PoE по оптоволокну: как обеспечить питание удаленных камер и точек доступа

POE по оптоволокну обычно подразумевает передачу данных по Ethernet через оптоволоконный канал, а затем подачу питания по Ethernet (PoE) по медному кабелю на удаленном конце. Это не означает, что обычный оптический модуль SFP передает электрический сигнал PoE по оптоволокну.

Это различие имеет значение при подключении камеры у ворот, точки доступа в отдельно стоящем здании или нескольких устройств в удаленном аппаратном помещении. Оптическое волокно позволяет решить проблему передачи данных на большие расстояния, но не решает проблему питания.

Прежде чем покупать конвертер, ответьте на один вопрос: Чем будет питаться оборудование на другом конце?

PoE по оптоволокну: Два пути для планирования

Проложите трассу для передачи данных и трассу для электропитания отдельно.

• Данные: коммутатор основного сайта → оптическое волокно → удалённое Ethernet-оборудование → камера или точка доступа.
• Мощность: удаленное электропитание → оборудование с поддержкой PoE → медный кабель → камера или точка доступа.

Стрелки показывают последовательность подключения; данные по Ethernet передаются в обоих направлениях. Электрический ток PoE протекает от источника питания к устройству, получающему питание.

Источник называется PSE, либо оборудование для обеспечения электропитания. Камера или точка доступа является PD, либо устройство с питанием. В стандарте IEEE PoE используются медные проводники; обычный оптический канал Ethernet не обеспечивает передачу этого электрического питания. Обзор технологии PoE от FOA объясняет принципы подачи питания по кабелю и отдельной системы питания «мидспан».

Наличие PoE-коммутатора на главном объекте не устраняет необходимость в удаленном питании только потому, что его канал связи с вышестоящим уровнем реализован по оптоволокну.

Три практических варианта конструкции удаленного конца

Ниже приведены общие варианты конструкции; это не означает, что каждый преобразователь поддерживает PoE.

1. Коммутатор PoE с оптоволоконным каналом связи

Используйте коммутатор с локальным питанием, специальные медные порты которого обеспечивают необходимый выход PoE. Подключите его оптический канал связи к главному объекту, а затем подключите камеры или точки доступа к его портам PoE.

Такая схема подключения удобна в тех случаях, когда несколько устройств совместно используют одно удаленное местоположение. Необходимо отдельно проверить ограничения по каждому порту, общий бюджет мощности и пропускную способность канала связи с сетью.

2. A МЕДИАКОНВЕРТЕР с выходом PoE PSE

Подходящий медиаконвертер PoE сочетает в себе преобразование данных из оптоволоконного сигнала в медный и подачу питания на выход RJ45. При этом ему по-прежнему требуется электропитание.

Ищите явное Выход PoE/PSE технические характеристики. Термины “питание по PoE”, “вход PoE” или “PD” могут, напротив, описывать способ получения преобразователем собственного питания. Эти обозначения не означают, что он способен обеспечивать питание камеры.

3. Обычный медиаконвертер и PoE-инжектор

Если конвертер не имеет выхода PoE, используйте следующую последовательность действий на удаленном конце:

Оптиковолокно → медиаконвертер с питанием → вход DATA IN инжектора → выход DATA + PoE инжектора → совместимая камера/точка доступа.

Подключите питание к преобразователю и инжектору в соответствии с их отдельными техническими характеристиками по входу. Не следует полагать, что один адаптер может безопасно обеспечивать питание обоих устройств.

Инжектор должен соответствовать требованиям устройства к PoE и предусмотренной скорости передачи данных по Ethernet. Проверьте весь медный канал, проходящий через инжектор, включая соединительные кабели; не следует полагать, что установка инжектора сбрасывает допустимую длину кабеля.

Перед выбором оптоволоконного оборудования проверьте питание

Используйте точные технические характеристики камеры или точки доступа, а не просто слово “PoE”. Укажите требуемый тип/класс по стандарту IEEE и максимальную потребляемую мощность при включенных соответствующих функциях.

Например, в стандарте IEEE 802.3at Type 2 различаются 30 Вт на PSE из 25,5 Вт доступно на PD при соблюдении указанных условий. “Порт на 30 Вт” не означает, что камера будет получать 30 Вт. Это Технический обзор Ethernet Alliance подтверждает это различие.

Если у вас несколько устройств, воспользуйтесь LuLeey’s Руководство по расчету энергетического бюджета PoE чтобы проверить общий бюджет. Необходимо отдельно учитывать потребляемую мощность камеры, распределение нагрузки на коммутатор и собственные требования коммутатора к питанию.

Не заменяйте инжектор, соответствующий стандартам, на неуказанный блок питания с пассивной поддержкой PoE. Если устройство требует специальной конфигурации, уточните напряжение, распиновку и допустимый источник питания непосредственно у его производителя.

Если на удаленном объекте отсутствует подходящее источник питания, сначала решите эту проблему. Одним из вариантов может стать правильно спроектированный отдельный кабель питания или система на базе аккумуляторов и солнечных батарей, однако обычный оптоволоконный конвертер не преобразует сетевой сигнал в электрическую энергию. Гибридный оптоволоконно-электрический кабель использует отдельные проводники для передачи электроэнергии; это не электричество по протоколу PoE, передаваемое по оптоволокну.

Проверьте скорость передачи данных, оптическую совместимость и расстояние

Питание и передача данных — это независимые функции. Устройство может получать достаточное питание, даже если его сетевое соединение остается медленным или отсутствует.

Для стандартного медного канала 100/1000BASE-T обычное проектное ограничение составляет 100 м, включая соединительные кабели, с учетом технических характеристик оборудования и кабельной разводки. Для оптоволоконного участка предусмотрены собственные ограничения по длине и уровню потерь; не следует применять расчетные значения для медных кабелей ко всему маршруту или рассматривать указание длины оптоволоконного участка как номинальное значение мощности.

Проверьте оба оптических конца: режим Ethernet, тип оптоволокна, сопоставление каналов передачи и приёма, чистоту разъёмов и рабочие пределы приёмника. В случае конфигурации на базе SFP необходимо различать физическое соединение, режим SerDes хоста, фактические скорости канала и полезную пропускную способность. Проверьте точные модели хоста и модуля, чипсет/PHY хоста, прошивку/драйвер, кодировку модуля и настройки портов. Одно лишь название SFP/SFP+ не гарантирует совместимости.

Для наружных установок необходимо уточнить тип корпуса, диапазон температур и разрешённую схему подключения к электросети. Сопротивление кабеля и условия эксплуатации влияют на подачу электроэнергии, так как Практическое руководство IEEE по PoE как показано на рисунке. Поручите квалифицированному специалисту провести оценку системы электропитания и средств защиты; оптоволоконный кабель не обеспечивает защиту питаемого оборудования от воздействия погодных условий.

Если камера по-прежнему не запускается

Действуйте, двигаясь от удаленного источника питания к устройству:

1. Проверьте питание удаленного оборудования. Действительно ли на преобразователь или коммутатор подается питание с правильным напряжением?
2. Проверьте разъем, обращенный к камере. Это выход PSE, включенный и не превышающий бюджет? На инжекторе следует различать DATA IN и DATA + PoE OUT.
3. Ознакомьтесь с требованиями к устройству. Сравните точный тип/класс PoE с исходными данными; проверьте наличие индикации отсутствия питания или перегрузки.
4. Разделите питание и сетевые соединения. Если камера загружается, но доступ к ней невозможен, проверьте состояние медных и оптоволоконных линий связи, VLAN и настройки IP. Наличие питания на камере не гарантирует исправности оптоволоконного канала.

Перед внесением каких-либо изменений запишите показания светодиодов, состояние портов и номера моделей. Проверяйте каждое изменение по отдельности в установленное время для технического обслуживания.

Где применяется оборудование LuLeey

LuLeey’s Линейка медиаконвертеров «медь-оптоволокно» является отправной точкой для раздела, посвящённого преобразованию данных. Проверьте каждый выбранный вариант на наличие явной спецификации выхода PoE; принадлежность к этой категории не является доказательством поддержки PSE.

Для более просторного помещения для удаленного оборудования Коммутатор INS2M2GF26GT-24POE Устройство оснащено 24 медными портами стандарта IEEE 802.3af/at, двумя каналами связи SFP 1 Гбит/с, мощностью до 30 Вт на каждый порт PoE и общим бюджетом 400 Вт. Оно не может одновременно обеспечивать мощность 30 Вт на всех 24 портах. Уточните версию блока питания и условия установки; данное устройство не рекомендуется для использования с отдельно стоящим столбом для камеры.

Следующий шаг: Сообщите LuLeey точные модели камер и точек доступа, количество устройств, длину маршрутов, а также подробную информацию об имеющихся оптоволоконных линиях и удаленном питании. Перед выбором конвертера, инжектора или коммутатора совместно проанализируйте траекторию передачи данных и траекторию питания.