Was ist Power over Ethernet (PoE) und wie kann es Ihr Leben bei der Installation von IP-Kameras verändern?

Das Verlegen von mehreren Kabeln zu Ihren Überwachungskameras kann eine echte Qual sein. Aber wissen Sie, was weniger mühsam ist? Wenn Sie nur ein Kabel zu jeder Kamera verlegen! Wie ist das möglich, fragen Sie sich? Das ist ganz einfach. Power over Ethernet.

Was ist Power over Ethernet? Power of Ethernet (oder PoE) ist ein Verfahren, bei dem die bereits in ein Ethernet-Kabel integrierten Drähte verwendet werden, um zusätzlich zu den Netzwerkdaten auch Strom zu übertragen. Sie können PoE verwenden, um Geräte mit Ihrem Netzwerk zu verbinden und sie über ein einziges Ethernet-Kabel mit Strom zu versorgen.

Im weiteren Verlauf dieses Beitrags werden wir darüber sprechen, wie PoE funktioniert und wie man seine Leistung für Sicherheitsanwendungen nutzen kann. Wir werden auch über die Grenzen von PoE sprechen, aber noch wichtiger ist, wie man diese Grenzen überwinden kann.

Leben vor Power over Ethernet

Eine IP-Sicherheitskamera braucht zwei Dinge, um richtig zu funktionieren. Erstens: Sie braucht Strom. Sobald Sie Ihre Kamera an eine Stromversorgung angeschlossen haben, ist sie voll funktionsfähig. Sie nimmt Videos auf, aber es gibt keine Möglichkeit, mit der Kamera zu kommunizieren, um das Video zu sehen oder die Einstellungen der Kamera zu verwalten. Hier kommt Ihr lokales Netzwerk ins Spiel.

Um Ihre Kamera in Ihrem Netzwerk einzurichten, müssen Sie sie also nur noch mit einem Ethernet-Kabel an Ihren Router oder einen Switch anschließen.

So, das war’s. Zwei Kabel. Eine Kamera. Aber was passiert, wenn Sie vier Kameras haben? Oder acht Kameras? Oder 48 Kameras? Das Verlegen von zwei Kabeln für jede Kamera kann teuer und zeitaufwändig werden.

Aber kommen Sie, wir leben nicht mehr im 20. Wir schreiben das Jahr 2020! Sicher, wir befinden uns mitten in einer globalen Pandemie, einer kollabierenden Wirtschaft und einem gespaltenen politischen Klima. Aber wenigstens haben wir Power over Ethernet! Es gibt keinen Grund, warum Sie immer noch zwei Kabel verlegen sollten, um Ihre IP-Überwachungskameras anzuschließen.

Wenn Sie Ihr Ethernet-Kabel an einen Power-over-Ethernet-Switch anschließen, können Sie jetzt Ihr Netzteil wegwerfen. Denn Ethernet-Kabel sind in der Lage, Ihre Kamera mit dem Netzwerk zu verbinden und sie mit Strom zu versorgen.

In diesem Beitrag werden wir erklären, wie das funktioniert. Aber zuerst möchte ich Ihnen unsere PoE-Produkte hier bei Nelly’s Security vorstellen.

IPCamPower Power over Ethernet Produkte

Für PoE-Produkte führen wir nur eine Marke, weil es wirklich die einzige Marke ist, die wir brauchen: IPCamStrom. Wie der Markenname schon sagt, wurden die IPCamPower-Produkte für einen einzigen Zweck entwickelt: die Stromversorgung von IP-Kameras. Das ist einzigartig in der Netzwerkbranche, denn diese PoE-Produkte der Business-Klasse sind speziell für IP-Sicherheitskamerasysteme optimiert.

IPCamPower hat mehrere verschiedene Produkte, die wir uns heute ansehen werden. Wir haben PoE-Injektoren, komplette PoE-Switches, von 4 Ports bis hin zu 48 Ports. Wir haben hier auch PoE-Extender, über die wir gleich sprechen werden.

Lassen Sie uns nun darüber sprechen, wie diese Produkte Ihre Überwachungskameras mit nur einem Kabel mit Strom und Daten versorgen.

Wie funktioniert Power Over Ethernet?

Lassen Sie uns diesen kleinen Injektor als Beispiel verwenden. Nehmen wir an, Sie wollen nur eine einzige Überwachungskamera auf Ihrem Grundstück einrichten. Alles, was Sie brauchen, ist einer dieser PoE-Injektoren mit einem Anschluss.

Unten am Injektor sehen Sie zwei Anschlüsse mit der Bezeichnung „Dateneingang“ und „Daten- und Stromausgang“. Und so einfach ist es wirklich. Schließen Sie ein Ethernet-Kabel von Ihrem Standard-Switch oder Router an den „Dateneingang“ an, und führen Sie dann ein Ethernet-Kabel vom „Daten- und Stromausgang“ zu Ihrer Überwachungskamera. Sobald die Kamera angeschlossen ist, erhält sie sofort die Daten aus dem Netzwerk und den Strom vom Injektor, und mit einem einzigen Ethernet-Kabel ist die Kamera voll funktionsfähig.

Das gleiche Konzept gilt für die Switches mit 8, 4, 16, 24 und 48 Anschlüssen. Der Unterschied ist, dass die einzelnen Ports nur ein Injektor sind, den Sie zu Ihrem Router oder Switch hinzufügen; die Multi-Port-Switches sind vollständige Switches, die den PoE-Injektor bereits eingebaut haben.

Sie sehen, wie Power over Ethernet die Installation von IP-Sicherheitskameras billiger und viel einfacher macht, da Sie keine Zeit und Geld in eine Menge verschiedener Kabel investieren müssen.

Das Geheimnis liegt im Inneren des Ethernet-Kabels.

Im Inneren des Kabels sehen Sie, dass wir all diese verdrillten Adernpaare haben, die kreativ als… Twisted Pairs bezeichnet werden. Wir haben vier davon, insgesamt acht Kabel. Für unsere Zwecke hier verwendet PoE zwei dieser Paare für die Datenübertragung und zwei dieser Paare für die Stromübertragung.

Die PoE-Standards IEEE 802.3af (PoE) und 802.3at (PoE+) verwenden beide zwei verdrillte Paare für Strom und zwei für Daten. Es gibt einen neueren PoE-Standard, der alle vier verdrillten Kabelpaare sowohl für die Stromversorgung als auch für die Datenübertragung verwendet, was die Übertragung von Strom mit höherer Wattzahl ermöglicht: IEEE 802.3bt. Wir verkaufen einen 4-Port-Switch, der in der Lage ist, Strom nach diesem bt-Standard zu übertragen. Aber in den meisten Fällen ist die Leistung für 802.3bt stärker als das, was wir für die Videoüberwachung benötigen, selbst für die meisten riesigen, stromhungrigen PTZs. Daher verwenden die meisten IPCamPower PoE-Geräte nur diese beiden stromführenden Paare.

Dank der Konstruktion des Ethernet-Kabels sind wir in der Lage, diese inneren Kabel für mehrere Zwecke zu verwenden.

IPCamPower PoE Switch Overview

Lassen Sie uns einen dieser Switches näher betrachten. Dies ist unser PoE-Switch mit 8 Anschlüssen. Aber ich weiß, was Sie jetzt denken. Warten Sie einen Moment. Dieser Switch hat zehn Ports. Warum heißt er dann 8-Port-Switch?

Das ist eine gute Frage und ein berechtigtes Argument. Es gibt hier zehn Ports. Aber es sind nur 8 PoE-Ports. Die beiden zusätzlichen Ports am Ende sind nicht mit Strom versorgt, d. h. Sie können Ihre Kameras nicht über diese Ports mit Strom versorgen. Dies sind so genannte Uplink-Ports, die für die Verbindung Ihres Switches mit anderen Netzwerkgeräten verwendet werden. Sie können einen dieser Anschlüsse verwenden, um Ihren Switch beispielsweise mit Ihrem Netzwerk oder einem Router zu verbinden. Sie können auch einen der Uplink-Ports verwenden, um Ihren NVR anzuschließen, der möglicherweise einen PoE-Switch auf der Rückseite eingebaut hat.

Die anderen acht Ports sind vollständig für PoE ausgelegt und können entweder 802.3af oder 802.3at erzeugen.

Was ist der Unterschied zwischen IEEE 802.3af und 802.3at?

Der Unterschied zwischen af und at hat mit der Menge der übertragenen Energie zu tun. 802.3af ist Standard-PoE und kann eine Leistung von bis zu 15 Watt übertragen. 802.3at ist PoE+ und kann eine Leistung von bis zu 30 Watt übertragen. 802.3ab ist PoE++ und kann 60 Watt oder mehr übertragen. Aber PoE+ ist für die meisten Videoüberwachungsszenarien völlig ausreichend.

IPCamPower PoE Switch Watt Budgets

Da diese Ports sowohl PoE als auch PoE+ unterstützen, bedeutet dies, dass jeder einzelne Port dieses Switches bis zu 30 W ausgeben kann, wenn es erforderlich ist. Aber die Gesamtleistung, die dieser Switch abgeben kann, beträgt 130 Watt.

Wenn Sie mitrechnen, werden Sie feststellen, dass 8 Anschlüsse mal 30 Watt ein Gesamtbudget von 240 Watt für das gesamte System bedeuten. Aber nicht alle Ihre Kameras benötigen die vollen 30 W. Die meisten Standardkameras mit festem Objektiv benötigen höchstens 6 oder 7 Watt Leistung. Selbst diese riesige PTZ-Kamera mit 33fachem Zoom benötigt nur 16 W. Sie könnten 8 dieser riesigen Kameras anschließen und Ihr System wäre immer noch nicht voll ausgelastet.

Es gibt einige größere Kameras, die mehr Strom verbrauchen, bis zu 20 und sogar 30 Watt. Aber Sie werden nicht ein ganzes System mit diesen großen, stromhungrigen Kameras aufbauen. Bei den meisten Videoüberwachungsanwendungen müssen Sie sich also keine Sorgen machen, dass die 130 Watt überschritten werden.

In der folgenden Tabelle finden Sie eine Aufschlüsselung aller unserer PoE-Switches mit der Strommenge, die jeder Anschluss zusammen mit dem Gesamtstrombudget des Switches liefern kann. So erhalten Sie eine gute Vorstellung davon, mit wie viel Watt Sie je nach Größe Ihres Systems arbeiten müssen.

Einschränkungen von Power Over Ethernet

Lassen Sie uns über die Einschränkungen von PoE und von Ethernet im Allgemeinen sprechen. Wir haben nur zwei verdrillte Paare, die unsere Datensignale übertragen. Wenn diese Signale über große Entfernungen übertragen werden, werden aufgrund des Widerstands immer weniger Daten übertragen. Unsere Netzwerkdatensignale können in der Regel nur etwa 300 Fuß weit durch dieses Kabel übertragen werden, so dass Sie mit einem PoE-Switch und einem Ethernet-Kabel nicht in der Lage sein werden, Kabelstrecken zu verlegen, die länger als 300 Fuß sind.

Aber es gibt einige Möglichkeiten, wie IPCamPower Ihnen hilft, diese Einschränkungen zu umgehen. Die erste ist gleich hier in diesem Switch integriert.

Überwindung von PoE-Beschränkungen mit dem „Extend Mode“

Ich habe immer noch nicht über diesen winzigen Schalter hier am Switch gesprochen. Nun, dieser Schalter am Schalter schaltet die maximalen Entfernungsfähigkeiten des Schalters von Standard auf erweitert um. Wenn der Schalter im Erweiterungsmodus ist, können Sie Ihre Ethernet-Kabelstrecken auf bis zu 800 Fuß verlängern!

Wie funktioniert das? Magisch. Aber wie Rumpelstilzchen aus dem ABC-Hit „Once Upon a Time“ schon sagte, hat jede Magie ihren Preis. Und der Preis für diese Magie? Netzwerkgeschwindigkeiten.

Im Standardmodus sind alle acht Anschlüsse in der Lage, Daten mit einer Geschwindigkeit von 100 Mbps zu übertragen. Wenn Sie den erweiterten Modus einschalten, können Sie mit Ihrem Kabel viel größere Entfernungen zurücklegen, aber die maximale Geschwindigkeit sinkt von 100 Mbit/s auf 10 Mbit/s.

Das mag nach einem drastischen Geschwindigkeitsverlust klingen, und das ist es auch, aber in den meisten Fällen werden Sie ihn nicht wirklich bemerken. In unseren Anleitungen zum Einstellen der Videoeinstellungen Ihrer Kamera sehen Sie, dass selbst für 4K-Ultra-HD-Kameras mit 8 Megapixeln die empfohlene Bitrate bei etwas über 8 Mbps liegt. Wenn Sie also nicht gerade ein paar 12-MP-Kameras an Ihren Switch angeschlossen haben, wird dieser Geschwindigkeitsabfall Sie wahrscheinlich nicht beeinträchtigen.

Wenn Sie andere Geräte an Ihren Switch angeschlossen haben, wie z. B. einen Computer, der eine Menge Daten verbraucht, dann werden Sie mehr Probleme mit diesem Geschwindigkeitsabfall haben.

Aber wenn es nur um Videoüberwachung geht, können Sie den Schalter umlegen, wenn Sie weiter als 300 Fuß gehen müssen. Sie werden keine großen Auswirkungen auf Ihr System bemerken.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle unsere IPCamPower-Schalter diesen Erweiterungsmodus haben. Wir haben zwei davon, einen 8-Port und einen 24-Port. Sie können diese in der obigen Tabelle an den EXAF-Modellnummern erkennen.

Wenn Sie den 24-Port mit Erweiterungsmodus erhalten, beachten Sie bitte, dass nur die letzten acht Ports, Port 17 bis 24, diesen Entfernungs-Boost bieten. Die ersten 16 Ports sind nur im Standardmodus mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit/s und Entfernungen von bis zu 300 Fuß verfügbar.

Was also, wenn Sie Ihre Kabel weiter als 300 Fuß verlegen müssen, aber keinen dieser Switches mit Erweiterungsmodus haben? Mit einem PoE-Extender können Sie diese Längenbeschränkungen immer noch umgehen.

Überwindung von PoE-Beschränkungen mit einem PoE-Extender

Ein PoE-Extender ist im Wesentlichen ein Switch mit zwei Anschlüssen, der einen PoE-Eingang aufnimmt und PoE an diese beiden Anschlüsse ausgibt. Platzieren Sie einen dieser Switches direkt vor der 300-Fuß-Marke, und Sie können Ihre Kabelstrecke um weitere 300 Fuß verlängern.

Sollen Sie noch weiter gehen? Mit einer Verkettung von bis zu zwei dieser Geräte können Sie bis zu 900′ erreichen. Wir empfehlen, nicht mehr als zwei zu verwenden. Danach werden Sie einen beträchtlichen Datenverlust feststellen.

Eine großartige Eigenschaft dieser Extender ist, dass sie nicht an eine Stromquelle angeschlossen werden müssen. Sie nehmen einfach den PoE-Eingang und geben ihn aus. Beachten Sie, dass sie nur 15 Watt Leistung nach dem PoE-Standard IEEE 208.3af abgeben. Selbst wenn Sie PoE+ mit 208.3at eingeben, werden immer noch 15 W ausgegeben.

Wir haben einen dieser Extender, der Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gb bewältigen kann, für den Fall, dass Sie ihn für nicht-PoE-bezogene Aufgaben verwenden. Aber für die Videoüberwachung werden wir diese Geschwindigkeiten sowieso nicht erreichen.

Ein weiteres großartiges Merkmal dieser Extender ist ihre Splitting-Funktion. Da es einen PoE-Eingang und zwei PoE-Ausgänge gibt, können Sie Ihr PoE-Kabel am Installationsort in zwei Teile aufteilen. Denken Sie an die Möglichkeiten! Wenn Sie zwei Kameras am selben Ort installieren müssen, können Sie jetzt ein einziges Ethernet-Kabel von Ihrem PoE-Switch zum Installationsort verlegen. Mit diesem Extender teilen Sie den PoE-Eingang einfach in zwei, und schon können Sie zwei Kameras installieren, ohne mehrere Ethernet-Kabel verlegen zu müssen!

So, es gibt also mehrere Möglichkeiten, die Entfernungsanforderungen zu umgehen und extra lange Kabel zu verlegen, ohne auf die großartigen Vorteile von PoE verzichten zu müssen.

Es gibt noch eine weitere Möglichkeit, mit Ubiquiti-Funkgeräten längere PoE-Kabel zu verlegen. Aber das ist ein Thema für einen anderen Blogbeitrag. (Wenn Sie daran interessiert sind, sollten Sie unseren Newsletter abonnieren, damit Sie ihn nicht verpassen!)

Lassen Sie uns diesen Beitrag mit zwei Fragen abschließen.

Sollte ich PoE verwenden?

Absolut, keine Frage. Sie sollten PoE verwenden. Wir schreiben das Jahr 2020 und es gibt keinen Grund, warum Sie immer noch zwei Kabel zu all Ihren Sicherheitskameras verlegen sollten. Ein Ethernet-Kabel, zwei Funktionen. Power. Netzwerk. Das ist effizient. Arbeiten Sie intelligenter, nicht härter, nutzen Sie PoE.

Sollte ich IPCamPower Produkte verwenden?

Es gibt einige verschiedene Szenarien, in denen IPCamPower Ihnen helfen kann.

Einzelkamerainstallationen

Wenn Sie nur eine eigenständige Sicherheitskamera haben, können Sie definitiv von einem dieser Einzelport-Injektoren profitieren. Wir haben einen PoE-Injektor und einen PoE+-Injektor. Prüfen Sie die technischen Daten Ihrer Kamera, aber wahrscheinlich benötigen Sie nur den 15-W-PoE-Injektor. Wenn Sie eine größere Kamera, z. B. eine stromhungrige PTZ-Kamera, mit Strom versorgen möchten, bieten wir die PoE+-Option an.

Kleine Systeme

Wenn Sie ein kleines Überwachungssystem mit einem NVR haben, benötigen Sie möglicherweise einen PoE-Switch. Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass Ihr NVR mit einem PoE-Switch auf der Rückseite ausgestattet ist, so dass Sie einfach Ethernet-Kabel zu Ihrem NVR verlegen können. Wenn Ihr NVR jedoch keinen PoE-Switch auf der Rückseite hat, benötigen Sie einen dieser IPCamPower-Switches, um Ihr System mit Strom zu versorgen.

Wenn Ihr NVR einen PoE-Switch auf der Rückseite hat, Sie aber Kabel mit einer Länge von mehr als 300 Fuß verlegen müssen, dann sollten Sie unbedingt einige dieser IPCamPower PoE-Extender kaufen. Sie können ein echter Lebensretter sein!

Große Systeme

Wenn Sie eine Reihe von Sicherheitskameras haben, z.B. in einer kommerziellen Umgebung, dann sollten Sie sich unbedingt einige dieser PoE-Switches ansehen. Diese können Ihnen sehr helfen. Auch hier haben wir Switches mit 4, 8, 16, 24 und 48 Anschlüssen. Mit diesen Uplink-Ports können Sie diese miteinander verbinden und ein ganzes Kamerasystem nur über Ethernet-Kabel mit Strom versorgen. Dies sind die Produkte, die wir hier bei Nelly’s Security für die Stromversorgung all unserer Kameras verwenden, und wir können sie nicht genug empfehlen.

Was nun?