250 Meter PoE-Kamera über Kabel - das ist möglich

In meinem Haus können Sie viele Experimente durchführen und experimentell interessante Ergebnisse erzielen: Ich habe beispielsweise den Stromverbrauch durch ein Solarkraftwerk gesenkt, die Anzahl der Pilzsammler im Haus dank installierter CCTV-Kameras verringert und viele Geräte und Technologien getestet. Es ist an der Zeit, IP-Kameras um den Standort herum anzubringen, aber ich bin auf ein Problem gestoßen: Bei der entfernten Kamera beträgt die Kabellänge mehr als 150 m. Das Einschalten von Schaltern bedeutet, ein anderes Stromkabel zu ziehen, was ich eigentlich nicht wollte. Die Lösung wurde gefunden und ich werde weiter unten darauf eingehen. Für diejenigen, die nicht gerne lesen, sondern gerne schauen - ein Video gemacht.




Gemäß dem ANSI / TIA / EIA-Standard für Kupferkabel der Kategorie 5e beträgt die maximale Segmentkabellänge 100 Meter. Wenn größere Entfernungen erforderlich sind, muss aktive Hardware wie ein Repeater oder ein Switch verwendet werden. Bei einem kleinen Büro oder zu Hause ist es schwierig, solche Entfernungen zu erreichen. Wenn sich das Unternehmen jedoch auf mehreren Etagen eines großen Gebäudes befindet oder das Haus groß ist und Sie eine größere Fläche abdecken müssen, können die Entfernungen merklich mehr als 100 Meter betragen. Hier sind wir bereits mit den Interferenznuancen der induzierten EMK und der Signaldämpfung konfrontiert. Im Büro kann dieses Problem leicht durch eine 19-Zoll-Box unter der Decke gelöst werden, in die das entfernte Segment des Netzwerks gebracht wird. Wenn Sie jedoch nur wenige Punkte in der hinteren Ecke anschließen müssen, ist es wirtschaftlich sinnvoller, ein paar Drähte zum Hauptschalter zu verlängern. Ähnlich verhält es sich mit den Kameras des CCTV-Systems: An den entfernten Punkten meines Abschnitts beträgt die Kabelentfernung 120 bis 170 Meter, dh, Sie müssen den Schalter etwa zur Hälfte einbauen und zusätzliche Stromversorgung herstellen, oder ...
Hier möchte ich über das neue Produkt sagen, das mir kürzlich begegnet ist - Zyxel GS1350-26HP . Ich habe bereits Kameras mit PoE-Power, außerdem benutze ich einen LTE-Router mit PoE-Power . Es wäre logisch, Kameras an den äußersten Ecken des Zauns anzubringen, die mit PoE betrieben werden. In Anbetracht der gesamten angeschlossenen Infrastruktur zu Hause sind bereits 20 Ethernet-Ports belegt. Daher habe ich einen Switch für 24 Ports (plus 2 kombinierte Ethernet- / SFP-Ports) ausgewählt. Ich werde kurz die technischen Spezifikationen meines Modells umreißen, damit ich nicht auf die Website des Herstellers gehen muss.



Es macht keinen besonderen Sinn, sich mit den typischen Fähigkeiten dieses intelligenten Schalters zu befassen, da die Funktionalität solcher Geräte sehr ähnlich ist und der Schwerpunkt dieser speziellen Serie auf der Arbeit in einem Videoüberwachungssystem liegt.
Da dieses Gerät ursprünglich für die Videoüberwachung entwickelt wurde, wurden viele Wünsche der Besitzer solcher Systeme sofort berücksichtigt. Zum Beispiel wird die Kamera ständig mit Strom versorgt, auch wenn der Switch die Firmware aktualisiert oder neu startet. Das heißt, die Kameras arbeiten immer weiter, während der Switch an die Stromversorgung angeschlossen ist. Darüber hinaus verfügt es über einen integrierten Watchdog, der die Verfügbarkeit der Kamera über LLDP oder Ping überprüft. Wenn der Watchdog nicht reagiert, wird der Port selbst neu gestartet, und die Kamera wird aus- und wieder eingeschaltet. Somit wird nur eine Kamera neu gestartet und der Rest des Systems funktioniert ohne Unterbrechungen weiter.



Und wo es große Entfernungen gibt, wird EMF durch Blitze oder zugehörige Kabel induziert. Beginnen wir mit dem zweiten Punkt: Die Anschlüsse sind gegen Spannungsspitzen von bis zu 4 Kilovolt und gegen statische Entladungsluft / Kontakt 15/8 KV geschützt.
Viel interessanter ist es mit dem PoE-Strombudget: Im Normalmodus wird bei Entfernungen von bis zu 100 m automatisch Strom zugeführt. Wenn sich der Abstand auf bis zu 250 Meter erhöht, muss im entsprechenden Menüpunkt vor dem Kontrollkästchen „Erweiterte Reichweite“ ein Häkchen gesetzt werden. Dies übersetzt den Port-Betriebsmodus in 10 Mbit / s Vollduplex und versorgt den Port mit einer Leistung von bis zu 15 Watt.



Ich möchte üben!

Es ist Zeit zu experimentieren. Ich habe bereits eine Milesight MS-C2973-PB PoE- Kamera installiert. Dies ist eine Dome-Außenkamera mit einem Verbrauch von bis zu 5 Watt bei IR-Beleuchtung und halb so viel Verbrauch während des Tages.



Die zweite Kamera, die Vimtag B5 , ist noch nicht montiert und verfügt über ein eigenes 12-V-Netzteil (1,5 A). Hier werde ich mit ihnen experimentieren.



Für meine Tests wählte ich einen hochwertigen Draht aus Kupfer, kein verkupfertes Aluminium, mit einem Aderquerschnitt von 0,52 mm. Innenkabel aus russischer Herstellung - Neugeborenes U / UTP CAT5e PVC 4x2x0,52 . Für den Außenbereich empfiehlt es sich, ein Kabel mit einem anderen Geflecht zu verwenden, das UV-beständiger ist. Eine einfache Möglichkeit, ein gutes von einem schlechten Kabel zu unterscheiden, ist das Gewicht. Beispielsweise wiegt der Schacht dieses Kabels mehr als 11 kg. Das Kabel eines Mitbewerbers ist fast 2 kg leichter.



Ich werde das erste Experiment mit einer vollen Kabelbucht durchführen, diese abwickeln und in einem großen Raum gleichmäßig auf dem Boden verteilen. Ein Spiralkabel bildet eine Spule, die das Signal nicht optimal beeinflusst. So werden 305 Meter Kabel gecrimpt. Fangen wir an!
Aktivieren Sie zunächst das Kontrollkästchen „Erweiterter Bereich“ im entsprechenden Feld des Schaltermenüs. Wir verbinden die Milesight-Außenkamera durch den Lauf. Die Kamera selbst ist bereits mit einem 20 m langen Kabel verbunden. So erhalten wir 325 Meter + Verbindung. Die Kamera hat Strom erhalten und manchmal ist ein Ping-Signal ausgefallen, aber die Entfernung ist zu groß und es treten zu viele Störungen auf. Die Vimtag-Kamera konnte auch keine Verbindung zum Netzwerk herstellen und kein Video empfangen sowie keine Verbindung zum Webinterface herstellen.



Dann habe ich das vom Hersteller garantierte Kabel auf 250m gekürzt und einen zweiten Lauf gemacht. Dieses Mal hatte ich eine Distanz von 270 m (denken Sie daran, dass bereits 20 m an der Milesight-Kamera montiert waren) und dieses Mal wurde die Kamera gestartet. Das Schaltermenü zeigt Verbindungs- und Paketverlust an, dies hatte jedoch keine Auswirkungen auf das Bild und die Möglichkeit, das Kameramenü aufzurufen. Die Vimtag B5 Kamera wurde ebenfalls ohne Probleme gestartet und das Video lief in normaler Qualität.



Zusammenfassung
Für die Übertragung von Videos in exzellenter Qualität mit einer Auflösung von 1920 × 1080 Pixel, 25 Bildern pro Sekunde und dem H.264-Codec ist eine Bitrate von bis zu 4-5 Mbit / s ausreichend. Das heißt, ein dediziertes Band von 10 Mbit / s mit einer Entfernung von bis zu 250 Metern reicht aus. Zusätzlich verbraucht eine Outdoor-Dome-Kamera 6 Watt, wobei jedem Port bis zu 15 Watt zugeordnet sind, dh es gibt auch eine Stromversorgung. Mein Experiment hat gezeigt, dass auf einem gewöhnlichen Kabel ohne Abschirmung, auch mit einer Zwischenverbindung durch das "Fass", 270 Meter erreicht werden können. Ich glaube, dass mit einem abgeschirmten Kabel dieser Abstand vergrößert werden kann.
Es ist zu beachten, dass der Switch neben einem guten PoE-Leistungsbudget nicht nur das Netzteil, sondern auch die Ethernet-Ports schützt, wodurch Geräte bei Gewittern vor der induzierten Entladung geschützt werden. Dazu müssen Sie sicherstellen, dass die Erdung des Geräts von hoher Qualität ist. Dies ist in der Anleitung gesondert aufgeführt.
Ich bin bereit, alle Fragen zu beantworten, und wenn es interessant ist, kann ich die maximale Entfernung mit einem abgeschirmten Kabel überprüfen.