Меню

PoE питание что такое Power Over Ethernet поддержка подключение и распиновка RJ45

POE-инжектор для IP-камер

POE-инжектор — это устройство для подачи питания на LAN-порт сетевого оборудования по витопарному кабелю. Через единый патч-корд одновременно передаются данные и питание. Это решение рекомендуется применять при отсутствии 220В рядом с подключаемым объектом, то есть POE-инжектор для IP-камер считается отличным вариантом проводного подключения объекта на удалении. Для соединения с инжектором напрямую, поддержка камерами технологии POE обязательна. Но есть вариант связки устройств, где поддержка IP-камерами POE стандартов не требуется.

Стандарты POE

Что такое PoE (Power over Ethernet)? Это технология, разработанная для оснащения питанием объекта, путем применения единственного Ethernet-кабеля.

Стандарты IEEE 802.3af и 802.3at порядка десяти лет применяются для подведения питания к камерам видеонаблюдения по Ethernet. Обновленный 802.3at+ появился в 2013 году, но не вытеснил, а дополнил уже эксплуатируемые спецификации POE. Современный стандарт 802.3bt направлен на прсоеденинение мощных устройств по типу PZT IP-камер, у которых есть обогрев и ИК-подсветка на дальнее расстояние.

Стандарт Год Мощность, Вт Расстояние кабеля, м Сила тока, А Напряжение, В Способ передачи
IEEE 802.3af 2003 15.4 (до 18) до 100 До 0.4 От 36 до 57 1 или 2
IEEE 802.3at 2009 25.5 (до 30) до 100 До 0.6 От 48 до 57 1 или 2
IEEE 802.3at+ 2013 60 и выше до 100 До 0.6 57 1 или 2
IEEE 802.3bt 2017 90 до 100 До 0.96 57 1 и 2

Данные стандарты позволяют сэкономить на прокладке силовых кабелей, обеспечить простоту в подключении любых устройств с поддержкой PoE. Передача тока происходит двумя способами:

  1. Первый — использование 4 жил для питания с распиновкой 1/2, 3/6. Те же, что и для передачи данных.
  2. Второй — использование 4 не задействованных жил. Распиновка 4/5, 7/8.

Стандарт 802.3bt задействует 8 пар для одной IP-камеры. По стандартам af и at можно использовать оба способа. Это позволяет на один четырех парный патч-корд подключить питание двух камер.

Взаимодействовать с питанием через Ethernet поможет специальное оборудование.

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:

Источник

PoE питание: что такое Power Over Ethernet, поддержка, подключение и распиновка RJ45

ВНИМАНИЕ! Советую прочесть статью от начала и до конца, даже если вам кажется, что вы все знаете, и вам нужна только распиновка. Как оказалось, многие инженеры не знают некоторые мелкие нюансы и детали, которые потом выливаются в проблемы с подключением и питанием.

Всем привет! Сегодня мы рассмотрим все возможные технологии PoE. Начнем с вопроса – а что это вообще такое? Power-over-Ethernet (Расшифровка) – это технология, которая была создана в местах, где невозможно провести выделенную розетку для устройств. Часто используется в IP-телефонии и на камерах видеонаблюдения. Питание идет по-обычному Ethernet проводу, а в качестве источника – выделенный PoE порт на коммутаторе или маршрутизаторе.

Примитивную схему подключения вы можете посмотреть на картинке ниже. Есть также исключения, о которых я расскажу чуть подробнее дальше.

Схема подключения 4 IP камер, системы видеонаблюдения и роутера

Если посмотреть на схему выше, то у видеокамер мы не видим отдельных проводов для питания, потому что ток идет из LAN порта.

Распиновка PoE и UPoE

Кабель для PoE – лучше использовать обычный (Ethernet) категории CAT 5E (и выше) и стандартный коннектор RJ45. Более подробно по кабелям – смотрите в следующей главе.

ПРИМЕЧАНИЕ! Для 802.3bt используется все та же обжимка, и при этом каждая из жил передает ток – смотрим на последний столбец.

Давайте разберем также и пассивное питание (Passive) – данный способ необходим, если вы собираетесь подключать устройство, у которого нет ПоЕ входного порта (есть вход для питания и обычный LAN).

Рассмотрим пример на картинке ниже. У нас есть PoE коммутатор, к которому мы должны подключить IP-камеру без ПоЕ входного порта. Тогда мы можем использовать PoE сплиттер.

Схема подключения со сплиттером

Если сплиттера нет, то можно просто припаять к выходным питательным жилам выходной кабель. Входной при этом можно не использовать и обжать его по-обычному PoE стандарту.

ПРИМЕЧАНИЕ! При использовании пассивного подключения максимальное расстояние кабеля не должно превышать 50 метров.

Распайка для пассивного питания

Также хочу рассказать про PoE инжектор – это устройство используется, если нужно питать устройство от коммутатора без PoE портов. Внизу представлен пример использования обычного коммутатора, PoE инжектора и конечного устройства с данным портом.

Читайте также:  Блок питания для ноутбука Dell Inspiron P87G 19 5V 3 34A 4 5 3 0 65W slim в Москве

Коммутатор без поддержки питания - использование инжектора

Для сравнения посмотрите ещё раз на использование сплиттера. Обратите внимание на передачу данных и питания.

Схема со сплиттером

Ещё один важный момент – если ваш источник имеет подключение по 10Base-T или 100Base-TX и использует только 4 жилы, то данный коммутатор или маршрутизатор должен поддерживать метод подключения «А» или «В».

На инжекторе данную информацию можно посмотреть на этикетке:

ПРИМЕЧАНИЕ! Также смотрите на таблицу, которую я привел в самом начале главы.

  • «В» – 4, 5, 7, 8
  • «А» – 1, 2, 3, 6.

Схема подключения на инжекторе

Но если вы подключаете все 8 жил (1000 Мбит в секунду), то без разницы какой тип поддерживается инжектором, так как будет работать все 8 проводков.

ПРИМЕЧАНИЕ! Бояться, что вы сделаете что-то не так – не стоит, устройство просто не будет включаться. Спалить конечный аппарат вы не сможете, так как перед подачей питания инжектор или коммутатор отправляет проверочный сигнал. Ещё раз повторюсь, что если вы что-то не так подключили или обжали, то оборудование просто не будет работать.

Как подается питание

Питание по PoE подается именно по обычному сетевому кабелю. В первую очередь сам выходной порт должен поддерживать данную функцию. Далее по кабелю идет проверочный сигнал, который определяет – поддерживает ли конечное устройство ПоЕ или нет. Для этого подается напряжение от 2,8 до 10В.

Проверяется сопротивление входящего порта. Если все хорошо, то далее подается питание на порт, для того чтобы понять к какому классу относится само устройство.

Классификация Вт на порт PoE Вт на устройство
15,3 от 0,43 до 12,94
1 4,4 от 0,43 до 3,83
2 6,9 от 3,83 до 6,48
3 15,3 от 6,48 до 12,94
4 29 от 12,94 до 25,4

Как только класс определен подается питание 48 Вт.

СПРАВКА! Фронт нарастание не должен превышать 400мс.

Есть также некоторые ограничения, при котором питание полностью прекратится:

  • Потребление тока превышает параметра 400 мА в течение 100 мс.
  • Если потребление, наоборот, меньше 5 мА в течение пол секунды.
  • Сопротивление превышает 1980 кОм – это нужно для того, чтобы кабель «не засветился».

Стандарты

Питание IEEE 802.3af IEEE 802.3at (High PoE)
Диапазон напряжения конечного аппарата (постоянного тока) от 36 до 57 V (номинальное 48V) от 42,5 до 57 V
Диапазон напряжения исходящего порта (в Вольтах) от 44 до 57 V от 50 до 57 V
Макс. мощность исходящего порта 15,4 Вт 30 Вт
Макс. Мощность от конечного устройства 12,95 Вт 25,50 Вт
Макс. ток 350 mA 600 mA
Макс. Сопротивление жилы 20 Ом (для cat.3) 12,5 Ом (для cat.5)
Классы устройств 0-3 0-4
Стандарты провода До CAT 3 CAT 5
Сила тока (А) 0,34 До 0,59
Выходное напряжение инжектора (В) 45-56 51-56
Входное напряжение устройства питания (В) 38-56 42,6-56,9
Максимальное энергопотребление Класс 0 – 3Вт

Класс 3 – 12,94Вт

ПоЕ (IEEE 802.3af) и PoE+( IEEE 802.3at) как видно из таблицы в корне отличаются. Более продвинутый стандарт может выдавать мощность до 30 Вт, по сравнению с 15,4. Поэтому PoE+ может питать более крупные устройства. При этом используется уже современный и довольно распространённый кабель Cat 5.

Источник



О технологии PoE простыми словами

Технология PoE (Power-over-Ethernet) была создана для IP-телефонии, точек доступа, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно проводить отдельный питающий кабель. На качество передачи данных технология PoE влияния не оказывает, используется потенциал уровня Ethernet, то есть сетевых кабелей.

PoE как работает

Важно понимать, что питающее устройство (например, PoE маршрутизатор) подает питание в кабель только в том случае, если подключенное устройство (например, IP камера ) поддерживает технологию PoE. Как это происходит?

1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым (PD). На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуемым, питающее устройство переходит к следующему этапу.

2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного девайса, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от мощности, устройствам присваивается класс: от 0 до 4.

Класс Вт на порт PoE Вт на устройство
15,4 от 0,44 до 12,95
1 4,5 от 0,44 до 3,84
2 7 от 3,84 до 6,49
3 15,4 от 6,49 до 12,95
4 30 от 12,95 до 25,5

После того, как устройство классифицировано, на него подается напряжение 48В с фронтом нарастания не более 400 мс., и питающее устройство приступаетет в контролю его работы:

1) Если устройство будет потреблять ток менее 5 мА в течении 400Мс, то подача питания прекращается;
2) Если сопротивление подключенного устройства будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, подача питания прекращается.
3) Если потребление тока превысит 400 мА в течение 75 мс, подача питания прекращается.

poe какие пары используются

Всего существует 3 стандарта PoE, чем они отличаются?

1. PoE — IEEE 802.3af

  • Первое поколение PoE (стандарт IEEE 802.3af) обеспечивает питание до 15,4 Вт постоянного тока для каждого подключенного устройства.

2. PoE+ — IEEE 802.3at

  • Следующий стандарт IEEE 802.3at, обеспечивает питание до 30 Вт для каждого устройства. Таким образом PoE+ способен обеспечить питанием более мощные устройства, например камеры видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и высокопроизводительные беспроводные точки доступа 11n.

Отличия стандарта PoE от PoE+

Способ передачи питания PoE PoE+
Диапазон напряжения постоянного тока на питаемом устройстве от 36 до 57 V (номинальное 48V) от 42,5 до 57 V
Диапазон напряжения, выдаваемого источником от 44 до 57 V от 50 до 57 V
Максимальная мощность PoE-источника 15,4 Вт 30 Вт
Максимальная мощность, получаемая PoE-потребителем 12,95 Вт 25,50 Вт
Максимальный ток 350 mA 600 mA
Максимальное сопротивление кабеля 20 Ом (для cat.3) 12,5 Ом (для cat.5)
Классы питания 0-3 0-4

3. IEEE 802.3bt

  • В настоящее время разработан новый стандарт IEEE 802.3bt, эта технология позволяет запитать устройства мощностью до 51 Вт по одному кабелю, в этом случае используются все четыре пары кабеля категории 5. Использование незадействованных ранее пар проводов для подачи электропитания увеличивает эффективность и мощность без каких-либо дополнительных расходов на кабели.

Type 2: Класс PoE 4:

POE стандарт IEEE 802.3af распиновка:

Требования по питанию для PoE устройств:

Параметр Мин Макс
Сопротивление, кОм 23.75 26.25
Время запуска (> 10 мА), мс 300
Потребляемая мощность, Вт 12.95
Диапазон входного напряжения, В 36 57
Вкл. напряжения, В 44
Откл. напряжения, В 30 В
Входной ток (@ 36VDC), мА 10 350
Входной ток, Пик, мА 400

Passive PoE

Как же быть, если в вашу инфраструктуру требуется подключить устройства без поддержки PoE? В таких случаях используется технология Passive PoE. Ее особенность в том, что источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по 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.

PoE-сплиттер

Как работает PoE сплиттер

При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать мощность источника питания, и его потребителя.

PoE инжектор

PoE инжектор

Существует два вида устройств — PoE сплиттеры и PoE инжекторы. Со сплиттером мы разобрались, а как работает PoE инжектор?

На примере. Представим, что в вашей инфраструктуре используется коммутатор без поддержки PoE, сетевой кабель передает только данные.

Как подключить и подать питание по витой паре на устройства с поддержкой этой технологии в такую систему? Как раз в таких случаях и используется PoE инжектор, который служит для подачи в сетевой кабель электрического напряжения.

PoE инжектор подключается и к RJ45, и к источнику питания. В итоге, на входе PoE инжектор получает данные, а на выходе — и данные, и электрическое напряжение, которое может использоваться для подключения устройств с поддержкой этой технологии.

PoE адаптер

PoE адаптер

Это AC-DC преобразователь со встроенным сплиттером и стабилизатором на выходе. PoE адаптер не использует фантомное питание а использует свободные пары (что означает невозможность использования гигабитных портов, невозможность использования двухпарных кабелей, невозможность расшаривания кабеля). Отличие от сплиттера только в том, что адаптер, за счет повышения напряжения, поддерживает длину линии до 100м на номинальной мощности и активирует схему питания через PoE. Не факт что заработает оборудование, которое питается по стандарту PoE-B. То есть использует для питания и передачи данных те же 1, 2, 3, 6 контакты.

Требование к кабелю

  • Требуется четырехпарная витая пара категории не ниже cat.5e;
  • Витая пара должна быть медная, а не омедненная;
  • Толщина проводников не менее 0,51 мм (24 AWG);
  • сопротивление в проводниках должно быть не выше 9,38 Ом/100 м (если больше, то будет большая потеря мощности).

Стандарты 802.3af и 802.3at говорят о длине витой пары для PoE равной 100м. Но на практике рекомендованная максимальная длина кабеля не должна больше 75м. При использовании Passive PoE, длина кабеля должна быть не более 60м.

Таким образом технология PoE обладает широкими коммуникационными возможностями, позволяющими создавать сети с устройствами разного типа и предназначения. Инсталляционные затраты на системы PoE как правило гораздо ниже, чем расходы на организацию традиционных силовых распределительных систем.

Источник

PoE — методы, стандарты, классы, нюансы

Power over Ethernet (PoE) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. В видеонаблюдении позволяет избавиться от необходимости проводить к камере кабель питания.
PoE работает с напряжением 48 вольт.
По умолчанию максимальное расстояние питания по PoE, равно максимальному расстоянию работы витой пары, до 100м. Но некоторое сетевое оборудование имеет специальный режим который позволяет урезать скорость на портах , но при этом увеличить расстояние до 250 метров.
Есть 4 стандарта PoE:

1) 802.3af — официальный стандарт. Обеспечивающий постоянный ток до 400 мА с номинальным напряжением 48 В через две пары проводников в четырёхпарном кабеле для обеспечения максимальной мощности 15,4 Вт.
Стандарт имеет 2 метода работы. Метод А и метод B.
Метод A — подразумевает подачу питания по проводам 1,2,3,6 в коннекторе.
Метод B — подразумевает подачу питания по проводам 4,5,7,8 в коннекторе.
Камера может уметь работать сразу в двух стандартах.
Подача питания сразу по 8ми жилам (в рамках данного стандарта) — невозможна.

Ниже приведена таблица распиновки коннектора RJ-45 по жилам стандарта PoE 802.3af для сетей 100 и 1000 Мбит\с.

2) 802.3at (он же PoE + (Plus)+) — Отличие от стандарта 802.3af только в том, что 802.3at может передавать до 30 вват, и подача питания сразу по 8ми жилам возможна, но запрещена стандартом. Обратно совместим со стандартом 802.3af.

3) Hi PoE (а также Ultra PoE, PoE++)- Неофициальный стандарт позволяющий передавать до 60ват по всем 8ми жилам. Обратно совместим со стандартами 802.3af\at. По сути это тот же 802.3at, только с подачей питания по всем 8ми жилам.

4) 802.3bt — Официальный стандарт позволяющий передавать от 45 до 90 ват по 8ми жилам.

PoE имеет 9 классов , от нулевого до восьмого. Каждому классу соответствуют свои параметры мощности и тока. На данный момент в видеонаблюдении используются официальные классы от 0 до 4 и неофициальный HI PoE.

Описание классов приведены в таблице ниже (HI PoE здесь нет, т.к. он не является официальным стандартом):

1) Технология PoE работает ТОЛЬКО на полностью медном кабеле. Она несовместима с омеднёной витой парой. Это когда в целях удешевления, берут стальной или алюминиевый кабель и делают на нём медное напыление. Для передачи данных такой кабель подходит, а для PoE нет по следующей причине:
Данные это высокочастотный сигнал и он идёт по поверхности жилы, как раз по этому медному напылению, а ток имеет меньшую частоту и идёт через сердцевину жилы, а сталь и алюминий являются гораздо более худшим проводником чем медь, и по этому ток до подключенного устройства не доходит.

2) Класс PoE — относится к хардварной части и не может быть изменён прошивкой. Определяется по сопротивлению специального резистора на плате питания. При подключении к PoE-порту устройства, порт посылает слабый сигнал на устройство, и если получает необходимое сопротивление, то по нему определяется класс и подаётся соответствующее классу PoE напряжение. Если порт не получает в ответ необходимое сопротивление , то питание не подаётся и порт работает как обычный. По этому можно подключать в порт с PoE свитчи, компьютеры и тд. В связи с этим возможны некоторые проблемы при использовании ,например, оборудования Cisco. К примеру, мы хотим подключить 10 камер с классом PoE 3 к свитчу Cisco c мощностью PoE 100Вт. Каждая камера по факту и паспорту потребляет не более 8Вт. Но при подключении 7ой камеры у нас отключаются все камеры и не включаются пока мы не выключим 7ую камеру. Всё дело в классе питания и методе работы свитча. Большинство свитчей, подают на порт фактическое потребление камеры. Но свитчи Cisco, так не умеют, если на камере отсутствует протокол CDP или LLDP, для согласования фактического потребления, свитч резервирует на порт максимальное напряжение , доступное для класса PoE на камере. Для класса 3 это составляет 15Вт на порт и получается что 6 камер «съедают» 90Вт мощности, вместо 48Вт.

Источник