемые пары в кабеле

PSE устройства (инжекторы) отличаются, в зависимости от вариантов А или В, при этом сплиттеры, то есть PD устройства, являются универсальными. Устройство PD обязано уметь принимать питания в любом варианте, в том числе и при изменении полярности (например, когда используется перекрестный кабель типа компьютер - компьютер). Важным является то обстоятельство, что устройство PSE подает питание в кабель только в том случае, если подключаемое устройство является устройством типа PD. Таким образом, оборудование, не поддерживающее стандарт PoE и случайно подключенное к устройству PSE, не будет выведено из строя. Процедура подачи и отключения питания на кабель состоит из нескольких этапов.

Предельно допустимый уровень мощности порядка 15-16 Вт на порт при токе 350мА и напряжении 48В, исходя из этих ограничений вырисовывается список устройств, который может запитываться по этой технологии.
Типичный IP-телефон потребляет до 5 Вт энергии, IP-телефон с поддержкой видео, как и считыватель меток RFID или фиксированная камера видеонаблюдения, - 10-12 Вт, беспроводная точка доступа, считыватель карт или электромеханический замок - от 8 до 12 Вт.

Находящаяся на стадии разработки версия стандарта PoE+ (IEEE 802.3at) позволит подключать устройства с энергопотреблением до 30 Вт при передаче данных по двум парам (10BaseT и 100BaseTX) и оборудование мощностью до 60 Вт в случае передачи по всем четырем парам (для гигабитного Ethernet 1000BaseT). Таким образом, точки доступа Wireless Mesh Network мощностью до 50 Вт, управляемые камеры видеонаблюдения с энергопотреблением до 20 Вт и другие достаточно мощные устройства смогут получать питание по одному проводу.

На что следует обратить внимание при внедрении PoE в корпоративной сети?

Допустим наш офис насчитывает 50 машин. Имеется два 48-портовых коммутатора и «инжектор» для подачи напряжения на устройства с поддержкой PoE. И, предположим, что наши устройства потребуют не более 7Вт по мощности.

Без использования технологии PoE энергопотребление коммутационного оборудования малого офиса не превысит 90 Вт. Для поддержки такой нагрузки достаточно ИБП мощностью 500 Вт/750 ВА.
Однако если мы запитаем от ИБП всё телекоммуникационное оборудование, веб-камеры и другое дополнительное оборудование, то нам придется учесть увеличившуюся нагрузку (для малого офиса на 50 активных устройств она увеличится примерно в 6 раз)на ИБП, что может повлечь за собой замену ИБП на более мощный аналог.
Также, возможно, придется выполнять расчет тепловыделения, т.к. новый ИБП в режиме заряда батарей будет выделять больше тепла.

У любого пользователя в последнее время в голове крепко засела информация, что IP видеокамеры гораздо лучше аналоговых. В данной статье будет рассмотрен принцип подключения как IP, так и аналоговых моделей.

Ведь всего несколько лет назад появились аналоговые камеры высокой четкости. Это форматы AHD, CVI и TVI. Они по разрешению и качеству картинки практически не уступают IP формату, а по стоимости в несколько раз дешевле.

Как правило, это камеры на 1 или 2 Мегапикселей. Их ценовой сегмент от 1000 до 2500 рублей. Более того, если у вас уже смонтирована аналоговая система, и вы просто хотите расширить количество камер, или заменить сгоревшие, теперь достаточно купить современные недорогие модели с OSD меню.

У них на хвостовике есть переключатель, который позволяет переводить их в аналоговый PAL режим.

Монтаж видеонаблюдения с аналоговыми камерами

Перед тем как непосредственно монтировать видеонаблюдение у себя в доме, требуется на бумаге изобразить места расположения видеоточек, места прокладки кабеля и т.д.

Для того, чтобы по максимуму охватить все пространство вокруг дома,необходимо смонтировать минимум по одной камере на каждой стене. Еще одну не помешает поставить на крыше перед входной дверью.

Материалы для видеонаблюдения

Вот все материалы которые вам потребуются для монтажа аналоговой системы видеонаблюдения:

• кабель для запитки всей системы от сети 220В

Лучше всего использовать марку ВВГнГ-Ls 3*1,5мм2.

• провода для коммутации в слаботочной щитовой - ПУГВ 1,5мм2

Не путайте с КВК-В. Марка КВК-П - это уличный вариант, а КВК-В - для прокладки внутри дома. Он не защищен от ультрафиолета.

• 3-х жильный провод ПВС сечение 1,5мм2

Предварительно проверьте, чтобы количество видеовходов на нем было равно или больше, чем количество камер.

• компьютерный жесткий диск для хранения и записи видео

Минимально рекомендуемый объем - 1Тб. Можно использовать диски как большого размера 3,5 дюйма, так и маленькие 2,5 дюймовые. Маленькие диски гораздо тише и у них ниже тепловыделение.

• блок питания

Например такой же, как используется для подключения светодиодных лент. Стандартного блока питания при сечении кабеля 0,75мм2, хватает для качественной передачи сигнала на расстояние не более 500м.

Мощность блока подбирайте по тому же принципу, как и у светодиодных лент. То есть суммарная мощность всех камер + 30%.

Они нужны для подключения кабеля к самой камере и подсоединения к видеовходу регистратора.

Если вы не хотите, чтобы все ваше видеонаблюдение погорело при первой же грозе, не экономьте на этом элементе защиты.

Видеорегистратор, ИБП удобнее всего подключать через вилку с розеткой. Учтите, что все эти материалы должны быть совместимы между собой. Простое IP оборудование не подойдет к аналоговому и наоборот.

Подобрать себе готовые комплекты видеонаблюдения, или отдельные комплектующие - камеры, видеорегистраторы, кабели, коннекторы, плюс ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день можно .

Подключение питания 220В в шкафу слаботочки

Слаботочная щитовая, где располагаются видеорегистратор, блок питания и т.д., может находиться в другой комнате от общей щитовой 220В, иногда даже в гараже или подвале.
Поэтому первым делом туда нужно подвести электричество.

Штробите стены и укладываете кабель ВВГнГ-Ls 3*1,5мм2 от распредщитка 220V до слаботочного шкафа. Запитываете его от отдельного модульного автомата с номинальным током 10А.

В слаботочном щитке кабель питания заводите на клеммы другого автоматического выключателя. Он будет для этого шкафа вводным. А уже непосредственно от него подключаете модульные розетки и разрядник.

Подключение разрядника производится по нижеприведенной схеме. Белый и коричневый провод - это фаза, синий - ноль, желто-зеленый - заземление.

Подключение розеток:

В этом же шкафу размещаются:

• блок питания

• видеорегистратор + диск на 1Тб

• ИБП

Жесткий диск монтируется в самом регистраторе. Для этого раскручиваете винты и разбираете его. Внутри должно быть посадочное место под жесткий диск.

Подключаете разъемы, а затем винтиками прикручиваете диск на свое место.

Учтите, что нередко корпус видеорегистратора является одновременно и радиатором охлаждения для диска.

Далее от розеток через обычную вилку запитываете ИБП. Большинство блоков питания идет без проводов с вилкой в комплекте, поэтому здесь это придется сделать самому. Используйте провода ПВС и обычную евровилку.

На один конец провода монтируете вилку, а другой зачищаете и подсоединяете к блоку на клеммы питания 220В, обозначенные как L и N.

Особой разницы в фазировке или полярности куда подключать ноль и фазу здесь нет. Далее подключаете питание на видеокамеры.

При недостатке выходных клемм 12В на блоке, лучше всего воспользоваться клеммными колодками. Установите их по количеству камер и промаркируйте контакты как "+V" и "-V".

Затем, проводами ПуГВ подключите выходные клеммы 12В +V и -V с блока питания, с соответствующими разъемами на первой клеммной колодке.

Для плюсового провода лучше использовать жилы красного цвета, для минусового - черного. Остальные клеммы запитываются перемычками.

Монтаж и подключения кабеля КВК-П

Теперь нужно проложить кабель КВК-П к каждой видеокамере, или вернее к тому месту, где вы запланировали их разместить. Прокладывать его в помещении можно как в пластиковом канале, так и просто поверх стен.

На улице при желании его можно защитить гофрой, но не обязательно.

Чтобы защитить от снега и дождя места соединений кабеля от регистратора и кабеля от камеры, смонтируйте на стене распаечную коробку и заведите провода в нее.

Далее снимаете с кабеля верхний слой изоляции, примерно на 8-9 см и зачищаете две жилы питания. Опрессовываете их наконечниками НШВ.

Вставляете эти жилы в коннектор питания типа "папа". Там два разъема "+" и "-". Как мы уже условились до этого, красный провод будет плюсовым контактом, черный - минусовым.

После этого снимаете изоляция с коаксиального кабеля.

Внешнюю оплетку из меди аккуратно сдвигаете назад, чтобы ни у одного волоска не было случайного контакта с жилой по центру. Иначе качество картинки будет плохим, либо ее вообще не будет.

Оголяете центральную жилу на 3-4мм и монтируете BNC-F разъем.

Сверху все изолируете защитным колпачком.

Соединяете в ней коннекторы между собой и плотно закрываете крышку.

Для предотвращения попадания влаги во внутрь необходимо использовать коробку с герметичными кабельными вводами по бокам.

Точно также производится подключение всех остальных видеокамер на стенах вашего дома. До каждой из них придется тянуть отдельный кабель КВК-П.

Расключение проводов на видеорегистраторе

Теперь все кабеля видеонаблюдения осталось расключить в слаботочном шкафу. Для начала подключаете сам видеорегистратор через источник бесперебойного питания.

Затем зачищаете вторые концы кабеля КВК-П, заведенные в шкаф, аналогичным образом как показывалось выше. При этом жилы питания (красный с черным) подсоединяете на соответствующие клеммные колодки "+V" и "-V".

А конец коаксиального кабеля, с установленным разъемом BNC-F, заводите в свободное гнездо видеорегистратора. Там где написано Video In.

То же самое проделываете с оставшимися видеокамерами.

Все что вам останется это произвести настройку видеонаблюдения, подключив монитор к регистратору через VGA или HDMI разъемы.

Если слаботочный шкаф находится далеко от компьютера, для настройки можно воспользоваться ноутбуком. А уже после этого, отдельным кабелем выводите сигнал на монитор.

Чтобы спокойно использовать монитор для других целей, можно в hdmi разъем включить компьютер, а в VGA - камеры. Тогда путем смены режимов вы легко получите переключение картинки с разных источников.

Все программное обеспечение для настройки видеонаблюдения должно идти в комплекте с видеокамерами. Если его почему-то нет, то можно попробовать универсальные ПО, например от ivideon .

Подключение IP камер видеонаблюдения с PoE

Для монтажа и установки IP камер, кроме материалов указанных в начале статьи, вам понадобятся немного другие комплектующие:

Функция PoE позволяет передавать и сигнал и питание, по одному и тому же кабелю, через один разъем.

Power over Ethernet (PoE)-технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными, через стандартную витую пару в сети Ethernet. Для передачи питания используют специальные сетевые коммутаторы поддерживающие эту технологию.

Про коммутаторы, в общем

Для начала разберемся, что такое сетевые коммутаторы и какие они бывают.

Сетевой коммутатор он же свитч (жарг. свич от англ. switch - переключатель) это устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.

Все существующие коммутаторы различаются

• количеством портов (2, 4, 8, 16, 24 и 48 портов и т.д.)
• скоростью передачи данных (100Мб/сек, 1Гб/сек и 10Гб/сек и т.д.)
• поддержкойсетевогоуровня (network layer- layer1, layer2, layer3)
• поддержкой PoE и без неё

Коммутаторы также можно разделить на:

1.Неуправляемые коммутаторы - к ним относятся почти все коммутатора уровня Layer 1 - это простые автономные устройства, которые управляют передачей данных самостоятельно и не имеющие инструментов ручного управления. Такие коммутаторы получили наибольшее распространение в «домашних» ЛВС и малых предприятиях, основным плюсом которых можно назвать низкую цену и автономную работу, без вмешательства специалиста.

Минусами у неуправляемых коммутаторов является отсутствие возможности настройки и малая внутренняя производительность. Поэтому в больших сетях предприятий неуправляемые коммутаторы использовать не разумно, так как администрирование такой сети требует больших затрат с точки зрения времени, затрудняет поиск неисправностей и накладывает ряд существенных ограничений.

2.Управляемые коммутаторы в основном уровня Layer 2 и Layer 3 - это более продвинутые устройства, которые также работают в автоматическом режиме, но помимо этого имеют встроенные средства контроля и мониторинга.

Основным минусом управляемых коммутаторов является более высокая стоимость, по сравнению с Layer 1, которая зависит от возможностей самого устройства и его производительности.

По количеству портов и скорости передачи данных особых комментариев мы давать не будем. Теперь чуть подробней кто такие эти уровни Уровень1 (Layer1), Уровень2 (Layer 2) и Уровень3 (Layer 3).

Layer 1. Сюда относятся все устройства, которые работают на 1 уровне сетевой модели OSI - физическом уровне. К таким устройствам относятся повторители, хабы и другие устройства, которые не работают с данными вообще, а работают с сигналами. Эти устройства передают информацию, с поступающую с одного порта и ретранслируют на все порты сразу. Такие устройства уже давно не производят, и найти их на рынке довольно сложно.

Layer 2. Сюда относятся все устройства, которые работают на 2 уровне сетевой модели OSI - канальном уровне. К таким устройствам можно отнести все неуправляемые коммутаторы и часть управляемых. Коммутаторы 2 уровня работают с данными ни как с непрерывным потоком информации (как коммутаторы 1 уровня), а как с отдельными порциями информации - кадрами (frame). Умеют анализировать получаемые кадры и работать с MAC-адресами устройств отправителей и получателей кадра. Такие коммутаторы «не понимают» IP-адреса компьютеров, для них все устройства имеют названия в виде MAC-адресов. Коммутаторы 2 уровня составляют коммутационные таблицы, в которых соотносят MAC-адреса встречающихся сетевых устройств с конкретными портами коммутатора.

Layer 3. Сюда относятся все устройства, которые работают на 3 уровне сетевой модели OSI - сетевом уровне. Который отвечает за взаимное преобразование аппаратных и сетевых адресов (MAC/IP) - протокол ARP, поиск пути между двумя промежуточными устройствами, установление логической связи между узлами. К таким устройствам относятся все маршрутизаторы и часть управляемых коммутаторов, а так же все устройства, которые умеют работать с различными сетевыми протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPsec и т.д. Коммутаторы 3 уровня целесообразнее отнести к разряду маршрутизаторов, так как эти устройства уже полноценно могут маршрутизировать, проходящий трафик, между разными сетями. Коммутаторы 3 уровня полностью поддерживают все функции и стандарты коммутаторов 2 уровня. С сетевыми устройствами могут работать по IP-адресам. Коммутатор 3 уровня поддерживает установку различных соединений: pptp, pppoe, vpn и т.д.

Управление интеллектуальными коммутаторами

Вариантов может быть несколько.

Telnet-доступ к консольному порту коммутатора. Настройка происходит через командную строку коммутатора. Telnet-доступ не является защищённым.

SSH

SSH-доступ к управляемому коммутатору осуществляется по защищенному протоколу SSH, применяя различные клиенты (putty, gSTP и т.д.). Так же как в случае с настройка происходит через командную строку коммутатора.

Web-интерфейс

Настройка производится через WEB-браузер. В большинстве случаев настройка через Web-интерфейс не дает воспользоваться всеми функциями сетевого оборудования, которые доступны в полном объеме только в режиме командной строки.

Power-over-Ethernet

Теперь попробуем разобраться, зачем же в этих коммутаторах и так широкими возможностями еще и PoE.

Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель для подачи питания.

Технология PoE не оказывает влияния на качество передачи данных. Для ее реализации используются свойства физического уровня Ethernet.

Современные кабельные сети Ethernet, соответствующие стандарту 100BASE-TX, состоят из четырех пар, две из которых не задействованы. Свободные пары используются для подачи питания. PoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер, медиаконвертеров, устройств считывания данных и др. Питание подается по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.

802.3af Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мбит/сек. Распиновка 8-контактного разъема 8P 8C(RJ45)

Питающие устройства (англ. power sourcing equipment, сокр. PSE) отличаются по способу подключения питания, при этом питаемые устройства (сплиттеры; англ.powereddevice, сокр. PD) являются универсальными. Питаемые устройства проектируются с возможностью приема питания в любом варианте, в том числе и при изменении полярности (например, когда используется перекрестный кабель).

Важным является то обстоятельство, что питающее устройство подает питание в кабель только в том случае, если подключаемое устройство является устройством питаемого типа. Таким образом, оборудование, не поддерживающее технологию PoE и случайно подключенное к питающему устройству, не будет выведено из строя. Процедура подачи и отключения питания на кабель состоит из нескольких этапов.

Первый этап определения подключения служит для определения, является ли подключенное на противоположном конце кабеля устройство питаемым (PD). На этом этапе питающее устройство (PSE) подает на кабель напряжение от 2,8 до 10 B и определяет параметры входного сопротивления подключаемого устройства. Для питаемого устройства это сопротивление составляет от 19 до 26,5 кОм с параллельно подключенным конденсатором ёмкостью от 0 до 150 нФ. Только после проверки соответствия параметров входного сопротивления для питаемого устройства питающее устройство переходит к следующему этапу, в противном случае питающее устройство повторно, через промежуток времени не менее 2 мс, пытается определить подключение.

После первого этапа определения подключения питающее устройство может дополнительно выполнять этап классификации, определяя диапазон мощностей, потребляемых питаемым устройством, чтобы затем управлять этой мощностью. Каждому питаемому устройству, в зависимости от заявленной потребляемой мощности, будет присвоен класс от 0 до 4. Минимальный диапазон мощностей имеет класс 0. Класс 4 зарезервирован стандартом для дальнейшего развития. Классификация выполняется путём введения в кабель питающим устройством напряжения от 14,5 до 20,5 В и измерения тока в линии.

После прохождения этапов определения и классификации питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс. После подачи полного напряжения на питаемое устройство питающее устройство осуществляет контроль его работы двумя способами:

1) если питаемое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток меньше 5 мА, то питающее устройство снимает питание с кабеля;

2) питающее устройство подает в кабель напряжение 1,9-5,0 В с частотой 500 Гц и вычисляет входное сопротивление; если это сопротивление будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, питающее устройство снимает питание с кабеля. Кроме того, питающее устройство непрерывно следит за током перегрузки. Если питаемое устройство будет потреблять ток более 400 мА в течение 75 мс, питающее устройство снимет питание с кабеля. Когда питающее устройство определяет, что питаемое устройство отключено от кабеля или произошла перегрузка потребляемого тока питаемым устройством, происходит снятие напряжение с кабеля за время не менее 500 мс.

В данный момент используется два стандарта PoE Стандарт IEEE 802.3af PoE и Стандарт IEEE 802.3at-2009 известный также как PoE Plus. Ниже приведена таблица двух стандартов PoE и их классов к типу Ethernet кабеля.

Несмотря на все преимущества использования стандартизованной по 802.3af технологии PoE, существуют и недостатки, например:

• высокая дополнительная стоимость устройств с функцией PoE (802.3af);
• высокая потребляемая мощность коммутаторов PoE по сравнению с обычными.

Поэтому выпускаются альтернативные решения, называемые "PassivePoE", в виде промежуточного комплекта адаптеров, которые могут поддерживать только электрические характеристики соответствия стандарту 802.3af, (то есть инжектор Passive PoE будет передавать любое напряжение, которое подается блоком питания, не обязательно 48 В) но не протокольные. Passive PoE полностью не совместим со стандартом IEEE 802.3af.

Как правило, комплект Passive PoE (PPoE) не включает в себя блок питания, т.к. предполагается использование блока питания из комплекта поставки питаемого устройства. Максимальная длина кабеля при использовании инжектора Passive PoE существенно меньше, чем при использовании инжектора PoE (30-60 метров, а не 100 метров). Разумеется, это во многом зависит от параметров штатного БП, потребляемого устройством тока и потерь в кабеле. Для компенсации этих потерь на большом расстоянии достаточно заменить штатный БП на более мощный, с напряжением от 12 до 48 вольт.

Пассивный комплект PPoE-Light состоит из двух адаптеров: Инжектора (INJECTOR) и Сплиттера (SPLITTER). 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.

Давайте рассмотрим небольшой пример как рассчитать использование PoEв связке телефонов Yealink SIP-T48G с поддержкой РоЕ (Power over Ethernet, 802.3af) Class 0 с потребляемой мощностью 2.4-10.5W и коммутаторов компании Huawei Quidway S5700-28C-PWR-EI 24 порта.

Коммутаторы S5700 PWR соответствует стандартам IEEE 802.3af и 802.3at (PoE+). И могут обеспечивать порты с максимальной нагрузкой до 30Вт. В нашем случае S5700-28C-PWR-EI установлен БП с мощностью 500W и выдаваемой для PoE369.6W. Согласно стандарту 802.3af мы сможем запитать от него 24 порта с нагрузкой на каждый порт 15.4 W или по стандарту802.3at 12 портов с нагрузкой 30 W.

Проведя не сложные математические расчеты мы получаем:

10 телефонов по 10.5 W = 105 Wсуммарно, что меньше чем выдаваемый максиму по PoE369.6W.

Получается что к коммутатору Huawei Quidway S5700-28C-PWR-EI мы можем подключить по PoE 24 телефона Yealink SIP-T48G. Либо другое оборудование на 12 портов по стандарту 802.3at (PoE+) мощностью до 30W например тонкие клиенты HP t410AiO поддерживающий стандарт 802.3at (PoE+) c потребляемой мощностью 24W 12штук.

Либо совмещать различное оборудование, видеокамеру с Grandstream GXV3674_HD_VF с поддержкой PоE IEEE802.3аf, видео домофон ROBIN SV 130 с поддержкой PоE IEEE802.3аf и т.д. Можно создавать довольно-таки много различных комбинаций использования оборудования PoE.

Заключение

По поводу целесообразности PoE довольно много споров. Наиболее частый аргумент (в плане подачи питания для IP-телефонов) - мы поставим на каждое рабочее место дополнительный Pilot за 300 р. и все будет работать гораздо дешевле. Итак, 300р. условно тратим на каждое рабочее место (всего 24) = 7200р. (около 110 USD)

А теперь перенесем это на коммутаторы и деньги:

• Huawei S2700-26TP-EI-AC - 24 порта без PoE - 441 USD

Huawei S2700-26TP-PWR-EI - 24 порта с PoE - 563 USD

Разница - 122 USD против экономии на "пилотах" - 110 USD. Сомнительно, не правда ли?

Экономия в плане энергопотребления в наших реалиях, скорее всего штука сомнительная. Правильнее позиционировать данную технологию как дополнительное удобство и своеобразное решение эстетического вопроса с кучей проводов под столом.

Мы при выборе коммутатора в офис, оставились именно на модели с PoE.

Стандарты и типы PoE

Сегодня существует несколько видов технологии PoE и все они существенно отличаются. Причина этого в следующем. Когда IEEE все же решили перейти к стандартизации PoE технологии, прошло уже много времени после ее появления, а многие корпорации уже разработали и внедрили собственные решения PoE. Как пример, Cisco еще в далеком 2000-ом году представили реализацию питания по витой паре. Но даже после стандартизации IEEE 802.3af аж в 2003 году, а IEEE 802.3at в 2009-ом производители продолжают внедрять новые разработки в PoE. В основном из-за дороговизны полноценных стандартов 802.3af и 802.3at, а ведь клиентов все чаще нужны бюджетные решения.

Как результат существует несколько вариантов PoE:
- стандарт 802.3af,
- стандарт 802.3at,
- фирменные частные стандарты, из них наиболее известен в мире Passive PoE.

802.3af и 802.3at относится к активным PoE, а Passive PoE является пассивным.

Сама реализация питания по сетевому кабелю (витой паре) различается по типу распиновки. А еще в зависимости от напряжения на порт PoE делится на классы.

Всё это должно быть указано в техническом паспорте устройства для возможности правильного подбора оборудования.

Стандарты активного PoE - IEEE 802.3af и 802.3at

Основное преимущество таких PoE-источников – это их интеллектуальная рабочая схема, что помогает оборудованию работать дольше, экономить энергию и избегать поломок.

Так, перед тем, как подать питание на нужное устройство, сам активный PoE-источник стандарта 802.3af/at (может быть адаптер или коммутатор) проверяет и узнает следующее:
1. Есть ли поддержка в устройстве технологии PoE. При ее отсутствии электричество по витой паре просто подаваться не будет.
2. Проверит, какое напряжение потребляет устройство. И после установки класса питания подаст только нужное значение напряжения на подсоединенный порт.
3. Необходимо ли питание устройство, включено ли оно. При ответе нет, питание по кабелю не подается.
4. Не было ли перезагрузки устройства. При положительном ответе питание прекращается.

Па раметры

Классы питания

Самым распространенным на сегодняшний день является 1-ый класс питания.

Passive PoE

Passive PoE – это существенно удешевленный аналог стандартов 802.3af и 802.3at. 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.

Ведущие производители делают дополнения технологии Passive PoE в виде полезных функций. Приведем пример устройства MikroTik с PoE out. Этот PoE out может определить есть ли подключение устройства к порту, а также узнает о коротком замыкании или перезагрузке. Еще некоторые устройства MikroTik позволяют управлять этими функциями. Можно включать и выключать PoE на портах, изменять режимы ну и так далее. Только в данном случае речь идет не об обычных PoE-шнурах, а о технологии PoE в маршрутизаторах, коммутаторах и прочем оборудовании.

Источники с Passive PoE варьируются по мощности, силе тока и напряжению. Наиболее часто производители их изготовляют непосредственно под определенное свое оборудование. По этой причине PoE-источник нужно подбирать специально под определенное устройство.

Типы распиновки

Также распиновка есть и по третьему типу, то есть когда с целью подачи питания задействована каждая жила кабеля из четырех пар. Но такая распиновка встречается редко и только в фирменной реализации PoE. Лучшим примером будет UPOE от Cisco.

Если в обоих концах сети Вы установите сетевое оборудование с поддержкой стандарта 802.3af или 802.3at, то в этом случае тип распиновки по факту не важен, так как установленное устройство-потребитель PoE будет работать с любым из них. Но, если стандарты разные, то это важно.

Кабель для PoE

Качество PoE очень зависит от качества кабеля и от длины витой пары. Витую пару следует выбирать следующую:
- должно быть четыре пары, то есть четырехпарная витая пара и не ниже cat.5e;
- витая пара должна быть медная, а не омедненная;
- толщина проводников должна быть 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);
- желательно известного производителя.

Великолепно подходит продукция нашего производителя . Они изготавливают неэкранированный наружный кабель и экранированный внутренний. Кстати, заметим, что использование экранированного кабеля в обязательном порядке необходимо уточнять по спецификациям любого производителя. К примеру, PoE стандарта 802.3af или 802.3at в некоторых моделях оборудования можно использовать только в паре с неэкранированной витой парой.

Длина PoE

Стандарты 802.3af и 802.3at говорят о длине витой пары для PoE именно равной 100м. Но на практике же максимальная длина витой пары будет зависеть от множества факторов. И все эти факторы могут быть заранее неизвестны:
- сечение проводников;
- металл проводников;
- наличие изгибов на линии;
- неравномерности витой пары, перегибы кабеля и т.д.

А вот если Passive PoE, то длина должна быть не больше 30-60м. И рассчитывать линию необходимо, учитывая следующее:
- потребляемое напряжение устройством с учетом пиковой нагрузки;
- выдаваемое напряжение источником;
- сопротивление самой витой пары и размер потерь напряжения в этой линии.

Бюджет мощности PoE

Для расчета бюджета PoE необходимо:
1. Провести подсчет общей мощности всех без исключения потребителей PoE на обслуживаемой линии. Рассчитывать нужно по пиковой нагрузке каждого устройства и брать в расчет каждый работающий модуль оборудования.
2. Исходя из показателя мощности, подобрать PoE-источник. При этом необходимо обратить внимание на мощность отдельных портов, то есть, какое устройство к какому именно порту в будущем будете подключать, а также брать в расчет суммарную мощность источника, дабы не превысить общую мощность потребителей. И желательно приплюсовать 25% для резерва. Долгосрочная эксплуатация линии предусматривает, что подаваемая PoE-источником мощность будет терять ежегодно около 10%.
3. Учесть потерю мощности из-за длины кабеля от самого источника до непосредственно потребителя. Здесь главное именно сопротивление проводника. Кроме значений по умолчанию, не забывайте о том, что происходит увеличение сопротивления при нагреве кабеля.

Витая пара – это один из видов кабельного соединения, по которому осуществляется передача данных между камерой и регистратором в системах видеонаблюдения. С его помощью сигнал передается на высоких скоростях, а дальность подачи без коммутационного оборудования значительно превышает тот же параметр для коаксиального кабеля. В чем же заключаются особенности работы видеонаблюдения по витой паре?

Принцип действия и особенности функционирования

Передача данных на определенные расстояния, независимо от используемого канала, подвергается воздействию различных помех. Данные помехи постепенно заглушают полезный информационный сигнал. Когда его сила падает до уровня помех, различить и выделить нужные данные из общего фона уже практически невозможно.

Витая пара по принципу действия является симметричной линией. В таких соединениях при передаче данных помехи также передаются симметрично. И когда они сходятся, происходит их взаимное уничтожение, за счет чего основные данные легко распознаются.

Такой принцип действия обеспечивает особая конструкция линии, в которую помимо самого кабеля, также входит пара «передатчик-приемник». Из этого оборудования передатчик отвечает за прием и преобразование несимметричного сигнала видеокамеры в симметричный. Дальше он усиливается и отправляется на приемник. В приемнике сигнал повторно усиливается и снова конвертируется в несимметричный вид.

Но в данной схеме также есть пара нюансов. Даже такой способ передачи, хоть и позволяет нейтрализовать помехи, все же не исключает ослабление полезного видеосигнала. Диапазон передачи в таких системах составляет 50 Гц – 6 мГц. А так, как емкость канала гораздо больше, сигнал подается неравномерно. Причем чем выше частота передаваемого видеосигнала, тем больше он ослабевает. Кроме того, степень затухания также прямо пропорционально зависит от дальности используемой линии.

В результате можно сделать вывод, что такой формат приемопередатчика, который еще называется пассивным, подходит только для небольших кабельных инфраструктур. На более длинные расстояния передачу лучше осуществляет активное оборудование. К такому оборудованию относятся различные исполнения джамперов или подстроечные резисторы. С их помощью проводится два типа регулировки силы сигнала:

1. При помощи джампера – ступенчатая регулировка;
2. За счет резистора линия настраивается более плавно.

Первый тип оборудования достаточно прост в обращении. После расчета общей длины линии на четко выверенных отрезках монтируются перемычки, которые усиливают сигнал. Конечно, о точной настройке здесь говорить не приходится, но для большинства систем наблюдения их вполне достаточно.

Подстроечный резистор способен обеспечить уже более тонкую настройку. Но возможна она лишь в случае использования дополнительного оборудования. При этом регулировку такой схемы может осуществить далеко не каждый мастер.

Реализовав перечисленные меры и проведя грамотную настройку системы, дальность передачи сигнала по витой паре можно увеличить со стандартных 2 км до 3-4 км.

Особенности выбора оборудования для витой пары

Эффективная работа такого типа устройств возможна лишь в случае выбора правильных комплектующих. Для этого следует придерживаться таких советов:

1. Желательно, чтобы приемник или передатчик включал в себя блок защиты от наведенного напряжения или атмосферного электричества.
2. На рассматриваемом изделии должны быть указаны сведения о рабочем напряжении, допустимом диапазоне температур, совместимости с другими типами оборудования.
3. Если планируется приобретение активного передатчика и приемника, они обязательно должны включать в себя регуляторы для настройки устройства.
4. В качестве «плюса» также можно рассматривать отметки типа характеристики системы защиты, диапазон частот и другие. Конечно, без должной квалификации эти обозначения ничего не скажут. Но, зато они свидетельствуют о качестве изделия.
5. Не стоит верить заявлениям, типа «изображение с качеством в 720p даже при передаче на пару километров не изменится». При передаче витой парой на такое расстояние незначительные потери качества являются неотъемлемым моментом.
6. Также подбирая подходящее исполнение витой пары желательно обратить внимание на ее емкость. Более надежным и эффективным будет тот вариант, в котором это значение меньше.

Подключение аналоговой видеокамеры по витой паре

Аналоговое видеонаблюдение по витой паре создается путем подключения в линию приемопередатчиков.

Подключение аналоговой видеокамеры без передатчиков даже на расстояние в 5 метров, ухудшает качество до не узнаваемости.

Огромным преимуществом витой пары перед коаксиальным кабелем, является — количество подключаемых видеокамер. По одному 4-х парному Lan кабелю можно полноценно подключить 2 видеокамеры, т.е одновременно подать сигнал и напряжение.

Подключить аналоговую видеокамеру по витой паре очень просто. Для этого нужно 0пределиться с выбором цвета необходимых пар для подключения приемопередатчика и штекера питания со стороны видеокамеры и продублировать последовательность на конце линии со стороны видеорегистратора и источника питания.

Подача напряжения по витой паре корректна на расстояние не превышающие 30 метров. При увеличении дистанции за 30 метров начнется падение напряжения из-за маленького сечения кабеля.

Как подключить IP камеру по витой паре

Для подключения IP видеокамеры используются коннекторы rg45. Витая пара для ip видеонаблюдения может быть, как 2-х парной так и 4-х. Для подключения любой ip камеры достаточно двух пар Lan кабеля. Не верьте, если кто скажет, что передача сигнала будет лучше у 4-х парного кабеля.

Технология Ethernet позволяет работать на скорости в 100 Мбит при использование всего лишь двух пар LAN кабеля, этого за глаза достаточно для любой IP системы. Обжатие коннектора в 4 пары дает возможность работы на скорости в 1Гбит, что никогда не потребуется ip видеокамере.

При подключении видеокамеры на короткие дистанции разумнее обжать 2 пары на сигнал и пустить 2 пары на подачу напряжения.

Для подключения ip видеокамеры на большие расстояние (например до 150 метров) можно использовать POE инжектор. Для питания видеокамеры по POE необходимо обжатие 4-х пар под коннектор.

Максимальное расстояние работы IP видеокамеры по витой паре без poe инжектора не превышает 100 метров. Для увеличения дистанции работы ip видеокамеры необходимо ставить удлинитель Ethernet на каждые дополнительные 100 метров.