Содержание:

Питание по Ethernet — звучит как магия, правда? Но на деле это технология Power over Ethernet, или просто PoE, которая позволяет одним кабелем и данные, и питание передавать. Представьте, что у вас одна дорожка для машин и велосипедов — и те и другие едут без пробок. Звучит удобно! В этой статье мы расскажем, что такое PoE, какие стандарты существуют, зачем нужен инжектор и чем пассивный PoE похож на дикий запад.

Что такое PoE и как работает технология?

PoE — это способ передавать питание вместе с данными по одному Ethernet кабелю (обычно категория 5e и выше). Вместо двух отдельных проводов — один! Это очень удобно, особенно когда надо запитать IP-камеры, Wi-Fi точки доступа или IP-телефоны, а розеток поблизости нет (или лень их тянуть).

Питание подается от специального устройства — источника питания, которым может быть PoE-коммутатор (switch) или PoE-инжектор. Они подают напряжение в диапазоне 44-57 В, что безопаснее, чем привычные 220 В — почти как зарядка для телефона, только помощнее.

Стандарты PoE: разбираемся в цифрах и буквах

В мире PoE есть три главных стандарта:

Стандарт Макс. мощность на порт (Вт) Напряжение (В) Кол-во используемых пар кабеля Основное назначение
IEEE 802.3af 15.4 44-57 4 жилы (2 пары) Легкие устройства, IP-телефоны
IEEE 802.3at 30 50-57 4 жилы (2 пары) Более мощные девайсы, PTZ камеры
IEEE 802.3bt до 90 52-57 8 жил (4 пары) Очень мощные устройства, мощная ИК-подсветка

PTZ-камера — это такая IP-камера, которая умеет поворачиваться, увеличивать изображение и светить ИК подсветкой, питается больше обычных.

Чем новее стандарт, тем мощнее питание и больше пар кабеля задействовано. Классика Ethernet с четырьмя парами (8 жил) становится полноценным электропроводом.

Пассивный PoE — опасный родственник стандарта

А вот пассивный PoE — это как уличный самоделкин. Он не стандартизирован, и каждый производитель делает по-своему: разное напряжение (12В, 24В, 48В), разная полярность и отсутствие согласования с устройством.

Что это значит? Если перепутаете порты или подключите пассивный PoE к устройству, которое его не понимает, — возможен пожар (ну, почти) или поломка. У пассивного PoE нет "умного" обнаружения: питание подается сразу и всегда, как электрический фонтан. И вообще, его дальность — максимум 50-60 метров.

Как PoE "договаривается" с устройством?

Умные PoE-стандарты 802.3af/at/bt сначала проверяют, а можно ли вообще давать питание этому устройству. Это происходит за доли секунды: источник подает маленькое напряжение, оценивает сопротивление, выясняет, какой класс питания нужен. Если все ок — подает полное питание.

Вот почему нельзя подсоединять PoE-выход к компьютеру — умный PoE не даст питания, а пассивный даст и… придет "прощай, сетевая карта".

Устройства PoE: кто питается и кто кормит?

Питающиеся устройства (Powered Devices, PD):

  • IP-камеры (обычные и PTZ)
  • IP-телефоны
  • Точки доступа Wi-Fi
  • PoE-сплиттеры и медиаконверторы
  • Различные датчики и охранное оборудование

Источники питания (Power Source Equipment, PSE):

  • PoE-коммутаторы (switches) — много портов с питанием
  • PoE-инжекторы — добавляют питание на один порт
  • PoE-удлинители — позволяют увеличить длину кабеля
  • PoE-сплиттеры — разделяют питание и данные для устройств без PoE

Кабель и расстояние — враги PoE

Для PoE рекомендуют использовать качественный медный кабель категории 5e и выше. Толщина жилы должна быть не меньше 0,51 мм, сопротивление не выше 9,38 Ом на 100 метров.

Максимальная длина кабеля — примерно 100 метров (для стандартных PoE). Но! При увеличении длины напряжение "проседает", и устройство может недополучать питание.

Для пассивного PoE рекомендуют кабели не длиннее 60 метров, так как напряжение там не регулируется.

Если надо больше — помогут PoE-удлинители, которые работают как ретрансляторы, "подпитывая" сигнал и питание.

Как подключить устройства без PoE?

Если устройство не понимает PoE, но вы хотите использовать один кабель, можно применить PoE-сплиттер. Он разделит питание и данные, подавая питание нужного напряжения (например, 12В или 24В) на устройство.

Преимущества PoE: плюсы, что цепляют

  • Меньше проводов — это всегда красиво и удобно.
  • Легко установить — нет необходимости в розетках рядом с каждым устройством.
  • Безопасность — напряжение максимум 57В, не опасное для человека.
  • Управление питанием — можно удаленно перезагружать устройства, контролировать потребление.
  • Поддержка удаленных и труднодоступных мест — камеры под потолком, Wi-Fi точки на улице.

Недостатки PoE: не все так радужно

  • Цена — устройства с PoE обычно дороже обычных.
  • Потери мощности на длинных кабелях — особенно заметно на больших расстояниях.
  • Пассивный PoE небезопасен — отсутствие контроля питания может привести к поломкам.
  • Нужны знания и опыт для установки — электрики иногда путаются с настройками.

Безопасность и защита PoE

  • Стандартизированные PoE включают проверку устройства перед подачей питания.
  • Для защиты от скачков напряжения применяются УЗИП — устройства защиты от импульсных перенапряжений. Они могут быть внешними или встроенными.
  • Внешние скачки могут возникать из-за молний, коммутаций и статического электричества.
  • Защита особенно важна для уличного оборудования.

Термины End-span и Mid-span

  • End-span — питание подается непосредственно с PoE-коммутатора (обычно в начале линии).
  • Mid-span — питание подается через PoE-инжектор, который вставляется между обычным коммутатором и устройством.

Таблица: сравнение основных характеристик PoE стандартов

Характеристика 802.3af (PoE) 802.3at (PoE+) 802.3bt (PoE++)
Максимальная мощность на порт (Вт) 15.4 30 90
Напряжение на устройстве (В) 36–57 42.5–57 41.1–57
Количество пар для питания 2 пары 2 пары 4 пары
Совместимость Старый и новый Старый и новый Совместим с af/at
Максимальный ток на пару (мА) 350 600 960

Рекомендации по выбору оборудования

  • Выбирайте источник питания с запасом мощности, чтобы учесть возможное расширение сети.
  • При покупке устройств обращайте внимание на поддерживаемые стандарты PoE.
  • Используйте только качественные кабели с медными жилами.
  • Для уличных устройств выбирайте коммутаторы с защитой IP66 и встроенной грозозащитой.
  • Пассивный PoE подходит для бюджетных проектов, но будьте готовы к рискам.

FAQ — частые вопросы по PoE

В: Можно ли подключить IP-камеру с 802.3af к инжектору 802.3at?
О: Да, инжектор подаст ровно столько питания, сколько нужно камере.

В: Что будет, если подключить PoE-инжектор к обычному компьютеру?
О: Стандартный PoE не подаст питание, потому что не найдет "свой" девайс. Пассивный PoE может повредить компьютер.

В: Как увеличить длину Ethernet кабеля с PoE более 100 метров?
О: Используйте PoE-удлинители (репитеры), которые восстанавливают питание и сигнал.

В: Какой кабель лучше использовать для PoE?
О: Медный кабель категории 5e и выше с толщиной жил не менее 0,51 мм.

Чек-лист по PoE

  • [x] Устройство поддерживает PoE стандарт?
  • [x] Источник питания (инжектор/коммутатор) совместим с устройством?
  • [x] Кабель — медный, категория 5e или выше, длина не более 100 м?
  • [x] Используется ли управление питанием и защита от перенапряжений?
  • [x] Для уличных устройств — есть ли IP защита и грозозащита?
  • [x] Для питания устройств без PoE — есть ли PoE-сплиттер?

PoE — технология, которая словно волшебная палочка для IT-инсталляторов: она облегчает жизнь, экономит деньги и пространство, да еще и подкидывает идей для развития инфраструктуры. Но, как и любая магия, требует аккуратности и знаний. А если вдруг вас пугает пассивный PoE, лучше выбрать стандартизированные решения и спать спокойно.

Включайте PoE и забудьте про лишние провода — пусть ваши камеры и точки доступа получают питание и данные по одному кабелю без лишних заморочек!