Как запитать IP камеры по PoE

Основные способы питания IP камер по витой паре

Технология PoE (Power over Ethernet) позволяет передавать по Ethernet кабелю одновременно питание и данные. Витая пара широко используется для питания оборудования, когда технически невозможно или экономически невыгодно прокладывать дополнительный электрический кабель. Устройство, раздающее PoE, соединяется через сетевой порт RJ-45 с устройством, потребляющим питание по PoE. В теории все просто, но на практике есть нюансы.

Во-первых, есть интеллектуальное PoE, соответствующее стандартам IEEE 802.3af, 802.3at, 802.3bt, а есть пассивное PoE (Passive PoE) без привязки к стандартам. Разница между стандартом PoE 802.3af (15 W) и PoE+ 802.3at (30 W) в передаваемой на порт мощности. Внедрение нового стандарта PoE++ 802.3bt для питания мощных устройств в 2-3 раза увеличивет мощность, которая подается на конечные устройства - до 90W. Тем не менее, стоит учитывать, что при передаче часть мощности всегда теряется: длина кабеля увеличивает потери.

Что касается Passive PoE – это более дешевый аналог стандартов 802.3af, 802.3at и 802.3bt. Пассивное питание значительно снижает стоимость оборудования. Есть одно но - такое оборудование не проверяет устройства, которые нуждаются в питании по витой паре, на потребляемую мощность и состояние. Напряжение подается и есть риск несовместимости оборудования, что может привести к мгновенной поломке или устройство выйдет из строя позднее из-за перегрева и подгорания плат.

 

 

Питание по PoE используется множеством конечных устройств, таких как IP телефоны, точки доступа. Если ваша IP камера или IP телефон поддерживает 802.3af, то подойдет инжектор (источник питания) как 802.3af, так и 802.3at, 802.3bt. Он не выдаст больше, чем может взять IP камера, а значит устройство не сгорит.

Но если у вас камера с потреблением свыше 15.4 W, поддерживающая удаленное управление направлением и увеличением (PTZ IP камера), то нужен только источник питания 802.3at/802.3bt. 802.3af вам не подойдет.

 

Стандарты и типы PoE

Стандарт IEEE	Количество пар	Мощность на источнике (PSE)	Мощность на устройстве (PD)	Класс мощности	Тип PoE	Категория кабеля	Длина кабеля, м
802.3af	2	15.4 W	13 W	0	1	Cat5e	100
802.3af	2	4 W	3.84 W	1	1	Cat5e	100
802.3af	2	7 W	6.49 W	2	1	Cat5e	100
802.3af	2	15.4 W	13 W	3	1	Cat5e	100
802.3at	2	30 W	25.5 W	4	2	Cat5e	100
802.3bt	4	45 W	40 W	5	3	Cat5e/Cat6a	100
802.3bt	4	60 W	51 W (4 пары)	6	3	Cat5e/Cat6a	100
802.3bt	4	75 W	62 W (4 пары)	7	4	Cat5e/Cat6a	100
802.3bt	4	90 W	71.3 W (4 пары)	8	4	Cat5e/Cat6a	100

 PoE 802.3af, 802.3at и 802.3bt

✓ Основное преимущество по сравнению с Passive PoE - безопасность. Питание подается мгновенно и автоматически, но только после согласования между потребляющим и выдающим питание устройством. Допустим, вы случайно подключили PoE выход инжектора питания в сетевую карту компьютера. PoE инжектор проверит, нуждается ли сетевая карта в питании. Cетевая карта не ответит, питание поступать не будет - ничего не сгорит.

✓ Гарантированная передача питания и видеоданных для IP камер на расстоянии 100 метров. Достигается за счет того, что напряжение источника питания (инжектора или свитча) в диапазоне от 44 до 57V способен принимать приемник питания (IP камера). Широкий диапазон питания обеспечивает питание и работу IP камеры: даже если напряжение в кабеле просело на большом расстоянии, то камера все равно получит питание и будет работать.

✓ Два типа передачи данных и питания. Для IP камер с PoE 802.3af/at используется только 2 пары, т.е питание идет по тем же парам, что и данные. Для 802.3bt используются все 4 пары. Источник питания (PoE свитч или инжектор) может использовать один из вариантов на свое усмотрение, но IP камера, согласно стандарту 802.3af/at, может принять питание как от варианта 1, так и от варианта 2 (см. таблицу ниже), что дает возможность подключить две IP камеры на один четырехпарный UTP кабель.

Вариант 1 (1/2, 3/6)	Вариант 2 (4/5, 7/8)
1. Бело-оранжевый	4. Синий
2. Оранжевый	5. Бело-синий
3. Бело-зелёный	7. Бело-коричневый
6. Зелёный	8. Коричневый

Контроль и управление питанием PoE 802.3af, 802.3at, 802.3bt

Интеллектуальный PoE/PoE+/PoE++ можно контролировать с помощью управляемых свитчей или инжекторов. Управление простое, но весьма эффективное:

• Контроль мощности подачи питания
• Мониторинг уровня потребления питания устройством
• Удаленное отключение питания с последующим включением (перезагрузка питаемого устройства)
• Перезагрузка питания по расписанию (управляемые инжекторы)

  

Удлинение кабельной линии

Стандарт PoE 802.3af/at/bt позволяет использовать PoE Extender/PoE Repeater (PoE удлинители/повторители) для построения протяженных сетей. Устройства увеличивают длину сегментов Ethernet сети при передаче питания PoE и данных свыше обычных 100 метров. Передача осуществляется по Ethernet кабелю UTP CAT5e/6 на расстояния от 200 до 1500 метров при каскадном соединении удлинителей. РоЕ удлинители могут работать с любым PSE или PD Ethernet оборудованием, автоматически его распознают и не нуждаются в отдельном источнике питания, поскольку используют транзитное PoE от входящего кабеля. Так снимается ограничение 100 метров для PoE/данных и появляется возможность установки IP оборудования (IP видеокамер или точек доступа Wi-Fi) в наиболее подходящих для этого местах.

 

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

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

Passive PoE

Пассивное PoE поддерживает только электрические (не протокольные!) характеристики соответствия стандарту 802.3af. Это просто передача питания по свободным парам. Поскольку тип питания Passive PoE не стандартизирован, он может быть каким угодно по напряжению и распиновке. У разных производителей Passive PoE устройства отличаются характеристиками по производительности и питанию.

 

 

Данный метод питания не безопасен. При передаче питания между источником и потребителем в Passive PoE cогласование отсутствует. Значит, Passive PoE инжектор не спросит конечное устройство, нужно ли ему питание. Например, вы перепутали порты LAN и PoE, - сетевая карта компьютера получит напряжение и скорее всего выведет его из строя. Подобная ситуация случится, если вы перепутали пары при обжатии коннектора.

Passive PoE не гарантирует передачу питания на расстоянии 100 метров. Питание выдается статично 12V/24V/48V. При использовании Passive PoE на расстояние более 50 метров повышается вероятность снижения напряжения. Следовательно, подключенное оборудование не получит необходимого питания и откажется работать или будет работать некорректно.

Технология Passive PoE использует один тип передачи: только по 4, 5, 7, 8. Т.е. 4 жилы отводятся для питания и 4 жилы для передачи данных.

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

Passive PoE часто не управляется и не контролируется (Passive PoE инжекторы). 
При использовании Passive PoE проблематично удлинить Ethernet линию.
Passive PoE имеет разное напряжение источника питания и потребляющего устройства.

Рекомендации по подключению IP камер

Можно:

• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от PoE 802.3af инжектора или свитча
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3at от PoE 802.3at инжектора или свитча
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3bt от PoE 802.3bt инжектора или свитча
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от Passive PoE инжектора 48V DC (RBGPOE + Адаптер питания 48V 1.6А)
  
  

Нельзя:

• Использовать экранированный FTP/STP кабель без заземления с двух сторон
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от Passive PoE инжектора 12V
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от Passive PoE инжектора 24V
• Запитать IP камеру с поддержкой 802.3af от оборудования, например, MikroTik с Passive PoE Out портами, за исключением устройств с РоЕ Out 802.3af/at портами (CRS112-8P-4S-IN, CRS328-24P-4S+RM, CRS354-48P-4S+2Q+RM, CRS318-16P-2S+OUT)
• Запитать IP камеру с большей потребляемой мощностью, чем способно дать PoE совместимое оборудование