Найпоширеніші способи живлення IP камер. IP камери PoE IP камера для приміщення poe

При модифікації існуючих у власника часто виникають складності.

Зокрема, при заміні камер з метою отримання більших можливостей стеження та віддаленого доступу по комп'ютерних мереж може виявитися невідповідність або недостатній функціонал кабельних трас.

Легко зіткнутися з розбіжністю напруги живлення. Які виникли проблеми може вирішити IP PoE камера.

Такому пристрою достатньо однієї кабельної лінії, прокладеної кручений парою, щоб отримувати живлення необхідної потужності і передавати сигнал.

Як працює технологія PoE у камерах відеоспостереження

Зрозуміти, що таке PoE в камерах відеоспостереження досить просто.

Це технологія передачі електричної потужності та обміну сигналами між головним та підлеглим обладнанням.

При цьому, залежно від механіки реалізації, в сучасних пристроях може бути:

обов'язкова механіка узгодження параметрів споживача та джерела живлення;
передача сигналу та потужності по одним і тим же провідникам;
розділення кабельних пар для виконання окремих груп функцій (живлення та передачі).

При побудові конкретної мережі відеоспостереження можна не зіткнутися з обмеженнями, які мають PoE.

Щоб подолати їх, застосовуються проміжні пристрої посилення, комутатори та інжектори.

Тип та кількість цих приладів, а також необхідність їх використання диктуються конкретною реалізацією протоколу PoE.

Класифікація PoE

PoE відеоспостереження використовує досить просту механіку взаємодії між головним та підлеглим пристроєм.

Для передачі електричної потужності та одночасного трансферу сигналу використовується обов'язкове проміжне обладнання.

Називається прилад інжектор і без нього організувати роботу системи відеоспостереження неможливо.

Окрім загальної схеми взаємодії, існують особливості організації мережі. Перше, що потрібно оцінювати, — потреба камер в енергоживленні.

Воно може становити від 5 Ватів для пристроїв побутового класу, оснащених ІЧ підсвічуванням, до 15 Ватів для моделей, здатних змінювати положення, фокусування за допомогою електроприводів. Окремі PoE відеокамери можуть споживати до 30 Ватів електричної потужності.

Сучасні пристрої спостереження можуть взаємодіяти практично з будь-якою версією протоколу живлення передачі даних.

Однак для оптимального планування вкладень варто оцінювати PoE камери відеоспостереження, інжектори та інше обладнання.

Протокол PoE поділяється на дві великі групи: так званий розумний та пасивний. Більшість поділів належить саме першому сегменту (версії IEEE 802.3af, 802.3at, 802.3bt).

Тут класифікація виглядає так:

до 15.4 Ватт для версії протоколу 802.3af;
до 30 Ватів для IEEE 802.3at;
до 100 Ватів для 802.3bt.

Другий критерій класифікаційного поділу застосовується для одиночних та групових інжекторів:

клас 1 здатний передавати до 4.5 Ватт потужності порту, допустимий діапазон на 1 камеру від 0.44 до 3.84 Вт;
клас 2 має максимум 7 Ватт, від 3.84 до 6.49 Ватт на споживача;
клас 3 - 15.4 Ватт на порт, 6.49-12.95 на споживача;
клас 0 - максимум о 15.4 Ватт, 0.44-12.95 Ватт на камеру.

Цей класифікаційний критерій враховується під час створення мережі передачі.

Правильний вибір інжекторів та схем з'єднання камер дозволяє значно знизити загальні витрати на закупівлю обладнання.

Розумний PoE характеризується одночасним використанням кабельних пар (4 штуки) для енергоживлення та передачі сигналів. Пасивний режим обміну простіший.

За його реалізації використовується принцип поділу функціональності кабельних пар. Частина служить для трансляції сигналів, частина передачі живлення.

Переваги та обмеження технології PoE

Розуміючи, що таке PoE у відеоспостереженні та основні принципи реалізації протоколу, легко побачити плюси та мінуси технології. Їхній набір залежить від того, яка саме механіка обміну використовується.

Для розумного PoE до переваг варто віднести:

обов'язкове узгодження живлення, яке відбувається при включенні камери;
Набір обладнання для управління та регулювання роботи мережі – дуже широкий. Доступні комутатори, групові інжектори. Легко налаштувати роботу за розкладом та віддалене керування;
при довжині лінії до 100 метрів — жодних складнощів у побудові структури немає.

Мінуси активної розумної технології полягають насамперед у значній вартості обладнання. Але вони легко компенсуються повним набором підтримуваних протоколів і високою стійкістю до відмов камер завдяки узгодженню харчування.

При використанні пасивної версії PoE споживач отримує у вигляді переваг:

низьку ціну обладнання;
можливість застосовувати як сигнальні лінії комбіновані кабелі (не );
передачу значної потужності.

Але недоліки більш вагомі:

навіть при довжині ліній до 100 метрів — можливі збої живлення та наведення сигналу. Вони тим значніші, чим більша електрична потужність передається для роботи камери;
необхідно вибирати пристрої, здатні працювати з пасивною версією протоколу;
відсутнє обов'язкове узгодження живлення при включенні камери, що може призводити до різних аварійних ситуацій.

Ці особливості версій PoE зумовили велике поширення активної розумної системи.

Однак варто зазначити, що і пасивна механіка все ще застосовується у великій кількості готових рішень, що пропонуються споживачеві.

Висновок

Використовуючи переваги протоколу PoE, легко мінімізувати кількість кабельних трас, позбавитися необхідності монтувати блоки живлення поблизу споживача, вирішити безліч завдань при модифікації існуючих систем відеоспостереження.

Активна розумна версія гарантує оптимізацію витрат на побудову інженерного рішення мережі моніторингу. І при цьому зворотна підтримка пасивної механіки забезпечить легке використання камер та обладнання різного класу всередині однієї структури відеоспостереження.

Відео: PoE для IP-камери на 100 метрів. А на 300 метрів?

Зміст

POE – технологія передачі сигналу та живлення по одному кабелю «Вита пара» до пристроїв мереж Ethernet. Застосування poe в IP камерах істотно полегшило життя установникам IP систем, тому що відпала потреба в додатковій прокладці кабелів під подачу напруги.

POE (Power over Ethernet — дослівно Живлення через стандарт Ethernet) дозволяє забезпечити силу струму до 400 мА з номіналом напруги 48 В, через 4 жили (2 пари) витої пари, 2 пари кабелю, що залишилися, використовуються для передачі сигналу. Максимальна потужність POE 15,4 Вт.

Пристрій живлення (POE комутатор або switch) — подає на камеру сигнал і живлення на відстань до 150 метрів, при цьому постійно тестуючи її споживану потужність, щоб надалі керувати необхідними потужностями для пристрою, що підключається, і не допустити подачі напруги вище або нижче його робочої норми. .

Підключення IP камери з poe і без за технологією (Power over Ethernet)

Для підключення POE ip камери за стандартом POE необхідний POE switch або відеореєстратор із вбудованими портами Poe. 4-х парна кручена пара з'єднує мережний порт poe комутатора або відеореєстратора з портом камери завдяки чому організується подача живлення. Підключення poe свіча до будь-якого роутера або відеореєстратора без poe відбувається через порт UPlink.

Нижче представлена схема підключення камери з POE і без технології Power over Ethernet. У другому випадку додатково використовується poe спліттер на кінці якого два роз'єми: для підключення до Etherent порту камери та DC "Тато" для з'єднання з колодкою живлення "Мама".

Пасивне POE

Зараз стало модно говорити про пасивне poe, називаючи це технологією, насправді це банальна саморобка просто трохи зручніша. Один пасивний адаптер з колодкою "Тато" підключається з боку камери, а другий з колодкою "Мама" з торони блоку живлення 12 вольт.

Ні про які 150 метрів передачі мови йти не може, у кращому випадку по кабелю з гарним перетином 60 метрів і то обов'язково потрібно перевірити, яка напруга виходить на штекері живлення камери, якщо нижче 11 вольт, то пристрій зламається за короткий термін. Таку схему можна організувати безпосередньо без адаптера, просто встановивши на дві вільні пари кабелю колодки живлення.

На відео: Підключення IP камер по POE

PoE (Power over Ethernet) комутатор - комутатор, що використовує технологію передачі даних і живлення по одним і тим же проводам, з використанням кручений пари. Комутатори необхідні для з'єднання кількох вузлів комп'ютерної мережі.

Ось так виглядає POE комутатор, його ще називають switch (світч)

Комп'ютери підключаються за допомогою кабелю Ethernet до комутатора. Цей пристрій може приймати та передавати дані, визначаючи їх джерело та одержувача та передаючи пакети інформації лише тим вузлам у мережі, яким вони призначені. Для цього комутатори використовують таблиці комутації— схеми відповідності MAC-адреси комп'ютера мережі порту комутатора. Щойно включений комутатор має порожню таблицю. Передаючи дані по мережі, він аналізує MAC-адреси посилаючого пристрою і заносить їх до таблиці, розташованої в асоціативній пам'яті. Якщо на пристрій надійдуть дані, призначені комп'ютеру, MAC-адреса якого є в таблиці, комутатор відправить сигнал тільки через порт, асоційований з цим вузлом. Перевагами комутаторів є висока швидкість роботи, на відміну концентраторів.

Використання комутаторів для відеоспостереження

Мережеве відеоспостереження застосовується для організації відеоспостереження за допомогою комп'ютерних мереж, що дозволяють передавати дані в будь-яку точку світу.

Реєстрація візуального сигналу здійснюється за допомогою IP-камер, які передають оцифровані дані мережах з використанням протоколу IP. Комутатори забезпечують додаткову функціональність систем спостереження. Декілька камер системи відеоспостереження можуть бути підключені до комутатора, який розподіляє потоки цифрових даних між вихідними пристроями: комп'ютерами, відеосерверами, моніторами та ін.

Найсучасніші системи відеоспостереження використовують керовані комутатори, що має інтерфейс для налаштування поведінки пристроїв в залежності від сигналів, що надходять на них, передачі інформації у разі спрацьовування датчиків тривоги на певні вузли мережі і т.п.

Технологія PoE та відеокомутатори

Останнім часом технологія стала широко використовуватись для організації систем цифрового відеоспостереження.

Переваги PoE:

Спрощення електросистеми: відсутність великої кількості кабелів живлення, протягнутих до всіх пристроїв.
Безпека: PoE комутатори перетворюють напругу 220В на необхідне живлення камер, зазвичай 12В.
Збільшення дальності до пристрою, що живиться.
Можливість вимикання/перезавантаження пристроїв у системі віддалено.
Можливість розгорнутого керування пристроями у мережі.

Відеокамери, що підтримують PoE, можуть живитися через кабель Ethernet. Комутатор для відеоспостереження, включений в електричну мережу, перетворює змінний струм на постійний потрібної потужності. Цю функцію може виконувати PoE інжектор, що підключається до комутатора або безпосередньо до розетки.

Схема PoE інжектора

Типовий інжектор POE: роз'єм для підключення блока живлення, роз'єм для підключення лінії LAN і передачі сигналу до камери, вже з живленням по POE

Типовий інжектор має два порти: до POE підключається пристрій, що підтримує технологію, до LAN – комп'ютер/комутатор/роутер.

Схема підключення інжектора до системи

На малюнку вище видно, що один комутатор, залежно кількості портів, може бути включено кілька пристроїв, які живляться за технологією Power over Ethernet. Для обладнання, що не підтримує PoE, можна застосовувати спліттери, що перетворюють Ethernet сигнал на потік цифрових даних та електричну живильну компоненту.

Основні способи живлення цифрових камер

Потужність, що споживається цифровими пристроями, зазвичай не перевищує кілька десятків ват при невеликій напрузі, тому для живлення IP камер немає необхідності прокладати потужні кабельні лінії. Для організації електроживлення цифрових відеокамер можна використовувати кілька способів:

Використання технології PoE;
Подача харчування по кручений парі;
Застосування окремих джерел живлення кожної камери;
Робота IP камер від акумулятора чи батареї.

Найбільш перспективним способом подачі харчування вважається технологія PoE. Для трансляції відеопотоку з IP камер використовується кабель "вита пара" і технологія PoE (Power over Ethernet - живлення по Ethernet кабелю), яка забезпечує подачу напруги живлення по тому кабелю, з використанням однієї або двох пар провідників.

Дана технологія визначається спеціальним протоколом, в якому регламентуються всі електричні параметри, і який дозволяє передавати по кручений парі постійну напругу величиною до 56 вольт зі струмом 400 mA. Така напруга була вибрана, виходячи з того, що технологія PoE призначена не тільки для живлення цифрових камер відеоспостереження, але і для інших пристроїв. Живлення IP камер через PoE, а також іншими способами, повинно здійснюватися від акумулятора, що має власний. У цьому випадку, при аварії на електричній мережі, система відеоконтролю зможе працювати ще певний час.

По кручений парі за допомогою PoE інжектори. Якщо цифровий пристрій не підтримує PoE, здійснити подачу електроживлення на віддалений пристрій можна з використанням спеціальних інжекторів.

Блоки живлення. У деяких випадках, особливо для живлення IP-камер, що використовуються для зовнішнього спостереження, можуть використовуватися блоки живлення. Вони розташовані в безпосередній близькості від камер, і кожен блок живлення забезпечує робочою напругою один пристрій.

Такий спосіб зручний тим, що при виході з ладу конкретного непрацездатної блоку виявиться тільки одна камера. Для організації такого типу живлення необхідно щоб у точках установки камер відеоспостереження була базова мережа 220V з можливістю підключення до неї блоків живлення.

Автономне харчування. У системах відеоспостереження іноді використовуються. Така камера живиться від компактного акумулятора, а відеоінформація може транслюватися радіоканалом або записуватися на карту пам'яті.

За допомогою PoE;
По кручений пари з використанням PoE інжекторів і блоків живлення.

Подача напруги на IP камери через PoE

Існує два стандарти цієї технології: 802.3af від 2003 року та 802.3at, прийнятий у 2009 році. Останній варіант ідентифікується як PoE+. Якщо перший варіант дозволяє підключити зовнішній пристрій із споживаною потужністю до 15 Вт, технологія PoE+ дозволяє подавати живлення на кілька пристроїв з потужністю до 30 Вт з використанням двох пар провідників.

Більшість IP відеокамер споживають 2-4 Вт, тому навіть стандарт 2003 дозволить забезпечити електроживленням до 7 камер відеоспостереження за умови встановлення їх всередині приміщення. вимагають для своєї нормальної роботи в будь-яких кліматичних умовах наявність спеціального захисного кожуха, термоелемент якого також може бути запитаний від лінії живлення камери, що потребує додаткової потужності.

Головна особливість технології PoE полягає в тому, що для живлення IP камер відеоспостереження не потрібно виконувати монтажні роботи з прокладання окремої кабельної лінії, оскільки і відеоінформація і напруга живлення проходить по тому самому кабелю. У технології PoE прийнято розподіл на 4 класи: 0, 1, 2, 3, де кожен клас визначається потужністю зовнішнього пристрою та потужністю, що подається на порт. При роботі пристроїв по PoE особливий режим передбачає миттєве відключення напруги живлення у разі виникнення ситуацій, здатних привести до виходу з ладу дорогого обладнання.

Живлення камер по PoE незважаючи на зручність та перспективність має певне обмеження. Довжина кабелю, що транслює відеопотік та напругу живлення від комутатора до камери відеоспостереження, обмежується 100 метрами.

Цей поріг легко подолати кількома способами:

застосування PoE репітерів (повторників);
Використання конвертерів VDSL2.

Репітери або повторювачі підключаються через кожні 90-100 метрів і дозволяють значно збільшити протяжність лінії від комутатора до відеокамери.

Конвертери VDSL2 або Ethernet Extender призначені для підключення по кабелю на відстані більше 100 метрів. Максимальна довжина сполучної лінії із застосуванням провідників перерізом 0,5 мм може досягати 1500 метрів.

Застосування PoE інжектора та блока живлення

Можна подати напругу живлення на IP відеокамеру без застосування технології PoE. І тому існує кілька способів. Найпростіший спосіб подати живлення IP камери по кручений парі вимагає невеликої переробки LAN кабелю.

Інжектор для живлення по кручений парі

Справа в тому, що дві кручені пари такого кабелю не використовуються для передачі сигналу, і їх можна використовувати для подачі напруги живлення від окремого джерела на IP камеру. Для цього необхідно розрізати оболонку кабелю і вивести назовні дві вільні пари. Потім провідники пар з'єднуються паралельно збільшення перетину проводу. Після цього від зовнішнього джерела постійної напруги можна подавати живлення IP камеру. При перерізі пари 0,4 мм 2 (один провідник 0,2 мм 2) можна розмістити відеокамеру від джерела живлення на відстані до 70-80 метрів при потужності, що споживається не більше 5 Вт.

Для подачі живлення на різні пристрої, у тому числі і на камери відеоспостереження, використовуються звані пристрої інжектори. Інжектор має порт LAN і порт POE. До порту POE підключається зовнішній пристрій, який підтримує технологію PoE, а до порту LAN підключається комутатор або комп'ютер. Крім того, на інжекторі є роз'єм для підключення. Існують інжектори, з'єднані з компактним джерелом живлення в одному корпусі. Різні моделі інжекторів можуть відрізнятися кількістю портів, число яких може бути від 1 до 16. Такі типи адаптерів PoE чудово підійдуть для організації відеоспостереження з невеликою кількістю IP камер.

Досить часто для підключення камер відеоспостереження застосовують так звані пасивні інжектори. Вони є звичайними перехідниками, призначеними для віддаленого підключення пристроїв, що підтримують технологію PoE. Деякі моделі перехідників дозволяють підключати до кабелю пристрою, не призначені для застосування такої технології, наприклад,

Яке джерело живлення PoE підходить для живлення IP-камер?

Ключові параметри

Цей тип харчування не стандартизовано , А значить він може бути яким завгодно по напрузі і полюсовке.У кожного виробника свою думку з цього приводу.

Погодження щодо передачі живлення між джерелом та споживачем у пасивному PoE ні.
Це говорить про те, що пасивний інжектор PoE не спитає кінцевий пристрій.
Якщо ви переплутали порти PoE і LAN, то в мережеву карту комп'ютера прилетить напруга і виведе його з ладу. Аналогічна ситуація станеться якщо ви переплутали пари при обтисненні конектора.
Цей спосіб харчування не безпечний.
Пасивне PoE не гарантуєпередачу живлення на відстань 100 метрів.
Живлення видається статично 12В або 24В або 48В. Висока ймовірність просідання напруги при використанні passive PoE на відстань понад 50 метрів. Пристрій не отримає потрібного харчування і може працювати некоректно або не працювати взагалі.
Лише один тип передачі.
Пасивне PoE передається ТІЛЬКИ по 4, 5, 7, 8.Це означає, що 4 жили лише під живлення + 4 жили під передачу даних.

4.Синій
5.Біло-синій
7.Біло-коричневий
8.Коричневий

Пасивне PoE не контролюється та не управляється.(Мова про інжектори живлення passive PoE) Деякі роутери мають можливість відключення живлення на порту, такі як MikroTik
Подовження кабельної лініїпроблематично під час використання пасивного PoE.
Passive PoE має різну напругу джерела живлення та споживаючого пристрою
Як вже було сказано вище, у кожного виробника пасивного PoE свій погляд на тип передачі та розпинання кабелю.
Тут треба бути дуже уважним.
Наприклад:
Ubiquitiвикористовує для своїх продуктів DC 24В для WiFi точок доступу.
MikroTikвикористовує напругу в діапазоні від 8 до 30В DC у своїх роутерах на портах PoE.
Dahua PoE комутатори використовують 24В DC, але полярність передачі живлення відрізняється від Ubiquiti.
Ubiquiti MikroTik та Dahua відносяться до passive PoE та несумісні з пристроями 802.3af, 802.3at, 802.3btза напругою та полярністю.
У кращому випадку пристрій не запрацює, у гіршому вийде з ладу.
Для пристроїв 802.3af є пасивний, його напруга 48В DC.
інжектор можна використовувати з IP-камерами, IP-телефонами 802.3af. Але варто пам'ятати, що недотримання полярності виведе пристрій із ладу. Аналогічно, якщо ви переплутаєте порт POE і LAN.

Перевагипасивних інжекторів – низька вартість.Інших переваг немає.

Що можна:

Запитати IP камеру з підтримкою 802.3af від інжектора або комутатора PoE 802.3af
Запитати IP камеру з підтримкою 802.3at від інжектора або комутатора PoE 802.3at

Запитати IP камеру з підтримкою 802.3bt від інжектора або комутатора PoE 802.3bt
Запитати IP камеру з підтримкою 802.3af від пасивного інжектора PoE 48В DC ()
Радимо: PoE комутатори та PoE

Що не можна:

Використовувати екранований FTP/STP кабель без заземлення з 2-х сторін
Запитати IP камеру з підтримкою 802.3af від інжектора PoE 12В (12В можна подати тільки на вхід jack)
Запитати IP камеру з підтримкою 802.3af від інжектора PoE 24В (наприклад від Ubiquiti)
Запитайте IP камеру з підтримкою 802.3af від PoE порту MikroTik або його інжектора. ( виключення спеціальні моделі MikroTik 802.3af)
Запитати IP камеру з підтримкою 802.3af від Dahua PoE комутатора DH-VTNS1060A
Також можуть виникнути проблеми, якщо джерелом живлення є Cisco із власним стандартом inline power та протоколом CDP
Cisco, не впізнавши пристрій як "рідне", може відмовитися від подачі живлення.