Описание poe-инжекторов для ip-камер

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:

• традиционный коммутатор L2;
• активный однопортовый POE-адаптер 802.2at, подключенный к 220 В;
• видеорегистратор с поддержкой 802.2at.

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.

Какие минусы у PoE?

Более высокая стоимость устройств

Действительно, стоит дороже. Особенно если брать более или менее проверенное оборудование, а не полагаться на «авось», покупая «недорогие NoName решения».

С другой стороны, принцип «подороже — значит получше» работает не всегда. Поэтому охотиться за дорогим брендом имеет смысл, только если существуют дополнительные требования (есть список «разрешенного оборудования»).

Но даже при высокой цене на оборудование с PoE, его цена может быть гораздо ниже, чем организация «с нуля» дополнительной разветвлённой кабельной системы для электропитания удалённых устройств.

Падение мощности

При передаче низковольтного сигнала по тоненьким проволочкам КПД, скажем так, будет не очень. Чем дальше от питающего устройства, тем меньше электрической мощности останется для питания потребителей. Остальное тратится на сопротивление и нагрев проводов. С местным питанием (не PoE) дело обстоит проще. Сунул блок питания в розетку «и пошла энергия, пошла…»

Впрочем, подобные проблемы с расстоянием могут быть решены при помощи использования специальных коммутаторов с увеличенной мощностью сигнала, например, Zyxel серий (https://www.zyxel.com/ru/ru/products_services/Unmanaged-Switch-For-Surveillance-GS1300-Series/) и GS1350.

Требования к квалификации персонала

Скажем так, хотя применение PoE не требует великих знаний, кое-какие детали
освоить нужно. Информацию по данному вопросу найти можно без особого труда, хотя, если человек ни разу не работал с данной технологией, он столкнется с некоторой разрозненностью и фрагментацией учебного материала.

Что такое защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)?

В любой протяженной электрической цепи существует угроза возникновения краткосрочных импульсов, вызванных накоплением заряда (увеличения разности потенциала — перенапряжения) с последующим разрядом. Ниже приводятся причины возникновения коротких импульсов перенапряжений.

• Удар молнии поблизости от объекта, в том числе в молниеотвод вызывает электрический импульс и электромагнитное возмущение, что создает наведенную ЭДС в кабеле.
• Накопление статического электричества, вызванное ионизацией воздуха и другими внешними явлениями, приводит к появлению импульсов статического напряжения, способных вывести из строя оборудование.
• Перенапряжения вследствие коммутаций и переключений оборудования, например, коммутация патчкордов в кроссовой, включение дополнительных устройств питания, включение и отключение мощной нагрузки приводит к возникновению переходных процессов в электрических цепях с резкими скачками напряжения импульсного характера, что может привести к выходу из строя оборудования.

Примечание. Из-за ряда причин: удар молнии поблизости от объекта во время грозы, а также ионизации воздуха и накопления атмосферного электричества перед грозой такой вид защиты иногда называют «грозозащита». Не следует путать данный термин с термином «молниезащита» — то есть с защитой от непосредственного удара молнии.

Для предотвращения подобных угроз применяются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Существует два варианта защиты (УЗИП): приобретение и установка внешних устройств и встраивание защиты в устройства с PoE.

Основные характеристики

Взаимодействие активного инжектора с питаемой IP-видеокамерой на физическом уровне осуществляется согласно стандартам IEEE:

1. 802.3af, тип 1 на 2 витые пары, максимальная мощность источника 15,4 Вт, на камере 12,95 Вт. Диапазон напряжения на камере 36-57 В, номинальное значение 48 В. Падение напряжения на расстоянии 100 м между адаптером и камерой принимается равным 8 В, соответственно нижний предел напряжения на инжекторе составит 44 В. Максимальный ток 350 мА.
2. 802.3at (POE+), тип 2 на 2 пары, на 30/25,5 Вт. Нижняя граница по сравнению с предыдущим стандартом выше и составляет 42,5/50 В. Верхняя граница такая же: 57 В. Ток 600 мА.
3. 802.3bt (POE++), для питания мощных камер с POE. Тип 3 на 4 пары рассчитан на 60 Вт и ток 600 мА, тип 4 на 4 пары выдает 90 Вт и ток 960 мА. Напряжение соответствует стандарту 802.3at.

Нормы IEEE предусматривают подачу питающего напряжения по следующему алгоритму:

1. Если камера не поддерживает технологию POE, то питание на нее подано не будет.
2. Если LAN-порт камеры рассчитан на прием питающего напряжения, инжектор установит класс питания, чтобы подать вольтаж нужной величины.
3. Если устройство не потребляет энергию или перестало ее потреблять, подача питания на него прекращается.
4. При перегрузке электроэнергия отключается.

Инжектор POE может снабжать электропитание IP-камерами и экономить больше пространства.

В схемах подключения видеокамер провода соответствуют перечисленным требованиям:

1. Жила должна быть полностью медной, а не биметаллической.
2. Сопротивление < 9,38 Ом на 100 м.
3. Толщина проводника — 0,51 мм или больше. В американской системе это соответствует калибру 24 AWG.
4. Категория витой пары — не ниже 5е.
5. Производитель выбирается из числа проверенных, иначе подделки послужат причиной выхода из строя сетевых элементов.

Пассивные девайсы работают в диапазоне от 18 до 48 В и не поддерживают правила и протоколы IEEE, за некоторыми исключениями. Так, разработчики той или иной компании-производителя пассивных устройств могут добавить к функционалу анализ электрических параметров линии и защиту от короткого замыкания. Стандарты IEEE при этом не выдерживаются, поскольку фирменное устройство по финансовым соображениям предназначено для работы в среде изделий этой же компании.

Как работает PoE инжектор?

Когда Ethernet коммутаторы или другие устройства не имеют функции PoE, но нуждаются в поддержке PD (Питаемое Устройство), таких как IP камеры PoE, точки беспроводного доступа PoE и т. Д., PoE инжектор может помочь передавать как мощность, так и данные на эти PD до 100 метров. Обычно PoE инжектор преобразует переменный ток в постоянный ток, поэтому он может быть источником питания для низковольтных устройств PoE.

PoE инжектор превосходен в отправке данных, предоставляя PoE стандартным PoE и PoE +-совместимым устройствам. Если у вас есть не PoE-коммутатор, PoE инжектор может использоваться для питания устройств, таких как точки беспроводного доступа. Здесь мы иллюстрируем шаги для питания IP камеры (это могут быть другие устройства с поддержкой PoE) с помощью инжектора PoE и сетевого коммутатора, не поддерживающего PoE. Все, что вам нужно, это IP камеры, PoE инжекторы (зависит от количества работающих IP-камер), стандартный сетевой коммутатор и кабели Ethernet Cat5e, Cat6 или Cat6a.

1. Протестируйте все оборудование, чтобы убедиться, что IP камера, PoE инжектор и управление камерой работают. Выполните все настройки видео и сети перед установкой IP камеры.

2. Подключите Ethernet кабель к порту Power/PoE инжектора PoE и к порту PoE IP камеры.

3. Установите вашу IP-камеру в месте, где достаточно света, чтобы она могла захватить четкое изображение на экране.

4. Подключите другой Ethernet кабель, чтобы соединить порт Ethernet/Data инжектора и коммутатор Ethernet.

5. Подключите шнур питания инжектора к локальной электрической розетке переменного тока.

В противном случае, вы можете обратиться к видео ниже, чтобы узнать, как использовать PoE инжектор.

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:

• выпрямитель, преобразующий переменное напряжение электросети в постоянное, например 48 В;
• защитный контур;
• гальваническую развязку.

POE инжекторы используются для добавления электрического питания в сетевой кабель для питания устройств.

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.

Какие требования к кабелю?

Для подключения при питании через PoE используется витая пара не ниже cat.5e.

Важно. Проводники должны быть медными, а не омедненными, толщиной не менее 0,51 мм (24 AWG)

Сопротивление в проводниках не должно превышать 9,38Ом/100 м.

Обычно на практике рекомендуют не использовать кабели длиной более 75м, хотя стандарты 802.3af и 802.3at говорят о поддержке 100м. В случае с Passive PoE практические рекомендации носят ещё более пессимистичный характер — реальная длина кабеля для нормальной работы не должна превышать 60м.

Однако специальные коммутаторы, например, управляемые GS1350 Extended Range Essentials могут поддерживать устройства на расстоянии 250м при скорости 10Mb/s.

Рисунок 3. Иллюстрация работы Extended Range.

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:

1. рое инжектор. Назначение — подача напряжения в сеть Ethernet для организации питания прибора;
2. сплиттер. Назначение — выделение из потока постоянного напряжения. Чаще это 12 В. Помогает питать приборы, в которых отсутствует поддержка PoE;
3. удлинители Назначение — увеличения расстояния, на которое передается информация и напряжение по Ethernet. Это оптимальное решение, если ip камера находится далеко —можно увеличить линию на 100-200 метров. У удлинителей нет своего питания, они забирают часть передаваемой мощности.

Причина — применение высокочастотных трансформаторов. Напряжение поступает на центральные отводы и не влияет на высокочастотные сигналы. Реализация питания по витой паре зависит от распиновки.

пример 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:

• 0 — 15,4 Вт;
• 1 — 4,5 Вт;
• 2 — 7 Вт;
• 3 — 15,4 Вт;
• 4 — 30 Вт.

Если в результате согласования выявится перегрузка тока, напряжение с провода снимается (за 0,5 секунды).

Соображения по поводу покупки инжекторов PoE

Перед покупкой инжектора PoE, вы должны убедиться, что он подходит именно вам. Итак, что делает правильный PoE инжектор? Вы должны рассмотреть эти три аспекта, прежде чем сделать выбор.

• Количество PD: сли имеется только один PD, достаточно инжектора PoE с одним портом. Для нескольких PD количество портов инжектора PoE должно соответствовать количеству инжекторов.

• PoE порт питания – PoE vs PoE+: Убедитесь, что стандарт вашего PoE инжектора соответствует вашим PD. Существует два основных стандарта PoE — 802.3af (PoE), 802.3at (PoE+), 802.3bt (PoE++). Они поддерживают источник питания до 15,4 Вт, до 30 Вт и до 60 Вт/100 Вт соответственно.

• Напряжение питания: Убедитесь, что напряжение вашего инжектора PoE соответствует питанию ваших устройств. Например, большинство камер PoE безопасности используют 12 или 24 вольт. Всегда проверяйте технические характеристики источника питания вашего инжектора PoE, чтобы они соответствовали тем, которые есть в ваших камерах, чтобы избежать перегрузок или проблем с эксплуатацией.

ЧАВО по инжекторам PoE

Q: Можно ли использовать PoE инжектор для питания гигабитного коммутатора?

A: Ответ отрицательный, если только у вашего коммутатора нет порта, который обеспечивает питание PoE.

Q: Скажите, есть ли у инжектора PoE управляемые порты

A: PoE инжектор не имеет управляемых портов. PoE инжектор может напрямую подавать питание на PoE PD через источник питания, подключи и играй. Он имеет функцию защиты от короткого замыкания и может напрямую подавать питание постоянного тока на устройства беспроводной сети и устройства наблюдения. Если вам нужна функция управления, вы можете выбрать переключатель PoE.



Корпоративная сеть

Типы PoE инжектора

Активный vs. Пассивный

Если ваш PoE инжектор использует стандарт PoE IEEE802.3af или IEEE802.3at (или недавно выпущенный IEEE802.3bt), считается, что он использует активный PoE. 802.3af/at/bt выполняет квитирование между отправляющим и принимающим устройства PoE и не включается, если принимающее устройство не обеспечивает правильное подтверждение. Это означает, что 802.3af/at/bt проверит поступающее питание и, если питание не соответствует требованиям устройства, оно не будет включено, обеспечивая безопасность устройства PoE. Как правило, напряжение PoE 802.3af/at/bt всегда будет от 44 до 57 вольт постоянного тока.

Пассивный PoE инжектор обычно представляет собой PoE инжектор, который использует PoE, который не соответствует стандарту 802.3af, 802.3at или 802.3bt. Пассивные устройства PoE обычно работают от 18 до 48 вольт постоянного тока. Если подключено неправильное напряжение, это может привести к необратимому электрическому повреждению устройства.

12В vs 24В vs 48В PoE инжектор

PoE инжекторы в основном можно разделить на 12 В, 24 В и 48 В в зависимости от выходного напряжения, которое они могут обеспечить. Приобретая PoE инжектор, вы должны учитывать его напряжение в соответствии со стандартом напряжения устройства PoE, которое необходимо запитать.

Фактически, в дополнение к двум вышеуказанным категориям, PoE инжектор также можно разделить в соответствии с номерами портов, такими как однопортовый PoE инжектор, 8-портовый PoE инжектор и т. д.

Ну и напоследок ответ на вопрос: какие устройства выбрать?

Выбор питающего устройства

Когда говорят о выборе устройства-источника для питания PoE, имеют в виду end-span, и обычно это коммутатор. Коммутатор — самый используемый вариант, они применяются и в IP телефонии, и видеонаблюдении, и при развешивании точек доступа, и при расстановке всевозможных датчиков охранных систем, контроллеров СКУД и так далее.

Тут важно учитывать несколько факторов:

1. Совместимость сверху вниз. То есть более современное устройство, поддерживающее последний стандарт IEEE 802.3bt может использоваться для подключения и питания более старых устройств. А вот наоборот — нет.
2. Удаленность PD (питаемых устройств). Помимо длины, которая есть «здесь и сейчас», стоит задуматься о будущем. Например, если будет расширяться складская территория, или намечается переезд офиса. Лучше заложить некоторый запас характеристик «на перспективу».
3. Управление устройствами. Помимо варианта ««зайти» на коммутатор и вручную выключить-включить питание», существуют и другие возможности управления, например, с использованием протокола LLDP для видеокамер.
4. Защита от импульсных перенапряжений (УЗИП) и других вредных факторов.

У Zyxel есть коммутаторы, которые советуют всем указанным выше требованиям. Это модели новой серии GS1350. Мы уже писали о них ранее Данная серия изначально позиционировалась как «Смарт-управляемые коммутаторы для систем видеонаблюдения» Однако они без проблем применяются и для других случаев, например, для питания телефонов, точек доступа и других устройств с PoE.

Рисунок 4. Специализированный управляемый коммутатор PoE GS1350-26HP.

Неуправляемые коммутаторы серии GS1300 также являются неплохим выбором. Подборку специализированных коммутаторов от Zyxel можно посмотреть на рисунке 5.

Рисунок 5. Модельный ряд управляемых и неуправляемых коммутаторов с поддержкой PoE от Zyxel.

Выбор устройства-потребителя

Обычно при выборе конечных устройств ориентируются на их потребительские характеристики, например, на качество картинки при выборе видеокамеры, поддержке Wi-Fi стандартов при выборе точек доступа и так далее.

Однако электропитание также накладывает свой отпечаток. Имеет смысл учитывать следующие факторы:

1. Экономичность устройства.
2. Возможности управления.
3. Цена и качество.

Важно! Несмотря на заявленную совместимость сверху вниз не стоит 100% уповать на эту возможность. В хорошем проекте источник питания и потребители должны поддерживать один стандарт, желательно самый актуальный, иметь полную совместимость, приобретаться в расчёте на использование новых технологий, например, Wi-Fi 6

Переделка целого куска инфраструктуры, гордо именуемая «модернизацией», чаще всего обходится дороже, чем некоторые дополнительные затраты на этапе внедрения.

Для чего это нужно?

Как писал поэт Владимир Маяковский: «Если звезды зажигаются, значит это кому-нибудь нужно». Ниже приводятся преимущества использования данной технологии.

Подключение устройств в труднодоступных местах

Например, на рабочем месте пользователя предусмотрены только две розетки: для монитора и системного блока. Часто такие требования возникают не из-за ошибки в планировании, а диктуются отраслевыми, региональными и другим стандартами ИТ-безопасности, пожарной безопасности, охраны труда и так далее.

Другой пример — если видеокамера или точка доступа закреплена под потолком, туда бывает сложно протянуть ещё и провод питания.

Управление по питанию

Вторая польза заключается в том, что PoE позволяет управлять устройством по питанию, например, временно отключать, включать или выполнять перезапуск (при зависании, обновлении или другой необходимости).

Это удобно, если приходится работать удалённо, или, когда устройства находятся в труднодоступных местах.

Особенно это полезно при работе с точками доступа, которые могут находиться на значительном расстоянии или вообще скрыты где-нибудь над фальшь-потолком.

Примечание. Практически все современные точки доступа от Zyxel поддерживают PoE
и в том числе новые модели с поддержкой Wi-Fi 6: как самые «бюджетные» NWA110AX так и более продвинутые WAX650S и WAX510D

Рисунок 1. Двухдиапазонная точка доступа 802.11ax (Wi-Fi 6) NWA110AX.

Упрощение обслуживания

Помимо удобства эксплуатации, применение PoE позволяет снять головную боль в плане закупки и ремонта адаптеров питания, обеспечения пользователей розетками, например, через приобретение PDU (проще говоря, «переносок-разветвителей). Меньше узлов — меньше точек отказа — меньше звонков в техподдержку.

Электробезопасность

Кто бы что ни говорил, а 220 Вольт — это много. Это больно бьёт, это убивает. А вот 57 вольт, что является максимумом для PoE — тоже неприятно опасно, но уже не так сильно. В некоторых организациях для того, чтобы сисадмин выполнял работу ещё и электрика — нужен специальный допуск. Регламентируется это всё теми же отраслевыми и региональными стандартами. А с PoE — ничего такого отродясь не знали. Слаботочка — она и есть слаботочка.

Эстетика

Техническому персоналу что в первую очередь нужно? Лишь бы работало. Но некоторым особенно продвинутым «товарищам» нужно, чтобы это было еще и «красиво». Например, чтобы «лишние» провода не свисали. Или чтобы всё одного цвета было. А PoE избавляет от этих самый «лишних» проводников. Особенно чувствительны к этому разного рода проверяющие, комиссии и «большое начальство».

РОЕ-инжектор что это?

PoE инжектор

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.

А что делать, когда нужно подключить устройства без поддержки PoE, а розетки для адаптера электропитания не предусмотрено?

Для таких ситуаций служит Passive PoE с использованием PoE сплиттера.

В этом случае источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по свободным проводникам витой пары при помощи PoE сплиттера.

PoE сплиттер разделяет поступающий по витой паре сигнал на данные и питание (12В-24В). Таким образом становится возможным подать питание и интегрировать в существующую инфраструктуру устройство без поддержки PoE. При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать мощность источника питания, и его потребителя.

PoE Injector Types

Active vs. Passive PoE Injector

A PoE injector follows the PoE standard IEEE802.3af, IEEE802.3at, or IEEE802.3bt—use active PoE. 802.3af/at/bt as a handshake between the power sending and receiving PoE devices. The 802.3af/at/bt injector won’t power up if the receiving device doesn’t provide the proper acknowledgment, which means the PoE injector will check the power coming in and if the power doesn’t meet the device requirements it won’t get powered up, ensuring the safety of the PoE device. Normally, 802.3 af/at/bt PoE voltage will always be 44 to 57 volts DC.

A passive PoE injector, however, adopts PoE technology that does not conform to the 802.3af, 802.3at, or 802.3bt standard. Passive PoE devices usually run on 18 to 48 volts DC. If the wrong voltage is connected, it may cause permanent electrical damage to the device.

12V vs 24V vs 48V PoE Injector

PoE injectors can mainly be divided into 12V, 24V, and 48V according to the output power voltage they can provide. When purchasing a PoE injector, you need to consider the voltage of it with the voltage standard of the PoE device which needs to be powered.

Actually, in addition to the two categories above, the PoE injector can also be divided according to the port numbers, such as single-port PoE injector, 8-port PoE injector, etc.

Терминология: End-span и Mid-Span

End-span — устройство обеспечивающее подачу электропитания от начала кабельной
линии.

Классический пример: коммутатор IP телефонии обеспечивает электропитание небольшой сети стационарных телефонов в пределах офиса.

Другой пример — система видеонаблюдения на небольшом складе, где видеокамеры получает электропитание от коммутатора через PoE

Обычно в таких системах не предусмотрено дополнительных устройств для усиления питающего сигнала.

Mid-span — когда питающее устройство, подключается не с начала кабельной линии, а дополнительно между коммутатором и конечным устройством. Например, питание видеокамеры через инжектор, который включается после коммутатора в промежуточном кроссовом шкафу.

Ещё немного терминологии:

• PSE (Power Source Equipment) — питающее оборудование.
• PD (Powered Device) — питаемое устройство.

Преимущества и недостатки

Оценка сетевых элементов зависит от применения. То, что в одних схемотехнических решениях является достоинством, в других превращается в недостаток, например:

Если потребовалось подключить дополнительное устройство, но все порты свитча заняты. В этом случае покупка и настройка нового коммутатора обойдутся существенно дороже, чем приобретение инжектора, что является несомненным преимуществом последнего.
Подключаемые камеры имеют различные требования к электропитанию, которые достаточно просто удовлетворить с помощью активных и/или пассивных адаптеров.
Для питания мощных видеодевайсов ресурса свободных портов свитча может не хватить, в то время как, например, инжектор на 24 порта имеет ресурс в 400 Вт и стоит от 5 до 10 раз меньше, чем аналогичный свитч с мощностью всего 195 Вт.
Если алгоритм работы сети не предполагает наличия коммутатора, то правильным решением будет введение в структуру инжекторов.
Выход коммутатора POE из строя может нанести существенно больший ущерб питанию видеокамер, чем поломка отдельного инжектора.
Активные адаптеры не подходят для питания низковольтных камер. В этом случае необходимы пассивные девайсы

В то же время их применение требует осторожности, чтобы не вывести из строя видеокамеру из-за несоответствия электрических параметров.
Второй сетевой уровень прозрачен для инжекторов, поэтому они не вносят нарушений в логическую плоскость сети. Для взаимодействия с IP-камерами на уровне L2 необходим соответствующий коммутатор.

How to Use a PoE Injector?

PoE injector excels in sending data while providing PoE to standard-based PoE, PoE+, and PoE++ compliant devices. In a practical application scenario, a PoE injector functions as an intermediary to connect non-PoE switch and PoE compliant devices. The devices like IP cameras or wireless access points will be powered by the PoE injector.

Take an IP camera as an example, the powering steps will be illustrated in the following. All you need is IP cameras, PoE adapters (depending on the number of powered IP cameras), standard network switch and Cat5e, Cat6 or Cat6a Ethernet patch cables.

1. Test all equipment to ensure the IP camera, PoE injector, and the management of the camera is working. Make all video and network configurations before mounting the IP camera.

2. Plug the Ethernet cable into the PoE injector’s Power or PoE port and into the IP camera’s PoE port.

3. Mount your IP camera in the place where adequate light is available so it could capture a clear image on the screen.

4. Plug another Ethernet cable to connect the injector’s Ethernet or Data port and the Ethernet switch.

5. Plug injector power cord into a local AC electrical outlet.

Основные характеристики

Основными параметрами, по которым выбирается poe коммутатор для видеонаблюдения, являются:

• число портов, есть приборы на 8 портов и более. Существуют устройства poe с 16 портами, выбор обусловлен количеством подключаемой аппаратуры;
• скорость портов. — 10/100/1000 Мб;
• мощность портов. Находится в пределах 15,4-30 Вт
• требуемое расстояние передачи питания для ip камер.

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.

Устройства PoE

В схеме питания через стандартные PoE применяется следующее оборудование:

1. PoE-инжектор — питает сетевые устройства через патч-корд витой пары. С его помощью можно запитать камеру видеонаблюдения, работающую по стандартам PoE.
2. PoE-сплиттер — принимает запитанный Ethernet-кабель и разветвляет его на линию постоянного напряжения 12В и линию передачи данных 100 Мбит/сек.
3. PoE-экстендер или удлинитель — увеличивает расстояние передачи информации и питания с помощью патч-корда для сети.

Инжектор

Адаптер позволяет PoE-потребителей подключать к обычным коммутаторам. Форм-фактором отличается, например:

1. Обычный силовой блок, спаянный с адаптером.
2. Блок питания отдельный от адаптера.
3. Инжектор, встроенный в силовой блок.

Схема подключения адаптера к конечному устройству с поддержкой необходимых стандартов.

Сплиттер

Разветвитель канала питания и данных позволяет подключить камеры без поддержки стандартов передачи питания по Ethernet. Разветвитель имеет порт и два коннектора.

Схема подключения IP-камеры видеонаблюдения стандартна для всех решений.

Удлинитель

Так как передача сигнала в сетевом кабеле cat.5e (в построении сети он используется в 99% случаев) без потерь ограничена 100 метрами, удлинители позволят увеличить линию передачи сигнала на 100 метров. На входе экстендер принимает сигнал и повторяет на выходе точно так, как это делает инжектор. Удлинители не запитываются отдельно, они забирают часть приходящего питания по линии PoE (до 2 Вт). Поэтому, на выходе часть мощности снимается, но увеличивается длинна линии связи в 2 раза.

Удлинитель имеет компактный корпус.

Некоторые модели позволяют на вход принимать 1 линию и разветвляют ее на две или более. Обычно, такие экстендеры оснащены светодиодной индикацией и небольшими тумблерами для регулирования передачи данных каждого выходного порта.

Схема подключения выглядит так.

Что такое PoE инжектор?

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.

PoE инжектор имеет следующие преимущества:

Компактный форм-фактор: Благодаря небольшим габаритам PoE-инжектор можно расположить практически где угодно – этот лёгкий, миниатюрный прибор способен поместиться в человеческую ладонь.

Снижение финансовых затрат на установку оборудования: Реализация питания при помощи технологии PoE посредством PoE-инжектора особо актуальна для радиомостов, IP- и аналоговых видеокамер, которые в большинстве случаев устанавливаются на улице, и является экономически выгодным решением, в отличие от прокладывания отдельной электрической проводки

И самое важное, коммутатор с PoE обычно в два раза дороже аналогичного, но без PoE.

Защита оборудования от сетевых перепадов и короткого замыкания: При нестабильно работающей проводке очень важно предупредить перегорание печатных плат в случае перепада напряжения. PoE-инжектор поставляет стабильно одинаковый уровень мощности на питаемое устройство, тем самым предотвращая сбои в работе или даже его поломку.

What Is a PoE Injector?

A PoE injector, also called midspan or PoE adapter, can be implemented to make a non-PoE compatible switch work with PoE devices by powering compliant devices over a single Ethernet cable.

PoE adapter benefits are presented as follows:

• Ease of installation: simply connect the PoE injector to the PoE endpoint and to an Ethernet switch to provide data and power.

• Flexible to network expansion: PoE injectors add PoE capability to non-PoE Ethernet switches, which extends the network connection distance and provides combined power and data over Ethernet cable to end devices for a better connection.

• Minimal investment budget: Utilizing the existing Ethernet equipment and cabling infrastructure, the relevant costs will be minimized in a PoE injector solution.