Технология PoE расширяет границы. Питание по Ethernet — преимущества и тенденции

25.11.2012

Уходящий 2012 год принёс нам, помимо прочего, стремительный рост числа IP-камер, поддерживающих питание по технологии PoE. В итоге модели с такой поддержкой уже составляют большинство на рынке сетевого видеонаблюдения.

Однако покупка камеры с возможностью питания по Ethernet вовсе не обязывает пользователя применять PoE на своём объекте. Скорее, наоборот: купить приличную камеру без поддержки PoE становится всё сложнее, и эта технология зачастую воспринимается лишь как дополнительная опция, которую можно и не задействовать — покупая такую камеру, заказчик почти не переплатил. А ведь реальные преимущества PoE — это намного больше, чем простое удаление из системы отдельной кабельной проводки.

POE! Не лизать - убёт!

Питание по Ethernet

Впервые применённая к телефонам, работающим по принципу Voice-over-IP (VoIP), технология Power over Ethernet (PoE) приобрела популярность среди проектировщиков систем и инсталляторов. По этой технологии питание на сетевые приборы транслируются по тому же самому кабелю категории 5 или выше, который служит для передачи данных по Ethernet.

Началом сетевой линии с таким питанием служит коммутатор PoE (switch) или промежуточный инжектор PoE (midspan). В них обычное переменное напряжение 220 В преобразуется в постоянное 48 В (точнее, допускается, чтобы оно было любым в диапазоне от 36 до 57 В), которое заводится в линию Ethernet. Далее из коммутатора или инжектора выходит кабель Ethernet, в котором две из четырёх имеющихся в нём пар используются для подачи питания на то устройство, к которому ведёт этот кабель.

Если сетевое устройство, например IP-камера, поддерживает PoE, то это означает, что при подсоединении к ней сетевого кабеля, подключённого к коммутатору или инжектору PoE, она будет запитана.

Если же камера PoE не поддерживает, то подключить её можно через сплиттер PoE (PoE splitter) — устройство, которое получает питание по Ethernet, а на выходе имеет отдельно разъём Ethernet и выход для питающего напряжения. С помощью сплиттеров в системе, построенной на PoE, можно применять камеры, которые не поддерживают эту технологию.

Главное преимущество

Главное преимущество технологии PoE — отсутствие необходимости тянуть к сетевым устройствам отдельную электропроводку для подачи питания туда, где её нет. Беспроводные точки доступа, камеры видеонаблюдения, системы контроля доступа, которые получают питание по технологии PoE, можно устанавливать везде, где это необходимо. Облегчается работа инсталлятора в труднодоступных местах.

Когда устройство с поддержкой PoE включается в источник питания, выполняется процедура подтверждения того, что связь установлена. Так минимизируется риск того, что устройство, не поддерживающее PoE, будет повреждено при случайном подключении к источнику питания PoE.

Когда заказчик разворачивает у себя новую сеть с поддержкой PoE, он покупает коммутаторы PoE. Если же он хочет внедрить PoE в сеть существующую, то естественным будет его нежелание выкидывать прежние коммутаторы и тратиться на новые, с поддержкой PoE. В этом случае выгоднее установить промежуточные инжекторы PoE. Они заводят питание в кабель Ethernet уже после выхода этого кабеля из порта коммутатора.

Итак, питание и данные передаются по технологии PoE одновременно через один разъём RJ45. При этом в устройстве с таким питанием сохраняется традиционная возможность запитывать его от обычного источника постоянного тока. В то же время, появляются уже и производители, декларирующие, что будут выпускать отныне IP-камеры, питаемые только по PoE и никак иначе.

Стандарты

Параметры использования технологии PoE определяются стандартом IEEE 802.3af. Он устанавливает, в частности, что мощность питания, которую обеспечивает питающее устройство — коммутатор или инжектор PoE, — составляет 15,4 Вт. Данная величина подобрана с таким расчётом, чтобы после всех потерь в кабеле до питаемого сетевого устройства доходило не меньше, чем 12,95 Вт. В видеонаблюдении этого достаточно для работы только тех камер, которые не имеют нагревательных элементов и ИК-подсветки, а также не являются поворотными.

Стандарт делит устройства, работающие по технологии PoE, на пять классов: нулевой класс с мощностью от 0 до 12,95 Вт, первый — от 0 до 3,8 Вт, второй — от 3,8 до 6,5 Вт, третий — от 6,5 до 12,95 Вт.

Четвёртый класс был зарезервирован на будущее и соответствует более новому стандарту — IEEE 802.3at. Этот стандарт определяет технологию, именуемую PoE+ (иначе PoE Plus или High PoE), и позволяет подавать по тем же двум парам из четырёх, имеющихся в кабеле Ethernet, питание мощностью 30 Вт. С учётом рассеяния части мощности в кабеле, оконечное устройство гарантированно получает в таком случае 25,5 Вт.

Этого уже достаточно для питания уличных камер, снабжённых нагревателем для работы в холоде и вентилятором для защиты от повышенной температуры, а также камер с ИК-подсветкой. Кроме того, по технологии PoE+ могут питаться и некоторые поворотные камеры, хотя едва ли в этот диапазон мощностей попадёт много моделей уличных поворотных камер, в которых должны работать одновременно обогреватель и мотор.

Помимо этого, стандарт PoE+ позволяет подавать не только питание мощностью 30 Вт по двум витым парам, но и 60 Вт при использовании всех четырёх пар. Потерь при этом будет ещё меньше — благодаря тому, что в таком случае по проводнику течёт меньший ток, чем в случае двух пар.

Технологию PoE+ с подачей мощности 60 Вт по четырём парам можно использовать для питания уличных PTZ-камер — этой мощности хватает на обеспечение работы и нагревателя, и поворотного устройства. В то же время на рынке представлены и модели таких устройств, потребляющие более 60 Вт.

Отдельные производители выпускают уже и оборудование для PoE мощностью до 100 Вт. Однако такие разработки существуют пока, в лучшем случае, в рамках отдельных корпоративных стандартов.

Повторители PoE передают данные и питание в оборудование систем безопасности, которое располагается в труднодоступных местах
Повторители PoE передают данные и питание в оборудование систем безопасности,
которое располагается в труднодоступных местах

Мощность

Таким образом, подбирая сетевое оборудование, проектировщик системы безопасности должен ответить себе на ряд вопросов. В частности, он должен определить, рассчитано ли питание коммутатора на непрерывное протекание тока, соответствующего нагрузке, а также проверить, обеспечивает ли устройство защиту от превышения величины тока для каждого порта.

Далее следует разобраться, на всех ли портах коммутатор поддерживает PoE. На рынке представлено множество моделей коммутаторов, у которых, скажем, из 8 портов в четырёх поддерживается PoE.

Следующий вопрос: хватит ли тока на питание всех подключаемых устройств? Когда в системе безопасности с поддержкой PoE есть несколько IP-камер, устройств для контроля доступа, уличных нагревателей и вентиляторов и т.д., несложно просуммировать потребляемую ими мощность. Распространённая ошибка — недооценка общей величины мощности, которая получается при таком суммировании.

Увеличение дальности

Однако, возможно, одно из наиболее важных преимуществ технологии PoE состоит в том, что с её помощью можно сильно увеличить расстояние до питаемого устройства. Это особенно важно для таких разделов сферы безопасности, как контроль доступа и видеонаблюдение, где питание нередко нужно подавать в труднодоступные места.

В сетях Ethernet каждое устройство должно быть установлено на расстоянии 100 м от коммутатора, обычно размещаемого в выделенной для этого комнате или шкафу. Следующее за ним устройство также ставится не далее, чем через 100 м. За пределами этого расстояния целостность передаваемых данных не гарантируется. Если нужно установить удалённую камеру, например для контроля парковки, владелец сети должен будет построить ещё одну коммуникационную комнату или размещать коммутаторы через каждые 100 метров. Однако решить проблему расстояния помогает повторитель PoE (PoE extender).

Повторитель PoE позволяет передавать данные и питание на сетевые устройства ещё на 100 м. Повторители можно подключать и каскадом, последовательно, что позволит увеличить расстояние до подключаемых устройств до 500 м. Такая гибкая система может использоваться где угодно — даже на труднодостижимых стенах и потолках. В итоге питаемые устройства ставятся там, где это нужнее, а не там, где есть электрическая розетка.


...

Полная версия этой статьи доступна только зарегистрированным пользователям.

Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:

Возврат к списку

 Подписаться на RSS-канал