Яка напруга живлення poe камери м12. Що таке PoE-адаптер. Power over Ethernet

2015-01-28T17:00:00+0300 2015-01-28T17:30:00+0300 Володимир Афанасьєв

Power over Ethernet (PoE)-технологія, що дозволяє передавати віддаленому пристрої електричну енергіюразом із даними, через стандартну кручена парау мережі Ethernet. Для передачі живлення використовують спеціальні мережеві комутатори, що підтримують цю технологію.

Про комутатори, загалом

Спочатку розберемося, що таке мережеві комутатори і які вони бувають.

Мережевий комутаторвін же свитч (жарг. свіч від англ. switch - перемикач) це пристрій, призначений для з'єднання кількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного або кількох сегментів мережі.

Усі існуючі комутатори різняться

  • кількістю портів (2, 4, 8, 16, 24 та 48 портів і т.д.)
  • швидкістю передачі даних (100Мб/сек, 1Гб/сек та 10Гб/сек тощо)
  • підтримкою мережевого рівня (network layer-layer1, layer2, layer3)
  • підтримкою PoE та без неї

Комутатори також можна розділити на:

1.Некеровані комутатори- до них відносяться майже всі комутатори рівня Layer 1 - це прості автономні пристрої, які управляють передачею даних самостійно і не мають інструментів ручного управління. Такі комутатори набули найбільшого поширення в «домашніх» ЛОМ та малих підприємствах, основним плюсом яких можна назвати низьку цінуі автономну роботубез втручання спеціаліста.

Мінусами у некерованих комутаторів є відсутність можливості налаштування та мала внутрішня продуктивність. Тому у великих мережах підприємств некеровані комутатори використовувати не розумно, оскільки адміністрування такої мережі потребує великих витрат з погляду часу, ускладнює пошук несправностей та накладає низку істотних обмежень.

2.Керовані комутаторив основному рівня Layer 2 і Layer 3 - це більш просунуті пристрої, які також працюють в автоматичному режимі, але також мають вбудовані засоби контролю та моніторингу.

Основним мінусом керованих комутаторів є більш висока вартість порівняно з Layer 1, яка залежить від можливостей самого пристрою та його продуктивності.

За кількістю портів та швидкості передачі даних особливих коментарів ми давати не будемо. Тепер трохи докладніше хто такі рівні Рівень1 (Layer1), Рівень2 (Layer 2) і Рівень3 (Layer 3).

Layer 1.Сюди відносяться всі пристрої, які працюють на 1 рівні мережевої моделі OSI – фізичному рівні. До таких пристроїв відносяться повторювачі, хаби та інші пристрої, які не працюють із даними взагалі, а працюють із сигналами. Ці пристрої передають інформацію, яка надходить з одного порту і ретранслюють на всі порти відразу. Такі пристрої вже давно не виробляють і знайти їх на ринку досить складно.

Layer 2Сюди відносяться всі пристрої, які працюють на 2 рівні мережевої моделі OSI – канальному рівні. До таких пристроїв можна віднести всі некеровані комутатори та частину керованих. Комутатори рівня 2 працюють з даними ні як з безперервним потоком інформації (як комутатори 1 рівня), а як з окремими порціями інформації - кадрами (frame). Вміють аналізувати одержувані кадри та працювати з MAC-адресами пристроїв відправників та одержувачів кадру. Такі комутатори не розуміють IP-адреси комп'ютерів, для них всі пристрої мають назви у вигляді MAC-адрес. Комутатори 2 рівня складають комутаційні таблиці, в яких співвідносять MAC-адреси мережевих пристроїв, що зустрічаються, з конкретними портами комутатора.

Layer 3Сюди відносяться всі пристрої, які працюють на 3 рівні мережевої моделі OSI – мережному рівні. Який відповідає за взаємне перетворення апаратних та мережевих адрес (MAC/IP) - протокол ARP, пошук шляху між двома проміжними пристроями, встановлення логічного зв'язку між вузлами. До таких пристроїв відносяться всі маршрутизатори та частина керованих комутаторів, а також усі пристрої, які вміють працювати з різними мережевими протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPsec і т.д. Комутатори рівня 3 доцільніше віднести до розряду маршрутизаторів, так як ці пристрої вже повноцінно можуть маршрутизувати, що проходить трафік, між різними мережами. Комутатори 3 рівня повністю підтримують усі функції та стандарти комутаторів 2 рівня. З мережними пристроями можуть працювати за IP-адресами. Комутатор рівня 3 підтримує установку різних з'єднань: pptp, pppoe, vpn і т.д.



Управління інтелектуальними комутаторами

Варіантів може бути декілька.

Telnet доступ до консольного порту комутатора. Налаштування відбувається через командний рядок комутатора. Telnet-доступ не є захищеним.



SSH

SSH-доступ до керованого комутатора здійснюється за захищеним протоколом SSH, застосовуючи різні клієнти (putty, gSTP тощо). Так само як у випадку з налаштуванням відбувається через командний рядок комутатора.

Web-інтерфейс

Налаштування здійснюється через WEB-браузер. У більшості випадків налаштування через Web-інтерфейс не дозволяє скористатися всіма функціями мережного обладнання, які доступні в повному обсязі тільки в режимі командного рядка.



Power-over-Ethernet

Тепер спробуємо розібратися, навіщо ж у цих комутаторах і так широкими можливостямище й PoE.

Ця технологія призначена для IP-телефонії, точок доступу бездротових мереж, IP-камер та інших пристроїв, до яких небажано або неможливо проводити окремий електричний кабельдля подачі харчування.

Технологія PoE не впливає якість передачі даних. Для її реалізації використовуються властивості фізичного рівня Ethernet.

Сучасні кабельні мережі Ethernet, що відповідають стандарту 100BASE-TX, складаються із чотирьох пар, дві з яких не задіяні. Вільні пари використовуються для живлення. PoE забезпечує подачу напруги живлення через стандартну кручену пару для віддалених пристроїв типу бездротових точок доступу, IP-телефонів, IP-камер, медіаконвертерів, пристроїв зчитування даних та ін. передачі даних.

802.3af Стандарти PoE-A та PoE-B для мереж 100 та 1000 Мбіт/сек. Розпинування 8-контактного роз'єму 8P 8C(RJ45)

Живильні пристрої (англ. power sourcing equipment, скор. PSE) відрізняються за способом підключення живлення, при цьому пристрої, що живляться (сплиттери; англ. powereddevice, скор. PD) є універсальними. Пристрої, що живляться, проектуються з можливістю прийому живлення в будь-якому варіанті, в тому числі і при зміні полярності (наприклад, коли використовується перехресний кабель).

Важливою є та обставина, що пристрій живлення подає живлення в кабель тільки в тому випадку, якщо пристрій, що підключається, є пристроєм живлюваного типу. Таким чином, обладнання, що не підтримує технологію PoE і випадково підключене до пристрою живлення, не буде виведено з ладу. Процедура подачі та відключення живлення на кабель складається з кількох етапів.

Перший етап визначення підключення служить для визначення, чи підключений на протилежному кінці кабелю пристрій живим (PD). На цьому етапі пристрій живлення (PSE) подає на кабель напруга від 2,8 до 10 B і визначає параметри вхідного опору пристрою, що підключається. Для пристрою, що живиться, цей опір становить від 19 до 26,5 кОм з паралельно підключеним конденсатором ємністю від 0 до 150 нФ. Тільки після перевірки відповідності параметрів вхідного опору для живлення пристрою живильне пристрій переходить до наступного етапу, в іншому випадку живильне пристрій повторно, через проміжок часу не менше 2 мс, намагається визначити підключення.

Після першого етапу визначення підключення живильний пристрій може додатково виконувати етап класифікації, визначаючи діапазон потужностей, що споживаються пристроєм, щоб потім керувати цією потужністю. Кожному пристрої, що живиться, в залежності від заявленої споживаної потужності, буде присвоєний клас від 0 до 4. Мінімальний діапазон потужностей має клас 0. Клас 4 зарезервований стандартом для подальшого розвитку. Класифікація виконується шляхом введення в кабель пристроєм живлення напруги від 14,5 до 20,5 В і вимірювання струму в лінії.

Після проходження етапів визначення та класифікації живильний пристрій подає в кабель напругу 48 з фронтом наростання не швидше 400 мс. Після подачі повної напруги на пристрій живлення здійснює контроль його роботи двома способами:

1) якщо пристрій, що живиться, протягом 400 мс буде споживати струм менше 5 мА, то живильне пристрій знімає живлення з кабелю;

2) пристрій живлення подає в кабель напруга 1,9-5,0 В з частотою 500 Гц і обчислює вхідний опір; якщо цей опір буде більше 1980 кОм протягом 400 мс, пристрій живлення знімає живлення з кабелю. Крім того, пристрій живлення безперервно стежить за струмом перевантаження. Якщо пристрій, що живиться, буде споживати струм більше 400 мА протягом 75 мс, живильне пристрій зніме живлення з кабелю. Коли пристрій живлення визначає, що пристрій живлення відключено від кабелю або відбулося перевантаження споживаного струму живильним пристроєм, відбувається зняття напруга з кабелю за час не менше 500 мс.

На даний момент використовується два стандарти PoE Стандарт IEEE 802.3af PoE та Стандарт IEEE 802.3at-2009 відомий також як PoE Plus. Нижче наведено таблицю двох стандартів PoE та їх класів до типу Ethernet кабелю.

СтандартPoEIEEE 802.3afPoE Plus IEEE 802.3at
Вимоги до кабелю Категорія 3 (UTP CAT3) або вище Type 1: Категорія 3 (UTP CAT3) або вище
Type 2: Категорія 5 (UTP CAT5) або вище
Сила струму 0.35 А Type 1: 0.35 А
Type 2: 0.6 А
Вихідна напруга інжектора 44 - 57 В Type 1: 44 - 57 В
Type 2: 50 - 57 В
Вхідна напруга пристрою, що живиться 37 - 57 В Type 1: 37 - 57 В
Type 2: 42.5 - 57 В
Максимальне енергоспоживання пристрою, що живиться Клас PoE 0, 3: 12.95 Вт Type 1: Клас PoE 0, 3: 12.95 Вт
Клас POE 1: 3.84 Вт Клас PoE 1: 3.84 Вт
Клас PoE 2: 6.49 Вт Клас PoE 2: 6.49 Вт
Клас PoE 4: не використовується

Type 2: Клас PoE 4:

Підтримувані пристрої живлення IP-камери, IP-телефони, точки доступу Усі пристрої PoE, PTZ-камери для зовнішнього монтажу,
точки доступу WiMAX, світлодіодні табло, деякі комп'ютери

Незважаючи на всі переваги використання стандартизованої за 802.3af технології PoE, існують і недоліки, наприклад:

  • висока додаткова вартість пристроїв із функцією PoE (802.3af);
  • висока споживана потужність комутаторів PoE у порівнянні зі звичайними.



Тому випускаються альтернативні рішення, які називають "PassivePoE", у вигляді проміжного комплекту адаптерів, які можуть підтримувати тільки електричні характеристикивідповідності стандарту 802.3af (тобто інжектор Passive PoE буде передавати будь-яку напругу, яка подається блоком живлення, не обов'язково 48 В) але не протокольні. Passive PoE повністю не сумісний із стандартом IEEE 802.3af.



Як правило, комплект Passive PoE (PPoE) не включає блок живлення, т.к. передбачається використання блоку живлення з комплекту постачання пристрою, що живиться. Максимальна довжинакабелю при використанні інжектора Passive PoE значно менше, ніж при використанні інжектора PoE (30-60 метрів, а не 100 метрів). Зрозуміло, це залежить від параметрів штатного БП, споживаного пристроєм струму і втрат у кабелі. Для компенсації цих втрат на великій відстані достатньо замінити штатний БП більш потужний, з напругою від 12 до 48 вольт.

Пасивний комплект PPoE-Light складається з двох адаптерів: Інжектора (INJECTOR) та Спліттера (SPLITTER). Passive PoE ефективний для використання в існуючій мережній інфраструктурі, дозволяючи використовувати технологію PoE для пристроїв, які не оснащені цією функцією спочатку. У комплект PPoE не входить будь-який блок живлення (БП), оскільки передбачається, що в більшості випадків можна використовувати штатний БП, що входить до комплектації пристрою. PPoE забезпечує подачу напруги живлення через стандартну виту пару для віддалених пристроїв типу бездротових точок доступу, IP-телефонів, IP-камер та ін. передачі даних.



Давайте розглянемо невеликий приклад як розрахувати використання PoE в зв'язці телефонів Yealink SIP-T48G з підтримкою РоЕ (Power over Ethernet, 802.3af) Class 0 зі споживаною потужністю 2.4-10.5W і комутаторів компанії Huawei Quidway S5700-28C-PW

Комутатори S5700 PWR відповідає стандартам IEEE 802.3af та 802.3at (PoE+). І можуть забезпечувати порти з максимальним навантаженням до 30Вт. У нашому випадку S5700-28C-PWR-EI встановлений БП з потужністю 500W і що видається для PoE369.6W. Відповідно до стандарту 802.3af ми зможемо запитати від нього 24 порти з навантаженням на кожен порт 15.4 W або за стандартом 802.3at 12 портів з навантаженням 30 W.

Провівши не складні математичні розрахунки ми отримуємо:

10 телефонів по 10.5 W = 105 W сумарно, що менше ніж видається максиму по PoE369.6W.

Виходить, що до комутатора Huawei Quidway S5700-28C-PWR-EI ми можемо підключити по PoE 24 телефону Yealink SIP-T48G. Або інше обладнання на 12 портів за стандартом 802.3at (PoE+) потужністю до 30W наприклад тонкі клієнти HP t410AiO підтримує стандарт 802.3at (PoE+) з споживаною потужністю 24W 12штук.

Або поєднувати різне обладнання, відеокамеру з Grandstream GXV3674_HD_VF з підтримкою PоE IEEE802.3аf, відео домофон ROBIN SV 130 з підтримкою PоE IEEE802.3аf і т.д. Можна створювати багато різних комбінацій використання обладнання PoE.



Висновок

Щодо доцільності PoE досить багато суперечок. Найчастіший аргумент (у плані подачі харчування для IP-телефонів) – ми поставимо на кожне робоче місцедодатковий Pilot за 300 грн. і все працюватиме набагато дешевше. Отже, 300 грн. умовно витрачаємо кожне робоче місце (всього 24) = 7200р. (близько 110 USD)

А тепер перенесемо це на комутатори та гроші:

  • Huawei S2700-26TP-EI-AC - 24 порти без PoE - 441 USD
  • Huawei S2700-26TP-PWR-EI - 24 порти з PoE - 563 USD

Різниця – 122 USD проти економії на "пілотах" – 110 USD. Сумнівно, чи не так?

Економія щодо енергоспоживання в наших реаліях, швидше за все, штука сумнівна. Правильніше позиціонувати цю технологію як додаткову зручність та своєрідне вирішення естетичного питання з купою дротів під столом.

Ми при виборі комутатора в офіс залишилися саме на моделі з PoE.

У цій статті розглянемо аспекти застосування та призначення технології PoE, принципи подачі живлення до лінії та впливу впровадження на мережу електроживлення.

Прийнятий у липні 2003 р. стандарт IEEE 802.3af регламентує спосіб енергопостачання пристроїв, підключених до мережі Ethernet, який передбачає використання кабелю, призначеного передачі даних.
Вікіпедія визначає PoE наступним чином:

Power over Ethernet, або PoE - технологія, що дозволяє передавати віддаленому пристрої разом із даними електричну енергію через стандартну кручену пару в мережі Ethernet. Ця технологія призначена для IP-телефонії, точок доступу бездротових мереж, Web-камер, мережевих концентраторів та інших пристроїв, до яких небажано або неможливо проводити окремий електричний кабель.

Звідки відразу ж стає зрозуміло з якою метою винаходилася дана технологія - кому хочеться тягнути кабель живлення до веб-камери або VoIP девайсу, тим самим і так збільшуючи кабельне господарство офісу або будинку.
Щоправда кидатися впроваджувати PoE скрізь і всюди треба уважно, т.к. це використання вимагає перегляду питань електроживлення та охолодження (природно мова йдепро промислове впровадження)

Якщо не врахувати збільшені потреби в потужності енергопостачання та охолодження, то слід бути готовим до непередбачених відключень та порушень у роботі обладнання. Оскільки PoE зазвичай застосовується в системах зв'язку та контролю доступу, негативний ефектвід таких відключень особливо помітний.

Як подається харчування до лінії?

Для подачі енергії до мережі Ethernet передбачені такі методи:
  • комутатор з подачею напруги до лінії;
  • «інжектор живлення», що встановлюється між комутатором та кросом;
  • крос із подачею напруги у лінію;
  • «інжектор живлення» для однієї лінії (останній забезпечує живлення РоЕ-сумісних пристроїв у мережах, позбавлених такої підтримки)
Технологія PoE не впливає якість передачі даних. Для її реалізації використовуються властивості фізичного рівня Ethernet:

А) Використання високочастотних трансформаторів на обох кінцях лінії із центральним відведенням від обмоток. Постійна напруга живлення подається на центральні відводи вторинних обмоток цих трансформаторів, і з центральних відводів знімається на приймальній стороні. Використання центральних відводів сигнальних трансформаторів дозволяє без взаємного впливу передавати по одній парі проводів і високочастотні дані і постійну напругу живлення.

В) Використання вільних пар для підключення живлення. Сучасні кабельні мережі Ethernet, що відповідають стандарту 100Base-TX, складаються із чотирьох пар, дві з яких не задіяні.

Відповідно є два варіанти подачі живлення пристроєм PSE:

  • A - на кручені пари за якими йдуть дані
  • B - на пари, що не використовуються, в кабелі

PSE пристрої (інжектори) відрізняються, залежно від варіантів А або В, при цьому спліттери, тобто PD пристрої є універсальними. Пристрій PD повинен вміти приймати живлення у будь-якому варіанті, зокрема і за зміні полярності (наприклад, коли використовується перехресний кабель типу комп'ютер - комп'ютер). Важливою є та обставина, що пристрій PSE подає живлення в кабель тільки в тому випадку, якщо пристрій є пристроєм типу PD. Таким чином, обладнання, яке не підтримує стандарт PoE та випадково підключене до пристрою PSE, не буде виведено з ладу. Процедура подачі та відключення живлення на кабель складається з кількох етапів.

Гранично допустимий рівеньпотужності порядку 15-16 Вт на порт при струмі 350мА і напрузі 48В, виходячи з цих обмежень, вимальовується список пристроїв, який може запитуватися за цією технологією.
Типовий IP-телефон споживає до 5 Вт енергії, IP-телефон з підтримкою відео, як і зчитувач міток RFID або фіксована камера відеоспостереження, - 10-12 Вт, бездротова точка доступу, зчитувач карток або електромеханічний замок- Від 8 до 12 Вт.

Версія стандарту PoE+ (IEEE 802.3at), що знаходиться на стадії розробки, дозволить підключати пристрої з енергоспоживанням до 30 Вт при передачі даних по двох парах (10BaseT і 100BaseTX) і обладнання потужністю до 60 Вт у разі передачі по всіх чотирьох парах (для гігабітного Ether . Таким чином, точки доступу Wireless Mesh Network потужністю до 50 Вт, керовані камери відеоспостереження з енергоспоживанням до 20 Вт та інші потужні пристрої зможуть отримувати живлення по одному дроту.

На що слід звернути увагу під час впровадження PoE в корпоративній мережі?

Допустимо наш офіс налічує 50 машин. Є два 48-портові комутатори та «інжектор» для подачі напруги на пристрої з підтримкою PoE. І, припустимо, що наші пристрої вимагатимуть не більше 7Вт за потужністю.

Без використання технології PoE енергоспоживання комутаційного обладнання малого офісу не перевищить 90 Вт. Для підтримки такого навантаження достатньо ДБЖ потужністю 500 Вт/750 ВА.
Однак якщо ми запитаємо від ДБЖ все телекомунікаційне обладнання, веб-камери та інше додаткове обладнання, то нам доведеться врахувати навантаження, що збільшилося (для малого офісу на 50 активних пристроїв воно збільшиться приблизно в 6 разів) на ДБЖ, що може спричинити за собою заміну ДБЖ на більш потужний аналог.
Також, можливо, доведеться виконувати розрахунок тепловиділення, т.к. новий ДБЖ у режимі заряду батарей виділятиме більше тепла.

Сьогодні ми познайомимося з дуже простою мережевою технологієюяка може суттєво полегшити встановлення мережевого обладнання в офісі або на підприємстві. Технологія POE (Power Over Ethernet), яка дозволяє запитувати мережеве обладнання по мережному кабелю, позбавляючи користувачів необхідності встановлювати електричні розетки там, де це незручно і використовувати громіздкі блоки живлення.

Переваги технології POE

Встановлюючи в офісі точку доступу Wi-Fi, мережну камеру або маршрутизатор, ви повинні враховувати, де встановлена ​​найближча електрична розетка, щоб підключити до неї блок живлення пристрою. Найчастіше це обмежує ваші можливості, і якщо для досягнення кращого рівнясигналу Wi-Fi ви захочете поставити точку доступу під стелею, ви можете зіткнутися з проблемою вибору - або прокладати електропроводку і встановлювати розетку під стелею, або ставити точку доступу в зручнішому місці, пожертвувавши якістю сигналу.

А якщо ви займаєтеся встановленням стевого обладнання у важкодоступних місцях (наприклад, під дахом ангару, на горищі і т.д.), то вартість електропроводки та установки розеток може здатися просто надхмарною. Щоб вирішити цю проблему, було створено новий стандарт IEEE 802.3AF, що дозволяє передавати мережами Ethernet не тільки дані, а й електричний струм. Таким чином, мета цього стандарту – забезпечити живленням периферійні пристрої, використовуючи сигнальні лінії. Якщо хтось із вас пам'ятає про передачу даних по мережах електропостачання, то IEEE 802.3AF - це в точності навпаки. Стандарт IEEE 802.3AF має на увазі використання вже наявних сигнальних ліній, а значить можна використовувати будь-які стандарти кручений пари - 10Base-T, 100Base-TX, 100Base-T. Для роботи пристроїв достатньо і існуючих кабельних систем третьої та п'ятої категорії. На відміну від мереж електропостачання, де живлення розподіляється на всі електроприймачі, у випадку стандарту POE, живлення подається індивідуально кожному пристрою.

Напруга. Всі комп'ютерне обладнанняживиться від постійного струму, тому немає сенсу передавати RJ45 220В змінного струму. Стандарт 802.3af передбачає передачу по кручений парі постійного струму напругою від 44 до 57 В (номінал - 48 В). Вибір саме такого значення напруги обґрунтовується тим, що воно може подаватися на кручені пари структурованої проводки будь-якої категорії без обмежень за тривалістю. Важливо й те, що в умовах офісу вказана напруга не є небезпечною для життя користувача. Максимальний постійний струм, який може протікати по одному провіднику кручений пари лінійного та шнурового кабелів СКС незалежно від форми його виконання та категорії, обмежений чинними стандартами в межах 175 мА. Для подвоєння цієї величини без порушення технічних умоввиробника для передачі струму живлення в одному напрямку одночасно задіяні обидва провідники пари, які паралельно підключаються до відповідного полюса джерела та споживача. Таким чином, по одному кабелю може передаватися струм величиною до 350 мА. Отже, потужність POE пристрою може досягати 16 Вт, більш ніж достатньо!

Відстань, на яку може передаватися напруга у стандарті IEEE 802.3af, становить 100 метрів.

Завдяки автоматичному виміру опору, мережні пристрої ще до подачі напруги визначають, яка саме напруга буде потрібна приймачеві і чи підтримує приймач технологію POE взагалі. Таким чином, унеможливлюється пошкодження пристроїв, що не підтримують IEEE 802.3af.

Наразі мережні пристрої тільки починають обзаводитися підтримкою IEEE 802.3af, і для живлення обладнання по кручений парі використовуються три типи POE-пристроїв.

POE інжектор. Пристрій, який передає сигнальні кабелі електричну потужність. POE інжектор може бути вбудований в мережеве обладнання, наприклад, маршрутизатор, а може являти собою окремий пристрій. В останньому випадку воно підключається в розріз кабелю RJ45 і до електричної розетки. Виходить, що на вході POE інжектор має лише дані, а на виході – дані та електричну напругу.

POE спліттер. Пристрій зворотний інжектору за своїм призначенням. Спліттер підключається до POE мережі, в якій по сигнальному дроту передається ще й електрична потужність, і виділяє окремо з неї електричну складову, а окремо - сигнальну. Тобто, на вході має стандартний мережевий RJ45 порт, а на виході - RJ45 і роз'єм живлення. Спліттер використовується для живлення в IEEE 802.3af мережах пристроїв, які не підтримують цей стандарт. Тобто, щоб від Ethernet запитати старенький роутер або мережеву камеру.

Мережевий пристрій з живленням від POE. Власне це може бути мережева камера, роутер, мережевий вінчестер, комутатор і т.д., що підтримує POE. Як правило, такі пристрої поставляються без блоків живлення, завдяки чому досягається економія при купівлі та доставці обладнання.

Загалом схема побудови POE мережі виглядає наступним чином:


На схемі показано звичайний комутатор, від якого відходять сигнальні лінії. синього кольору. За допомогою двох POI інжекторів Level One POI-2000 до сигнальної лінії додається електрична потужність. У верхній частині схеми через мережу POE запитується мережева камера, що не підтримує інтерфейс IEEE 802.3af. Тому перед нею встановлюється спліттер POS-1000. У нижній частині схеми до мережі POE підключена точка доступу, що підтримує POE, тому додатковий спліттер їй не потрібен.

Ну що ж, настав час ближче познайомитися з пристроями POE.

Точка доступу Level One WAP-0009 та POE-інжектор Level One POI-2000

Розглянемо роботу POE-обладнання з прикладу точки доступу Level One WAP-0009. Це точка доступу SOHO-класу для використання у будинку або малому офісі. Level One WAP-0009 підтримує стандарти бездротового зв'язку IEEE 802.11b/g і може забезпечувати швидкість з'єднання Wi-Fi до 54 Мбіт/с.

Характеристики Level One WAP-0009

    Стандарт IEEE 802.11b/g

    Частота 2.400 – 2.4835 ГГц

    Швидкість передачі даних:

    • до 54 Мбіт/с (6/9/12/18/24/36/48/54) у мережах 802.11g

      до 11 Мбіт/с (1/2/5.5/11) у мережах 802.11b

    • WEP 64/128-біт

      WPA2 (AES Encryption)

      Контроль за MAC адресою

  • Модуляція CCK 11/5.5 Mbps, DQPSK@2Mbps, DBPSK@1Mbps

    Антена, що від'єднується

    Сигнал передавача 18 дБ

    Один мережевий порт 10/100 Mbps Auto-MDIX RJ45 із підтримкою функції POE

    Режими роботи:

    Розміри 127x96x30 мм

Ця точка доступу цікава ще й тим, що вона підтримує протоколи WPA2 і WEP 128-bit, а також режим роботи Bridge та фільтрацію MAC-адресою. Що цікаво, Level One WAP-0009 поставляється без блоку живлення, але його можна купити окремо, якщо ви не захочете використовувати мережу PoE.


Точка доступу WAP-0009 має сріблястий корпус, виконаний у дизайні, характерному для всієї лінійки обладнання Level One. На лицьовій стороні розташовані індикатори PWR, WLAN та LAN.


З зворотного бокукорпуси встановлені гніздо живлення - якщо ваша мережа не підтримуватиме PoE, можете підібрати блок живлення для точки доступу на ринку. Точка доступу має тільки один мережевий порт RJ45, як бачите, він такий самий, як і на іншому мережевому обладнанні. технологія PoE не змінює конструктив порту. Ліворуч від антени в поглибленні знаходиться кнопка "Reset".

Для роботи мережевої точки доступу WAP-0009 нам знадобиться PoE інжектор Level One POI-2000.


Це низькорівневий пристрій, який не потребує встановлення драйверів. Воно підключається в розріз мережевого кабелю та до розетки живлення 110-220 В. На вході інжектор має звичайний Ethernet, а на виході вже сигнал, інтегрований з живленням.

Висновок

Технологія PoE замислювалася саме для того, щоб дати можливість заощадити під час прокладання мереж у будинках та офісах. Але як це часто буває, ціна на новинки виявляється вищою, ніж очікувалося. І поки ринок тільки заповнюється обладнанням з підтримкою PoE, цілком можливі ситуації, коли за підтримку PoE продавці запросять додаткові гроші, незважаючи на те, що вони заощаджують на блоках живлення. Не дайте ввести себе в оману – живлення через Ethernet буде таким же звичайним явищем, як живлення дискових телефонів від телефонної розетки, і згодом мережі Ethernet будуть модернізовані цією функцією. Адже ніяких факторів, що гальмують, для неї немає - повна сумісністьмереж зі старими пристроями, автоматичне налаштування живлення, безпечна напруга та низька вартість.

Якщо ви тільки плануєте встановлювати локальну мережу у себе в квартирі, в будинку або офісі, почніть пошук мережного обладнання з пристроїв, що підтримують PoE.


Ми дякуємо компанії "SVEGA Computer", офіційного дистриб'ютора Level One у Росії за надане обладнання.

LIKE OFF
5/03.2007

Сьогодні, я розповім, яким чином можна підключити IP камеру по кручений парі разом з живленням до комп'ютера, комутатора або реєстратора на відстань не більше 100 метрів.

Так як для передачі даних по кручений парі на швидкості 100 мб нам необхідно всього 4 дроти, то решту 4 будемо використовувати на подачу харчування, по 2 жили на плюс і мінус.

Для підключення нам знадобиться:

  1. Обтискний інструмент
  2. Штекер RJ45
  3. Кручена пара
  4. Штекер для підключення живлення відеокамери 2.1 мм x 5.5 мм
  5. Блок живлення
  6. Сама відеокамера.

Для підключення RJ45я використовую пряму схему обтиску на 4 дроти помаранчевої та зеленої пари.


Коричнева та синя пара використовується для підключення живлення. Я завжди використовую синю пару як плюс, коричневу як мінус.

Спочатку, прибираємо ізоляцію з крученої пари, сантиметрів 7-10 вистачає цілком. Розділяємо пари, зелену та помаранчеву в один бік, синю та коричневу в другу.



Тепер найважче, надіти RJ45згідно зі схемою, а саме:
оранжево-білий – 1 пін,
помаранчевий – 2 пін,
зелено-білий – 3 пін,
зелений – 6 пін.
Ось саме з 6 піном спочатку найбільше проблемАле з практикою дана процедура проходить дуже швидко.


Обтиснувши кручену пару, приступаємо до підключення живлення. Для цього використовуються конектори типу 2.1 мм x 5.5 мм. На них вже позначені висновки плюсу і мінусу, туди просто очищаємо дріт від ізоляції, і затискаємо болтами синю пару відповідно плюс, коричневу мінус.



Трохи про блок живлення та його потужність. За паспортом, камери зовнішнього спостереження максимум споживають 500 міліампер, що на практиці не зовсім так. Я розраховую потужність блоку живлення із запасом, і відводжу на одну камеру близько 1 ампера. Так як довжина кабелю може бути і 100 метрів, завжди є якісь втрати, плюс на роз'ємах також втрачається напруга. У нічний час камера працює з інфрачервоним підсвічуванням, що теж збільшує навантаження. У прикладі я підключаю камеру до блока живлення 12в, 5 ампер. Дуже хороші блокиживлення дуже надійні, і при цьому навантаження тримають більше заявлених 5 амер. За моїми вимірами, вихід становив 6,5 ампер, що дуже непогано.



Підключивши до блоку живлення дроти, а RJ45до мережі, тестуємо камеру. Перед підключенням камери, наявність обриву в мережевому кабеліможна перевірити, огляд якого я приводив в одній із статей.

За допомогою якої ПК можуть об'єднуватися в мережу, прихована одна чудова можливість. Річ у тім, що з них може передаватися як цифровий потік даних, а й електроживлення. Для цього мають бути задіяні додаткові пристрої- PoE-адаптери. При цьому існує велика кількістьїх різновидів та способів підключення даних девайсів до мережі. Якою є специфіка роботи такого обладнання?

Основні відомості про пристрій

PoE-адаптер - це девайс, що задіє можливості PoE-технології, яка дозволяє передавати через звичайну кручений пару живлення на необхідний пристрій. При цьому здатність кабелю Ethernet здійснювати обмін не втрачається, і мережа залишається повністю функціональною.

Розшифровка абревіатури PoE – Power over Ethernet. Тобто «живлення за допомогою стандарту Ethernet». PoE-адаптер іноді називається «інжектором» - але другий тип пристрою все ж таки коректніше вважати різновидом першого. Вивчимо специфіку використання даного девайсу в контексті задіяння можливостей PoE-технології.

Докладніше про технологію

Технологія Power over Ethernet дозволяє забезпечувати подачу живлення на різні типи пристроїв: Wi-Fi-роутери, камери, накопичувачі. Головна перевага даної технології в тому, що вона передбачає залучення єдиного комплекту дротів як для здійснення трансляції цифрових сигналів, так і для подачі електрики.


У результаті при монтажі мереж немає потреби у тому, щоб прокладати дроти для розеток, а також у тому, щоб установити необхідне додаткове електроустаткування. У деяких випадках монтаж силових кабелів може бути ускладнений недостатньо оптимальним фізичним розташуванням компонентів мережі. Наприклад, буває, що Wi-Fi-адаптер забезпечує найкращий сигнал у тій точці будівлі, до якої підвести електрику проблематично. Те саме можна сказати і про камери: іноді може виникнути потреба в моніторингу територій, які важко забезпечити електроживленням.

Технологія PoE дозволяє організовувати підключення девайсів до розеток, які можуть одночасно виводити пристрої в мережу і подавати живлення на нього. Цей підхід може бути задіяний у разі модернізації поточної інфраструктури. Цілком реально підвести живлення до розеток, що вже діють.

Переваги технології

Отже, якщо резюмувати ключові переваги технології, про яку йдеться, вони можуть формувати наступний перелік:

Використання однієї й тієї ж кабелю можливе як подачі електроживлення, так обміну цифровими даними;

Можливі економічні вигоди, пов'язані з відсутністю необхідності встановлювати силові кабеліта інше необхідне обладнання;

Досягається високий рівень інфраструктури відповідного типу завдяки наявності стандартів, що забезпечують необхідний захист компонентів від стрибків напруги;

Є можливість модернізації поточної мережної інфраструктури, організації зв'язку на ділянках, які були раніше недоступні для проведення монтажу через необхідність прокладання електрокабелів;

Є можливість організації віддаленого контролю за пристроями за допомогою


Дослідимо тепер основні стандарти, на базі яких функціонують PoE-мережі.

Стандарти

Основний протокол, задіяний під час організації відповідної інфраструктури - IEEE 802.3af. Він передбачає включення до мережі двох типів пристроїв - джерел електроенергії та споживачів. Ними можуть бути, як ми зазначили вище, Wi-Fi-роутери, мережні накопичувачі. Відмінно працюють у таких системах камери. Серед відомих брендів-виробників, які випускають девайси, з якими може взаємодіяти PoE-адаптер – Axis.

Девайси першого типу - джерела - можуть розташовуватися на початковій ділянці мережі або між девайсом, що подає електроживлення, та споживачем. Розглянутий стандарт дозволяє здійснювати подачу електроживлення по кручений парі неекранованого типу різних класів - зокрема, підтримується 5, 5е і 6 при напрузі 48 В і потужності споживання в межах 15 Вт. При цьому жодного впливу на якість передачі цифрових даних по кабелю не виявляється і істотна модернізація поточної мережної інфраструктури в аспекті не передбачається.

Способи подачі напруги

Мережа, що функціонує на базі стандарту Power over Ethernet, може забезпечуватись електрикою за допомогою двох схем.

По-перше, можна використовувати на кінцевих ділянках ліній сигнальні трансформатори, що належать до категорії високочастотних. Напруга живлення подаватиметься на їх центральні відводи. Аналогічно з них, але ж на стороні прийому, напруга буде зніматися. Подібна технологія дозволяє задіяти ту саму пару проводів як для трансляції високочастотних сигналів, так і для передачі електрики.

По-друге, можна використовувати з метою передачі живлення вільні пари, присутні в кабелі відповідного типу. Як це можливо? Справа в тому, що на практиці 2 з 4 пар, що є в Ethernet-кабелі, часто не використовуються. Зрозуміло, якщо йдеться про їхню відповідність технології 100 Base TX.


Зазначена специфіка організації роботи мережі у форматі PoE передбачає, що особливості використання інжекторів залежатимуть від того, яким саме способом – першим чи другим, передається напруга. Так, можливості зазначеного стандарту 802.3af дозволяють здійснювати передачу електрики на пари у зв'язках 1,2 або, наприклад, 4,5 кабелю. У свою чергу інжектори можуть бути цілком сумісні з технологією 100 Base TX. Однак якщо йдеться про сплітерів, то вони повинні працювати при будь-якій із зазначених вище схем передачі живлення, навіть якщо полярність з'єднання буде змінена.

Типи PoE-обладнання

Існує кілька класів обладнання, здатного працювати в режимі передачі живлення по кручений парі. PoE-адаптер – один з них (відповідні девайси мають велику кількість різновидів – їхню специфіку ми вивчимо). Поряд з ним також існують PoE-комутатори, а також девайси, що споживають. У багатьох випадках можуть інтегруватися в одну систему. Вивчимо специфіку роботи кожного із зазначених типів обладнання докладніше.

Споживачі

Споживачі — це, власне, ті мережеві девайси, на які подається харчування по кручений парі. Важлива їхня характеристика — вхідний опір. Відповідний показник зазвичай визначається інтервалі 19-26,5 кОм. Як правило, в структурі системи, до якої підключаються пристрої, що споживають, присутній також конденсатор.

Комутатори

Комутатор PoE призначений для забезпечення функціонування мережі в частині розпізнавання коректності підключення кабелів до точок доступу. Мережі відповідного типу працюють на основі протоколів 802.3af, про які ми сказали вище, а також 802.3at. Вони дозволяють забезпечувати взаємодію різних девайсів в умовах можливих стрибків напруги. Якщо комутатор PoE не використовувати, тобто ймовірність, що через випадкові коливання струму в кручений парі споживаючий пристрій вийде з ладу.


Адаптери

Девайси даного типу, як ми зазначили вище, класифікуються на додаткові різновиди. Так, PoE-адаптер може бути живильним. У його структурі присутній блок живлення, а також елемент відмінювання, який може бути оснащений і в цьому випадку виглядати як невелика коробка або являти собою звичайний провід. PoE, власне, іноді називається інжектором. на російському ринкуЄ велика кількість рішень даного типу. Наприклад, популярний адаптер PoE TP Link 150S. Найважливіша технічна характеристикадевайса відповідного типу - стабілізована напруга. Оптимальним показником вважається 48 В, якщо говорити про зазначену модель пристрою від TP Link.

Інший тип PoE-адаптера - приймаючий. Він, однак, також задіюється для забезпечення харчування девайсів за допомогою крученої пари, але тільки тих, що не належать до категорії споживачів. Для того, щоб таке обладнання функціонувало, бажано, щоб його потужність не перевищувала 24 Вт. Можна відзначити, що в рамках класу пристроїв, що розглядається, виділяються девайси, що відносяться до категорії спліттерів. По суті, їх також можна віднести до споживачів.

Якщо говорити про PoE-адаптери, які є сплітерами, вони призначені для роботи з іншим типом пристроїв – PoE-Switch. Тобто головна їхня функція — поділ мережевих даних на окремі потоки з метою подальшої трансляції на девайси, які не належать до категорії пристроїв, що споживають. Спліттери відповідають за перетворення напруги, яка в них подається, до тих рівнів, що оптимальні для кінцевого обладнання - наприклад, це можуть бути показники 5, 12 або 48 В.


Сплітери також класифікуються на два різновиди — активні та пасивні. Що стосується перших, вони можуть функціонувати як з комутаторами, так і з адаптерами живлення. До таких пристроїв відноситься, наприклад, спліттер типу DWL-P50 від D-Link. PoE-адаптер, що класифікується як девайс даного типу, також може бути пасивним. Працювати вони можуть лише з інжекторами. При цьому вони, як зазначають фахівці, часто продаються разом із ними в єдиному комплекті.

Нюанси експлуатації адаптерів

При грамотному підключенні адаптерів, що задіють технологію Power over Ethernet, проблем з організацією роботи мережі не повинно виникати. Але деякі складнощі, в силу специфіки стандартів, що використовуються в подібних системах, все ж таки можуть з'являтися. Так, наприклад, PoE-Switch може визначити, що активне джерело не є пристроєм, що споживає, і мережа може тимчасово знеструмитися в силу того, що в системі задіюється пасивний спліттер. Потрібно, у свою чергу, замінити його на активний. Інша можлива проблема- відключення напруги при спробі з'єднати споживаючий пристрій до комутатора. Вирішити її можна за допомогою установки додаткового девайсу - PoE-конвертера.

Цікавий той факт, що з точки зору витрат підприємства, в якому прокладається мережа, при невеликій кількості споживачів пристроїв вигідніше задіяти пасивні девайси, при великому активні. Деякі IT-фахівці вважають, що вже після того, як кількість точок доступу перевищить 3 штуки, можна використовувати активні адаптери.


Оптимальний тип кабелю

Технологія Power over Internet передбачає задіяння, таким чином, кручений пари. Але вони бувають, як відомо, різних типів- Наприклад, з 2 та 4 парами. Який з них найкраще підходить для монтажу мереж відповідного типу? Як зазначають фахівці, функціональність система збереже під час використання будь-якого типу кабелю. Але якщо йдеться про велике навантаження на комутатор — наприклад, якщо задіяні всі його порти, то кабель з 4 парами — оптимальний варіант.