Что такое рое инжектор
Описание POE-инжекторов для IP-камер
Видеонаблюдение в XXI в. ведется частными компаниями и государственными органами во многих местах: в помещениях, на улице, в общественном транспорте, включая метро, поезда, самолеты, вокзалы и аэропорты. Техническая сторона процесса реализуется средствами интернет-технологии. Одним из ключевых элементов решения является POE-инжектор для IP-камер.
Что представляет собой технология
Содержание технологии состоит в электропитании устройства с помощью информационной линии, а точнее — через витую пару Ethernet, что и описывается английской аббревиатурой POE — Power over Ethernet. Эту технику не следует смешивать с другой, похожей по смыслу, согласно которой цифровые данные Ethernet передаются через силовой кабель.
Оконечные девайсы могут не поддерживать технологию POE. В таких случаях они подключаются через делители, называемые сплиттерами, которые выполняют функцию, обратную инжекторам. На выходе сплиттеров размещены LAN-порт и штекер постоянного тока.
Конструкция инжектора
Инжектор, также называемый адаптером POE, реализуется в виде автономного модуля, подключаемого к бытовой сети переменного тока 220 В и в простейшем случае имеющего 2 порта, один из которых является входом и маркируется LAN, а второй — выходом, подписанным POE. Существуют девайсы на большее количество портов, кратное 4, 8, 16, 24.
Внутри модуля находится электрическая схема, содержащая:
Адаптеры делятся на 2 группы: активные и пассивные. Активные девайсы иногда называют «умными», поскольку они сканируют электрические параметры линии при подключенном потребителе питания, обеспечивая защиту от перенапряжения или короткого замыкания.
Пассивные адаптеры линию не сканируют и защиту не обеспечивают. По этой причине они стоят дешевле активных устройств.
Основные характеристики
Взаимодействие активного инжектора с питаемой IP-видеокамерой на физическом уровне осуществляется согласно стандартам IEEE:
Нормы IEEE предусматривают подачу питающего напряжения по следующему алгоритму:
В схемах подключения видеокамер провода соответствуют перечисленным требованиям:
POE-коммутатор L2, он же свитч, является сетевым элементом со встроенными портами питающей локальной сети (LAN+POE), в то время как инжектор находится, условно говоря, на «середине пути», между витыми парами LAN и LAN+POE, отчего часто называется мидспаном (англ. midspan). Стоимость свитча на порядок выше, поскольку он выполняет операции не только на физическом уровне, как инжектор, но и на втором сетевом логическом уровне — L2.
Благодаря этому с помощью коммутатора оператор получает возможность удаленного мониторинга электрических параметров линии и управления питаемыми IP-камерами c POE или без него.
Преимущества и недостатки
Оценка сетевых элементов зависит от применения. То, что в одних схемотехнических решениях является достоинством, в других превращается в недостаток, например:
Как подобрать нужный
Перед приобретением девайса следует рассмотреть 3 основных вопроса:
Коротко о подключении
Во время присоединения камеры следует соблюдать правильную распиновку. Стандарт 802.3af предусматривает два типа подачи питания: А и В. В первом случае для информационных сигналов и электроэнергии используются проводники 1, 2, 3, 6, а жилы 4, 5, 7, 8 свободны. Во втором случае питание поступает по жилам 4, 5, 7, 8, а информация по остальным двум парам.
Нормы 802.2at/bt и пассивных девайсов допускают только вариант B. Фирменные устройства Cisco для питания иногда задействуют все 8 жил витой пары.
Существует ряд схем подсоединения видеокамеры IP к цифровой сети. Один из вариантов включает указанные устройства:
Адаптер располагается рядом со свитчом и соединяется входным портом LAN с аналогичным выходным портом коммутатора. Выход POE-адаптера присоединяется к аналогичному входу видеорегистратора. Схема собрана.
В чем разница между инжектором PoE и сплиттером PoE
Вчем разница между инжектором PoE и сплиттером PoE?
Итак, давайте для начала разберем, что такое PoE?
Например, IP-камера безопасности обычно требует двух кабельных подключений при ее установке. Это питание и подключение к сети, например, чтобы иметь возможность удаленно подключатся к данной IP-камере. Однако, если камера включена с поддержкой POE, необходимо всего лишь выполнить только сетевое соединение, так как оно также получит свою электроэнергию от этого кабеля.
Инжекторы и сплиттеры предназначены для обеспечения питания и передачи данных на устройства, которые не имеют поддержку PoE.
Разница между инжектором и сплиттером заключается в том, что инжектор PoE посылает питание с отдельного источника на оборудование с поддержкой PoE, которое принимает данные через коммутатор без POE. В свою очередь сплиттер также подает питание, но делает это путем разделения питания и данных от коммутатора с PoE к устройству, которое не поддерживает PoE.
Что такое инжектор PoE?
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.
Схема использования PoE-инжектор
Что такое PoE-сплиттер?
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 конечного устройства, не поддерживающего PoE.
PoЕ инжектор для IP камер — стандартные классы устройств, область применения
Power-over-Ethernet (РоЕ) – технология одновременной передачи информационного сигнала и электроэнергии к удаленному устройству по одному сетевому кабелю витая пара (UPT). Получила широкое распространение в сетях видеонаблюдения, основанных на IP камерах, в IP телефонии, медиаконверторах, устройствах считывания данных и других инженерных системах, имеющих удаленные точки доступа, к которым проблемно подвести отдельный кабель для подачи электропитания.
На качество передачи данных технология РоЕ не оказывает позитивного или негативного влияния.
Использование РоЕ допускается только в Ethernet сетях, которые соответствуют стандарту 100BASE-TX. В соответствии с этим стандартом для передачи информации не используется 2 из 4 пар кабеля. Именно по ним (4-5 и 7-8) и передается электроэнергия на удаленное устройство.
Современные производители питаемых устройств (PD — powereddevice) разрабатывают их так, что работоспособность обеспечивается независимо от полярности. То есть, устройства работать устройства будут независимо от того используется для связи прямой или перекрестный метод расположения кабелей.
Питание на оборудование будет подано только в том случае, если оно является устройством питаемого типа. То есть, если к порту РоЕ свитча будет подсоединена обычная IP камера, сбоя или повреждения устройства не произойдет, а оборудование будет в режиме обычной передачи информации.
Стандарты РоЕ
Наиболее распространенный стандарт РоЕ – IEEE 802.3af. Он предусматривает подачу напряжения в диапазоне 44-57 В, для оборудования с потребляемой мощностью до 15,4 Вт. Конструктивно РоЕ инжектор для [link_webnavoz]IP камер[/link_webnavoz] может быть выполнен в виде интегрированного в устройство элемента конструкции – «End Span» или в виде отдельного модуля, подключаемого в разрыв линии Ehternet – «Mid Span».
Практикуется два типа передачи питания по кабелю витая пара:
Вариант «А» — питание передается витыми парами, по которым параллельно идет информационный сигнал. Из источника напряжение подается через включенные в линии высокочастотные трансформаторы, на устройстве потребления снимается аналогичным образом.
Вариант «В» — передача питания осуществляется по свободным парам 4-5 и 7-8. При этом один полюс передается только по синей паре, а второй по коричневой.
Такое использование для передачи не отдельных проводов, а их пар существенно уменьшает сопротивление шлейфа, следовательно, и потери мощности в кабельной линии.
Перед подключением РоЕ инжектора источник питания сканирует удаленное устройство и подает энергию только тогда, когда подсоединенная аппаратура относится к принимающему типу. Проверяется на соответствие и класс потребления. Такое сканирование позволяет избежать перегрузок и повреждения несовместимых устройств.
Существует два способа сканирования. Согласно первому если принимающее устройство будет потреблять в течение 400 мс ток менее 5мА, то подача питания по кабелю прекращается. Согласно второму варианту РоЕ инжектор подает от 1,9 до5 В с частотой 500Гц на кабель в течение 400 мс, и определяет величину входного сопротивления. Если параметр будет больше 1980кОм, питание с кабеля снимается.
Стандарт 2009 года IEEE802.3 at. Еще его называют РоЕ+. Отличается тем, что повысил максимальную передаваемую мощность до 25 Вт, задействовав для передачи энергии все 4 пары UPT кабеля. Это позволяет использовать технологию РоЕ для подключения более разнообразного оборудования.
Классы РоЕ оборудования
В соответствии с энергопотреблением все РоЕ оборудование делится на 5 классов от 0 до 4. При этом существует определенная разница между мощностями, которые выдает источник и потребляет устройство. Эта величина учитывает потери мощности на максимальном отрезке кабеля.
РРоЕ – пассивный способ электроснабжения по витой паре
Passive PoE — является стандартом, несовместимым с протоколом IEEE 802.3 at. Однако, параметры питающего напряжения, которое обеспечивает пассивное оборудование, являются аналогичными варианту «В» классической схемы РоЕ. Оборудование Passive PoE состоит инжектора и сплиттера. Основные преимущества это не только более низкая стоимость, но и невозможность подачи питания на дополнительные [link_webnavoz]устройства видеокамеры[/link_webnavoz]: поворотный механизм или элемент нагрева.
Обзор оборудования
TL-POE150S от производителя TP-Link. Устройство использует стандарты IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3af и поддерживает на выходе рабочее напряжение 48 V. Применяется для подачи питания на устройства совместимые с технологией РоЕ если к ним нет возможности подвести отдельную линию электроснабжения.
Коммутатор РоЕ на 8 портов для [link_webnavoz]видеонаблюдения[/link_webnavoz] серии Aruba 2530 модель J9565A от производителя Hewlett Packard Enterprise. Поддерживает стандарты IEEE 802.3, IEEE 802.3u; IEEE 802.3ab. Имеет флеш-память на 32 Гб, 8 портов стандарта RJ-45 Ethernet 10/100 PoE и 2 — RJ-45 10/100/1000. Настройка может осуществляться с командной строки консоли, через Веб-браузер или меню настройки операционной оболочки.
Optimus UMG1-18/16P – коммутатор имеет 18 портов 16 из которых поддерживают технологию РоЕ и передачу информации на скорости 10/100Mbps, 2 поддерживают PoE+ и передачу информационного потока со скоростью 1 Gigabit.
Использование технологии PoE не только упрощает монтаж и размещение оборудования, не сохраняет время и денежные средства. Кроме того, сам монтаж сетей видеонаблюдения, осуществляется намного безопаснее, а как нет необходимости в работе с кабелем высокого напряжения. Немаловажно, Что подключенное устройство может быть перезагружено или выключено удаленно без непосредственного физического контакта.
Питание по витой паре: главное о технологии Power over Ethernet
Технология PoE помогает сэкономить на проводах, подводимых к сетевому устройству, и на количестве источников питания. Работает она просто — одна и та же витая пара используется как для передачи данных, так и для энергоснабжения подключенного устройства. Впрочем, это лишь верхушка айсберга, так что давайте копнем глубже.
Технология создавалась для IP-телефонии, систем видеонаблюдения и прочего оборудования, расположенного, к примеру, в труднодоступных местах или в зоне дефицита свободных розеток.
Что это такое и какое оборудование поддерживает технологию?
В развернутом виде аббревиатура PoE выглядит как Power over Ethernet, что в дословном переводе означает «питание по сети Ethernet». Технология создана с прицелом на передачу удаленному устройству электрической энергии вкупе с данными через обычную витую пару.
На роль источников питания в таких сетях могут быть назначены коммутаторы, роутеры и другое активное сетевое оборудование. Принимающая сторона питания PoE — точки доступа, камеры видеонаблюдения, IP-телефоны, всевозможные охранные и служебные датчики. Также существуют промежуточные звенья цепочки, позволяющие связать активное оборудование PoE с устройствами, не поддерживающими технологию. Об этом ниже.
 |
| Существует три стандарта технологии PoE. |
В сетях с пропускной способностью до 100 Мбит/с данные передаются только по двум парам Ethernet-кабеля. Соответственно, две оставшиеся пары остаются свободными. По ним то и налажена подача удаленного питания в простейшей схеме PoE. На деле же это не единственный вариант распиновки провода — она зависит еще и от стандарта технологии питания по сети.
Стандарты PoE
Всего существует три стандарта PoE:
Для первого стандарта IEEE 802.3af предусматривается распиновка типа А и типа В:
Во втором стандарте IEEE 802.3at (PoE+) применяется только схема В. Наглядные отличия между стандартами PoE можно лицезреть в табличке:
| Характеристики | PoE | PoE+ | PoE++ |
|---|---|---|---|
| Напряжение постоянного тока на питаемом устройстве (В) | 36-57 | 42.5-57 | 41.1-57 |
| Напряжение, выдаваемое источником (В) | 44-57 | 50-57 | 52-57 |
| Максимальная мощность PoE-источника (Вт) | 15,4 | 30 | 90 |
| Максимальная мощность, получаемая потребителем (Вт) | 12.95 | 25.5 | 71.3 |
| Максимальный ток (мА) | 350 | 600 | 960 |
| Максимальное сопротивление кабеля (Ом) | 20 (для cat.3) | 12.5 (для cat.5) | 12.5 (для cat.5) |
| Классы питания | 0-3 | 0-4 | 0-8 |
В довесок каждому питаемому устройству присваивается определенный класс от 0 до 4 в зависимости от уровня потребляемой мощности. Это необходимо для дальнейшего управления мощностью.
| Класс | Вт на порт PoE | Вт на устройство |
|---|---|---|
| 0 | 15.4 | от 0.44 до 12.95 |
| 1 | 4.5 | от 0.44 до 3.84 |
| 2 | 7 | от 3.84 до 6.49 |
| 3 | 15.4 | от 6.49 до 12.95 |
| 4 | 30 | от 12.95 до 25,5 |
Сетевое устройство подает питание потребителям только в том случае, если подключенное оборудование поддерживает технологию PoE. На первом этапе производится проверка питаемого устройства, в ходе чего на него подается напряжение от 2.8 до 10 B и определяется входное сопротивление. Если параметры соответствуют требуемым, питающее оборудование переходит к определению вышеупомянутых классов. После прохождения этапов определения и классификации питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс.
Инжектор РоЕ и сплиттер для питания IP-камер на расстоянии
Цифровые IP камеры получают все большее распространение. Одна из основных областей их применения — системы видеонаблюдения. Для качественного функционирования видеокамеры требуется бесперебойный источник электропитания. Существует несколько вариантов организации питания, один из них — poe инжекторы. Они позволяют обеспечивать оборудование питанием по сетевому проводу, ведь далеко не всегда есть доступ к розетке 220 В.
Что собой представляет подобное устройство
Инжектор poe — прибор, предназначенный для подачи электропитания на IP камеру с помощью «витой пары». Необходимость в прокладке силового кабеля отсутствует. Для питания задействуют две свободные пары проводов сетевого кабеля.
Напряжение также может подаваться через провода, предназначенные для передачи информации.
Такие устройства могут быть двух типов:
Активные работают с приборами, поддерживающими PoE и могут выделить питание из общего потока. Напряжение подается после согласования между выдающей и потребляющей аппаратурой, что обеспечивает безопасность подключения.
Пассивный инжектор работает в паре со сплиттером. Первое устройство ставится в начале сети, на него поступает электропитание. Второе — в конце, выполняя функцию разделителя потоков. Далее напряжение передается по витой паре.
Технология позволяет обеспечить питание ip камер, когда вблизи отсутствует розетка 220 В. Подключить устройство можно своими руками. Poe коммутаторы могут иметь до 16 портов, в них включается несколько совместимых устройств, которым требуется электропритание.
Преимущества технологии
Технология обладает многими преимуществами, обусловившими широкое использование poe коммутаторов для обустройства систем видеонаблюдения. Среди них:
Еще одно важное достоинство — расходы на питание ip камер по витым парам меньше, чем применение стандартного силового кабеля. Использование poe switch в системе электропитания видеокамер помогает сэкономить деньги и время.
Стандарты
Технология передачи напряжения с poe появилась относительно недавно. Ее разработали для подачи питания коммутирующим устройствам, обладающих своим ip, установленным по стандартам IEEE. Питание ip камеры через poe может осуществляться с помощью следующих устройств:
Передача питания poe не ухудшает качества и скорости распространения информации.
Причина — применение высокочастотных трансформаторов. Напряжение поступает на центральные отводы и не влияет на высокочастотные сигналы. Реализация питания по витой паре зависит от распиновки.
Многие люди, не знающие что такое poe, интересуются, почему не сжигаются порты приборов, не поддерживающих данную технологию. Соединение устройств происходит так. Оба из них, передающее и получающее, при соединении проходят согласование. Устанавливается, можно ли использовать технологию, а также определяется класс устройства, принимающего напряжение.
Если поддержка отсутствует, физические параметры будут иными и напряжение в линию не станет поступать. Это защита при случайном подключении коммутаторов для ip видеонаблюдения, выполненного своими руками. Суть согласования — в провода подается напряжение 3-10 В, помогающее оценить характеристики оконечного устройства и сделать вывод, совместимо ли оно. Процесс длится не более 0,5 секунд.
Если параметры находятся в нужных пределах, устанавливается класс питания. В зависимости от подаваемой мощности poe коммутаторы для видеонаблюдения делятся на такие классы:
Если в результате согласования выявится перегрузка тока, напряжение с провода снимается (за 0,5 секунды).
Основные характеристики
Основными параметрами, по которым выбирается poe коммутатор для видеонаблюдения, являются:
Важно правильно рассчитать необходимую мощность. Для этого следует оценить суммарное потребление оконечных устройств. Делать это желательно с запасом. Далее нужно ознакомиться со спецификацией коммутатора, посмотреть, какую мощность обеспечивает каждый из портов. Например, 8 port — до 7,5 Вт. Оценка производится по пиковой нагрузке.
Хотя технология обеспечивает передачу электропитания на расстояние до 100 метров, максимально значение использовать нежелательно. На практике длина линии не должна превышать 85 метров. Это поможет избавиться от влияния факторов, могущих негативно сказаться на качестве передачи: наводки, перегибы проводов и др.
Технология разрабатывалась с целью сократить затраты на прокладку сетей в офисах и промышленных предприятиях. Но вскоре она получила популярность у физических лиц, так как упрощает подключение оборудования.