Технічна примітка про потужність через Ethernet (PoE)

Подібно до того, як телефонна мережа забезпечує живлення вашого домашнього телефону, PoE (Power over Ethernet) передає постійний струм через стандартний кабель Ethernet (CAT 3 або вище). З 2003 року стандарти PoE (IEEE 802.3af) та PoE + (IEEE 802.3at) просто використовуються для живлення та підключення мережевих пристроїв, що вимагають напруги до 30 Вт. З урахуванням цих стандартів організації часто розміщують обладнання там, де встановлення окремого джерела змінного струму буде складним або дорогим, наприклад, стелі, стіни або кіоски.

Однак для потужності PoE понад 30 Вт постачальники розробили власні реалізації, які не є сумісними (UPoE, 4PPoE, PoE ++, UltraPoE, 4 Pair PoE тощо), що ускладнює використання продуктових рішень від різних постачальників . Ратифікувавши стандарт IEEE 802.3bt High Power PoE (Hi-PoE), який може забезпечувати до 100 Вт на порт, тепер існує угода між постачальниками HiPoE і більше не виникає проблем із сумісністю між їхніми продуктами. Стандарт Hi-PoE є сумісним із існуючими стандартами PoE та PoE + і призведе до розширення прийняття стандартних продуктів PoE, а також до збільшення попиту на продукти з підтримкою PoE. Відмінності між стандартами IEEE PoE:

Технічні характеристики IEEE PoE для Cat5e на 100 м Стандартний/Тип 802.3af/Тип 1 802.3at/Тип 2 802.3bt/Тип 3 802.3bt/Тип 4
Назва/рік PoE/2003 PoE +/2009 Привіт-PoE/2018 Привіт-PoE/2018
Вхідна напруга PSE (хв) 44В/50В 50 В 52 В
Підтримувані класи PD 1 2 3 4-й 5 6-й 7-й 8-й
Вихідна потужність PSE для PD з одним підписом 4 Вт 6,7 Вт 14 Вт 30 Вт 45 Вт 60 Вт 75 Вт 90 Вт - 100 Вт
Вхідна потужність PD з одним підписом (хв) 3,84 Вт 6,49 Вт 13 Вт 25,5 Вт 40 Вт 51 Вт 62 Вт 71,3 Вт
PSE вихідна потужність подвійного підпису PD (на пару) 4 Вт 6,7 Вт 14 Вт 30 Вт 45 Вт -- -- --
Подвійний підпис PD Вхідна потужність (на комплект/загальний) 3,84 Вт/
7,68 Вт		 6,49 Вт/
12,98 Вт		 13 Вт/
26 Вт		 25,5 Вт/
51 Вт		 35,6 Вт/
71,2 Вт		 -- -- --
Пари Ethernet 2 пари 2-пара або
4 пари		 4 пари

Для підтримки вимог до продуктивності стабільно зростаючого ринку IoT, технологія PoE тепер може підтримувати до 100 Вт обладнання джерела живлення (PSE) завдяки введенню стандарту IEEE 802.3bt. Деякі потужні програми, які можуть використовувати стандарт Hi-PoE:

  1. Інтелектуальне місто та інфраструктура будівель (тобто світлодіодне освітлення)
  2. Роздрібні POS-системи, VoIP-телефони та цифрові вивіски
  3. Високопродуктивні мережеві пристрої (тобто бездротові точки доступу (WAP), які підтримують IEEE 802.11ac & 802.11ax, IP-башти, телевізори та монітори)
  4. Камери спостереження PTZ високої чіткості з нагрівачами для суворих умов
  5. Охорона здоров'я та промислові мережі
  6. Роздрібна торгівля (тобто POS, торгові автомати)

PoE, який іноді називають "вбудованим живленням", значно зменшує кількість кабелів, які потрібно прокласти для мережевої інсталяції. Інші переваги включають більшу гнучкість у виборі місця розміщення обладнання, менший час простою та нижчі витрати на кабелі та енергію.

PSE та PD - яка різниця?

Існує дві основні категорії пристроїв в середовищі PoE, а саме обладнання джерела живлення (PSE) та пристрій з живленням (PD). PSE забезпечують потужність, необхідну PD. PSE PoE може подавати до 15,4 Вт при 48 В постійного струму. Hi-PoE PSE забезпечує максимум 100 Вт потужності. Стандарти IEEE передбачають чотирипарні кабелі. Кабель CAT5 має чотири виті пари, але для передачі даних використовуються лише дві пари. Специфікація дозволяє використовувати запасні пари або пари даних для передачі потужності.

локальної мережі

Як працює PoE?

Струм подається в кабель на стороні розподільної коробки. Це можна зробити за допомогою перемикачів LAN/WAN, що містять ланцюги живлення, або (якщо не потрібно замінювати існуючі вимикачі локальної мережі або лише деякі секції), використовуючи патч-панелі або інжектори Midspan, які розміщені між перемикачем та Секція, що підключається. Якщо ви не хочете замінювати існуючі комутатори локальної мережі або хочете живити лише деякі сегменти, ви можете альтернативно підключити комутаційні панелі середнього інтервалу або інжектори між комутатором та пристроєм, що живиться (PD). Кінцеві пристрої (електромережі - споживачі енергії) повинні підтримувати PoE. Багато нових комутаторів з підтримкою PoE також мають можливості управління живленням, завдяки чому живлення може подаватися на підключені до них пристрої PoE. Це ідеально підходить для програм віддаленого управління, де ІТ-обладнання, таке як сервери та маршрутизатори, має працювати для відновлення.

Коли пристрій із живленням (PD) увімкнено, він повідомляє комутатор Ethernet проміжку часу або середнього інтервалу, обмінюючись інформацією про те, що він може отримувати живлення через кабель Ethernet. Пристрій із підтримкою IEEE PoE може отримувати живлення через лінії передачі даних або вільні штифти інтерфейсу Ethernet. Тут мережеві адміністратори повинні проявляти обережність, оскільки деякі PD, які заявляють, що відповідають IEEE PoE, насправді живляться лише від джерел живлення середнього діапазону через невикористані пари дротів. Інжектори Midspan не завжди перевіряють, чи наданий термінальний пристрій є PD, і, отже, може завдати шкоди пристроям, які не є PD.

Для того, щоб захистити PD від піків напруги, коли він увімкнений, він повинен мати обмежувач пускового струму. PD, обладнаний цим захисним пристроєм, спочатку починає подавати струм з низькою напругою для захисту пристрою джерела живлення (PSE). Потім він перемикається на більш високе джерело живлення, щоб PD отримував необхідну потужність до 100 Вт.

PD з єдиним підписом та подвійним підписом

802.3bt представив дві нові топології PD - єдиний підпис та подвійний підпис. PD з єдиним підписом мають однаковий ідентифікаційний підпис та підпис класифікації та зберігають сигнальний підпис між двома наборами пар. Це зазвичай використовується в додатках з одним завантаженням. Два PD підпису мають незалежні підписи розпізнавання, підписи класифікації та підписи продуктивності для кожного набору пар. Це ідеально підходить для додатків із багатьма навантаженнями, таких як B. Опалювальні камери спостереження. Сучасні PD з подвійним підписом дозволяють на ПД подавати 51 Вт. Однак новіші програми для PD часто використовують PD з одним підписом, щоб зменшити загальну вартість продукту та скористатися перевагами вищої доступності 71 Вт. Важливо визначити, чи підтримує PSE PD з єдиним підписом, PD з подвійним підписом або обидва варіанти, коли плануєте установку. PSE, що підтримує обидва, не потрібно замінювати під час оновлення PD.

Понад 100 метрів

Для віддалених пристроїв, які повинні отримувати живлення та дані, але перебувають за межами 100-метрового діапазону мідних кабелів, мережеві адміністратори мають кілька варіантів. Вони можуть додати віддалений шафу даних, використовувати розширювачі локальної мережі, які перетворюють Ethernet на DSL, UTP використовувати для конвертера або реалізувати Wi-Fi. Або вони використовують переваги волоконно-оптичних кабелів, щоб збільшити можливі відстані в мережі

Скловолокно/LWL розширює мережеві маршрути до 160 км на з'єднання без погіршень, загальних для мідних кабелів на великі відстані. Подовжувачі локальної мережі можуть збільшити можливу відстань до мережі до 10 км, але швидкість передачі даних значно менша через 100 м. Замість 100 Мбіт/с, у гіршому випадку, дані передаються лише 2,3 Мбіт/с. Використання волоконно-оптичних кабелів також має переваги в галузі безпеки. Електромагнітні випромінювання не генеруються, і лінії дуже важко прослухати. Оскільки ні електричні перешкоди, ні температура, ні атмосферні умови не можуть призвести до втрати даних або несправностей, волоконно-оптичні кабелі надзвичайно надійні.

Волоконно-оптичні кабелі можуть бути прокладені з існуючого шафи обміну даними в зону з доступом до живлення. Медіа-перетворювач підключений до блоку живлення та волоконно-оптичного кабелю, а мідний Ethernet (кабель UTP або STP) може бути розширений ще на 100 метрів до PD. Медіаконвертер PoE перетворює дані з волокна в мідь, додає потужність і передає обидва в PD.

Якщо ви хочете користуватися послугами Ethernet понад звичайне обмеження IEEE 802.3 на 100 метрів, а нові волоконно-оптичні кабелі недоступні, попросіть Подовжувач Ethernet ідеальне рішення. Ethernet Extender від Perle розширити 10/100/1000 Ethernet-з'єднання прозоро за допомогою мідних кабелів. Використовуйте одинарна кручена пара- (CAT5/6/7), Коаксіальні або існуючі мідні лінії, раніше використовувався для схем сигналізації, схем E1/T1, RS232, RS422, RS485, CCTV та CATV. Подовжувач Ethernet PoE можна використовувати як PD або PSE.

Короткий зміст переваг технології PoE:

  • Пристрій Ethernet потрібно підключати лише до кабелю - це спрощує встановлення та економить простір
  • Не потрібно платити електрику або чекати, поки вони встигнуть встановити - це економить час і гроші
  • Пристрій можна легко встановити в інших місцях, де можна прокласти кабель локальної мережі - уникнути перебоїв на робочому місці.
  • Безпечніше - відсутність використання напруги в мережі
  • ДБЖ гарантує живлення пристроїв навіть під час відключення електромережі