PoE pozwala zasilać punkt dostępowy, kamerę IP lub inne urządzenie sieciowe tym samym przewodem Ethernet, którym przesyłane są dane. Dzięki temu przy kamerze albo access poincie nie trzeba montować osobnego gniazdka elektrycznego. Trzeba jednak prawidłowo dobrać standard PoE, moc switcha oraz przewód sieciowy.
PoE do punktu dostępowego i kamer – jak działa w praktyce
Power over Ethernet, czyli PoE, łączy dwie funkcje zwykłego przewodu sieciowego. Kabel Ethernet przenosi dane, a jednocześnie dostarcza energię potrzebną do pracy urządzenia.
W typowej instalacji źródłem zasilania jest switch PoE, rejestrator NVR z portami PoE albo injector PoE. Takie urządzenie określa się skrótem PSE, czyli Power Sourcing Equipment.
Po drugiej stronie znajduje się PD, czyli Powered Device. Może nim być między innymi:
- punkt dostępowy Wi-Fi,
- kamera IP,
- telefon VoIP,
- urządzenie IoT,
- wideodomofon lub inne kompatybilne urządzenie sieciowe.
W przypadku standardowego aktywnego PoE urządzenia najpierw sprawdzają zgodność. Zasilanie nie jest po prostu podawane bez kontroli na każdy przewód podłączony do portu. Dopiero po wykryciu zgodnego urządzenia PSE rozpoczyna dostarczanie energii.
Dzięki temu zwykły komputer albo drukarka podłączone do zgodnego ze standardem portu PoE mogą korzystać z transmisji Ethernet bez pobierania zasilania PoE.
Czym różni się PoE, PoE+ i PoE++
Najważniejsza różnica pomiędzy poszczególnymi standardami dotyczy dostępnej mocy. Im bardziej rozbudowane urządzenie, tym większego zapotrzebowania można się spodziewać.
| Standard | Popularna nazwa | Maksymalna moc PSE | Maksymalna moc dostępna dla PD | Typowe zastosowanie |
| IEEE 802.3af | PoE | 15,4 W | 12,95 W | prostsze kamery, telefony IP, mniej wymagające AP |
| IEEE 802.3at | PoE+ | 30 W | 25,5 W | nowoczesne access pointy, kamery z dodatkowymi funkcjami |
| IEEE 802.3bt Type 3 | PoE++ | 60 W | 51 W | wydajniejsze AP, rozbudowane kamery i urządzenia sieciowe |
| IEEE 802.3bt Type 4 | 4PPoE | 90 W | około 71 W | urządzenia o wysokim zapotrzebowaniu na energię |
Różnica pomiędzy mocą oferowaną przez PSE a mocą dostępną dla urządzenia wynika między innymi ze strat występujących na okablowaniu.
Nie należy więc dobierać switcha tylko na podstawie informacji, że „obsługuje PoE”. Znacznie ważniejsze jest sprawdzenie konkretnego standardu wymaganego przez kamerę lub punkt dostępowy.
Jak dobrać PoE do access pointa i kamer
Najbezpieczniejszym rozwiązaniem jest rozpoczęcie od specyfikacji urządzeń końcowych. Dopiero później należy wybierać switch, injector lub rejestrator.
Krok 1. Sprawdź standard wymagany przez urządzenie
W specyfikacji kamery lub punktu dostępowego należy znaleźć oznaczenie zasilania. Może to być przykładowo:
- IEEE 802.3af,
- IEEE 802.3at,
- IEEE 802.3bt.
Jeżeli punkt dostępowy wymaga PoE+, switch obsługujący wyłącznie 802.3af może mieć zbyt małą moc.
W przypadku urządzeń obsługujących kilka sposobów zasilania należy sprawdzić również maksymalny pobór energii. Informacja ta może być podana bezpośrednio w watach.
Krok 2. Sprawdź moc pojedynczego portu
Kolejnym parametrem jest maksymalna moc dostępna na jednym porcie switcha.
Przykładowo switch może mieć osiem portów PoE+, ale nie oznacza to automatycznie, że każdy z nich może jednocześnie pracować z maksymalnym obciążeniem. Tutaj pojawia się drugi parametr – całkowity budżet PoE.
Krok 3. Policz budżet PoE całej instalacji
Załóżmy, że w sieci mają pracować:
- dwa punkty dostępowe pobierające maksymalnie po 20 W,
- cztery kamery pobierające maksymalnie po 12 W.
Łączne maksymalne zapotrzebowanie wynosi wtedy 88 W.
Switch z budżetem PoE wynoszącym 60 W będzie niewystarczający, nawet jeśli każdy z jego portów osobno obsługuje PoE+. Model dysponujący przykładowo 120 W daje już odpowiednią rezerwę.
Zapas jest szczególnie ważny przy kamerach wyposażonych w oświetlenie podczerwone, grzałki, mechanizm PTZ lub inne elementy zwiększające chwilowy pobór energii.
Krok 4. Sprawdź przewód Ethernet
PoE nie wymaga osobnej kategorii przewodu określanej jako „kabel PoE”. Potrzebne jest jednak dobrej jakości okablowanie Ethernet zgodne z wymaganiami sieci.
W nowych instalacjach rozsądnym wyborem będzie Cat 5e lub Cat 6 wykonany z miedzianych żył. Jeżeli instalacja ma również obsługiwać 2.5 GbE, warto dobrać przewód odpowiednio do wymaganej przepustowości.
Lepiej unikać przewodów CCA, czyli wykonanych z aluminium pokrytego miedzią. Mają większą rezystancję od przewodów miedzianych, co przy zasilaniu PoE może prowadzić do większych strat energii i nagrzewania przewodu.
Krok 5. Sprawdź długość połączenia
Standardowe połączenie Ethernet projektuje się zwykle na maksymalnie 100 metrów pomiędzy urządzeniami sieciowymi.
Przy długich przewodach znaczenie ma nie tylko transmisja danych. Rosną również straty napięcia, dlatego wymagające urządzenie znajdujące się na końcu długiego kabla może mieć trudniejsze warunki zasilania.
Jeżeli kamera znajduje się dalej, można zastosować odpowiednio dobrany extender PoE, dodatkowy switch albo inne rozwiązanie przeznaczone do większych odległości.
Switch PoE czy injector PoE
Nie zawsze trzeba wymieniać cały switch tylko dlatego, że w sieci pojawił się jeden access point lub kamera.
Injector PoE pobiera dane z normalnego portu Ethernet oraz energię z zasilacza. Na wyjściu przekazuje je jednym przewodem do urządzenia PoE.
Schemat wygląda więc następująco:
router lub switch -> injector PoE -> kabel Ethernet -> kamera lub access point
Takie rozwiązanie jest wygodne przy jednym lub dwóch urządzeniach.
Jeżeli kamer albo punktów dostępowych jest więcej, znacznie wygodniejszy staje się switch PoE. Pozwala centralnie doprowadzić dane i zasilanie do wszystkich urządzeń, ogranicza liczbę zasilaczy i upraszcza okablowanie.
W zarządzanych switchach można dodatkowo spotkać funkcje monitorowania poboru energii oraz zdalnego wyłączania i ponownego uruchamiania zasilania wybranego portu.
Jak PoE sprawdza się przy punktach dostępowych Wi-Fi
PoE jest szczególnie wygodne przy access pointach montowanych na suficie albo wysoko na ścianie. Do miejsca instalacji wystarczy doprowadzić jeden przewód sieciowy.
Nie trzeba montować gniazdka 230 V przy każdym punkcie dostępowym. Zasilanie pozostaje w szafie lub miejscu, w którym znajduje się switch.
Przy nowszych punktach dostępowych należy dokładnie sprawdzić wymagany standard. Wydajne modele mogą potrzebować PoE+, a bardziej wymagające urządzenia również PoE++.
Trzeba też rozróżnić zasilanie od przepustowości portu Ethernet. Przykładowo access point może jednocześnie wymagać PoE+ i posiadać port 2.5 GbE.
Switch gigabitowy z PoE+ może wtedy prawidłowo zasilić urządzenie, ale połączenie przewodowe pozostanie ograniczone do 1 Gb/s. Jeśli celem jest wykorzystanie pełnych możliwości portu 2.5 GbE, switch musi obsługiwać zarówno odpowiedni standard PoE, jak i właściwą szybkość transmisji.
Jak PoE działa w systemie kamer IP
W monitoringu PoE pozwala znacznie uprościć instalację. Każda kamera może otrzymywać po jednym przewodzie zasilanie i połączenie z siecią lokalną.
Źródłem zasilania może być switch PoE albo rejestrator NVR wyposażony we własne porty PoE. W drugim przypadku kamery często podłącza się bezpośrednio do rejestratora.
Przed zakupem trzeba sprawdzić nie tylko liczbę portów. Liczy się również łączny budżet zasilania NVR lub switcha.
Ma to szczególne znaczenie przy bardziej rozbudowanych kamerach. Oświetlenie IR, reflektor światła białego, grzałka lub mechanizm obrotu i zoomu mogą zwiększać maksymalne zapotrzebowanie na energię.
Dlatego urządzenia należy dobierać według maksymalnego poboru mocy podawanego w dokumentacji, a nie tylko przeciętnego zużycia podczas spokojnej pracy.
Aktywne i pasywne PoE to nie to samo
Jednym z najważniejszych elementów przy konfiguracji instalacji jest rozróżnienie standardowego aktywnego PoE od pasywnego PoE.
W rozwiązaniach zgodnych z IEEE 802.3af, 802.3at lub 802.3bt źródło zasilania komunikuje się z urządzeniem i sprawdza jego wymagania.
Pasywne PoE działa inaczej. Injector lub port może stale podawać określone napięcie, na przykład 24 V albo 48 V, bez wcześniejszej negocjacji.
Dlatego pasywnego PoE nie należy traktować jako zamiennika standardowego PoE.
Przed podłączeniem pasywnego injectora trzeba jednoznacznie sprawdzić zgodność napięcia, polaryzacji i sposobu zasilania z dokumentacją urządzenia. Podłączenie niekompatybilnego sprzętu może doprowadzić do jego uszkodzenia.
Jeżeli nie ma szczególnego powodu do korzystania z rozwiązania pasywnego, standardowe aktywne PoE jest zwykle prostszym i bezpieczniejszym wyborem.
Najczęstsze błędy przy instalacji PoE
Problemy z PoE często nie wynikają z samej technologii, lecz z nieprawidłowego dobrania elementów sieci.
Jednym z typowych błędów jest sprawdzanie wyłącznie informacji „30 W na port” bez uwzględnienia całkowitego budżetu switcha. Kilka urządzeń może przekroczyć maksymalną moc, którą sprzęt jest w stanie dostarczyć jednocześnie.
Kolejnym problemem jest pomylenie PoE aktywnego z pasywnym. Samo określenie „PoE” na aukcji lub zasilaczu nie wystarcza. Trzeba sprawdzić konkretny standard.
Problemy może powodować również:
- niskiej jakości przewód,
- kabel CCA,
- zbyt długa trasa przewodu,
- uszkodzone lub źle zarobione złącza,
- injector o zbyt małej mocy,
- podłączenie wymagającego urządzenia do portu o niższym standardzie PoE,
- nieuwzględnienie maksymalnego poboru energii kamer.
Nie należy też zakładać, że wyższy standard PoE automatycznie oznacza szybszą sieć. Standard zasilania i szybkość Ethernetu są osobnymi parametrami.
Dobrze dobrane PoE upraszcza całą instalację
PoE sprawdza się szczególnie dobrze tam, gdzie kamera lub punkt dostępowy znajduje się daleko od gniazdka elektrycznego. Jeden przewód może wtedy odpowiadać zarówno za komunikację, jak i zasilanie urządzenia.
Najważniejsze jest dopasowanie standardu PoE, mocy pojedynczego portu, całkowitego budżetu zasilania oraz jakości okablowania. Przy większej liczbie urządzeń najwygodniejszy będzie zazwyczaj switch PoE. Przy pojedynczym access poincie lub kamerze wystarczający może być odpowiednio dobrany injector.
Szczególnej ostrożności wymaga pasywne PoE. Jeśli sprzęt nie został zaprojektowany do takiego sposobu zasilania, nie należy podłączać go bez wcześniejszego sprawdzenia dokładnej specyfikacji.
