PoE в видеонаблюдении: стандарты, бюджет и особенности подключения
PoE — это технология подачи питания по кабелю Ethernet. Она широко применяется при построении систем видеонаблюдения, поскольку один кабель одновременно используется для передачи данных и подачи электроэнергии. Это упрощает монтаж, сокращает количество кабельных трасс и снижает затраты на установку оборудования.
Сегодня технология PoE является стандартом для большинства современных IP-камер, коммутаторов и другого сетевого оборудования. Однако при проектировании важно учитывать различия между стандартами PoE, допустимую мощность, бюджет питания коммутатора и особенности подключения. В статье разберем, какие устройства используют эту технологию, чем отличаются существующие стандарты и как правильно подобрать оборудование для подключения.
PoE-устройствa
Работа системы, использующей питание по PoE, основана на взаимодействии двух типов оборудования. Первая группа — устройства, которые выступают источником питания и передают его по кабелю Ethernet (Power Sourcing Equipment, PSE). Вторая — устройства, принимающие питание (Powered Device, PD).
Питающие устройства (PSE)
В зависимости от способа подачи питания различают два типа PSE-оборудования:
- End-span — устройства, обеспечивающие передачу электропитания непосредственно к конечному оборудованию. Это могут быть коммутаторы, роутеры или видеорегистраторы, оснащенные PoE-портами.
- Mid-Span — отдельные инжекторы, которые размещаются между сетевым оборудованием и конечным устройством. Они используются, если установленный коммутатор не поддерживает технологию Power over Ethernet или необходимо обеспечить питание отдельных устройств без замены существующей инфраструктуры.
.png&w=3840&q=75)
Управляемый L2-коммутатор RVI с 24 гигабитными PoE-портами для построения IP-систем видеонаблюдения
Потребители питания (PD)
PD обозначает конечное сетевое оборудование, получающее питание по Ethernet-линии. Это могут быть IP-камеры, IP-домофоны, точки доступа Wi-Fi, сетевые контроллеры и другие совместимые устройства.
Если видеокамера или другое устройство не поддерживает стандарт PoE, для его подключения потребуется отдельный источник питания либо специализированный PoE-сплиттер, разделяющий питание и передачу данных.
Стандарты PoE
Стандарты американского Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) регламентируют параметры передачи электропитания по сети: допустимую мощность, рабочее напряжение и механизм взаимодействия между источником питания и подключенным устройством. Именно эти требования определяют совместимость оборудования и допустимую нагрузку на линию.
Сегодня наиболее распространены три стандарта:
- IEEE 802.3af считается отправной точкой развития технологии. Возможностей этого стандарта достаточно для большинства фиксированных IP-камер, контроллеров доступа и IP-телефонов. Мощность источника может достигать 15.4 Вт, а до подключенного устройства доходит до 12.95 Вт с учетом потерь в линии.
- IEEE 802.3at часто называют PoE+. Основное отличие заключается в увеличении доступной мощности. Благодаря этому появилась возможность подключать камеры с расширенной функциональностью и другое оборудование с повышенным энергопотреблением.
- IEEE 802.3bt, или PoE++, предусмотрен для оборудования с еще более высоким уровнем энергопотребления. Стандарт использует четыре пары кабеля и предусматривает передачу мощности до 60 или до 90 Вт в зависимости от класса устройства. Он часто применяется при подключении многофункциональных камер с обогревом и информационных панелей.
Passive PoE работает по иному принципу и не входит в семейство стандартов IEEE. В такой схеме отсутствует автоматическое согласование параметров питания, поэтому перед подключением необходимо проверить соответствие напряжения и схемы распиновки оборудования. Ошибка при подборе устройств может привести к их повреждению.
В профессиональных системах IP-видеонаблюдения чаще используются стандартизированные решения IEEE, поскольку они обеспечивают безопасное подключение и совместимость оборудования различных производителей.
| Стандарт | Мощность PSE | Мощность PD | Максимальная длина линии |
|---|---|---|---|
| IEEE 802.3af | 15.4 Вт | 12.95 Вт | 100 м |
| IEEE 802.3at | 30 Вт | 25.5 Вт | 100 м |
| IEEE 802.3bt | 60–90 Вт | 51–71.3 Вт | 100 м |
| Passive PoE | Зависит от оборудования | Зависит от оборудования | 30–60 м |
.png&w=3840&q=75)
IP-камера RVi с поддержкой стандарта IEEE 802.3af и питанием по одному Ethernet-кабелю
Бюджет PoE
При выборе питающего устройства важно оценивать не только поддерживаемый стандарт, но и общий запас мощности источника. Этот параметр называют PoE-бюджетом — он показывает, какое количество энергии оборудование может одновременно передавать всем подключенным устройствам.
Предположим, PoE-коммутатор рассчитан на суммарную мощность 120 Вт. Если к нему подключено десять IP-камер, их общее энергопотребление должно укладываться в этот предел. При превышении допустимой нагрузки питание отдельных портов может быть ограничено в соответствии с алгоритмами работы устройства.
Перед выбором оборудования рекомендуется:
- Рассчитать энергопотребление каждого подключаемого устройства. Значение потребляемой мощности обычно указывается в технической документации и помогает определить требования к источнику питания.
- Определить суммарную нагрузку на порты. Для этого складывают энергопотребление всех устройств, которые планируется подключить.
- Заложить резерв мощности около 20% для возможного расширения системы. Такой запас позволит в будущем подключить дополнительные устройства или компенсировать изменение энергопотребления оборудования без замены коммутатора.
Когда необходимо обеспечить питание одного сетевого устройства, использовать PoE-коммутатор не всегда рационально. В таких случаях применяется PoE-инжектор, который добавляет питание в линию Ethernet и позволяет использовать существующий коммутатор без поддержки PoE.
.png&w=3840&q=75)
Компактный PoE-инжектор RVi для подачи питания на одно сетевое устройство
Как подключить IP-камеру с PoE
Для подключения потребуется минимальный набор оборудования:
- IP-камера. Именно она выполняет съемку и передает видеопоток по сети. Для питания по одному Ethernet-кабелю камера должна поддерживать технологию Power over EthernetE.
- Коммутатор или инжектор. PoE-коммутатор одновременно обеспечивает передачу данных и питание сразу нескольких устройств, тогда как инжектор обычно используется для подключения одной камеры к сети без PoE-портов.
- Кабель категории не ниже Cat5e. Через него одновременно передаются данные и электропитание. Для новых объектов также часто выбирают кабель Cat6, который обеспечивает больший запас по характеристикам сети.
- Сетевой видеорегистратор или сервер. Эти устройства принимают видеопоток с камер, позволяют вести запись архива, просматривать изображение в режиме реального времени и управлять системой видеонаблюдения.
Несмотря на то что технология не предъявляет необычных требований к кабельной инфраструктуре, качество линии напрямую влияет на стабильность работы оборудования. При использовании кабеля с некачественными жилами или поврежденной изоляцией могут увеличиваться потери напряжения, особенно на линиях, приближенных к максимально допустимой длине.
При монтаже также рекомендуется учитывать несколько факторов:
- Не превышать максимальную длину линии Ethernet — 100 м. При большей протяженности соединения возможно ухудшение качества передачи данных и снижение эффективности питания, поэтому в этих случаях применяют специальные сетевые решения.
- Проверить, что стандарт питающего оборудования соответствует требованиям подключаемой камеры.
- Убедиться, что суммарная мощность подключенных устройств не превышает PoE-бюджет коммутатора.
Типовая схема подключения PoE-системы видеонаблюдения с использованием коммутатора, IP-камер и сетевого видеорегистратора
Заключение
Технология Power over Ethernet упрощает подключение оборудования, уменьшает количество кабелей и обеспечивает централизованное питание устройств по сети Ethernet. При выборе оборудования важно учитывать стандарт PoE, доступный бюджет питания и совместимость всех элементов системы. Переходите в каталог RVi Group, чтобы выбрать IP-камеры с PoE, компактные инжекторы и коммутаторы, которые включают до 48 PoE-портов и обеспечивают непрерывное наблюдение за объектом.
Вопросы и ответы
Какие устройства поддерживают PoE?
Технология поддерживает широкий спектр сетевого оборудования. Наиболее часто она применяется в IP-камерах, коммутаторах, сетевых видеорегистраторах с РоЕ-портами, точках беспроводного доступа и IP-телефонах.
Что такое PoE в камере видеонаблюдения?
Если камера поддерживает PoE, для ее работы достаточно одного Ethernet-кабеля. По нему одновременно передается видеопоток и подается электропитание, что позволяет отказаться от отдельной линии питания при монтаже.
Сколько проводов нужно для PoE?
Между источником питания и устройством прокладывается один кабель Ethernet. В зависимости от используемого стандарта электропитание передается по двум или четырем витым парам, однако для монтажника способ подключения остается одинаковым — достаточно соединить устройство с PoE-портом.
Поделиться новостью