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:
- При помощи джампера – ступенчатая регулировка;
- 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:
- Желательно, чтобы приемник или передатчик включал в себя блок защиты от наведенного напряжения или атмосферного электричества.
- На рассматриваемом изделии должны быть указаны сведения о рабочем напряжении, допустимом диапазоне температур, совместимости с другими типами оборудования.
- Если планируется приобретение активного передатчика и приемника, они обязательно должны включать в себя регуляторы для настройки устройства.
- 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.
- 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.
- 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.
Какой источник питания PoE подходит для питания IP-камер?
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 , его напряжение 48В DC.
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 ()
Советуем
: PoE коммутаторы и PoE
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.
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.
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.
Наиболее перспективным способом подачи питания на 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 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 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 . Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.
- Посредством PoE;
- 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. 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 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 . 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,
2015-01-28T17:00:00+0300 2018-03-15T10:30:16+0300 Владимир АфанасьевPower 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.
| Стандарт | PoEIEEE 802.3af | PoE Plus IEEE 802.3at |
|---|---|---|
| Требования к кабелю | Категория 3 (UTP CAT3) или выше | Type 1: Категория 3 (UTP CAT3) или выше |
| Type 2: Категория 5 (UTP CAT5) или выше | ||
| Сила тока | 0.35 А | Type 1: 0.35 А |
| Type 2: 0.6 А | ||
| Выходное напряжение инжектора | 44 - 57 В | Type 1: 44 - 57 В |
| Type 2: 50 - 57 В | ||
| Входное напряжение питаемого устройства | 37 - 57 В | Type 1: 37 - 57 В |
| Type 2: 42.5 - 57 В | ||
| Максимальное энергопотребление питаемого устройства | Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт | Type 1: Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт |
| Класс POE 1: 3.84 Вт | Класс PoE 1: 3.84 Вт | |
| Класс PoE 2: 6.49 Вт | Класс PoE 2: 6.49 Вт | |
| Класс PoE 4: не используется | Type 2: Класс PoE 4: |
|
| Поддерживаемые питаемые устройства | IP-камеры, IP-телефоны, точки доступа | Все устройства PoE, PTZ-камеры для наружного монтажа, |
| точки доступа WiMAX, светодиодные табло, некоторые компьютеры |
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.
21 августа 2013 Варианты построения IP сетей на большие расстояния, организация питания видеокамер по РоЕ
Данная статья будет полезна специалистам, переходящим от аналоговых решений к цифровым. Для визуального восприятия материала некоторые рисунки взяты из Интернета.
При всей простоте предлагаемых рынком IP решений существует определенное требования при подключения к сети Интернет – это максимальное расстояние от узла сети передачи данных до абонентского устройства не должно превышать 100 м. Данное условие необходимо соблюдать при построении сетей IP видеонаблюдения.
На рисунке ниже представлено стандартное решение IP системы удовлетворяющее выше указанным требованиям.
Варианты построения IP сети
Довольно часто при построении сети возникает необходимость установки IP камер на бОльшие расстояния от сервера и желательно, с подачей питания к камере по РоЕ. Для решения этих задач существует три варианта, каждый из которых будет зависеть от удаленности видеокамеры:
- использование дополнительных компонентов сети, позволяющих передать видеоизображение и питание камеры на расстояние более 100 м. по витой паре;
- прокладка оптико-волоконного кабеля;
- использование существующей сети Интернет.
Сделаем небольшое отступление и остановимся подробнее на технологии РоЕ.
Став участником Партнерской программы «Актив-СБ» вы получаете:
Рассрочку платежа на складские позиции (при условии предоставления полного пакета документов);
Возврат и отправка продукции требующей гарантийного обслуживания за счет Актив-СБ
Размещение компании в разделе "Монтаж", при закупке оборудования не менее 500 000 в первое полугодие и 700 000 во второе полугодие;
На выбор:
- Кэшбэк по Бонусной программе в размере до 5% от суммы покупок. (Подробности в разделе ПОЛУЧЕНИЕ БОНУСНЫХ БАЛЛОВ)
- Доступ к ЗАКРЫТОЙ Партнерской колонке)
Power over Ethernet - это технология подачи электропитания через Ethernet к оконечным сетевым устройствам, которые для своей работы требуют и канала передачи данных, и источника питания. Это могут быть сетевые коммутаторы Ethernet, беспроводные точки доступа, IP-камеры и т. п. Преимущество технологии PoE состоит в том, что она использует только один комплект проводов как для передачи данных, так и для подачи питания. Текущий стандарт IEEE802.3af для питания оборудования через Ethernet, был официально утвержден в 2003 году.
Это позволяет снизить затраты времени на инсталляцию и сэкономить средства на стоимости силовых кабелей и других компонентов. Одна из главных особенностей РоЕ - возможность ее применения не только при организации новых сетей, но и при модификации уже существующих. Чаще всего при модернизации сети требуется установка активного конечного оборудования именно там, где поблизости нет источника питания, а электропроводка отсутствует. Благодаря РоЕ-технологии WiFi точку доступа, например, можно устанавливать в местах наилучшего приема сигнала, а IP-камеру монтировать в любом удобном для обзора месте.
С расширением применения PoE технологии потребность в более высокой мощности постоянно возросло и были утверждены несколько новых стандартов с различным уровнем мощности на один порт: IEEE802.3af (15.4W), IEEE802.3at PoE Plus (30W), Ультра PoE (60-80W), Mega PoE (95W).
Новый стандарт IEEE802.3at отличается от IEEE802.3af тем, что для увеличения передаваемой по сети мощности дополнительно используются две свободные пары кабеля 4-5 и 7-8.
Рассмотрим несколько вариантов построения протяженных сетей с использованием дополнительного оборудования различных производителей:
1. Установка одноканальных репитеровМаксимальная длина сегмента в сети 100Base-T составляет 100 м. Репитер PoE позволяет увеличить длину линии до оконечных сетевых устройств путём последовательного соединения сегментов. Репитер PoE восстанавливает двусторонний поток данных и передаёт напряжение питания следующему за ним устройству.
2. Применение одноканальных регенераторов, работающих по технологии SHDSL
Подключение IP-камеры к информационной сети на большом расстоянии производится через SHDSL интерфейс с использованием регенератора. Скорость в линии достигает 15296 кбит/c по одной паре. Питание камеры осуществляется дистанционно от SHDSL модуля. На линии может быть установлено до 3 регенераторов, питаемых со стороны базовой платформы SG-17R.
3. Удаленное подключение IP-камеры с подачей дистанционного питания по технологии PoDSL через SHDSL соединение с использованием регенератора
Подключение группы IP-камеры к информационной сети производится через Ethernet интерфейс. IP-камеры имеют встроенный Ethernet-коммутатор на два порта, что позволяет в целях оптимизации прокладки кабеля организовать их подключение «цепочкой» в режиме транзитного питания от одного порта Ethernet. Максимальное количество подключаемых камер при длине сегмента между устройствами 100 метров – до 5 штук.
4. Использование устройства представляющие собой модемы/ конвертеры, выполненные по технологии VDSL2
Данные изделия предназначены для организации систем IP-видеонаблюдения на удаленных объектах, то есть для передачи данных с IP-камер на расстояния более 100 м по двухпроводной медной линии (витой паре) или коаксиальному кабелю. Конвертеры имеют 1 или 4 порта Ethernet для подключения IP-камер и работают на дистанции до 1,7 км. Часто такие устройства называют Ethernet Extender.
5. Применение 1-канальных РоЕ инжекторов и сплиттеров мощностью 15 W
Инжектор вводит питание в UTP кабель, а сплиттер выделяет его и подает на видеокамеру.
Многие IP-видеокамеры с питанием по РОЕ уже содержат встроенный сплиттер.
Это упрощает подключение, так как для подключения потребуется только инжектор.
Если блок питания совмещен с инжектором, то для питания IP камеры без функции РоЕ, потребуется только сплиттер.
6. Применение новой технологии « PoE Extender » позволяющей передавать данные и питание высокой мощности на сверхдальние расстояния
Эту функцию выполняет изделие под названием «Power Reach» или просто - РоЕ удлинитель.
Технология PoE Extender совместима не только со стандартным протоколом Ethernet и PoE IEEE802.3af/at , но также может осуществлять передачу питания до 60W до 500м. с поддержанием скорости 100 Mбит/с.
При каскадировании PoE удлинителей, можно увеличить дальность передачи РоЕ до 2 км., но при этом мощность в конце лини составит 3-5 ватт, а скорость передачи данных останется неизменной 100Мбит/с.
Вариант применения PoE удлинителей при построении протяженных сетей:
Вариант установки РоЕ удлинителя непосредственно в кожух. Полученной мощности 60W вполне будет достаточно для питания видеокамеры, обогрева кожуха, а в некоторых случаях и ИК подсветки.
Приведенный в статье перечень оборудования, предназначенного для передачи видео на большие расстояния и питания видеокамер по РоЕ разнообразен и далеко не полон. Выбор того или иного решения производится исполнителем исходя из поставленных задач и его предпочтений.
Александр Адушкин