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Fundamentos

O que é um switch PoE e o que muda no CCTV?

FM Equipa técnica Ansivue equipa de conceção de sistemas de CCTV Publicado 9 min de leitura
Switches PoE montados num armário de comunicações com cabos de patch
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Um switch PoE é um switch de rede que envia energia elétrica pelo mesmo cabo que transporta os dados. Num sistema de CCTV de edifício, essa única frase elimina toda uma camada de trabalho: sem tomada elétrica à altura do teto, sem fonte de alimentação ao lado de cada câmara, e sem uma segunda especialidade no local para as posições de câmara. A câmara é alimentada a partir do armário de comunicações, pela mesma ligação de CAT6 que já tem de ser passada para o vídeo.

O que se segue é a versão dessa resposta de que um comprador precisa antes de assumir um projeto: o que a norma define realmente, o que os três níveis de potência cobrem realisticamente, o que um switch PoE não resolve, e como ler os números na caixa — porque o número que decide se um projeto funciona raramente é o número de portas. É o orçamento em watts por trás das portas.

O que é o PoE, e o que alimenta de facto?

O Power over Ethernet é uma norma IEEE e não um truque de cablagem. O switch não se limita a aplicar tensão a todas as portas: quando um cabo é ligado, sonda o dispositivo, só lhe fornece alimentação depois de detetar uma assinatura válida, e negoceia quanta potência o dispositivo pode consumir. É esta negociação que faz com que um dispositivo de rede comum ligado a uma porta PoE não seja danificado, e que um dispositivo que nunca pede alimentação funcione simplesmente como dispositivo de dados na mesma porta.

O valor negociado tem um teto, a que a norma chama classe. Um dispositivo de classe 4 em 802.3at, por exemplo, pode consumir até 25,5 W no extremo distante enquanto o switch reserva 30 W na porta. A diferença entre os dois números é o orçamento de perdas do cabo — a norma pressupõe um determinado comprimento de cobre, e a reserva é o que a potência tem de aguentar ao longo do percurso. Dois números descrevem, portanto, cada porta PoE: o que o switch promete reservar, e o que o dispositivo pode consumir.

O que definem as 802.3af, 802.3at e 802.3bt?

NormaPotência reservada na portaO que cobre num edifício
IEEE 802.3af (PoE)15,4 WUm dome ou bullet fixo com iluminador fixo. As nossas câmaras fixas de 5 MP planeiam-se a cerca de 6 W em funcionamento normal, por isso uma porta suporta uma com folga.
IEEE 802.3at (PoE+)30 WSpeed domes e qualquer posição em que a câmara consuma várias vezes o que consome uma unidade fixa — carga do motor, aquecedor ou uma matriz de iluminadores de grandes dimensões.
IEEE 802.3bt (PoE++)60 W e 90 WDispositivos multi-sensor e de consumo elevado. A maioria das posições de câmara num edifício nunca chega a esta linha, e o switch que a oferece custa mais por porta.

A leitura prática dessa tabela: as câmaras fixas ficam na primeira linha, as PTZ na segunda, e um projeto misto dimensiona-se pela soma das posições e não pelo número de portas. Um projeto pode estar perfeitamente correto em portas e falhar em watts.

O que o PoE retira da instalação?

  • O ramal elétrico até cada posição de câmara. Sem tomada a quatro metros, sem conduta elétrica separada, sem seccionador na parede ao lado da câmara.
  • A fonte de alimentação na câmara. O ponto de falha que costumava ficar no lugar mais incómodo do edifício está agora dentro de um armário ao alcance de alguém.
  • O reinício remoto da alimentação. Uma câmara que deixa de responder é reiniciada a partir do armário — ou, num sistema em rede, sem enviar ninguém a subir a uma escada.
  • Um único ponto de proteção em vez de muitos. A proteção contra sobretensões e descargas atmosféricas fica no switch, e o armário passa a ser o único lugar onde a alimentação e os dados do piso estão documentados.
  • Um armário mais simples. Um único dispositivo alimenta o piso, e a lista de portas serve também de plano de câmaras.

Como se compara o PoE com as alternativas?

AbordagemO que éOnde faz sentido
Switch PoEAlimentação e dados a partir do armário por um único caboQualquer sistema novo de edifício, de um local pequeno para cima
Injetor PoEUm injetor de alimentação de uma porta entre um switch sem PoE e uma câmaraUma única câmara acrescentada mais tarde a uma rede que já não tem orçamento PoE
MidspanUm painel de patch com alimentação que injeta potência nas ligações existentesUma instalação existente de switches sem PoE que ainda não pode ser substituída
SplitterRecebe PoE à entrada e fornece uma tensão DC mais baixaManter numa ligação moderna uma câmara anterior ao PoE
Alimentação local na câmaraUma unidade de alimentação separada na posiçãoApenas onde uma posição está genuinamente fora do alcance do PoE

O que um switch PoE não resolve?

O limite de 100 m. O Ethernet sobre cobre está especificado para 100 m, e o PoE viaja dentro desse mesmo orçamento. Para lá disso, as opções são um armário mais próximo da posição, um uplink de fibra, ou o modo Extend — que transporta alimentação e dados até 250 m a 10 Mbps, com o isolamento de portas que impede que uma ligação avariada afete o resto do switch. É a troca honesta: maior alcance, menor velocidade negociada. Saiba quais ligações do projeto o usam antes de o cabo ser encomendado.

O orçamento, não o número de portas. O número de portas de um switch não diz nada sobre quanta potência ele consegue fornecer. A nossa gama vai de um switch de 8 portas com 120 W a um de 16 portas com 250 W e a um de 24 portas com 320 W, e a regra de dimensionamento é a mesma em todos os tamanhos: some os watts admissíveis por posição, acrescente cerca de um quarto para margem, e confirme o resultado contra o orçamento. Vinte e cinco por cento não é gordura — os iluminadores consomem mais à noite do que a mesma câmara consome de dia, os motores das PTZ consomem em picos, e a posição que acrescentar no próximo ano sai do mesmo orçamento.

Um exemplo trabalhado. Doze posições fixas admissíveis a 10 W e duas posições PTZ admissíveis a 20 W somam 160 W de carga; com margem, isso passa a 200 W, o que cabe no orçamento de 250 W do switch de 16 portas com cerca de 50 W de sobra e portas ainda livres. As mesmas catorze posições no switch de 8 portas com 120 W não cabem, embora o número de portas seja apenas catorze em dezasseis — que é precisamente a razão de se dimensionar em watts.

O consumo da própria câmara. O valor de planeamento e a classificação não são o mesmo número. Uma câmara fixa de 5 MP consome cerca de 6 W em funcionamento normal, mas a sua especificação permite mais, e a reserva do switch é aquilo com que um instalador pode contar. Dimensione pela margem admissível; use o valor de planeamento para verificar o total.

Como ler um switch antes de o comprar?

  • Portas e uplinks. Quantas portas PoE, e quantas portas de uplink sobram para chegar ao armário seguinte ou ao gravador.
  • O orçamento em watts. O número mais importante de todos, e o que falta mais vezes na primeira página de uma ficha técnica.
  • A norma por porta. Apenas 802.3af, ou af e at — o que decide se uma PTZ pode ser alimentada pelo mesmo switch.
  • Modo Extend e isolamento. Se as ligações longas e o isolamento de avarias estão disponíveis, e em quantas portas.
  • Gerido ou não gerido. Os switches não geridos são plug and play, o que serve a maioria dos pisos de um edifício; os modelos geridos justificam-se onde são necessárias VLANs ou monitorização.
  • Portas de reserva. Duas ou três, que é onde costumam acabar o ponto de acesso ou o controlador de portas.

Leia os quatro números por essa ordem e a maioria dos erros de PoE desaparece antes de a encomenda ser feita: um projeto que falha, falha no orçamento, no alcance ou na norma, quase nunca no número de portas.

Envie-nos a lista de posições, os formatos de câmara e a ligação mais longa por piso, e voltaremos com os tamanhos de switch, a potência por armário e os metros de cabo — a mesma aritmética em que a gama assenta, aplicada ao seu edifício.

Perguntas frequentes

O que é um switch PoE, numa frase?

É um switch de rede que envia energia elétrica pelo mesmo cabo que transporta os dados, por isso a câmara é alimentada a partir do armário e não de uma tomada à altura do teto.

Precisamos de 802.3at, ou o 802.3af chega?

Depende do que está na porta. O 802.3af reserva 15,4 W na porta e cobre domes e bullets fixos com iluminador fixo; o 802.3at reserva 30 W e é o de que precisam os speed domes e as câmaras com aquecedor. As nossas câmaras fixas de 5 MP planeiam-se a cerca de 6 W em funcionamento normal, por isso uma porta af alimenta uma com folga.

Quantas câmaras alimenta, na prática, um switch de 16 portas?

Dezasseis portas, e é o orçamento em watts que decide quantas delas podem ser câmaras em vez de outra coisa. No modelo de 16 portas, o orçamento é de 250 W; manter cerca de 25 por cento de margem deixa 200 W, o que cobre cerca de 14 câmaras fixas a 10 W, ou 12 câmaras fixas mais duas posições PTZ a 20 W.

O que acontece quando uma ligação ultrapassa os 100 m?

O Ethernet padrão e o PoE param aos 100 m em cobre. Para lá disso, as opções são um armário mais próximo da posição, um uplink de fibra, ou o modo Extend — que transporta alimentação e dados até 250 m a 10 Mbps, com isolamento de portas nas portas longas.

O orçamento de potência é por porta ou do switch inteiro?

Existem os dois e significam coisas diferentes. A norma define um teto por porta; o switch tem um orçamento único e partilhado, de onde todas as portas puxam. Um switch de 24 portas com um orçamento de 320 W dá uma média de cerca de 13 W por porta antes da margem, e é por isso que um projeto pode estar correto em portas e errado em watts.

Um switch PoE pode alimentar algo que não é uma câmara?

Sim: pontos de acesso sem fios, controladores de portas, intercomunicadores e sensores, desde que sigam a mesma norma e o seu consumo seja contado no mesmo orçamento. É uma das razões para deixar duas ou três portas de reserva num switch de piso.

Precisamos de um switch gerido?

A maioria dos pisos de um edifício não precisa. Os switches geridos justificam-se onde são necessárias VLANs, monitorização de portas ou um mapa de portas documentado — um escritório com uma rede de inquilinos partilhada, ou um local onde o departamento de TI quer visibilidade.

O PoE poupa dinheiro ou apenas cablagem?

Ambos. Elimina o ramal elétrico, a fonte de alimentação e o seccionador em cada posição de câmara, e concentra os pontos de falha num único armário ao alcance de alguém. A poupança na cablagem é a parte óbvia; a poupança na manutenção é a maior.
Tópicos switch PoE Power over Ethernet 802.3af 802.3at CCTV para edifícios CAT6

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