تکنولوژی POE در سوییچ شبکه و دوربین مداربسته

یکی از قسمت‌های سخت اجرای یک پروژه نظارت تصویری و نصب دوربین مداربسته، کابل کشی آن می باشد. بعد از فرآیند داکت‌کشی یا فلکسی، باید کابل‌های دوربین را از آن عبور داده تا به دستگاه ضبط کننده یا سوییچ شبکه با تکنولوژی POE برسیم.

این کار برای تعداد کم دوربین قابل تحمل می‌باشد. اما هنگامی که با دسته‌ای از کابل‌ها سروکار داریم، ترجیح می‌دهیم فقط کابل شبکه داشته باشیم تا اینکه بخواهیم کابل‌های شبکه و برق را با هم بکشیم. در این مقاله می خواهیم در مورد تکنولوژی POE و ساده‌تر شدن کابل‌کشی صحبت کنیم.

تکنولوژی POE(پی او ای) چیست؟

Power over Ethernet فرآیندی است که به جریان الکتریسته اجازه می دهد تا در کنار دیتای شبکه در طول کابل شبکهCAT، جریان یابد. ما می‌توانیم با استفاده از تکنولوژی POE، برق و دیتای مورد نیاز مصرف کننده‌ای مانند دوربین مداربسته تحت شبکه را فراهم کنیم. با استفاده از این روش دیگر نیازی به کابل‌کشی برق از کنار دستگاه ذخیره‌ساز(DVR-XVR-NVR) تا کنار دوربین مداربسته نیست.

تا قبل از ظهور POE هر دوربین مداربسته تحت شبکه‎ای برای تصویر داشتن نیاز به دو کابل داشت. یکی کابل برق و یکی هم کابل شبکه.

•  کابل برق: از طریق اتصال یک منبع تغذیه مانند آداپتور 12 ولت یا یک منبع تغذیه مرکزی می توانیم دوربین را روشن و برای حالت ضبط تصاویر آماده کنیم.
•  کابل شبکه: برای دسترسی به تصویر دوربین تحت شبکه و انجام تنظیمات آن باید حتما کابل شبکه نیز وصل شود.

اما هنگامی که تعداد دوربین ها زیاد شود، این تجمیع کابل‌های برق و دیتا به شدت سخت خواهد شد. از طرفی زمان اجرای یک پروژه با این دو کابل و هزینه‌ی اجرا به نسبت استفاده از POE بسیار بالاتر بود.

استانداردهای تکنولوژی POE

همانطور که می‌دانیم به کابل شبکه، TP (Twisted Pairs) به معنای زوج به هم تابیده نیز گفته می شود. در آن 8 رشته سیم وجود دارد که شامل 4 زوج با رنگ های نارنجی، سبز، قهوه‌ای و آبی می باشد. دو زوج نارنجی و سبز رنگ، پین‌های ۱، ۲، ۳، ۶ انتقال دیتا  و دو زوج آبی و قهوه‌ای رنگ، پین‌های ۴، ۵، ۷، ۸ انتقال برق هستند.

استانداردهای POE، IEEE802.3af (POE)  و IEEE802.3at (POE+) هر دو از دو جفت برای انتقال برق و از دو جفت برای انتقال دیتا استفاده می کنند. تفاوت بین استانداردهای af  با at در میزان توان ارسالی آن‌ها می باشد.

استاندارد 802.3af توانی معادل 15 وات، استاندارد 802.3at (POE+) تا 30 وات توان و استاندارد 802.3ab (POE++) نیز تا 60 وات توان را می‌تواند منتقل کند. دقت داشته باشیم که این اعداد وات به معنای توان تولیدی هر پورت سوییچ شبکه می باشد. در حالی‌که مجموع تمام پورت‌های سوییچ شبکه دارای توان خاصی هستند.

بررسی بیشتر با ذکر یک مثال 

سوییچ شبکه یوتپو مدل UTP1-SW0401-TP60، سوییچی با 4 پورت 100 مگابیت در ثانیه می‌باشد. توان هر پورت آن با توجه به استاندارد IEEE802.3af‌، حدود 15 وات است. اما توان خروجی کل سوییچ 60 وات می‌باشد. ماکزیمم توان مورد نیاز هر دوربین مداربسته در هنگام روشن شدن دید در شب آن می‎باشد.

در طراحی پروژه‌های نظارت تصویری برای هر دوربین دام یا بالت در حدود 6 وات توان در نظر گرفته می شود(این عدد ماکزیمم می باشد و در خیلی از مواقع به این عدد نمی رسد). توان مورد نیاز برای یک دوربین اسپیددام PTZ به دلیل چرخش موتور آن و روشن شدن هیتر آن، بالاتر است. به همین دلیل در هنگام خرید سوییچ شبکه به این نکته دقت داشته باشید که اگر در پروژه‌ای دوربین مداربسته PTZ دارید، بهتر است سوییچ شبکه شما استاندارد  IEEE802.3at داشته باشد، تا مشکلی پیش نیاید.

اجزای تکنولوژی POE

الف-تجهیزات تولیدکننده توان: این تجهیزات با نام PSE (Power Source Equipment) هستند که توان مورد نیاز را روی کابل شبکه منتقل می‌کنند. سوییچ شبکه بعنوان یک PSE شناخته می‌شود.

ب-تجهیزات مصرف کننده توان: این تجهیزات با نام PD(Powered Devices) هستند که توان را از تجهیزات PSE دریافت می کنند. دوربین مداربسته تحت شبکه یک تجهیز PD می‌باشد. الزاما نباید دوربین POE باشد تا در این دسته قرار بگیرد. قابلیت POE را در حال حاضر می توان به دوربین هایی که POE نیستند اضافه کرد، تا بتوانند به سوییچ شبکه POE متصل شوند.

4 حالت اتصال دوربین مداربسته IP به سوییچ شبکه 

1-هنگامی که دوربین مداربسته تحت شبکه و سوییچ شبکه شما هر دو POE هستند.

در این حالت برای اتصال این دو تجهیز به سادگی با استفاده از کابل شبکه CAT و قابلیت POE، این دو را به هم وصل می کنیم.

2-هنگامی که دوربین مداربسته IP ما POE نیست ولی سوییچ شبکه ما با تکنولوژی POE است.

در این حالت برای اتصال این دو تجهیز به هم باید از دستگاهی به نام Spliter (اسپیلیتر) استفاده کنیم. اسپیلیتر تجهیزی می باشد که یک ورودی دارد و یک خروجی. ورودی آن کابل شبکه ای می باشد که از سمت سوییچ شبکه POE آمده است. خروجی آن دو قسمتی است و شامل سوکت نری برق و سوکت نری شبکه است.

این دو سوکت دقیقا به سوکت مادگی برق و سوکت مادگی lan دوربین متصل می شود. بدین ترتیب دوربینی که POE نبود با این روش می توان به سوییچ POE وصل کرد.

3-هنگامی که دوربین مداربسته IP ما POE است ولی سوییچ شبکه ما POE نیست.

در این حالت برای اتصال این دو تجهیز به هم باید از دستگاهی بنام Injector (اینجکتور) استفاه کنیم. اینجکتور تجهیزی می باشد که یک ورودی مادگی برق و یک ورودی مادگی lan دارد.

به ورودی آن کابل شبکه از سمت سوییچ شبکه بدون POE و کابل آداپتور وصل می شود. حال خروجی اینجکتور POE بوده و به سادگی به دوربین تحت شبکه وصل می شود.

4- هنگامی که دوربین مداربسته IP ما و سوییچ هیچ کدام POE نیستند.

در این حالت باید همزمان از POE Injector و POE Spliter استفاده کرد. اینجکتور بصورت مستقیم به سوییچ اترنت و اسپیلیتر مستقیما به دوربین مداربسته تحت شبکه بدون POE متصل می شود. این دو تجهیز نیز با کابل شبکه به هم وصل می شوند.

نحوه عملکرد سوییچ شبکه با دوربین IP به چه شکل است؟

سوییچ شبکه بر خلاف هاب، تجهیزی هوشمند و باسیاست است. چرا؟ چون کارش چک و بررسی تجهیزاتی است که به آن وصل هستند. اگر دوربینی به پورت آن وصل نباشد، توانی را برای آن ارسال نمی فرستد و بطور موقت POE روی آن غیر فعال می‌باشد.

حال اگر دوربین تحت شبکه‌ای به پورت سوییچ وصل شد، Switch وظیفه دارد سریعا توان مورد نیاز آن را فراهم کند. اما سوییچ تکنولوژی POE این تحلیل های وصل بودن یا نبودن یک دوربین مداربسته به خود را چگونه انجام می دهد؟

اگر یک دوربین IP را به سوییچ شبکه POE وصل کنیم، سوییچ ابتدا یک ولتاژ بسیار ضعیف را از طریق کابل شبکه ارسال می کند. حال مقاومت کابل را اندازه گیری می کند، فرضا مقاومت مصرفی حدود ۲۵ اهم را ببیند، فرض بر آن گذاشته می شود که تجهیزی نیاز به توان تکنولوژی POE دارد. بنابراین سوییچ شبکه بر بستر کابل شبکه توان را ارسال می کند. این تعدد ارسال ولتاژ و دریافت پاسخ های مختلف، سوییچ را آگاه می‌کند تا بفهمد که دوربین مداربسته IP یا هر تجهیزی که متصل شده است در کدام کلاس POE قرار دارد و چقدر نیازمند توان POE است.

نکته مهم

تجهیز PSE (سوییچ شبکه POE ) روی کابل شبکه ولتاژی بین 44 تا 57 ولت را ارسال می کند. البته باید مراقب باشد که این ولتاژ بالا را به یک تجهیز گیرنده بدون POE نفرستد تا مشکلی بوحود بیاید. در این قسمت برای فهمیدن اینکه دستگاه گیرنده POE دارد یا خیر، فرآیند Signature detection صورت می گیرد.

امیدوارم این مقاله تخصصی برای شما مفید بوده باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد خرید دوربین مداربسته و تجهیزات شبکه یوتپو می توانید با شماره 88518080 تماس حاصل فرمایید. ضمنا خوشحال می شویم شما را در کانال تلگرام و صفحه اینستاگرام صنعت امن ببینیم.