Что собой представляет подобное устройство
Инжектор poe — прибор, предназначенный для подачи электропитания на IP камеру с помощью «витой пары». Необходимость в прокладке силового кабеля отсутствует. Для питания задействуют две свободные пары проводов сетевого кабеля.
Такие устройства могут быть двух типов:
- пассивные;
- активные.
Активные работают с приборами, поддерживающими PoE и могут выделить питание из общего потока. Напряжение подается после согласования между выдающей и потребляющей аппаратурой, что обеспечивает безопасность подключения.
Пассивный инжектор работает в паре со сплиттером. Первое устройство ставится в начале сети, на него поступает электропитание. Второе — в конце, выполняя функцию разделителя потоков. Далее напряжение передается по витой паре.
Технология позволяет обеспечить питание ip камер, когда вблизи отсутствует розетка 220 В. Подключить устройство можно своими руками. Poe коммутаторы могут иметь до 16 портов, в них включается несколько совместимых устройств, которым требуется электропритание.
Автономные видеокамеры
http-equiv=”Content-Type” content=”text/html;charset=UTF-8″> href=”/wp-content/uploads/2014/12/Avtonomnye-videokamery.jpg”>Беспроводные камеры видеонаблюдения на батарейках могут использоваться, в системах безопасности, как в общественных зданиях, так и в бытовой сфере.
Такие камеры могут иметь два различных варианта исполнения. Первый вариант – это камеры скрытого видеонаблюдения. Они не предназначены для работы в сетях, поскольку сигнал от таких камер никуда не передаётся.
Камеры питаются от аккумулятора или батарейки и осуществляют запись видеоинформации на карту памяти. Как правило, они включаются на запись от встроенного датчика движения.
Второй вариант – это полноценные камеры видеонаблюдения, которые не предназначены для записи, а оборудованы встроенным передатчиком, который и передаёт информацию на приёмное устройство.
Применение беспроводных камер видеонаблюдения на батарейках, оправдано в тех случаях, когда по различным причинам невозможно осуществить установку и подключение проводных видеокамер.
Сигнал с камеры приходит на приёмник, который можно подключить непосредственно к монитору или цифровому видеорегистратору. Передающее устройство работает на частоте 1,2 Ггц или 2,4 Ггц. Дальность передачи может составлять 50 метров и более, но такая камера очень чувствительна к различного рода помехам.
Уровень сигнала с передатчика видеокамеры может заметно снизится, если между передающим и приёмным устройством находятся стены или окна.
Большинство моделей беспроводных камер передают цветную картинку и звук с встроенного микрофона. Примером удачного технического решения может служить камера SP3160.
Она передаёт цветное изображение и звук в хорошем качестве и имеет следующие технические характеристики:
- Разрешение камеры 380 линий,
- Угол обзора 620,
- Выходная мощность передатчика 15 мВт,
- Инфракрасная подсветка до 3 метров.
Камера работает от аккумулятора, её размеры 90 Х 30 Х 30 мм. Для организации видеонаблюдения с помощью такой камеры, необходимо приобрести приёмное устройство. Оно имеет USB-выход и может быть подключено к компьютеру или монитору видеонаблюдения оборудованному USB-входом.
Среди видеокамер с автономным питанием имеются очень перспективные энергосберегающие камеры.
Они находятся в режиме ожидания, потребляя минимальное количество энергии, но при срабатывании датчика движения, такие камеры, мгновенно активируются и начинают передавать изображение и звук на приёмное устройство. После прекращения движения, камеры вновь переходят в режим ожидания.
Следует знать, что для систем видеонаблюдения категорически нельзя использовать кабель UTP «витая пара» китайского производства с обмеднёнными стальными жилами, несмотря на его дешевизну.
Можно использовать только провод с проводниками из чистой меди, производства известных компаний.
Провод с обмеднением обеспечивает очень ненадёжный контакт с разъёмами и при его использовании придётся постоянно искать точки отказа и, в конце концов, придётся полностью переделывать всю разводку системы видеонаблюдения.
Использование переменного или постоянного тока для питания видеокамер наблюдения.
Когда-то между Тесла и Эдисоном была война токов. Но наша история не про это))).
Переменный ток в видеонаблюдении используются для питания камер, которые находят на более дальних дистанция от источника питания.
Переменное напряжение 24В 50Гц чаще всего применяется в традиционных купольных камерах, которые имеют достаточно высокое потребление из-за встроенных электродвигателей, вентиляторов и нагревателей. Такие камеры достаточно дороги и наличие встроенного источника питания незаметно на фоне общей цены. Из напряжения 24В 50Гц достаточно просто получить внутри кожуха постоянное напряжение необходимого качества, при этом оно удовлетворяет требованиям электробезопасности. Хотя остаются в силе факторы дороговизны резервирования питания и электрических наводок от переменного напряжения 50Гц.
Переменное напряжение 220В 50Гц часто используется для питания корпусных камер, размещаемых в термокожухах, имеющих встроенные преобразователи питания. Хотя есть и камеры, на которые непосредственно подаётся 220В, т.е. блок питания встроен в камеру. Такое решение безусловно имеет некоторые плюсы, главный на мой взгляд — это то, что с такими напряжениями не шутят, и разработчики системы волей-неволей вынуждены закладывать нормальные провода электропитания, не экономя на меди. Ну это скорее психологический фактор, а минусов хватает.
Постоянное напряжение 12В подаётся непосредственно на камеры видеонаблюдения, не имеющие трансформаторной развязки от линии питания как в случае с переменным напряжением, то удалённые уличные камеры больше подвержены воздействию наведённых напряжений от атмосферных разрядов (молний). Здесь в полный рост встают вопросы грозозащиты.
Принцип передачи видеосигнала по витой паре
Входящий композитный видеосигнал, поступающий на витую пару, является однополярным и несимметричным.
С помощью специальных устройств, внешних или интегрированных в камеру, он преобразовывается в два симметрично противофазных сигнала.
Как и при передаче по коаксиальному кабелю видеосигнал с расстоянием слабеет, на него влияют электромагнитные излучения силовых кабелей и приборов, хоть и в меньшей мере.
С принимающей стороны линии ставится аппаратура, конвертирующая дифференцированный видеосигнал обратно. То есть на композитный вход устройства записи и/или отображения поступает композитный – аналоговый сигнал, усиленный и отфильтрованный от помех.
Приемно-передающее оборудование, которое используют в сетях витой пары для видеонаблюдения, может быть пассивным и активным. Обычно для сетей с дальностью передачи до 600 м используются пассивные пары устройств, имеющие только согласующий трансформатор.
На таком расстоянии сигнал слабеет незначительно и качество видеозаписи не снижается.
Зачем нужны приемники и передатчики?
Вследствие своих технических характеристик, витая пара обладает очень высоким удельным сопротивлением, что негативным образом сказывается на передаче видеосигнала на расстояние свыше 200 метров, поэтому при необходимости организации видеонаблюдения на большие расстояния на обоих концах кабеля закрепляются специальные приемопередатчики, коих выделяют 2 типа:
- Пассивные приемопередатчики;
- Активные передатчики.
Передатчики устанавливаются на стороне камеры, а приемники на стороне принимающего оборудования.
Пассивные передатчики применяются для передачи видеосигнала на небольшие расстояния – 150-500м, поскольку не способны компенсировать все помехи. Основной особенностью является то, что для работы данному типу устройств не требуется подачи электропитания.
При больших протяженностях кабельных линий применяют активные передатчики, способные обеспечивать передачу сигнала на расстояние до 4 км, в зависимости от спецификации. Для работы активных приемопередающих устройств необходимо наличие питания с напряжением 12В. При правильной организации системы дальность передачи может достигать 3000-4000 м.
Чтобы успешно организовать видеонаблюдение с использованием данных технических сердств, необходимо соблюдать следующие правила:
- Использовать только совместимые между собой приемники и передатчики;
- Для достижения лучшего результата следует применять только активные приемопередатчики, желательно с возможностью регулирования усиления (корректировки АЧХ – амплитудно-частотной характеристики);
- Используйте кабель с минимальными значениями емкости между проводниками.
Сигнал может ослабляться как за счет сопротивления линии, так и за счет емкости кабеля вследствие передачи высокочастотного сигнала, а поскольку витая пара применяется для организации видеонаблюдения на дальние расстояния, нам необходимо максимально снизить риск потери сигнала за счет его усиления. Именно для усиления сигнала с камеры и применяются активные приемопередатчики.
Поскольку диапазон частот сигнала находится в достаточно широких пределах, ослабление может быть неравномерным – для обеспечения минимальных различий между изображением на мониторе, и изображением с видеокамеры, высокие частоты необходимо усиливать больше, чем низкие. Для этого необходимо провести коррекцию АЧХ, что может быть выполнено только с использованием активных приемников и передатчиков.
Подача напряжения на IP камеры через PoE
Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.
Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.
Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.
Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.
Этот порог легко преодолим несколькими способами:
- Применение PoE репитеров (повторителей);
- Использование конвертеров VDSL2.
Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.
Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.
Использование переменного или постоянного тока для питания видеокамер наблюдения.
Когда-то между Тесла и Эдисоном была война токов. Но наша история не про это))).
Переменный ток в видеонаблюдении используются для питания камер, которые находят на более дальних дистанция от источника питания.
Переменное напряжение 24В 50Гц чаще всего применяется в традиционных купольных камерах, которые имеют достаточно высокое потребление из-за встроенных электродвигателей, вентиляторов и нагревателей. Такие камеры достаточно дороги и наличие встроенного источника питания незаметно на фоне общей цены. Из напряжения 24В 50Гц достаточно просто получить внутри кожуха постоянное напряжение необходимого качества, при этом оно удовлетворяет требованиям электробезопасности. Хотя остаются в силе факторы дороговизны резервирования питания и электрических наводок от переменного напряжения 50Гц.
Переменное напряжение 220В 50Гц часто используется для питания корпусных камер, размещаемых в термокожухах, имеющих встроенные преобразователи питания. Хотя есть и камеры, на которые непосредственно подаётся 220В, т.е. блок питания встроен в камеру. Такое решение безусловно имеет некоторые плюсы, главный на мой взгляд — это то, что с такими напряжениями не шутят, и разработчики системы волей-неволей вынуждены закладывать нормальные провода электропитания, не экономя на меди. Ну это скорее психологический фактор, а минусов хватает.
Постоянное напряжение 12В подаётся непосредственно на камеры видеонаблюдения, не имеющие трансформаторной развязки от линии питания как в случае с переменным напряжением, то удалённые уличные камеры больше подвержены воздействию наведённых напряжений от атмосферных разрядов (молний). Здесь в полный рост встают вопросы грозозащиты.
ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ И ВОЗМОЖНОСТИ
По сравнения с аналоговыми видеокамерами, IP камеры для видеонаблюдения имеют ряд серьезных преимуществ:
Разрешение — одно из основных преимуществ цифровой системы над аналоговой. У стандартных аналоговых камер оно не превышает 700 ТВЛ у аналоговых камер высокого разрешения форматов AHD, SDI, CVI и TVI — 1920×1080, что составляет 2 мегапикселя. Однако многие цифровые камеры шагнули намного дальше, к примеру, модель BEWARD В5650 имеет разрешение 5 Мп (2560х1920).
Уникальный сетевой идентификатор — наличие уникального IP адреса или DDNS идентификатора позволяет найти и использовать IP видеокамеру в сети Интернет из любой точки мира.
Облачное хранилище — возможность сохранять видеоархивы без использования видеорегистраторов, ПК, видеосерверов или других устройств.
Из возможных дополнительных опций, которые практически не встречаются у аналоговых видеокамер стоит отметить:
- встроенный микрофон;
- SD – слоты для карт памяти;
- технология РоЕ — передача питания по тому же кабелю UPT, что и проводит информационный сигнал;
- беспроводная связь: WiFi, GSM и т.п.
Среди наиболее характерных недостатков IP видеокамер следует отметить:
- относительно высокая стоимость устройств;
- более низкая светочувствительность.
Особенности установки и настройки IP-системы
Установка и настройка системы IP-видеонаблюдения профессионалами стоит меньше, чем установка и наладка аналоговой системы, что означает меньшую сложность введения в эксплуатацию цифровой техники. Тем не менее сама установка камер требует в обоих случаях практически одинаковых усилий.
Особенности монтажа
IP-камеру обычно устанавливают по предварительно намеченному плану, где монтажный процесс разбит на отдельные этапы в виде:
- Осмотра и изучения места, где будет установлено оборудование.
- Крепежа устройства к стене или потолку.
- Установки линии связи между аппаратом и центральным пультом.
- Объединения оборудования в единую цепь.
- Настройки системы.
Как настроить систему
Практически все современные камеры имеют возможность подключения к Wi-Fi, а также внутреннюю сеть и программу подсоединения к интернету. Маршрутизатор и камера обладают собственными IP-адресами, посредством которых они соединяются с сетью и настраиваются порознь. Подключив камеру к питанию и роутеру, можно переходить непосредственно к настройке. Для этого IP-адрес камеры, указанный в инструкции, следует набрать в адресной строке любого браузера, в котором после этого откроется интерфейс управления камерой. В нём, согласно рекомендациям в инструкции, производится окончательная настройка аппарата. После этого следует проверить доступ к камере с любого адреса в интернете.
Видео: как настроить систему IP видеонаблюдения своими руками
Меры предосторожности
У автономных источников питания необходимо держать под постоянным контролем уровень их заряда.
При эксплуатации системы IP-видеонаблюдения нужно следить за тем, чтобы не допускались:
- перепады электрического напряжения;
- поднятие температуры свыше 60 градусов;
- установка аппаратуры рядом с нагревательными приборами;
- расположение техники в местах с интенсивным электромагнитным излучением;
- установка камеры во влажной среде, если аппарат не имеет специальной защиты.
Новое поколение систем видеонаблюдения вместе с экспансией тотального контроля всего происходящего вокруг активно внедряется в жизнь человека. Современные умные аппараты становятся легче в установке, управлении и обслуживании, но одновременно требуют новых знаний и умений от их пользователей.
Можно выделить два основных вида сетевых кабелей:
- прямой – используется для подключения коммутаторов и модемов к компьютеру. В данном случае используется подключение контактов разъемов с каждым определенным контактом на других разъемах.
- нуль-хабный – применяется для подключения двух компьютерных устройств с помощью сетевой карты. Схема максимально проста и не нуждается в использовании дополнительных вариантов инструмента, например, коммутатора. С целью подключения контактов в данном случае используют другой метод.
Всегда можно приобрести готовый кабель, но в этом случае обязательно нужно уточнять продавцам, с какими целями вы планируете использовать данные кабели. От этого напрямую зависит выбор кабеля. Например, для IP-камер обычно используется тип кабеля UTP – он состоит из 8 жил, называется еще «витая пара», которая обладает специальным разъемом RJ45.
Если вы планируете установить камеру наблюдения на небольшом объекте и расстояние к коммутатору составляет не более 20 метров, тогда можно отказаться от подобного кабеля, используя свободные жилы UTP. Это связано с тем, что во время простого подключения к интернету со скоростью не более 100 мегабайт, используется только 1,2, 3 и 6 проводник. А остальные применяются с целью питания камеру, например, коричневый и синий. Если дистанция больше, тогда оптимально применять РоЕ.
Сама процедура обжатия максимально простая, основное – вы должны помнить о том, что разъем RJ45 должен иметь жилы в следующем порядке.
Синий и коричневый, которые выбираются для питания, необходимо подключить в разъем питания. Проводник коричневого типа зажимается в клемму штекера питания и имеет пометку «+», а синий в клемму и имеет пометку «-«. Последовательность распиновки дает возможность в будущем не ошибаться в ходе подключения источника питания камеры IP, избегая ошибок, которые могли бы испортить камеру видеонаблюдения.
Если мы говорим о IP-камерах с Wi-Fi, тогда во время монтажа применяется только один кабель питания. После этого обрезает проводник до 1 сантиметра, вставляя в них, не меняя последовательность цветов, в разъем RJ45, расположив его контактной группой вверх.
Стандарт Power over Ethernet
В июне 2003 г. Институт IEEE выпустил стандарт IEEE 802.3af — питание через Ethernet (Power over Ethernet, PoE). Текущая спецификация технологии PoE описывает работу Ethernet-оборудования, состоящего из двух частей: адаптера-инжектора, служащего для ввода электропитания в линию, где осуществляется передача данных по технологии Ethernet и адаптера-сплиттера (разделителя), который отделяет цифровые данные от электропитания и подает их на два разных выхода. В стандарте IEEE 802.3af инжектор и/или оборудование Ethernet, имеющее в своём составе функцию ввода электропитания в кабель, назвали Power Source Equipment (PSE), а сплиттер и/или устройство, питаемое через Ethernet линию, назвали Powered Device, (PD).
Стандарт предусматривает подачу по витой паре постоянного напряжения 48 Вольт и максимальную потребляемую мощность 15.4 Ватт. Эта технология работает с существующей кабельной системой, включая кабели категории 5 без необходимости внесения каких-либо модификаций в существующую СКС (структурированная кабельная сеть).
Беспроводные системы видеонаблюдения
Существует 3 стандарта передачи информации с IP видеокамер, используя беспроводные каналы связи.
- Стандарт Wi-Fi.
- Стандарт WiMAX.
- Стандарт GSM.
Wi-Fi
Передача видеопотока идет по технологии «распространения спектра» благодаря чему сигнал делается менее чувствительным к помехам.
На самом деле стандарт Wi-Fi подразумевает использование 4-ох различных стандартов.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит/сек. | Радиус действия точки доступа М | Используемые частоты Ггц |
| 802.11a | До 54 | До 100 | 5 |
| 802.11b | До 11 | До 100 | 2,4 |
| 802.11g | До 54 | До 100 | 2,4 |
| 802.11h | До 600 | До 300 | 2,4-2,5 и 5 |
Совместимость стандартов важный показатель, который нужно учитывать при подборе оборудования.
Как правило, производители выпускают универсальные устройства, воспринимающие весь спектр частот, но при модернизации или расширении уже готовых сетей стоит обратить внимание на соответствие частот. Пропускная способность сигнала находится в обратной пропорции к расстоянию от камеры до роутера. Как показывают результаты тестирования, реальная пропускная способность канала, у устройства находящегося на максимально указанном в спецификации отдалении, составляет не более 35% от номинальной
Как показывают результаты тестирования, реальная пропускная способность канала, у устройства находящегося на максимально указанном в спецификации отдалении, составляет не более 35% от номинальной
Пропускная способность сигнала находится в обратной пропорции к расстоянию от камеры до роутера. Как показывают результаты тестирования, реальная пропускная способность канала, у устройства находящегося на максимально указанном в спецификации отдалении, составляет не более 35% от номинальной.
Поток данных с камеры с 1Мпкс матрицей варьируется от 3до 10 Мбит/с. Это связано с настройками самой камеры: качества сжатия, используемого кодека, различных параметров объекта наблюдения. Во многих современных камерах реализована функция двухпоточной передачи данных с предварительной буферизацией.
С одной стороны это хорошо, так как видеофайлы с высоким разрешением сохраняются на видеосерверах, а с низким можно просмотреть в режиме реального времени с любого устройства, но канал передачи данных заполняется намного быстрее.
GSM стандарта 3G
На данный момент интегрированные GSM модули в IP камеры представлены модельными рядами компаний Brickcom и D-Link, остальные производители предлагают внешние устройства связи.
Передача информации идет по технологии HSPA — высокоскоростной пакетной передачи данных, регламентированная скорость составляет 14,4 Мбит/с от базовой станции и 5,8 Мбит/с от абонентской точки.
К сожалению, операторы сотовой связи устанавливают приоритет голосовых звонков, перед передачей данных и использование GSM стандарта в местах большого скопления людей будет очень затруднено.
Для частичного решения этой проблемы можно использовать буферизацию изображения на протяжении дня и передачи информации ночью, когда сеть наименее загружена.
Wi-MAX
Система дальнего действия, обеспечивающая передачу данных на расстояние до десятка километров за счет использования лицензированных частот.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит/сек. | Радиус действия точки доступа Км | Используемые частоты Ггц |
| 802.16d | До 75 | 6 – 10 | 2 – 11 |
| 802.16e | До 30 | 1 – 5 | 2 – 6 |
Кроме расстояния, на которое передается информация, представленный стандарт практически ничем не отличается в своих настройках от Wi-Fi. Единственным препятствием для повсеместного использования такого типа связи является сложности с получением лицензии на использование.
С недавнего времени Wi-Fi адаптеры мощностью, превышающей 100 мВт (20 дБм) и точки беспроводного открытого доступа развернутые вне помещений подлежат обязательной регистрации в Государственной комиссии по радиочастотам.
