Notă tehnică de bază Power over Ethernet (PoE)

Similar cu modul în care rețeaua telefonică furnizează energie telefonului dvs. de acasă, PoE (Power over Ethernet) transmite curent continuu printr-un cablu Ethernet standard (CAT 3 sau mai mare). Din 2003, standardele PoE (IEEE 802.3af) și PoE + (IEEE 802.3at) au fost utilizate pur și simplu pentru alimentarea și conectarea dispozitivelor de rețea care necesită o tensiune de până la 30В wați. Cu aceste standarde, organizațiile desfășoară adesea echipamente în locații în care instalarea unei surse de alimentare separate ar fi dificilă sau costisitoare, cum ar fi tavanele, pereții sau chioșcurile.

Cu toate acestea, pentru o putere PoE de peste 30W wați, furnizorii și-au dezvoltat propriile implementări proprietare și neinteroperabile (UPoE, 4PPoE, PoE ++, UltraPoE, 4 perechi PoE etc.), ceea ce face dificilă utilizarea soluțiilor de produse de la diferiți furnizori . Prin ratificarea standardului IEEE 802.3bt High Power PoE (Hi-PoE), care poate furniza până la 100 de wați pe port, există acum un acord între furnizorii HiPoE și nu mai există probleme de compatibilitate între produsele lor. Standardul Hi-PoE este compatibil înapoi cu standardele PoE și PoE + existente și va duce la adoptarea extinsă a produselor PoE standard, precum și la creșterea cererii de produse alimentate cu PoE. Diferențe între standardele IEEE PoE:

Specificații IEEE PoE pentru Cat5e @ 100m Standard/Tip 802.3af/Tip 1 802.3at/Tip 2 802.3bt/Tip 3 802.3bt/Tip 4

Nume/an	PoE/2003			PoE +/2009	Salut-PoE/2018		Salut-PoE/2018
Tensiune de intrare PSE (min)	44V/50V				50V		52V
Clase de PD acceptate	1	2	3	Al 4-lea	5	Al 6-lea	Al 7-lea	A 8-a
Puterea de ieșire PSE pentru PD cu semnătură simplă	4W	6,7W	14W	30W	45W	60W	75W	90W - 100W
Putere de intrare PD cu semnătură unică (min)	3,84W	6,49W	13W	25,5W	40W	51W	62W	71,3W
Puterea de ieșire PSE dublă semnătură PD (per pereche)	4W	6,7W	14W	30W	45W	--	--	--
Putere de intrare PD cu semnătură dublă (per set/total)	3.84W/ 7,68W	6,49 W/ 12,98W	13W/ 26W	25,5W/ 51W	35,6W/ 71,2W	--	--	--
Perechi Ethernet	2 perechi			2 perechi sau 4 perechi	4 perechi

Pentru a sprijini cerințele de performanță ale pieței IoT în continuă creștere, tehnologia PoE poate suporta acum până la 100W de echipamente de sursă de energie (PSE) prin introducerea standardului IEEE 802.3bt. Unele aplicații de mare putere care ar putea folosi standardul Hi-PoE sunt:

Infrastructură inteligentă pentru oraș și clădire (de exemplu, iluminat cu LED)
Sisteme POS cu amănuntul, telefoane VoIP și semnalizare digitală
Dispozitive de rețea de înaltă performanță (adică puncte de acces fără fir (WAP) care acceptă IEEE 802.11ac și 802.11ax, turele IP, televizoare și monitoare)
Camere de supraveghere PTZ de înaltă definiție cu încălzitoare pentru medii dificile
Sănătate și rețele industriale
Comerț cu amănuntul (adică POS, distribuitoare automate)

PoE, uneori denumit „putere inline”, reduce considerabil numărul de cabluri care trebuie rulate pentru instalarea în rețea. Alte beneficii includ o mai mare flexibilitate în alegerea locului de plasare a echipamentului, mai puține perioade de nefuncționare și costuri mai mici de cablare și energie.

PSE și PD - care este diferența?

Există două categorii principale de dispozitive într-un mediu PoE, și anume echipamente de sursă de alimentare (PSE) și dispozitive alimentate (PD). PSE furnizează puterea necesară PD-urilor. Un PSE PoE poate furniza până la 15,4 wați la 48 VDC. Un PSE Hi-PoE oferă o putere maximă de 100 de wați. Standardele IEEE prevăd cabluri cu patru perechi. Cablul CAT5 are patru cabluri de perechi răsucite, dar numai două dintre perechi sunt utilizate pentru date. Specificația permite folosirea fie a perechilor substitutive, fie a perechilor de date pentru transmiterea puterii.

Cum funcționează PoE?

Curentul este alimentat în cablul de pe partea cutiei de comutare. Acest lucru se poate face folosind comutatoarele „Endspan” LAN/WAN, care conțin circuitele de alimentare, sau (dacă comutatoarele LAN existente nu trebuie înlocuite sau doar unele secțiuni trebuie alimentate cu energie) utilizând panouri de patch-uri sau injectoare „medii”, care sunt plasate între comutator și Secțiunea de conectat. Dacă nu doriți să înlocuiți comutatoarele LAN existente sau doriți doar să furnizați unele segmente cu energie electrică, puteți conecta alternativ panouri de patch-uri medii sau injectoare între comutator și dispozitivul alimentat (PD). Dispozitivele finale (dispozitive alimentate - consumatori de energie) trebuie să accepte PoE. Multe dintre noile comutatoare activate PoE au, de asemenea, capacități de gestionare a energiei, astfel încât să poată fi furnizată energie dispozitivelor PoE conectate la acestea. Acest lucru este ideal pentru aplicațiile de gestionare la distanță în care echipamentele IT, cum ar fi serverele și routerele, trebuie alimentate pentru recuperare.

Când un dispozitiv alimentat (PD) este pornit, acesta informează comutatorul Ethernet endspan sau midspan schimbând informații că poate primi energie prin cablul Ethernet. Un dispozitiv alimentat compatibil cu IEEE PoE poate fi alimentat cu energie prin linii de date sau pini liberi ai interfeței Ethernet. Administratorii de rețea trebuie să fie prudenți aici, deoarece unele PD-uri care pretind că sunt conforme IEEE PoE sunt de fapt alimentate doar de surse de alimentare intermediare prin perechi de fire neutilizate. Injectoarele Midspan nu verifică întotdeauna dacă dispozitivul terminal furnizat este un PD și, prin urmare, ar putea provoca daune dispozitivelor care nu sunt PD.

Pentru a proteja PD de vârfurile de tensiune atunci când este pornit, trebuie să aibă un limitator de curent de intrare. PD-ul echipat cu acest dispozitiv de protecție începe mai întâi să tragă curent cu o tensiune scăzută pentru a proteja dispozitivul de aprovizionare cu energie (PSE). Apoi este comutat la o sursă de alimentare mai mare, astfel încât PD să primească puterea de care are nevoie până la 100 de wați.

PD-uri cu semnătură unică și dublă semnătură

802.3bt a introdus două noi topologii PD - semnătură simplă și semnătură duală. PD-urile cu semnătură simplă au aceeași semnătură de identificare și semnătură de clasificare și păstrează semnătura de putere între cele două seturi de perechi. Aceasta este de obicei utilizată în aplicații cu sarcină simplă. Două PD-uri de semnătură au semnături de recunoaștere independente, semnături de clasificare și semnături de performanță pentru fiecare set de perechi. Acest lucru este ideal pentru aplicații cu încărcare multiplă, cum ar fi B. Camere de supraveghere încălzite. PD-urile cu semnătură duală de astăzi permit furnizarea a 51 W pe PD. Cu toate acestea, aplicațiile PD mai noi folosesc adesea PD-uri cu o singură semnătură pentru a reduce costul general al produsului și pentru a profita de disponibilitatea mai mare de 71 W. Este important să determinați dacă PSE acceptă PD-uri cu semnătură simplă, PD-uri cu semnătură dublă sau ambele atunci când planificați o instalare. Un PSE care acceptă ambele nu trebuie înlocuit la actualizarea PD-urilor.

Dincolo de 100 de metri

Pentru dispozitivele la distanță care trebuie să primească energie și date, dar care se află în afara razei de 100 de metri a cablurilor de cupru, administratorii de rețea au mai multe opțiuni. Ar putea adăuga un dulap de date la distanță, pot folosi extensoare LAN care convertesc Ethernet în DSL, UTP utilizați pentru convertor sau implementați Wi-Fi. Sau folosesc avantajele cablurilor de fibră optică pentru a crește distanțele posibile în rețea

Fibra de sticlă/LWL extinde rutele rețelei până la 160 km pe conexiune fără deteriorarea tipică a cablurilor de cupru pe distanțe mari. Extensiile LAN pot extinde distanțele de rețea posibile până la 10 km, dar viteza datelor este semnificativ mai mică după 100 de metri. În loc de 100 Mbit/s, în cel mai rău caz, datele sunt transmise la doar 2,3 Mbit/s. Utilizarea cablurilor din fibră optică are și avantaje în domeniul securității. Nu sunt generate emisii electromagnetice, iar liniile sunt foarte greu de atins. Deoarece nici interferențele electrice, nici temperatura sau condițiile atmosferice nu pot duce la pierderea datelor sau la defecțiuni, cablurile cu fibră optică sunt extrem de fiabile.

Cablurile cu fibră optică pot fi direcționate dintr-un dulap de date existent într-o zonă cu acces la alimentare. Un convertor media PoE poate fi furnizat cu alimentare CA sau CC. Convertorul media este conectat la unitatea de alimentare și la cablul cu fibră optică. Cuprul Ethernet (cablu UTP sau STP) poate fi extins cu încă 100 de metri până la PD. Convertorul media PoE convertește datele din fibră în cupru, adaugă energie și le transferă pe PD.

Dacă doriți să utilizați serviciile dvs. Ethernet dincolo de limita normală IEEE 802.3 de 100 m și noile cabluri de fibră optică sunt inaccesibile, întrebați Extensie Ethernet soluția perfectă.Ethernet Extender de la Perle extindeți conexiunile Ethernet 10/100/1000 în mod transparent pe cabluri de cupru. Utilizare o singură pereche răsucită- (CAT5/6/7), Linii de cupru coaxiale sau existente, folosit anterior pentru circuite de alarmă, circuite E1/T1, aplicații RS232, RS422, RS485, CCTV și CATV. Un PoE Ethernet Extender poate fi folosit ca PD sau PSE.

Rezumatul avantajelor tehnologiei PoE:

Dispozitivul Ethernet trebuie conectat doar la un cablu - acest lucru simplifică instalarea și economisește spațiu
Nu este necesar să plătiți un electrician sau să așteptați până când au timp pentru instalare - acest lucru economisește timp și bani
Dispozitivul poate fi configurat cu ușurință în alte locații unde poate fi instalat un cablu LAN - sunt evitate întreruperile la locul de muncă.
Mai sigur - nu se utilizează tensiunea de rețea
Un UPS garantează alimentarea cu energie a dispozitivelor chiar și în cazul întreruperii rețelei de alimentare