Was ist eine PoE-Kamera? Vorteile von Strom und Bild über ein einziges Kabel

Wie funktioniert PoE?

In einem normalen Netzwerkkabel liegen vier Paare dünner Kupferadern. PoE sendet über diese Adern zusammen mit den Daten Gleichstrom mit niedriger Spannung. Das Gerät, das den Strom liefert, heißt PSE; das ist meist ein PoE-Switch oder ein NVR mit PoE-Ports. Das Gerät, das den Strom empfängt, ist die Kamera.

PoE ist ein sicheres System. Bevor der Switch dem Kabel Strom gibt, prüft er, ob das Gerät am anderen Ende PoE unterstützt. Auch wenn Sie einen Computer, der PoE nicht unterstützt, an denselben Port anschließen, wird kein Strom an den Computer gesendet. Diese Prüfung gilt für Standard-PoE; passives PoE, wie es in einigen günstigen Geräten vorkommt, führt diese Prüfung nicht durch und kann bei Anschluss an das falsche Gerät Schaden anrichten.

Was spart es bei Kabel- und Elektroarbeiten?

Bei einer analogen Kamera oder einer Kamera ohne PoE sind an jedem Punkt zwei Leitungen nötig: Bildkabel und Strom. Für den Strom wird entweder neben der Kamera eine Steckdose gelegt oder von der Zentrale ein separates Stromkabel geführt. Weil es an der Außenfassade, am Mast oder an der Decke keine Steckdose gibt, braucht diese Arbeit oft einen Elektriker.

Bei PoE geht zu jeder Kamera ein einziges Cat6-Kabel. Weil neben der Kamera kein Netzteil sitzt, gibt es auch keine Steckdose oder Trafobox, die vor Regen und Staub geschützt werden müsste. An einer Fassade, die in der Sommerhitze von Şanlıurfa in der Sonne liegt, können Netzteile neben der Kamera heiß werden und ausfallen; PoE beseitigt dieses Teil.

Auch die Wartung wird leichter. Wenn eine Kamera einfriert, können Sie sie neu starten, indem Sie am Verwaltungsbildschirm des Switches den Strom dieses Ports aus- und wieder einschalten, statt mit der Leiter zu ihr hinaufzusteigen. Diese Funktion gibt es bei verwaltbaren Switches.

PoE-Standards und Leistungsbudget

PoE hat mehrere Standards, und jeder liefert pro Port eine andere Leistung. Im technischen Datenblatt der Kamera steht, wie viel Leistung sie zieht und welchen Standard sie verlangt:

• 802.3af (PoE): bis zu 15,4 W pro Port. Ausreichend für die meisten festen Dome- und Bullet-Kameras.
• 802.3at (PoE+): bis zu 30 W pro Port. Verlangt von Modellen mit starkem Infrarot- oder Weißlicht und von einigen Kameras mit motorisiertem Objektiv.
• 802.3bt (PoE++): höhere Leistung. Für Außenkameras mit Heizung und große PTZ-Kameras.
• Gesamtes PoE-Budget: die höchste Leistung, die der Switch gleichzeitig an alle seine Ports abgeben kann.

Expertenhinweis: Achten Sie nicht auf die Portzahl des Switches, sondern auf das gesamte PoE-Budget. Reicht das Gesamtbudget eines Acht-Port-Switches nicht aus, funktionieren die zuletzt angeschlossenen Kameras nicht oder starten neu, sobald nachts das Infrarot einschaltet.

Die 100-Meter-Grenze und entfernte Punkte

Ein Abschnitt eines Kupfer-Netzwerkkabels darf nach Norm höchstens 100 Meter lang sein. Diese Entfernung gilt sowohl für Daten als auch für PoE. Bei längeren Kabeln kann die Verbindung abbrechen, das Bild kann ruckeln oder die Kamera erhält nicht genug Strom.

Für Punkte jenseits von 100 Metern gibt es mehrere Lösungen. Unterwegs kann ein PoE-Extender verwendet werden; dieses kleine Gerät gibt Signal und Strom an den nächsten Abschnitt weiter. An weiter entfernten Punkten oder bei mehreren Kameras wird dort ein PoE-Switch aufgestellt und per Glasfaserkabel mit dem Hauptsystem verbunden. Glasfaser reicht nicht nur viel weiter, sie wird auch von Blitzschlag und elektrischen Störungen nicht beeinträchtigt.

Auch die Kabelqualität beeinflusst die Entfernung. Günstige Kabel mit Leitern aus kupferbeschichtetem Aluminium (CCA) statt Kupfer haben einen höheren Widerstand und verlieren die PoE-Leistung auf dem Weg. Reine Kupfer-Cat6-Kabel für Kamerakabel zu verwenden, verhindert die meisten Probleme auf langen Strecken.

Switch oder NVR mit PoE-Ports?

In einem kleinen System ist es die einfachste Lösung, die Kameras direkt an die PoE-Ports auf der Rückseite des NVR anzuschließen. Ein separater Switch ist nicht nötig, die Installation ist Plug-and-play. Allerdings muss das Kabel jeder Kamera bis in den Raum reichen, in dem der NVR steht.

Sind die Kameras auf verschiedene Etagen oder entfernte Bereiche des Gebäudes verteilt, wird für jeden Bereich ein PoE-Switch aufgestellt und die Switches werden mit dem NVR verbunden. So bleiben die Kabel kurz, die 100-Meter-Grenze wird nicht überschritten. Bei großen Bauten wie Schulen, Fabriken und Wohnanlagen wird dieser Aufbau bevorzugt.

Je mehr Kameras es werden, desto größer wird der Nutzen verwaltbarer Switches. Mit diesen Switches ist es möglich, den Stromverbrauch pro Port zu sehen, eine Kamera aus der Ferne neu zu starten und das Kameranetz vom Computernetz zu trennen.

Ist die PoE-Infrastruktur nur für Kameras da?

Dieselbe Infrastruktur kann auch andere Geräte im Gebäude speisen. An der Decke montierte WLAN-Zugangspunkte, IP-Telefone, einige Modelle von Video- Türsprechanlagen und Kartenleser für die Zutrittskontrolle können mit PoE betrieben werden. Auch neben diesen Geräten ist keine Steckdose nötig.

Bei einem Neubau oder einer umfassenden Renovierung ist es deshalb sinnvoll, Netzwerk- und Kamerainfrastruktur gemeinsam zu planen. Die Kabel laufen durch dieselben Kanäle, werden im Serverraum im selben Schrank zusammengeführt und über dieselbe UPS abgesichert. Das Kameranetz in einem vom Büronetz getrennten Netzsegment (VLAN) zu halten, ergibt jedoch sowohl für die Sicherheit als auch für den Datenverkehr eine ordentlichere Struktur.

In der Planungsphase wird der Strombedarf aller Geräte addiert, und die Switches werden mit einem PoE-Budget oberhalb dieser Summe ausgewählt. Wer Reserven für später hinzukommende Geräte einplant, muss die Switches nach einigen Jahren seltener austauschen.

Der Vorteil von PoE bei Stromausfall

Da bei einem PoE-System alle Kameras ihren Strom vom Switch beziehen, lässt sich die Absicherung leicht umsetzen. Wenn Switch und NVR an eine einzige UPS angeschlossen sind, laufen bei einem Stromausfall alle Kameras weiter. Bei einem System mit Netzteilen muss dagegen das Netzteil jeder Kamera einzeln abgesichert werden; das geschieht in der Praxis selten.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der UPS den Gesamtverbrauch von Switch und NVR sowie den höheren Verbrauch der Kameras, wenn nachts das Infrarotlicht einschaltet. Wie viele Minuten die UPS durchhält, hängt von dieser Gesamtlast und der Akkukapazität ab.

Auch Blitzschlag und Überspannung sollten bedacht werden. Lange Kabel im Außenbereich können bei einem Blitzeinschlag in der Nähe die Switch-Ports beschädigen. Ein Überspannungsschutz für das Netzwerk an den Außenleitungen verringert dieses Risiko.

Desa Bilişim berechnet bei Kameraprojekten Switch und UPS nach der Gesamtleistung der Kameras und weist diese Berechnung im Angebot gesondert aus.

Häufige Fragen