IP-камеры PoE, особые требования и бесперебойная работа — сводим всё воедино

Современные системы безопасности основаны на использовании IP-камер. Улучшить качество их работы и удобство пользования могут различные периферийные устройства. Одним из них является РОЕ-инжектор для IP-камер. Это современное оборудование решает одновременно задачи передачи питания на удаленную камеру и передачи пакетов информации по витому кабелю Ethernet.

Чтобы разобраться с POE-инжектором сначала необходимо понять что же такое poe технология?

Power over Ethernet — это технология, которая позволяет передавать электрические сигналы вместе с данными, через кабель 5 категории в народе «витая пара» по каналу сети Ethernet.  Таким образом, можно питать устройства через сетевой провод rj45.

РОЕ-инжектор что это?

Это периферийное устройство (второе название — РОЕ-сплиттер для IP-камер) используется для подачи питания на IP-камеру. Конструктивно он изготавливается двух типов:

• пассивный;
• активный.

Пассивное оборудование работает без специальной привязки к одному из используемых стандартов, активное использует один из применимых стандартов РОЕ 802.3af, 802.3at или  802.3bt, за счет чего его возможности увеличиваются, по одному кабелю появляется возможность передавать питание вдвое более мощное, чем при использовании пассивных моделей. Такие стандарты необходимы для обеспечения питание мощных камер с дальнобойной  инфракрасной подсветкой или с обогревом. Пассивное оборудование дешевле, оно не запрашивает у источника и потребителя данные о необходимости питания, а просто передает энергию в пассивном режиме. Для небольших бытовых камер оно станет лучшим решением.

Применение РОЕ-инжектора возможно только с подключением электрокабеля типа витая пара Ethernet. Это позволяет передавать по сети и требуемое напряжение, и пакеты информации. Power over Ethernet (PoE) – это современная технология, благодаря использованию которой на удаленное устройство передается и питание, и данные. Для работы устройства необходимы специальные сетевые коммутаторы, способные поддержать эту технологию.  К отдельной категории таких коммутаторов относятся и инжекторы. Если поблизости от используемой IP- камеры нет розетки  требуемым напряжением в 220 Вт, инжектор полностью решит проблему обеспечения ее электроэнергией.

Внешне инжектор представляет собой гнездо, предназначенное для подсоединения витой пары, подключенной к камере. От гнезда отходят два самостоятельных провода, но можно использовать для подключения  роутеру только один. Если рассматривать устройство с точки зрения его технической классификации, то он удачно объединяет в себе три группы функциональности:

1. Потребитель, который не просто потребляет и передает далее энергию, а имеет возможность подать источнику питания сигнал о необходимости своевременной подачи электроэнергии согласно регламента ее предоставления.
2. Источник питания для камеры. Он полностью соответствует всем требованиям национальных и отраслевых стандартов и обеспечивает бесперебойное питание камеры и функционирование системы безопасности.
3. Адаптер, предназначенный для соединения нескольких разнородных IP-устройств. Соединение происходит по стандарту РОЕ 802 по кабелю типа «витая пара», благодаря чему при передаче напряжения не будет потерян ни один бит одновременно передаваемой информации.

Конструктивные особенности

Существенным достоинством роутера является наличие в его корпусе двух отдельных портов РОЕ и LAN,  к каждому из них может быть подключено отдельное устройство, имеющее уникальный IP-адрес или кабели, ведущие  другим техническим приспособлениям.

Порт РОЕ предназначен для подключения к устройствам, одерживающим эту технологию порт LAN предназначен для подсоединения любого оборудования, участвующего в архитектуре системы безопасности. Им могут быть:

• компьютер, управляющий системой;
• роутер;
• коммутатор.

Использование инжектора решает задачи с питанием камер работающего в России стандарта IEEE 802.3af, питание которых обеспечивается постоянным током до 400 мА. Номинальное напряжение в кабеле при этом не превышает значение в 37-56 Вт.

Отличие РОЕ-инжектора от РОЕ-коммутатора

РОЕ-инжектор предназначен для питания только одной камеры, поэтому он имеет только один порт РОЕ. РОЕ-коммутатор или свитч может одновременно обеспечивать подачу питания по протоколу РОЕ на несколько периферийных устройств.

При выборе между роутером и коммутатором следует обратить внимание на перспективы развития системы безопасности. Если ее архитектура останется в относительно неизменном виде, может измениться только место расположения камер, необходимо приобретать инжектор. Если планируется расширение и подключение дополнительных ip-камер, то потребуется же покупка коммутатора. Коммутаторы требуют специальной настройки, которая не нужна для инжектора, роме того для коммутатора потребуется существенно большая длина кабеля Ethernet. А инженеры знают, что чем больше длина кабеля, тем большие потери электроэнергии происходят при ее передаче.

Преимущества РОЕ-инжектора

Если принято решение монтировать камеры дистанционно, то нужно определить систему их питания. При проектировании собственной системы безопасности следует отметить следующие достоинства РОЕ-инжектора:

• его использование обойдется немного дешевле, чем применение стандартного витого кабеля;
• использование устройств активного типа позволяет передавать большую мощность, чем при стандартной схеме;
• мобильное соединение позволяет в любое время сменить место расположения камеры, поэтому архитектура системы безопасности может меняться в любе время в зависимости от изменения внешних условий;
• монтаж роутера занимает существенно меньше времени, чем монтаж традиционной проводной системы и он не требует специальных знаний по электробезопасности;
• инжектор абсолютно надежен, питание производится бесперебойно, и владелец дома или участка может не бояться скачков напряжения, из-за которых камеры могут выйти из строя;
• заменимость. Все типы инжекторов любых производителей совместимы с оборудованием также любых производителей, как европейских и отечественных, так и китайских.

Использование РОЕ-инжектора доступно для всех категорий потребителей, а его невысокая цена и легкость монтажа делают устройство удачным решением, как для домашних, так и для корпоративных систем безопасности.

Другие статьи:

• Цена: $1.69

Крошечная, простая до аскетизма коробочка. Предназначена для подключения IP камер и т.п. с питанием через Ethernet кабель. Конструкция проходная, что встречается не часто — обычно порты с одной стороны. Зато очень удобно использовать не только на концах кабеля, но и врезаться с подачей питания где-то посередине. Описывать вроде нечего, ценник копеечный. Но коробочка мне так понравилась, что обзор получился как на целый сервер 🙂

Что за PoE такое

Не, не так 🙂 Совсем не так PoE (Power-over-Ethernet), — группа технологий, обеспечивающих передачу питания сетевых (и не только) устройств по Ethernet кабелю. Цель понятна — тянуть к устройству на один кабель меньше. Если устройство висит за окном как камера наблюдения или торчит на мачте, как точка WiFi доступа это особенно ценно. Существует три стандарта на PoE IEEE 802.3af от 2003 г IEEE 802.3at, введенный в 2009 гIEEE 802.3bt от 2018, с пылу с жару. (Текст стандарта на IEEE продают за деньги, так что ссылка на производный документ. Кому лень продираться — кратко и простым языком от ребят из Одессы.) Различаются в важных деталях, основное отличие — какую можно передать мощность. Описывать стандарты по PoE я не буду по двум причинам. Во-первых, об этом и так написано немало. Был, как всегда, годный обзор Кирича, могу порекомендовать написанную на редкость простым человеческим языком статью FAQ по PoE, часть 1часть 2 Во-вторых, и важнее, герой нашего обзора, как и реализуемая им технология Passive PoE имеет довольно приблизительное отношение к этим стандартам.

Passive PoE — PoE для бедных

Полноценная реализация указанных стандартов или т.н. активное PoE — довольно дорогая технология, предусматривающая переговоры между питаемым и питающим устройствами. Поэтому широко распространена упрощённая, не описанная в стандартах технология пассивного PoE. Здесь и далее цитаты из упомянутого FAQ

Источник Passive PoE не опрашивает питаемое устройство и не согласовывает мощность. По свободным проводникам витой пары просто подается постоянное напряжение. Поэтому, если соединить источник PoE и потребитель, несовместимые друг с другом, оборудование может сгореть: сразу или через некоторое время, в результате постоянного перегрева и подгорания плат.

Распиновка используется из стандарта 802.3at. Именно её и реализует обозреваемый инжектор/сплиттер. В пассивном PoE данные передаются только по двум парам из четырёх, поэтому реализуется FastEthernet, со скоростью до 100 Мбит/с. (В активном есть варианты и быстрее)

Что такое Passive PoE инжектор и сплиттер

Технически — крайне простое устройство. При острой необходимости можно сколхозить из патч корда Применение проще всего показать на картинке. Инжектор подаёт в Ethernet кабель питание, а сплиттер извлекает его оттуда. Заглянувший на огонёк Капитан попросил напомнить, что при реализации PoE, особенно пассивного, не имеющего защит, реализованных в активном PoE, необходимо использовать голову и учитывать рабочее напряжение питаемого устройства, потери в проводе (зависящие от его длины) и пр. Иначе из устройств запросто улетучится их рабочее тело — белый дым. Выглядят пассивные PoE инжектор и сплиттер чаще всего как RJ-45 розетка с парой хвостов Иногда как коробочка с парой RJ-45 розеток и разъёмом питания. В таком корпусе инжектор-сплиттер уже обозревался, внёс ссылку в «похожие» после обзора. При этом RJ-45 почти всегда выведены на одну сторону. Проходной коробочки, как обозреваемая, я до сегодняшнего дня живьём вообще не видел. А ведь во многих случаях удобно включить инжектор и/или сплиттер именно в разрыв кабеля, не изгибая.

Доставка и упаковка

Заказ 17 декабря 2018, получено 10 января 2019. Трек номер был вида HXMXP00000000RU. 17 track такого не знает, track24 говорит «MaxiPost» и весь трекинг был. Прислали SMS, я перебил доставку на офисный адрес, принёс курьер. Отмечу, что на товар есть и бесплатный бестрековый вариант доставки Транспортная упаковка — чёрный ПЭ пакет и всё. Но мяться там нечему. Коммерческая упаковка как таковая отсутствует, ПЭ пакет с застёжкой и складским штрихкодом

Внешний вид

Черный параллелепипед 50х27х24. Пластик матовый, острых граней и заусенцев нет. В руки взять приятно. На верхней грани надписи и светодиод На торцах — RJ-45 гнёзда, одно помечено LAN, другое POE На одной из боковых сторон гнездо ввода (или вывода) питания, под широко распространённый коаксиальный штырь 5.5 мм, вторая грань пустая На нижней стороне пара креплений под шляпку шурупа При подаче питания светодиод светит заметно, но без вырвиглазности

Внутренний мир

Винт прячется под зелёной наклейкой OTK Сама плата просто до аскетичности — кроме разъёмов только светодиод с резистором. Но светодиод установлен на трубочке, чтобы точно попадал в штатное отверстие — а не на своих ногах болтается. Плата из стеклотекстолита

Исполнение аккуратное, пайка IMHO весьма пристойная, в одном месте незначительные остатки флюса. Корпус Ethernet разъёма почему-то припаян к земле только со стороны LAN. Не используемые линии со стороны LAN попарно замкнуты. Со стороны PoE попарно соединены с контактами разъёма питания. Никаких защит не предусмотрено.

Спецификация

1.POE Injector / Splitter 2.Данные, линии:1/2,3/6 3.Питание, линии:4/5+ & 7/8- 5.Габариты:50*25*25 — реально ДШВ 50х27х24 6.Материал корпуса:ABS 7.Ethernet скорость:10/100 Mbp 8.Ethernet кабель:TIA/EIA 568 Cat.5 9.Ethernet коннекторы:RJ-45 10.Рабочая температура:0 — 40°C 11.Температура хранения:-40 — 70°C 12.Рабочая влажность :10% to 80% RH 13.Влажность при хранении:5% to 90% RH

Проверяем работоспособность

Потроха мы видели, не работать там особо нечему — но давайте проверим. Подключаю БП, зачищаю провода — на синей паре плюс, на коричневой минус, как и положено. А что у нас со скоростью? Сеть у меня гигабитная, поэтому сначала перевожу сетевую карту компа в 100 мбит Измеряем до NAS Теперь подключаем короткий патчкорд и наш PoE инжектор Скорости идентичны с точностью до ошибки измерения.

Достоинства и недостатки

+ работает как обещано + компактный размер + проходная конструкция + сплиттер он же инжектор + простое крепление на стену + качественное исполнение + цена С недостатками труднее. Как придирка — никакой защиты. Но это скорее свойство самой технологии пассивного PoE, для бедных. Caveat Emptor (да будет потребитель осмотрителен). Защиту по питанию придется реализовывать в самих сетевых устройствах.

Итого

IMHO очень удачная реализация столь простого устройства. Пассивные PoE инжекторы и сплиттеры традиционной (с хвостами) конструкции просятся к установке около хаба или около питаемого устройства. Наша коробочка запросто может оказаться в любом месте линии. Там, где удобнее подать питание. И проходная конструкция подходит во многих случаях лучше, чем традиционная с портами с одной стороны. Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания. Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт.  Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.

Содержание:

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

• Использование технологии PoE;
• Подача питания по витой паре;
• Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
• Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

PoE питание. Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

По витой паре с помощью PoE инжекторов. В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по кабелю «витая пара» можно с использованием специальных инжекторов.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

1. Посредством PoE;
2. По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Подача напряжения на IP камеры через PoE

Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.

Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием  до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.

Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.

Этот порог легко преодолим несколькими способами:

• Применение PoE репитеров (повторителей);
• Использование конвертеров VDSL2.

Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.

Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.

Применение PoE инжектора и блока питания

Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание  IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.

Инжектор для питания по витой паре

Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм² (один проводник 0,2 мм²) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.

Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы. На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения стандартного блока питания. Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.

Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные  для применения такой технологии, например, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

С этим читают:

Подключение IP камеры к компьютеру и ее настройкаСоздание видеонаблюдения по витой пареПанорамные камеры видеонаблюдения: особенности использования, и популярные моделиВидеонаблюдение в офисе: юридические аспекты, выбор и установка оборудования<center>Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!</center>Используемые источники:

• http://www.ip-nablyudenie.ru/poe-inzhektor-dlya-ip-kamer
• https://mysku.ru/blog/china-stores/69460.html
• http://nabludaykin.ru/rasprostranennye-sposoby-pitaniya-ip-kamer/