Wie wird die IP-Kamera mit Strom versorgt? Gängige Methoden zur Stromversorgung von IP-Kameras
In diesem Artikel betrachten wir die Aspekte der Anwendung und des Zwecks der PoE-Technologie, die Prinzipien der Stromversorgung der Leitung und die Auswirkungen der Implementierung auf das Stromversorgungsnetz.
Der im Juli 2003 verabschiedete IEEE 802.3af-Standard definiert, wie Geräte, die mit einem Ethernet-Netzwerk verbunden sind, über ein Datenkabel mit Strom versorgt werden.
Wikipedia definiert PoE wie folgt:
Power over Ethernet oder PoE ist eine Technologie, die die Übertragung von elektrischer Energie zusammen mit Daten zu einem entfernten Gerät über ein Standard-Twisted-Pair-Kabel in einem Ethernet-Netzwerk ermöglicht. Diese Technologie ist für IP-Telefonie, Zugangspunkte zu drahtlosen Netzwerken, Webkameras, Netzwerk-Hubs und andere Geräte vorgesehen, zu denen es unerwünscht oder unmöglich ist, ein separates elektrisches Kabel zu verlegen.
Von wo aus wird sofort klar, zu welchem Zweck diese Technologie erfunden wurde – wer will schon das Stromkabel zu einer Webcam oder einem VoIP-Gerät ziehen und damit das Kabelmanagement eines Büros oder Zuhauses erhöhen.
Richtig, es ist notwendig, PoE überall und überall sorgfältig einzuführen, weil es hektisch ist. diese Umsetzung erfordert eine Überarbeitung der Themen Stromversorgung und Kühlung (wir sprechen natürlich von industrieller Umsetzung)
Wenn Sie die erhöhten Anforderungen an Stromversorgung und Kühlleistung nicht berücksichtigen, sollten Sie sich auf unerwartete Ausfälle und Gerätestörungen einstellen. Da PoE häufig in Kommunikations- und Zugangskontrollsystemen verwendet wird, machen sich die negativen Auswirkungen solcher Ausfälle besonders bemerkbar.
Wie wird die Leitung mit Strom versorgt?
Für die Stromversorgung eines Ethernet-Netzwerks stehen folgende Methoden zur Verfügung:- Schalter mit Spannungsversorgung zum Netz;
- "Power Injector" zwischen Schalter und Kreuz installiert;
- Kreuz mit Spannungsversorgung zur Leitung;
- "Power Injector" für eine Leitung (letztere versorgt PoE-kompatible Geräte in Netzwerken mit Strom, die eine solche Unterstützung nicht bieten)
Die PoE-Technologie hat keinen Einfluss auf die Qualität der Datenübertragung. Für seine Implementierung werden die Eigenschaften der Ethernet-Physical-Layer genutzt:A) Die Verwendung von Hochfrequenztransformatoren an beiden Enden der Leitung mit einem zentralen Abgriff von den Wicklungen. Den Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen dieser Transformatoren wird eine konstante Speisespannung zugeführt, die auch empfangsseitig von den Mittelanzapfungen abgenommen wird. Die Verwendung von Mittelanzapfungen von Signalübertragern ermöglicht es, ohne gegenseitige Beeinflussung sowohl hochfrequente Daten als auch eine konstante Versorgungsspannung über ein Adernpaar zu übertragen.
C) Verwendung von freien Adern für den Stromanschluss. Moderne 100Base-TX-Ethernet-Kabelnetzwerke bestehen aus vier Paaren, von denen zwei nicht verwendet werden.
Dementsprechend gibt es zwei Möglichkeiten, das PSE mit Strom zu versorgen:
- A - zu verdrillten Paaren, die Daten übertragen
- B - für unbenutzte Paare im Kabel
PSE-Geräte (Injektoren) unterscheiden sich je nach Option A oder B, während Splitter, also PD-Geräte, universell sind. Das PD-Gerät muss in der Lage sein, Strom in irgendeiner Weise aufzunehmen, auch wenn die Polarität umgekehrt ist (z. B. wenn ein Computer-zu-Computer-Crossover-Kabel verwendet wird). Wichtig ist, dass das PSE das Kabel nur dann mit Strom versorgt, wenn das angeschlossene Gerät ein PD-Gerät ist. Somit werden Geräte, die den PoE-Standard nicht unterstützen und versehentlich an das PSE-Gerät angeschlossen werden, nicht beschädigt. Das Verfahren zum Anlegen und Trennen der Stromversorgung des Kabels besteht aus mehreren Schritten.
Das maximal zulässige Leistungsniveau beträgt etwa 15-16 W pro Port bei einem Strom von 350 mA und einer Spannung von 48 V. Basierend auf diesen Einschränkungen entsteht eine Liste von Geräten, die mit dieser Technologie betrieben werden können.
Ein typisches IP-Telefon verbraucht bis zu 5 Watt Strom, ein videofähiges IP-Telefon wie ein RFID-Tag-Lesegerät oder eine fest installierte CCTV-Kamera verbraucht 10-12 Watt, ein drahtloser Zugangspunkt, Kartenleser oder ein elektromechanisches Schloss 8 bis 12 Watt.
Eine kommende Version des PoE+-Standards (IEEE 802.3at) ermöglicht Geräten bis zu 30 W bei der Datenübertragung über zwei Paare (10BaseT und 100BaseTX) und Geräten bis zu 60 W bei der Übertragung über alle vier Paare (für Gigabit Ethernet 1000BaseT). So können Wireless Mesh Network Access Points mit einer Leistung von bis zu 50 W, gesteuerte Videoüberwachungskameras mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 20 W und andere ausreichend leistungsstarke Geräte über eine einzige Leitung mit Strom versorgt werden.
Worauf muss ich bei der Implementierung von PoE in einem Firmennetzwerk achten?
Nehmen wir an, unser Büro hat 50 Maschinen. Es gibt zwei 48-Port-Switches und einen „Injector“ zur Spannungsversorgung von Geräten mit PoE-Unterstützung. Und nehmen Sie an, dass unsere Geräte nicht mehr als 7 W Leistung benötigen.
Ohne den Einsatz der PoE-Technologie wird der Stromverbrauch kleiner Büroschaltgeräte 90 Watt nicht überschreiten. Eine USV mit 500 W/750 VA reicht aus, um diese Last zu unterstützen.
Wenn wir jedoch alle Telekommunikationsgeräte, Webcams und andere zusätzliche Geräte über die USV mit Strom versorgen, müssen wir die erhöhte Last (für ein kleines Büro mit 50 aktiven Geräten etwa um das Sechsfache erhöhen) der USV berücksichtigen , was dazu führen kann, dass die USV durch ein leistungsstärkeres Gegenstück ersetzt wird.
Es kann auch erforderlich sein, eine Wärmeableitungsberechnung durchzuführen, da Eine neue USV im Batterielademodus erzeugt mehr Wärme.
Normen und TypenPoE
Heutzutage gibt es mehrere Arten von PoE-Technologie, die sich alle erheblich unterscheiden. Der Grund dafür ist wie folgt. Als sich die IEEE dennoch entschied, zur Standardisierung der PoE-Technologie überzugehen, war ihr Erscheinen schon lange her, und viele Unternehmen hatten bereits ihre eigenen PoE-Lösungen entwickelt und implementiert. Als Beispiel führte Cisco im Jahr 2000 die Implementierung von Power over Twisted Pair ein. Aber auch nach der Standardisierung von IEEE 802.3af bereits im Jahr 2003 und IEEE 802.3at im Jahr 2009 führen die Hersteller weiterhin neue Entwicklungen in PoE ein. Hauptsächlich aufgrund der hohen Kosten vollwertiger 802.3af- und 802.3at-Standards suchen Kunden zunehmend nach Budgetlösungen.
Daher gibt es mehrere Möglichkeiten für PoE:
- 802.3af-Standard,
- 802.3at-Standard,
- proprietäre private Standards, von denen der weltweit bekannteste Passive PoE ist.
802.3af und 802.3at sind aktives PoE, während passives PoE passiv ist.
Die eigentliche Umsetzung der Stromversorgung über ein Netzwerkkabel (Twisted Pair) unterscheidet sich in der Art der Pinbelegung. Und je nach Spannung am PoE-Port wird in Klassen eingeteilt.
All dies sollte im technischen Datenblatt des Geräts angegeben werden, um die richtige Geräteauswahl zu ermöglichen.
Aktive StandardsPoE - IEEE 802.3af und 802.3at
Der Hauptvorteil dieser PoE-Quellen ist ihr intelligenter Arbeitskreislauf, der dazu beiträgt, dass die Geräte länger halten, Energie sparen und Ausfälle vermeiden.
Bevor also das gewünschte Gerät mit Strom versorgt wird, prüft die 802.3af / an der Standard-PoE-Quelle selbst (möglicherweise ein Adapter oder Switch) Folgendes und findet Folgendes heraus:
1. Unterstützt das Gerät die PoE-Technologie? Ohne sie wird Strom über Twisted-Pair einfach nicht geliefert.
2. Überprüfen Sie, welche Spannung das Gerät verbraucht. Und nach dem Einstellen der Leistungsklasse liefert es nur den gewünschten Spannungswert an den angeschlossenen Port.
3. Braucht das Gerät Strom, ist es eingeschaltet. Wenn die Antwort nein ist, wird kein Strom über das Kabel geliefert.
4. Ob es einen Neustart des Geräts gab. Wenn die Antwort positiv ist, wird die Stromversorgung gestoppt.
PaParameter
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Passives PoE
Passives PoE ist ein deutlich billigeres Analogon der Standards 802.3af und 802.3at. Passive Stromversorgung kann die Gerätekosten erheblich senken. Gleichzeitig überprüfen solche Geräte jedoch nicht das Gerät, das Strom über ein Twisted Pair benötigt, auf Stromverbrauch und seinen Zustand. Das heißt, die Spannung wird einfach konstant zugeführt. Es besteht die Gefahr einer Geräteinkompatibilität, die entweder zu einem sofortigen Ausfall führt oder das Gerät wenig später durch Überhitzung der Platinen und deren Verbrennung ausfällt.
Führende Hersteller erweitern die Passive PoE-Technologie um nützliche Funktionen. Hier ist ein Beispiel für ein MikroTik-Gerät mit PoE-Ausgang. Dieser PoE-Ausgang kann erkennen, ob ein Gerät mit dem Port verbunden ist, und auch von einem Kurzschluss oder einem Neustart erfahren. Bei einigen anderen MikroTik-Geräten können Sie diese Funktionen steuern. Sie können PoE an Ports ein- und ausschalten, Modi ändern und so weiter. Nur sprechen wir in diesem Fall nicht von gewöhnlichen PoE-Kabeln, sondern von PoE-Technologie in Routern, Switches und anderen Geräten.
Passive PoE-Quellen unterscheiden sich in Leistung, Strom und Spannung. Meistens produzieren Hersteller sie direkt für bestimmte ihrer Geräte. Aus diesem Grund muss eine PoE-Quelle speziell für ein bestimmtes Gerät ausgewählt werden.
Pinbelegungstypen
Es gibt auch eine Pinbelegung des dritten Typs, dh wenn jede Kabelader von vier Paaren zur Stromversorgung verwendet wird. Aber eine solche Pinbelegung ist selten und nur in der proprietären Implementierung von PoE. Das beste Beispiel wäre UPOE von Cisco.
Wenn Sie an beiden Enden des Netzwerks Netzwerkgeräte installieren, die den 802.3af- oder 802.3at-Standard unterstützen, ist die Art der Pinbelegung in diesem Fall eigentlich nicht wichtig, da der installierte PoE-Verbraucher mit jedem von ihnen funktioniert. Aber wenn die Standards unterschiedlich sind, dann ist das wichtig.
Kabel für PoE
Die Qualität von PoE hängt stark von der Qualität des Kabels und der Länge des Twisted Pair ab. Twisted Pair sollte wie folgt ausgewählt werden:
- Es müssen vier Paare vorhanden sein, dh ein verdrilltes Paar mit vier Paaren und nicht niedriger als cat.5e;
- Twisted-Pair muss aus Kupfer sein, nicht verkupfert;
- die Dicke der Leiter muss mindestens 0,51 mm (24 AWG) betragen;
- Der Widerstand in den Leitern sollte nicht höher als 9,38 Ohm / 100 m sein (wenn mehr, dann gibt es einen großen Leistungsverlust);
- vorzugsweise ein namhafter Hersteller.
Die Produkte unseres Herstellers sind perfekt. Sie produzieren ungeschirmte Außenkabel und geschirmte Innenkabel. Übrigens weisen wir darauf hin, dass die Verwendung eines geschirmten Kabels gemäß den Spezifikationen eines beliebigen Herstellers spezifiziert werden muss. Beispielsweise kann PoE des 802.3af- oder 802.3at-Standards bei einigen Gerätemodellen nur zusammen mit ungeschirmtem Twisted-Pair verwendet werden.
PoE-Länge
Die Standards 802.3af und 802.3at besagen, dass die Länge des Twisted Pair für PoE genau 100 m beträgt. In der Praxis hängt die maximale Länge eines Twisted-Pair jedoch von vielen Faktoren ab. Und all diese Faktoren sind möglicherweise nicht im Voraus bekannt:
- Leiterquerschnitt;
- Metallleiter;
- das Vorhandensein von Biegungen auf der Linie;
- Twisted-Pair-Unregelmäßigkeiten, Kabelknicke usw.
Bei passivem PoE sollte die Länge jedoch nicht mehr als 30-60 m betragen. Und es ist notwendig, die Linie unter Berücksichtigung des Folgenden zu berechnen:
- die vom Gerät verbrauchte Spannung unter Berücksichtigung der Spitzenlast;
- Ausgangsspannung der Quelle;
- der Widerstand des Twisted-Pair selbst und die Größe der Spannungsverluste in dieser Leitung.
PoE-Leistungsbudget
Zur Berechnung des PoE-Budgets benötigen Sie:
1. Berechnen Sie die Gesamtleistung aller PoE-Verbraucher ausnahmslos auf der bedienten Leitung. Sie müssen nach der Spitzenlast jedes Geräts kalkulieren und jedes Betriebsmittelmodul berücksichtigen.
2. Wählen Sie basierend auf der Betriebsanzeige eine PoE-Quelle aus. Gleichzeitig gilt es, auf die Leistung der einzelnen Ports zu achten, also welches Gerät zukünftig an welchen Port angeschlossen wird, und auch die Gesamtleistung der Quelle zu berücksichtigen, um die nicht zu überschreiten Gesamtleistung der Verbraucher. Und es ist wünschenswert, 25% für die Reserve hinzuzufügen. Der langfristige Betrieb der Leitung setzt voraus, dass die von der PoE-Quelle gelieferte Leistung jährlich etwa 10 % verliert.
3. Berücksichtigen Sie die Verlustleistung durch die Leitungslänge von der Quelle selbst bis zum direkten Verbraucher. Die Hauptsache hier ist der Widerstand des Leiters. Vergessen Sie neben den Standardwerten nicht, dass sich der Widerstand erhöht, wenn das Kabel erwärmt wird.
Der Hauptzweck besteht natürlich darin, die Sicherheit eines bestimmten Raums, Ortes oder Objekts zu gewährleisten. Fehlfunktionen oder Ausfälle der Netzteile, auch wenn sie scheinbar nicht so schwerwiegend sind, führen jedoch dazu, dass das anfänglich zuverlässige und hochwertige Videoüberwachungssystem absolut unbrauchbar wird, da es keinen Strom erhält.
Leistung der CCTV-Kamera
Der geeignetste Weg, um ein hochwertiges Videoüberwachungssystem zu erstellen, ist der Einsatz moderner hochauflösender Kameras. Solche Geräte zeichnen sich durch gute Bildschärfe und hohe Zuverlässigkeit im Betrieb aus. Die Notwendigkeit eines erheblichen Stroms zwingt die Besitzer solcher Systeme jedoch, die Stromversorgung digitaler Videokameras verantwortungsbewusst und genau zu organisieren.
Wie Sie wissen, kann sich die Videoüberwachung entweder innerhalb oder außerhalb eines bestimmten Raums befinden. Das Stromversorgungssystem für diese Kameras ist ähnlich unterschiedlich:
- in Räumen, in denen geheizt wird, besteht der Strombedarf nur direkt von den IP-Kameras selbst;
- Außenschaltkreise erfordern Nachtbeleuchtung und Heizung, daher müssen sie Bedingungen für eine erhöhte Leistung schaffen.
PoE-Stromversorgung für IP-Kameras
Durch das Aufkommen der Power-over-Ethernet-Technologie, kurz PoE, wurde es möglich, CCTV-Kameras, Access Points und IP-Telefonie mit Strom zu versorgen. Wie Sie wissen, stehen solche Geräte der Verkabelung eines separaten Kabels in der Nähe für die Stromversorgung ablehnend gegenüber, sodass durch den Einsatz von PoE-Technologien die Beeinträchtigung der Signalqualität durch externe Störungen ausgeschlossen werden konnte.
Ein zusätzlicher Vorteil der Stromversorgung zusammen mit Informationen über das gleiche Kabel sind reduzierte Installationskosten und reduzierte Installationszeit. Schließlich müssen Sie beim Erstellen eines Systems nicht viele Kabel verwenden.
Leider hat das Power-over-Ethernet-System auch seine Nachteile:
- Die mit Strom zu versorgende IP-Kamera muss diese Technologie unterstützen;
- Die Größe des Kabels, über das die Stromversorgung erfolgt, ist begrenzt - seine maximale Länge sollte bis zu hundert Meter betragen.
Bei der Auswahl des Kabels, das für das System verwendet wird, müssen Sie dessen Qualität und die Länge des Twisted-Pair-Kabels berücksichtigen. Es ist am besten, Produkte von zuverlässigen Herstellern zu kaufen, wählen Sie Twisted-Pair-Kabel aus Vollkupfer und nicht verkupfert. Die Leiter müssen eine Mindestdicke von 0,51 mm haben.
Stromversorgung über Twisted-Pair
Da die Länge des Ethernet-Kabels auf hundert Meter begrenzt ist, wurden von Fachleuten andere mögliche Lösungen vorgeschlagen, für deren Umsetzung zusätzliche Geräte erforderlich wären:
- Konverter verwenden. Diese Geräte arbeiten mit VDSL2-Technologie und ermöglichen die Übertragung von Informationen von IP-Kameras bei gleichzeitiger Stromversorgung über Twisted Pair. Wenn im Videoüberwachungssystem relativ wenig Strom verwendet wird, hilft diese Methode, das System in einer Entfernung von bis zu anderthalb Kilometern mit Strom zu versorgen.
- Einsatz von Repeatern. In diesem Fall werden spezielle PoE-Repeater verwendet (übersetzt aus dem Englischen - "Repeater"). Mit solchen Geräten können Sie Informationsflüsse und Stromversorgung empfangen und diese dann über ein Ethernet-Kabel an ein anderes Gerät übertragen.
- Ketten von Repeatern. Wenn Sie dem System mehrere Repeater auf einmal hinzufügen, können Sie die Entfernung von der Stromquelle zur Überwachungskamera um ein Vielfaches vergrößern.
Pinbelegung der IP-Kamera über Twisted Pair
Damit eine Überwachungskamera die PoE-Technologie unterstützen kann, muss diese Konformität gewährleistet sein. Dies geschieht in mehreren Stufen.
- Der erste Schritt besteht darin, einen Leistungscheck durchzuführen. Ein an das System angeschlossenes Gerät muss mit einer Spannung von 2,8 bis 10 Volt versorgt werden. Dann lässt sich bereits berechnen, welchen Widerstand das angeschlossene Gerät am Eingang unterscheidet. Wenn Sie die Anforderungen erfüllen, können Sie mit dem zweiten Schritt fortfahren.
- Das Gerät, das den Strom bereitstellt, hilft bei der Bestimmung, wie viel Strom das angeschlossene Gerät verbraucht. Dies ist notwendig, um diesen Wert später verwalten zu können. Je nachdem, welche Ergebnisse bei der Berechnung erzielt werden, also wie viel Watt die Überwachungskamera verbraucht, wird dem Gerät eine von fünf Klassen zugeordnet: von null bis vier.
- Der nächste Schritt besteht darin, eine Spannung von 48 Volt mit einem maximalen Anstieg von 400 ms anzulegen und den Betriebszustand der IP-Kamera zu steuern, d. h. die Stromversorgung endet, wenn:
- Strom für 75 ms wird mit mehr als 400 mA geliefert;
- Strom für 400 ms wird mit weniger als 5 mA geliefert;
- Der Widerstand der CCTV-Kamera erreicht innerhalb von 400 ms Parameter über 1980 kOhm.
Es gibt zwei Standards für die Power-over-Ethernet-Technologie. Gleichzeitig werden Videokameras für Überwachungssysteme sowie Access Points und IP-Telefonie nach IEEE 802.3af-Standard angebunden. Mit der PoE-Technologie nach diesem Standard können Sie bis zu 25,5 Watt Leistung bereitstellen. Die Produkte einiger Hersteller können bis zu 51 Watt pro Kabel liefern.
Die Pinbelegung erfolgt nach folgendem Szenario:
| Stift | Alternative | Zweiter Weg |
| Zuerst | vport + | |
| Zweite | vport + | |
| Der dritte | vport- | |
| Vierte | vport + | |
| Fünfte | vport + | |
| Sechste | vport- | |
| Siebte | vport- | |
| Achte | vport- |
Damit das Gerät auf diese Weise angeschlossen werden kann, muss es die Leistungsanforderungen erfüllen:
- Eingangsstromspitze - 400 mA;
- ausschalten - bei 30 Volt;
- Einschalten der Spannung - bei 44 Volt;
- eingangsspannung wird im Bereich von 36 bis 57 Volt geliefert;
- maximaler Stromverbrauch - bis zu 12,95 Watt;
- Widerstandsbereich - von 23,75 bis 26,25 kOhm;
- die maximale Startzeit bei mehr als 10 mA beträgt 300 ms.
Die Pinbelegung kann gemäß dem dritten Typ durchgeführt werden. Bei Verwendung dieser Option werden alle Kabeladern in vier Paaren verwendet, die für die Stromversorgung sorgen. Diese Pinout-Methode ist jedoch nicht so verbreitet, da sie nur bei der Implementierung der PoE-Technologie von Herstellern verwendet wird. Ein Beispiel ist die Verwendung der UPOE-Technologie in Geräten der Marke Cisco.
Wenn die im selben Netzwerk verwendeten Geräteelemente einen der Standards - 802.3at oder 802.3af - unterstützen, kann die Pinbelegungsmethode ignoriert werden. Sie können vernachlässigt werden, da das Gerät, das Strom über PoE verbraucht, nach der Installation entweder mit dem Standard oder einem anderen arbeiten kann. Die Art der Pinbelegung ist jedoch wichtig, wenn sich die Standards unterscheiden.
Netzteile
Eine kompetente Herangehensweise an die Auswahl einer bestimmten Stromversorgung sichert den langfristigen und zuverlässigen Betrieb des Videoüberwachungssystems und insbesondere der IP-Kameras. Wenn die Stromversorgung nicht zu den Parametern des Camcorders passt oder sich als minderwertig herausstellt, kann die Kamera ausfallen oder für die weitere Verwendung völlig ungeeignet werden.
Das Netzteil, das für eine Videoüberwachungskamera ausgelegt sein soll, muss genau die Parameter liefern, die die technische Anleitung des IP-Geräts fordert, und außerdem folgende Anforderungen erfüllen:
- Schutz vor möglichen Überlastungen oder Kurzschlüssen;
- die Fähigkeit, das System im kontinuierlichen Modus zu betreiben;
- stabile Arbeit.
Die Organisation der Stromversorgung über Twisted Pair vereinfacht die Organisation der redundanten Versorgung weitestgehend gegenüber dem Betrieb analoger Geräte. In diesem Fall können Sie sich auf die Verwendung einer unterbrechungsfreien Einheit mit einem speziellen PoE-Switch beschränken. In diesem Fall werden alle IP-Kameras mit diesem Switch verbunden. Die Verwendung eines solchen Schemas hilft, eine qualitativ hochwertige Stromversorgung ohne Unterbrechung zu organisieren.
Beim Kauf des Netzteils sollten Sie sich nicht für die günstigste Variante entscheiden, denn nur ein qualitativ hochwertiges Gerät erfüllt garantiert die Sicherheitsanforderungen und vermeidet schwerwiegende Probleme wie Feuer oder Entzündung. Es wird empfohlen, bei vertrauenswürdigen Einzelhandelsgeschäften einzukaufen, die Geräte auf professionellem Niveau verkaufen.
21. August 2013 Optionen zum Aufbau von IP-Netzwerken über große Entfernungen, Stromversorgung von Videokameras über PoE
Dieser Artikel ist für Fachleute hilfreich, die von analogen zu digitalen Lösungen wechseln. Zur visuellen Wahrnehmung des Materials sind einige Abbildungen aus dem Internet entnommen.
Trotz der Einfachheit der vom Markt angebotenen IP-Lösungen gibt es bestimmte Anforderungen bei der Verbindung zum Internet - die maximale Entfernung vom Knoten des Datenübertragungsnetzwerks zum Teilnehmergerät sollte 100 m nicht überschreiten. Diese Bedingung muss beim Bau beachtet werden IP-Videoüberwachungsnetzwerke.
Die folgende Abbildung zeigt eine Standard-IP-Systemlösung, die die oben genannten Anforderungen erfüllt.
Optionen zum Aufbau eines IP-Netzwerks
Nicht selten ist es beim Aufbau eines Netzwerks notwendig, IP-Kameras in größerer Entfernung vom Server und am besten mit Stromversorgung der Kamera über PoE zu installieren. Um diese Probleme zu lösen, gibt es drei Optionen, die jeweils von der Entfernung der Videokamera abhängen:
- die Verwendung zusätzlicher Netzwerkkomponenten, die die Übertragung von Video- und Kameraleistung über eine Entfernung von mehr als 100 m über ein Twisted-Pair-Kabel ermöglichen;
- Verlegung von Glasfaserkabeln;
- Nutzung des vorhandenen Internets.
Lassen Sie uns einen kleinen Exkurs machen und näher auf die PoE-Technologie eingehen.
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Strom über Ethernet - ist eine Technologie zur Stromversorgung von Netzwerkendgeräten über Ethernet, die sowohl eine Datenverbindung als auch eine Stromquelle für den Betrieb benötigen. Dies können Ethernet-Netzwerk-Switches, Wireless Access Points, IP-Kameras usw. sein. Der Vorteil der PoE-Technologie besteht darin, dass nur ein Kabelsatz für die Datenübertragung und die Stromversorgung verwendet wird. Der aktuelle IEEE802.3af-Standard für die Stromversorgung von Geräten über Ethernet wurde 2003 offiziell genehmigt.
Dies reduziert die Installationszeit und spart Geld bei den Kosten für Stromkabel und andere Komponenten. Eines der Hauptmerkmale von PoE ist die Möglichkeit seiner Anwendung nicht nur bei der Organisation neuer Netzwerke, sondern auch bei der Änderung bestehender. Meistens ist es beim Upgrade eines Netzwerks erforderlich, aktive Endgeräte genau dort zu installieren, wo keine Stromquelle in der Nähe ist und keine elektrischen Leitungen vorhanden sind. Dank der PoE-WLAN-Technologie kann beispielsweise der Access Point an Orten mit bestem Signalempfang installiert werden, und die IP-Kamera kann an einer beliebigen Stelle montiert werden, an der man gut sehen kann.
Mit der Ausweitung der Nutzung der PoE-Technologie ist der Bedarf an höherer Leistung ständig gestiegen, und es wurden mehrere neue Standards mit unterschiedlichen Leistungsstufen pro Port genehmigt: IEEE802.3af (15,4 W), IEEE802.3at PoE Plus (30 W), Ultra PoE (60-80 W), Mega-PoE (95 W).
Der neue IEEE802.3at-Standard unterscheidet sich von IEEE802.3af dadurch, dass zusätzlich zwei freie Kabelpaare 4-5 und 7-8 verwendet werden, um die über das Netzwerk übertragene Leistung zu erhöhen.
Erwägen Sie mehrere Optionen zum Aufbau erweiterter Netzwerke mit zusätzlicher Ausrüstung verschiedener Hersteller:
1. Installation von Einkanal-RepeaternDie maximale Länge eines Segments in einem 100Base-T-Netzwerk beträgt 100 m. Der PoE-Repeater bietet Ihnen die Möglichkeit, die Leitungslänge zu Netzwerk-Endgeräten zu verlängern, indem Sie die Segmente in Reihe schalten. Der PoE-Repeater stellt den bidirektionalen Datenfluss wieder her und überträgt Strom an das nachfolgende Gerät.
2. Anwendung von Einkanal-Regeneratoren, die nach der Technologie arbeitenSHDSL
Die Anbindung der IP-Kamera an das Informationsnetz über große Entfernungen erfolgt über die SHDSL-Schnittstelle mittels Regenerator. Die Geschwindigkeit in der Leitung erreicht 15296 kbit / s für ein Paar. Die Kamera wird über das SHDSL-Modul ferngespeist. An der Linie können bis zu 3 Regeneratoren installiert werden, die von der Basisplattform SG-17R gespeist werden.
3. Fernanschluss einer IP-Kamera mit Fernspeisung mittels PoDSL-Technologie über SHDSL-Verbindung mittels Regenerator
Die IP-Kameragruppe ist über die Ethernet-Schnittstelle mit dem Informationsnetzwerk verbunden. IP-Kameras haben einen eingebauten Ethernet-Switch für zwei Ports, der es ermöglicht, um die Kabelverlegung zu optimieren, ihre Verbindung in einer „Kette“ im Power-Through-Modus von einem Ethernet-Port aus zu organisieren. Die maximale Anzahl angeschlossener Kameras mit einer Segmentlänge zwischen Geräten von 100 Metern beträgt bis zu 5.
4. Verwendung von Geräten, die Modems / Konverter sind, die mit VDSL2-Technologie hergestellt wurden
Diese Produkte sind für die Organisation von IP-Videoüberwachungssystemen an entfernten Standorten konzipiert, dh für die Übertragung von Daten von IP-Kameras über Entfernungen von mehr als 100 m über eine zweiadrige Kupferleitung (Twisted Pair) oder ein Koaxialkabel. Die Konverter verfügen über 1 oder 4 Ethernet-Ports zum Anschluss von IP-Kameras und arbeiten in Entfernungen von bis zu 1,7 km. Diese Geräte werden oft als Ethernet-Extender bezeichnet.
5. Die Verwendung von 1-Kanal-PoE-Injektoren und -Splittern mit einer Leistung von 15W
Der Injektor speist Strom in das UTP-Kabel ein, und der Splitter trennt ihn und führt ihn der Videokamera zu.
Viele POE-IP-Kameras haben bereits einen eingebauten Splitter.
Dies vereinfacht den Anschluss, da zum Anschluss nur ein Injektor benötigt wird.
Wenn das Netzteil mit dem Injektor kombiniert wird, ist nur ein Splitter erforderlich, um die IP-Kamera ohne PoE-Funktion mit Strom zu versorgen.
6. Anwendung neuer TechnologienPoEVerlängerung» in der Lage, Hochleistungsdaten und Energie über große Entfernungen zu übertragen
Diese Funktion wird von einem Produkt namens "Power Reach" oder einfach - einem PoE-Verlängerungskabel ausgeführt.
Die PoE-Extender-Technologie ist nicht nur mit dem Standard-Ethernet und dem PoE-IEEE802.3af/at-Protokoll kompatibel, sondern kann auch eine Leistungsübertragung von bis zu 60 W auf bis zu 500 m durchführen. Aufrechterhaltung einer Geschwindigkeit von 100 Mbps.
Bei der Kaskadierung von PoE-Extendern ist es möglich, die PoE-Übertragungsreichweite auf bis zu 2 km zu erhöhen, aber die Leistung am Ende der Leitung beträgt 3-5 Watt und die Datenübertragungsrate bleibt unverändert bei 100 Mbit / s.
Die Möglichkeit, PoE-Extender beim Aufbau erweiterter Netzwerke zu verwenden:
Option zum Einbau einer PoE-Verlängerung direkt in das Gehäuse. Die empfangene Leistung von 60 W reicht völlig aus, um den Camcorder mit Strom zu versorgen, das Gehäuse zu erwärmen und in einigen Fällen die IR-Beleuchtung.
Die Liste der im Artikel bereitgestellten Geräte zur Übertragung von Videos über große Entfernungen und zur Stromversorgung von Videokameras über PoE ist vielfältig und bei weitem nicht vollständig. Die Wahl einer Lösung trifft der Auftragnehmer aufgrund der Aufgabenstellung und seiner Präferenzen.
Alexander Aduschkin
Welches PoE-Netzteil ist für die Stromversorgung von IP-Kameras geeignet?
Wichtige Parameter
Diese Art von Essen ist es nicht standardisiert , was bedeutet, dass es in Bezug auf Spannung und Polarität alles sein kann.Jeder Hersteller hat seine eigene Meinung zu diesem Thema.
- Energieübertragungsverhandlungen zwischen Quelle und Senke in passivem PoE Nein.
Das bedeutet, dass der passive PoE-Injektor das Endgerät nicht fragt, ob es Strom benötigt.
Wenn Sie die PoE- und LAN-Ports vertauscht haben, fließt Spannung in die Netzwerkkarte des Computers und deaktiviert sie wahrscheinlich. Eine ähnliche Situation tritt auf, wenn Sie die Paare beim Crimpen des Steckers vertauscht haben.
Diese Art des Essens ist nicht sicher. - Passives PoE garantiert nicht Kraftübertragung über eine Distanz von 100 Metern.
Die Stromversorgung erfolgt statisch mit 12 V oder 24 V oder 48 V. Bei der Verwendung von passivem PoE in einer Entfernung von mehr als 50 Metern besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Spannungsabfalls. Das Gerät erhält nicht die benötigte Energie und funktioniert möglicherweise nicht richtig oder überhaupt nicht. - Nur eine Art der Übertragung.
Passives PoE NUR am 4., 5., 7., 8. übertragen. Das heißt, 4 Adern sind nur für die Stromversorgung + 4 Adern für die Datenübertragung.
4.Blau
5.Weiß-Blau
7.Weiß-braun
8.Braun
- Passives PoE wird nicht überwacht oder verwaltet.(wir sprechen von passiven PoE-Strominjektoren) Einige Router haben die Fähigkeit, den Strom am Port auszuschalten, wie z. B. MikroTik
- Verlängerung der Kabelleitung problematisch bei Verwendung von passivem PoE.
- Passives PoE hat eine andere Versorgungsspannung und Verbraucherspannung
Wie oben erwähnt, hat jeder Hersteller von passivem PoE seine eigene Sicht auf die Art der Übertragung und die Kabelbelegung.
Hier ist äußerste Vorsicht geboten.
Zum Beispiel:
Ubiquiti verwendet für seine Produkte 24V DC für WLAN-Hotspots.
Mikrotik verwendet in seinen Routern an PoE-Ports eine Spannung im Bereich von 8 bis 30 V DC.
Dahua PoE-Switches verwenden 24 V DC, aber die Polarität der Stromübertragung unterscheidet sich von Ubiquiti.
Ubiquiti MikroTik und Dahua sind beide passiv PoE und nicht kompatibel mit 802.3af-, 802.3at-Geräten, 802.3btSpannung und Polarität.
Im besten Fall funktioniert das Gerät nicht, im schlimmsten Fall fällt es aus.
Für 802.3af-Geräte gibt es einen passiven, dessen Spannung 48 V DC beträgt.
Der Injektor kann mit IP-Kameras und 802.3af-IP-Telefonen verwendet werden. Es sei jedoch daran erinnert, dass die Nichtbeachtung der Polarität das Gerät deaktiviert. Ebenso, wenn Sie den POE-Port und den LAN-Port verwechseln.
Vorteilepassive Injektoren - niedrige Kosten. Weitere Vergünstigungen gibt es nicht.
Was ist möglich:
Versorgen Sie eine 802.3af-fähige IP-Kamera über einen 802.3af-PoE-Injektor oder -Switch mit Strom
Versorgen Sie eine 802.3at-fähige IP-Kamera über einen 802.3at-PoE-Injektor oder -Switch mit Strom
Versorgen Sie eine IP-Kamera mit 802.3bt-Unterstützung über einen PoE 802.3bt-Injektor oder -Switch
Versorgen Sie eine IP-Kamera mit 802.3af-Unterstützung über einen passiven 48-V-DC-PoE-Injektor ()
Wir beraten: PoE-Switches und PoE
Was ist nicht erlaubt:
Verwenden Sie ein geschirmtes FTP/STP-Kabel ohne beidseitige Erdung
Versorgen Sie die IP-Kamera mit 802.3af-Unterstützung über einen 12-V-PoE-Injektor (12 V können bereitgestellt werden Nur Klinkeneingang)
Versorgen Sie eine IP-Kamera mit 802.3af-Unterstützung über einen 24-V-PoE-Injektor (z. B. von Ubiquiti)
Versorgen Sie eine IP-Kamera mit 802.3af-Unterstützung über den MikroTik PoE-Port oder dessen Injektor mit Strom. ( Ausschluss Sondermodelle MikroTik 802.3af)
Versorgen Sie eine IP-Kamera mit 802.3af-Unterstützung über einen Dahua PoE-Switch DH-VTNS1060A
Probleme können auch auftreten, wenn die Stromversorgung von Cisco mit einem eigenen Standard stammt Inline-Stromversorgung und CDP-Protokoll
Cisco, das das Gerät nicht als "nativ" erkennt, kann die Stromversorgung verweigern.