poe injector что это

Что такое PoE инжектор и как его использовать?

Worton

Технология PoE (Power over Ethernet) обеспечивает одновременную передачу питания и данных по кабелям Ethernet по витой паре и заслужила репутацию благодаря эффективному повышению гибкости и масштабируемости сети. Существует много типов устройств PoE, таких как гигабитные PoE коммутаторы, PoE инжекторы и разветвители PoE. Здесь мы сосредоточимся на решении всех проблем, которые вы хотите знать о инжекторах PoE, включая то, что это означает, как это работает и как его использовать.

Что такое PoE инжектор?

PoE-инжектор – это устройство, питающее сетевое оборудование через Ethernet кабель. Позволяет организовать питание оконечного устройства поддерживающего технологию PoE. Питание и данные передаются по сетевому кабелю одновременно. POE-инжектор используют в тех случаях, когда рядом нет доступа к розетке 220 В. Кроме того, прокладка UTP кабеля обходится значительно дешевле и быстрее, чем прокладка силового кабеля. Поэтому использование технологии PoE экономит ваши средства и время.

PoE инжектор имеет следующие преимущества:

Компактный форм-фактор: Благодаря небольшим габаритам PoE-инжектор можно расположить практически где угодно – этот лёгкий, миниатюрный прибор способен поместиться в человеческую ладонь.

Снижение финансовых затрат на установку оборудования: Реализация питания при помощи технологии PoE посредством PoE-инжектора особо актуальна для радиомостов, IP- и аналоговых видеокамер, которые в большинстве случаев устанавливаются на улице, и является экономически выгодным решением, в отличие от прокладывания отдельной электрической проводки. И самое важное, коммутатор с PoE обычно в два раза дороже аналогичного, но без PoE.

Защита оборудования от сетевых перепадов и короткого замыкания: При нестабильно работающей проводке очень важно предупредить перегорание печатных плат в случае перепада напряжения. PoE-инжектор поставляет стабильно одинаковый уровень мощности на питаемое устройство, тем самым предотвращая сбои в работе или даже его поломку.

Типы PoE инжектора

Активный vs. Пассивный

Если ваш PoE инжектор использует стандарт PoE IEEE802.3af или IEEE802.3at (или недавно выпущенный IEEE802.3bt), считается, что он использует активный PoE. 802.3af/at/bt выполняет квитирование между отправляющим и принимающим устройства PoE и не включается, если принимающее устройство не обеспечивает правильное подтверждение. Это означает, что 802.3af/at/bt проверит поступающее питание и, если питание не соответствует требованиям устройства, оно не будет включено, обеспечивая безопасность устройства PoE. Как правило, напряжение PoE 802.3af/at/bt всегда будет от 44 до 57 вольт постоянного тока.

Пассивный PoE инжектор обычно представляет собой PoE инжектор, который использует PoE, который не соответствует стандарту 802.3af, 802.3at или 802.3bt. Пассивные устройства PoE обычно работают от 18 до 48 вольт постоянного тока. Если подключено неправильное напряжение, это может привести к необратимому электрическому повреждению устройства.

12В vs 24В vs 48В PoE инжектор

PoE инжекторы в основном можно разделить на 12 В, 24 В и 48 В в зависимости от выходного напряжения, которое они могут обеспечить. Приобретая PoE инжектор, вы должны учитывать его напряжение в соответствии со стандартом напряжения устройства PoE, которое необходимо запитать.

Фактически, в дополнение к двум вышеуказанным категориям, PoE инжектор также можно разделить в соответствии с номерами портов, такими как однопортовый PoE инжектор, 8-портовый PoE инжектор и т. д.

Как работает PoE инжектор?

Когда Ethernet коммутаторы или другие устройства не имеют функции PoE, но нуждаются в поддержке PD (Питаемое Устройство), таких как IP камеры PoE, точки беспроводного доступа PoE и т. Д., PoE инжектор может помочь передавать как мощность, так и данные на эти PD до 100 метров. Обычно PoE инжектор преобразует переменный ток в постоянный ток, поэтому он может быть источником питания для низковольтных устройств PoE.

PoE инжектор превосходен в отправке данных, предоставляя PoE стандартным PoE и PoE +-совместимым устройствам. Если у вас есть не PoE-коммутатор, PoE инжектор может использоваться для питания устройств, таких как точки беспроводного доступа. Здесь мы иллюстрируем шаги для питания IP камеры (это могут быть другие устройства с поддержкой PoE) с помощью инжектора PoE и сетевого коммутатора, не поддерживающего PoE. Все, что вам нужно, это IP камеры, PoE инжекторы (зависит от количества работающих IP-камер), стандартный сетевой коммутатор и кабели Ethernet Cat5e, Cat6 или Cat6a.

1. Протестируйте все оборудование, чтобы убедиться, что IP камера, PoE инжектор и управление камерой работают. Выполните все настройки видео и сети перед установкой IP камеры.

2. Подключите Ethernet кабель к порту Power/PoE инжектора PoE и к порту PoE IP камеры.

3. Установите вашу IP-камеру в месте, где достаточно света, чтобы она могла захватить четкое изображение на экране.

4. Подключите другой Ethernet кабель, чтобы соединить порт Ethernet/Data инжектора и коммутатор Ethernet.

5. Подключите шнур питания инжектора к локальной электрической розетке переменного тока.

В противном случае, вы можете обратиться к видео ниже, чтобы узнать, как использовать PoE инжектор.

Соображения по поводу покупки инжекторов PoE

Перед покупкой инжектора PoE, вы должны убедиться, что он подходит именно вам. Итак, что делает правильный PoE инжектор? Вы должны рассмотреть эти три аспекта, прежде чем сделать выбор.

Количество PD: сли имеется только один PD, достаточно инжектора PoE с одним портом. Для нескольких PD количество портов инжектора PoE должно соответствовать количеству инжекторов.

Напряжение питания: Убедитесь, что напряжение вашего инжектора PoE соответствует питанию ваших устройств. Например, большинство камер PoE безопасности используют 12 или 24 вольт. Всегда проверяйте технические характеристики источника питания вашего инжектора PoE, чтобы они соответствовали тем, которые есть в ваших камерах, чтобы избежать перегрузок или проблем с эксплуатацией.

ЧАВО по инжекторам PoE

Q: Можно ли использовать PoE инжектор для питания гигабитного коммутатора?

A: Ответ отрицательный, если только у вашего коммутатора нет порта, который обеспечивает питание PoE.

Q: Скажите, есть ли у инжектора PoE управляемые порты

A: PoE инжектор не имеет управляемых портов. PoE инжектор может напрямую подавать питание на PoE PD через источник питания, подключи и играй. Он имеет функцию защиты от короткого замыкания и может напрямую подавать питание постоянного тока на устройства беспроводной сети и устройства наблюдения. Если вам нужна функция управления, вы можете выбрать переключатель PoE.

Источник

Технология PoE в вопросах и ответах

В статье в популярной форме вопрос-ответ рассказывается о ключевых моментах при использовании питания посредством PoE (Power over Ethernet). Приводятся различия между стандартами, даётся информация о защите устройств от импульсов перенапряжений и о других полезных вещах.

Что такое PoE?

PoE (Power over Ethernet) — технология подачи электропитания на клиентское устройство через витую пару стандарта Ethernet (обычно используется кабель cat.5. c разъемами RJ45). Один и тот же кабель используется и для передачи данных и для питания устройства.

Какие устройства поддерживаются?

В качестве питающих устройств могут выступать:

В качестве клиентских устройств могут использоваться:

Существуют также устройства для интеграции с оборудованием, не поддерживающим
PoE.

Для чего это нужно?

Как писал поэт Владимир Маяковский: «Если звезды зажигаются, значит это кому-нибудь нужно». Ниже приводятся преимущества использования данной технологии.

Подключение устройств в труднодоступных местах

Например, на рабочем месте пользователя предусмотрены только две розетки: для монитора и системного блока. Часто такие требования возникают не из-за ошибки в планировании, а диктуются отраслевыми, региональными и другим стандартами ИТ-безопасности, пожарной безопасности, охраны труда и так далее.

Другой пример — если видеокамера или точка доступа закреплена под потолком, туда бывает сложно протянуть ещё и провод питания.

Управление по питанию

Вторая польза заключается в том, что PoE позволяет управлять устройством по питанию, например, временно отключать, включать или выполнять перезапуск (при зависании, обновлении или другой необходимости).

Это удобно, если приходится работать удалённо, или, когда устройства находятся в труднодоступных местах.

Особенно это полезно при работе с точками доступа, которые могут находиться на значительном расстоянии или вообще скрыты где-нибудь над фальшь-потолком.

Примечание. Практически все современные точки доступа от Zyxel поддерживают PoE
и в том числе новые модели с поддержкой Wi-Fi 6: как самые «бюджетные» NWA110AX так и более продвинутые WAX650S и WAX510D

Рисунок 1. Двухдиапазонная точка доступа 802.11ax (Wi-Fi 6) NWA110AX.

Упрощение обслуживания

Помимо удобства эксплуатации, применение PoE позволяет снять головную боль в плане закупки и ремонта адаптеров питания, обеспечения пользователей розетками, например, через приобретение PDU (проще говоря, «переносок-разветвителей). Меньше узлов — меньше точек отказа — меньше звонков в техподдержку.

Электробезопасность

Кто бы что ни говорил, а 220 Вольт — это много. Это больно бьёт, это убивает. А вот 57 вольт, что является максимумом для PoE — тоже неприятно опасно, но уже не так сильно. В некоторых организациях для того, чтобы сисадмин выполнял работу ещё и электрика — нужен специальный допуск. Регламентируется это всё теми же отраслевыми и региональными стандартами. А с PoE — ничего такого отродясь не знали. Слаботочка — она и есть слаботочка.

Эстетика

Техническому персоналу что в первую очередь нужно? Лишь бы работало. Но некоторым особенно продвинутым «товарищам» нужно, чтобы это было еще и «красиво». Например, чтобы «лишние» провода не свисали. Или чтобы всё одного цвета было. А PoE избавляет от этих самый «лишних» проводников. Особенно чувствительны к этому разного рода проверяющие, комиссии и «большое начальство».

Какие минусы у PoE?

Более высокая стоимость устройств

Действительно, стоит дороже. Особенно если брать более или менее проверенное оборудование, а не полагаться на «авось», покупая «недорогие NoName решения».

С другой стороны, принцип «подороже — значит получше» работает не всегда. Поэтому охотиться за дорогим брендом имеет смысл, только если существуют дополнительные требования (есть список «разрешенного оборудования»).

Но даже при высокой цене на оборудование с PoE, его цена может быть гораздо ниже, чем организация «с нуля» дополнительной разветвлённой кабельной системы для электропитания удалённых устройств.

Падение мощности

При передаче низковольтного сигнала по тоненьким проволочкам КПД, скажем так, будет не очень. Чем дальше от питающего устройства, тем меньше электрической мощности останется для питания потребителей. Остальное тратится на сопротивление и нагрев проводов. С местным питанием (не PoE) дело обстоит проще. Сунул блок питания в розетку «и пошла энергия, пошла…»

Впрочем, подобные проблемы с расстоянием могут быть решены при помощи использования специальных коммутаторов с увеличенной мощностью сигнала, например, Zyxel серий [GS1300] (https://www.zyxel.com/ru/ru/products_services/Unmanaged-Switch-For-Surveillance-GS1300-Series/) и GS1350.

Требования к квалификации персонала

Скажем так, хотя применение PoE не требует великих знаний, кое-какие детали
освоить нужно. Информацию по данному вопросу найти можно без особого труда, хотя, если человек ни разу не работал с данной технологией, он столкнется с некоторой разрозненностью и фрагментацией учебного материала.

Стандарты PoE

Для новичков может возникнуть некоторая путаница. Существует 3 поколения
стандарта:

Первое поколение PoE (стандарт IEEE 802.3af) обеспечивает питание до 15,4 Вт постоянного тока для каждого подключенного устройства.

Второе поколение стандарт IEEE 802.3at, также называемое PoE+ может выдавать мощность до 30 Вт для каждого устройства. Данный стандарт используется для питания более «прожорливых» потребителей, например, камер видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и беспроводных точек доступа 11n.

Для простоты восприятия основные отличия сведены в таблицу:

Третье поколение описано стандартом IEEE 802.3bt.

Устройства, третьего поколения PoE позволяют обеспечить электропитание мощностью до 51 Вт по одному кабелю.

Примечание. Для питания устройств с использованием технологий стандарта IEEE 802.3bt. задействованы все восемь проводников кабеля современной витой пары (кат. 5 и выше), в то время как для первых двух поколений можно обойтись только четырьмя.

Если говорить о совместимости, то устройства PoE обратно совместимы — более мощное питающее устройство стандарта 802.3bt может использоваться для более старых потребителей PoE и PoE+ (802.3af, и 802.3at).

Терминология: End-span и Mid-Span

End-span — устройство обеспечивающее подачу электропитания от начала кабельной
линии.

Классический пример: коммутатор IP телефонии обеспечивает электропитание небольшой сети стационарных телефонов в пределах офиса.

Другой пример — система видеонаблюдения на небольшом складе, где видеокамеры получает электропитание от коммутатора через PoE

Обычно в таких системах не предусмотрено дополнительных устройств для усиления питающего сигнала.

Mid-span — когда питающее устройство, подключается не с начала кабельной линии, а дополнительно между коммутатором и конечным устройством. Например, питание видеокамеры через инжектор, который включается после коммутатора в промежуточном кроссовом шкафу.

Ещё немного терминологии:

Может питающее устройство понять, какое подключили клиентское устройство: с PoE или без?

Если речь идёт об End-span, например, о коммутаторе, все происходит не просто, а очень просто. Источник питания, например, коммутатор с портами PoE включает подачу питания для данного порта только в том случае, если подключенное устройство (например, точка доступа) поддерживает технологию PoE.

Однако если речь идёт о недорогих устройствах Mid-Span, включаемых после обычного сетевого оборудования (без PoE), здесь всё не так радужно. В таких случаях обычно в линию подаётся постоянное питание с фиксированными параметрами, а проверка на предмет: «Какое устройство находится на другом конце линии?», — не производится.

А что делать, когда нужно подключить устройства без поддержки PoE, а розетки для адаптера электропитания не предусмотрено?

Для таких ситуаций служит Passive PoE с использованием PoE сплиттера.

В этом случае источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по свободным проводникам витой пары при помощи PoE сплиттера.

PoE сплиттер разделяет поступающий по витой паре сигнал на данные и питание (12В-24В). Таким образом становится возможным подать питание и интегрировать в существующую инфраструктуру устройство без поддержки PoE. При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать мощность источника питания, и его потребителя.

А если наоборот? Необходимо подключить PD (клиентское устройство с PoE) к обычному сетевому оборудованию?

Для питания клиентских устройств с PoE, можно использовать PoE инжектор, который и предназначен для подачи в сетевой кабель дополнительного электропитания.

PoE инжектор имеет на входе разъём RJ45 и разъем для подключения к источнику питания. На выходе у него единственный разъем RJ45 с PoE.

PoE инжектор принимает стандартный сетевой сигнал и приводит «инъекцию» электропитания в линию для сетевого подключения, что позволяет подключить на выходе устройство c PoE.

Рисунок 2. Zyxel PoE инжектор PoE12-HP

Какие требования к кабелю?

Для подключения при питании через PoE используется витая пара не ниже cat.5e.

Важно. Проводники должны быть медными, а не омедненными, толщиной не менее 0,51 мм (24 AWG). Сопротивление в проводниках не должно превышать 9,38Ом/100 м.

Обычно на практике рекомендуют не использовать кабели длиной более 75м, хотя стандарты 802.3af и 802.3at говорят о поддержке 100м. В случае с Passive PoE практические рекомендации носят ещё более пессимистичный характер — реальная длина кабеля для нормальной работы не должна превышать 60м.

Однако специальные коммутаторы, например, управляемые GS1350 Extended Range Essentials могут поддерживать устройства на расстоянии 250м при скорости 10Mb/s.

Рисунок 3. Иллюстрация работы Extended Range.

Что такое защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)?

В любой протяженной электрической цепи существует угроза возникновения краткосрочных импульсов, вызванных накоплением заряда (увеличения разности потенциала — перенапряжения) с последующим разрядом. Ниже приводятся причины возникновения коротких импульсов перенапряжений.

Для предотвращения подобных угроз применяются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Существует два варианта защиты (УЗИП): приобретение и установка внешних устройств и встраивание защиты в устройства с PoE.

Ну и напоследок ответ на вопрос: какие устройства выбрать?

Выбор питающего устройства

Когда говорят о выборе устройства-источника для питания PoE, имеют в виду end-span, и обычно это коммутатор. Коммутатор — самый используемый вариант, они применяются и в IP телефонии, и видеонаблюдении, и при развешивании точек доступа, и при расстановке всевозможных датчиков охранных систем, контроллеров СКУД и так далее.

Тут важно учитывать несколько факторов:

У Zyxel есть коммутаторы, которые советуют всем указанным выше требованиям. Это модели новой серии GS1350. Мы уже писали о них ранее Данная серия изначально позиционировалась как «Смарт-управляемые коммутаторы для систем видеонаблюдения» Однако они без проблем применяются и для других случаев, например, для питания телефонов, точек доступа и других устройств с PoE.

Рисунок 4. Специализированный управляемый коммутатор PoE GS1350-26HP.

Неуправляемые коммутаторы серии GS1300 также являются неплохим выбором. Подборку специализированных коммутаторов от Zyxel можно посмотреть на рисунке 5.

Рисунок 5. Модельный ряд управляемых и неуправляемых коммутаторов с поддержкой PoE от Zyxel.

Выбор устройства-потребителя

Обычно при выборе конечных устройств ориентируются на их потребительские характеристики, например, на качество картинки при выборе видеокамеры, поддержке Wi-Fi стандартов при выборе точек доступа и так далее.

Однако электропитание также накладывает свой отпечаток. Имеет смысл учитывать следующие факторы:

Важно! Несмотря на заявленную совместимость сверху вниз не стоит 100% уповать на эту возможность. В хорошем проекте источник питания и потребители должны поддерживать один стандарт, желательно самый актуальный, иметь полную совместимость, приобретаться в расчёте на использование новых технологий, например, Wi-Fi 6. Переделка целого куска инфраструктуры, гордо именуемая «модернизацией», чаще всего обходится дороже, чем некоторые дополнительные затраты на этапе внедрения.

Полезные ссылки

Специальные управляемые коммутаторы серии GS1350 и неуправляемые GS1300 на сайте Zyxel

Источник

PoE-питание: применение инжектора, сплиттера, экстендера

Стандарты PoE, такие как IEEE 802.3af и IEEE 802.3at давно и активно используются на рынке CCTV. На сегодняшний день одним из самых востребованных решений при проектировании систем IP-видеонаблюдения является подача питания к IP-устройствам через сеть Ethernet. В Интернете огромное количество статей на эту тему, однако, информации по практическому применению PoE-оборудования крайне мало. В данной статье рассматриваются принципы коммутации PoE-оборудования, а также варианты решения проблем, возникающих в процессе его эксплуатации. Это поможет предотвратить ошибки при расчете проектов.

Основные спецификации PoE:

Passive PoE используется в тех случаях, когда питаемое устройство (например, IP-камера) не поддерживает ни один из стандартов PoE, и организовать отдельное питание для устройства нет возможности. В таком случае используется PoE-сплиттер или связка PoE-инжектор + PoE-сплиттер, например, инжектор CO-PJ-1G30-P203 и сплиттер CO-PS-M15-1-P302 ).

Passive PoE также называют связку из двух устройств, не работающих по стандарту PoE (IEEE802.3af или IEEE802.3at), но позволяющих передавать по отрезку UTP кабеля постоянное напряжение, используя незанятые Ethernet-соединением пары проводников (обычно это жилы 4, 5 и 7, 8). Данное решение имеет простейшую схему, поэтому согласование передающего и принимающего устройств не проводится, что при неправильном подключении создает угрозу поломки подключаемого оборудования.

PoE-инжектор – это устройство, питающее сетевое оборудование через Ethernet-кабель. Позволяет организовать питание оконечного устройства поддерживающего технологию PoE.

PoE-сплиттер – это устройство, предназначенное для выделения линии с постоянным напряжением 12 В (возможны варианты) из сети Ethernet с поддержкой питания PoE. Позволяет организовать питание оконечного устройства, не поддерживающего PoE.

Данные устройства обычно не имеют дополнительного разъема питания и потребляют часть мощности (обычно до 1,5-2 Вт) от питающей линии PoE. При этом экстендер является и удлинителем сетевой линии. Таким образом, линия длиной до 100 метров приходит в экстендер, который снимает часть мощности PoE с 25,5 до 24 Вт, но передает далее линию с функцией PoE еще на 100-150 метров.

PoE – «фантомное питание» в сети Ethernet

Термин «фантомное питание» применяют когда одна и та же пара проводников кабеля используется для передачи питания и данных. Например для передачи PoE используются жилы UTP кабеля 1,2,3,6.

Данный тип передачи PoE-питания не оказывает влияния на стабильность и скорость передачи данных, так как в устройствах с функцией PoE использованы высокочастотные трансформаторы с центральным отводом напряжения.

Наиболее часто задаваемыми вопросами являются:

Порядок согласования при соединении устройств:

Отдельный класс занимают устройства с 60 Вт питания.

5. При согласовании устройства проходят две проверки:

Основные принципы подбора коммутационного оборудования с функцией PoE

На практике расходы на коммутационное PoE-оборудование закладываются менеджером проекта, что называется, «на сдачу». Но опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев проблемы в реализации проектов возникают не в камерах или регистраторах, а как раз в части питания и коммутации.

Соблюдение основных принципов расчета проектов поможет избежать совершения ошибок при использовании технологии PoE.

Правильный расчет мощности питания

Расчет питания PoE необходимо проводить уже на этапе проектирования, т.к. ошибки или неправильные допущения при расчете мощности питания приводят к большим сложностям в реализации проекта.

Необходимые шаги при расчете питания PoE:

Это означает, что необходимо уже на стадии расчета проекта четко представлять, какая нагрузка по мощности питания может быть передана от конкретного порта PoE-коммутатора к оконечному устройству.

Ограничение протяженности линий PoE

Несмотря на то, что в спецификациях технологии PoE указано о возможности использовать передающие линии длиной до 100 метров, при расчете проекта необходимо уходить от максимальных значений.

Если не менее 10% длины линии составляют изгибы, например монтажные отводы кабеля и проводка кабеля в серверной комнате, надо считать корректной линию длиной не более 75 метров.

Решения, использующие стандарты PoE, вполне совместимы с гигабитными соединениями. Как известно, стандарт IEEE802.3ab (в описаниях как 1000BASE-T или 10/100/1000) использует для передачи все 4 пары кабеля UTP. Современное PoE-оборудование, совместимое с выше перечисленными стандартами, не снижает качество питания при передаче его по гигабитному соединению через UTP- кабель.

В случае, когда потоки данных не превышают возможности соединения 10/100 Мбит/с, соединение на скорости 1 Гбит/с для проекта всё равно предпочтительнее, у оборудования, работающего на этой скорости, улучшаются многие показатели:

Устройства, работающие на гигабитном уровне скорости, имеют объем оперативной памяти (ОЗУ) выше, чем 100 мегабитные устройства, иными словами, имеют увеличенный объем буфера приходящих/уходящих IP-пакетов (принцип Store and Forward). Данный параметр особенно важен при увеличении разрешающей способности IP-камер (при увеличении размеров опорных кадров).

Задержки на передачу пакета через внутреннюю коммутационную матрицу гигабитного сетевого устройства в 3-5 раз ниже, чем у мегабитных устройств.

Задержка межпакетного интервала пересылки IP-пакетов (IPG) гигабитной спецификации IEEE802.3ab снижена в 10 раз (до теоретической 0,1 микросекунды) по сравнению с 100-мегабитной IEEE802.3u.

Согласно гигабитной спецификации IEEE802.3ab задержка межпакетного интервала пересылки IP-пакетов (IPG) снижена в 10 раз (до теоретической 0,1 микросекунды) по сравнению с 100-мегабитной IEEE802.3u.

PoE-коммутатор является единым блоком питания для всех подключенных к нему оконечных устройств, поэтому необходимо помнить, что в случае поражения молнией одной из уличных IP-камер разряд может вывести из строя не только PoE-коммутатор, но и все подключенные к нему IP-камеры, таким образом, необходимо обязательно использовать в проекте грозозащиту, например, такую как CO-PL-P407.

Не стоит пытаться сэкономить на разделе коммутации. Низкая цена должна насторожить: например, если в проекте предлагается использовать гигабитный 8-портовый коммутатор (450 руб.) или PoE-инжектор с описанием «до 70 Вт» (800 руб.), то возникают сомнения в “уровне”, используемых в данных устройствах комплектующих, или в качестве сборки коммутационных устройств.

При использовании более качественных устройств, их стоимость может вырасти вдвое, но для всего проекта излишняя экономия может нанести значительный вред объекту.

Резервировать нужно всё и всегда. К серверам желательно добавить дополнительный сервер для оперативного перехватывания потоков. При расстановке камер необходимо заложить взаимные видимые зоны обзора, количество PoE-коммутаторов рассчитать так, чтобы при выходе из строя одного из них, можно было временно коммутировать IP-камеры на остальные, и, конечно же, нужно резервировать линии связи.

Рекомендации по выбору кабеля для построения линии с функцией PoE

При кажущейся простоте выбор “правильного” кабеля при проектировании сетевых линий с функциями PoE имеет большое значение.

Необходимо закладывать в проект только качественный UTP/FTP/STP кабель, соответствующий всем рекомендованным характеристикам для построения линий с PoE-питанием.

По своему строению сетевой кабель разделяется на:

Существуют несколько типов использования в PoE соединении пар проводников стандартного четырёхпарного сетевого кабеля:

Требования к категории кабеля

Кабель классифицируется по эффективной скорости передачи т.е. по полосе пропускания. Для реализации в проектах линий с функцией PoE кабель должен соответствовать категории (cat) не ниже Cat5e.

Рекомендованные категории кабелей:

Требования к характеристикам кабеля при построении PoE-линий

Помимо стандартов Cat существует огромное количество важных физических характеристик кабеля для корректного построения линий.

Рекомендации к параметрам кабеля таковы:

Использовать только четырёхпарный кабель. Не допускается разбивать кабель на несколько. Например, два двухпарных или четыре однопарных.

Сечение жилы проводника должно быть не менее 24AWG (0.51 мм).

Требования к эксплуатации коммутационного оборудования с функцией PoE

Конечно, проектировщик не может учесть всех условий эксплуатации, однако многих проблем эксплуатации объекта можно избежать уже на стадии подготовки проекта.

Таким образом, обязательные действия проектировщика заключаются в следующем:

Учитывать, что каждое питающее устройство может (но не обязательно) снижать свой бюджет мощности на 10% за год использования. Причем это правило относится и к блокам питания, применяемым в компьютерной технике, и к блокам питания, используемым в CCTV. Необходимо понимать, что PoE-возможности в составе сетевого коммутатора, по сути, являются дополнительным блоком питания постоянного напряжения (DC), и у этого блока зачастую те же проблемы – перегревы, проседания, поломки.

Добавить в проект грозозащиту, что позволит избежать выхода из строя PoE-коммутаторов и всех подключенных к нему IP-камер.

Разместить PoE-коммутаторы в специальных кондиционируемых помещениях или шкафах с терморегуляцией, это позволит избежать поломок вследствие перегрева. На практике, коммутатор с функцией PoE довольно чувствителен к повышенной температуре окружающей среды. Например, при температуре +45°С обычный сетевой коммутатор еще способен успешно функционировать, но коммутатор с функцией PoE вполне может выйти из строя. Причем, чем выше бюджет потребляемой мощности, тем жестче должны быть требования к температурному режиму в помещении.

Учитывать, что UTP-кабель, использующийся для PoE-соединения, чувствителен к воздействию прямых солнечных лучей. Например, кабель, открыто проложенный вдоль линии окон, при попадании на него солнечных лучей вполне может прогреться до +50°С и выше. Исходя из того, что по нему может проходить ток до 0,5А при 48-57 В постоянного напряжения, повышение сопротивления нагретого участка ожидаемо увеличит потери мощности. Важно не допускать в проекте наличия открытых участков, что часто происходит с сетевым кабелем в помещении, и добавлять в проект гофрошланги.

Питающее устройство подаёт напряжение 1,9-5 В при частоте 500 Гц, и если входное сопротивление составляет более 1980 кОм, то питание с линии снимается.

Вся процедура согласования устройств занимает не более 0,5 с.

В случае если питающее оборудование определит перегрузку тока, потребляемого оконечным устройством, напряжение будет снято с кабеля в течение 0,5 с.

Основные принципы подбора коммутационного оборудования с функцией PoE

На практике расходы на коммутационное PoE-оборудование закладываются менеджером проекта, что называется, «на сдачу». Но опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев проблемы в реализации проектов возникают не в камерах или регистраторах, а как раз в части питания и коммутации.

Соблюдение основных принципов расчета проектов поможет избежать совершения ошибок при использовании технологии PoE.

Правильный расчет мощности питания

Расчет питания PoE необходимо проводить уже на этапе проектирования, т.к. ошибки или неправильные допущения при расчете мощности питания приводят к большим сложностям в реализации проекта.

Необходимые шаги при расчете питания PoE:

Это означает, что необходимо уже на стадии расчета проекта четко представлять, какая нагрузка по мощности питания может быть передана от конкретного порта PoE-коммутатора к оконечному устройству.

Ограничение протяженности линий PoE

Несмотря на то, что в спецификациях технологии PoE указано о возможности использовать передающие линии длиной до 100 метров, при расчете проекта необходимо уходить от максимальных значений.

Если не менее 10% длины линии составляют изгибы, например монтажные отводы кабеля и проводка кабеля в серверной комнате, надо считать корректной линию длиной не более 75 метров.

Решения, использующие стандарты PoE, вполне совместимы с гигабитными соединениями. Как известно, стандарт IEEE802.3ab (в описаниях как 1000BASE-T или 10/100/1000) использует для передачи все 4 пары кабеля UTP. Современное PoE-оборудование, совместимое с выше перечисленными стандартами, не снижает качество питания при передаче его по гигабитному соединению через UTP- кабель.

В случае, когда потоки данных не превышают возможности соединения 10/100 Мбит/с, соединение на скорости 1 Гбит/с для проекта всё равно предпочтительнее, у оборудования, работающего на этой скорости, улучшаются многие показатели:

Устройства, работающие на гигабитном уровне скорости, имеют объем оперативной памяти (ОЗУ) выше, чем 100 мегабитные устройства, иными словами, имеют увеличенный объем буфера приходящих/уходящих IP-пакетов (принцип Store and Forward). Данный параметр особенно важен при увеличении разрешающей способности IP-камер (при увеличении размеров опорных кадров).

Задержки на передачу пакета через внутреннюю коммутационную матрицу гигабитного сетевого устройства в 3-5 раз ниже, чем у мегабитных устройств.

Задержка межпакетного интервала пересылки IP-пакетов (IPG) гигабитной спецификации IEEE802.3ab снижена в 10 раз (до теоретической 0,1 микросекунды) по сравнению с 100-мегабитной IEEE802.3u.

Согласно гигабитной спецификации IEEE802.3ab задержка межпакетного интервала пересылки IP-пакетов (IPG) снижена в 10 раз (до теоретической 0,1 микросекунды) по сравнению с 100-мегабитной IEEE802.3u.

PoE-коммутатор является единым блоком питания для всех подключенных к нему оконечных устройств, поэтому необходимо помнить, что в случае поражения молнией одной из уличных IP-камер разряд может вывести из строя не только PoE-коммутатор, но и все подключенные к нему IP-камеры, таким образом, необходимо обязательно использовать в проекте грозозащиту, например, такую как CO-PL-P407.

Не стоит пытаться сэкономить на разделе коммутации. Низкая цена должна насторожить: например, если в проекте предлагается использовать гигабитный 8-портовый коммутатор (450 руб.) или PoE-инжектор с описанием «до 70 Вт» (800 руб.), то возникают сомнения в “уровне”, используемых в данных устройствах комплектующих, или в качестве сборки коммутационных устройств.

При использовании более качественных устройств, их стоимость может вырасти вдвое, но для всего проекта излишняя экономия может нанести значительный вред объекту.

Резервировать нужно всё и всегда. К серверам желательно добавить дополнительный сервер для оперативного перехватывания потоков. При расстановке камер необходимо заложить взаимные видимые зоны обзора, количество PoE-коммутаторов рассчитать так, чтобы при выходе из строя одного из них, можно было временно коммутировать IP-камеры на остальные, и, конечно же, нужно резервировать линии связи.

Рекомендации по выбору кабеля для построения линии с функцией PoE

При кажущейся простоте выбор “правильного” кабеля при проектировании сетевых линий с функциями PoE имеет большое значение.

Необходимо закладывать в проект только качественный UTP/FTP/STP кабель, соответствующий всем рекомендованным характеристикам для построения линий с PoE-питанием.

По своему строению сетевой кабель разделяется на:

Существуют несколько типов использования в PoE соединении пар проводников стандартного четырёхпарного сетевого кабеля:

Требования к категории кабеля

Кабель классифицируется по эффективной скорости передачи т.е. по полосе пропускания. Для реализации в проектах линий с функцией PoE кабель должен соответствовать категории (cat) не ниже Cat5e.

Рекомендованные категории кабелей:

Требования к характеристикам кабеля при построении PoE-линий

Помимо стандартов Cat существует огромное количество важных физических характеристик кабеля для корректного построения линий.

Рекомендации к параметрам кабеля таковы:

Использовать только четырёхпарный кабель. Не допускается разбивать кабель на несколько. Например, два двухпарных или четыре однопарных.

Сечение жилы проводника должно быть не менее 24AWG (0.51 мм).

Требования к эксплуатации коммутационного оборудования с функцией PoE

Конечно, проектировщик не может учесть всех условий эксплуатации, однако многих проблем эксплуатации объекта можно избежать уже на стадии подготовки проекта.

Таким образом, обязательные действия проектировщика заключаются в следующем:

Учитывать, что каждое питающее устройство может (но не обязательно) снижать свой бюджет мощности на 10% за год использования. Причем это правило относится и к блокам питания, применяемым в компьютерной технике, и к блокам питания, используемым в CCTV. Необходимо понимать, что PoE-возможности в составе сетевого коммутатора, по сути, являются дополнительным блоком питания постоянного напряжения (DC), и у этого блока зачастую те же проблемы – перегревы, проседания, поломки.

Добавить в проект грозозащиту, что позволит избежать выхода из строя PoE-коммутаторов и всех подключенных к нему IP-камер.

Разместить PoE-коммутаторы в специальных кондиционируемых помещениях или шкафах с терморегуляцией, это позволит избежать поломок вследствие перегрева. На практике, коммутатор с функцией PoE довольно чувствителен к повышенной температуре окружающей среды. Например, при температуре +45°С обычный сетевой коммутатор еще способен успешно функционировать, но коммутатор с функцией PoE вполне может выйти из строя. Причем, чем выше бюджет потребляемой мощности, тем жестче должны быть требования к температурному режиму в помещении.

Учитывать, что UTP-кабель, использующийся для PoE-соединения, чувствителен к воздействию прямых солнечных лучей. Например, кабель, открыто проложенный вдоль линии окон, при попадании на него солнечных лучей вполне может прогреться до +50°С и выше. Исходя из того, что по нему может проходить ток до 0,5А при 48-57 В постоянного напряжения, повышение сопротивления нагретого участка ожидаемо увеличит потери мощности. Важно не допускать в проекте наличия открытых участков, что часто происходит с сетевым кабелем в помещении, и добавлять в проект гофрошланги.

Предъявлять повышенные требования к разъемам RJ45, особенно это относится к разъемам, граничащим с внешней средой. Очень часто стандартные разъемы RJ45 имеют проводники из омеднённой жилы. При прохождении токов(0,3-0,6А) на контактных площадках разъемов ускоряется процесс коррозии. Для уличных IP-камер при использовании PoE питания можно рекомендовать разъемы класса защиты IP67.

Источник