Power over Ethernet (PoE) háttér-műszaki megjegyzés

Hasonlóan ahhoz, ahogy a telefonhálózat ellátja az otthoni telefon áramellátását, a PoE (Power over Ethernet) szabványos Ethernet kábelen (CAT 3 vagy magasabb) továbbítja az egyenáramot. 2003 óta a PoE (IEEE 802.3af) és a PoE + (IEEE 802.3at) szabványokat egyszerűen használják a hálózati eszközök tápellátásához és csatlakoztatásához, amelyek legfeljebb 30 W feszültséget igényelnek. Ezekkel a szabványokkal a szervezetek gyakran olyan helyeken telepítenek berendezéseket, ahol külön AC váltóellátás telepítése nehézkes vagy költséges lenne, például mennyezetek, falak vagy kioszkok.

30 W-nál nagyobb PoE teljesítmény mellett azonban a szolgáltatók saját fejlesztésű és nem interoperábilis (UPoE, 4PPoE, PoE ++, UltraPoE, 4 Pair PoE stb.) Megvalósításokat fejlesztettek ki, ami megnehezíti a különböző szolgáltatók termékmegoldásainak használatát. . Az IEEE 802.3bt nagyteljesítményű PoE (Hi-PoE) szabvány ratifikálásával, amely portonként akár 100 watt teljesítményt is képes biztosítani, a HiPoE szolgáltatók már megállapodtak, és már nincsenek kompatibilitási problémák a termékeik között. A Hi-PoE szabvány visszafelé kompatibilis a meglévő PoE és PoE + szabványokkal, és a PoE szabványos termékek szélesebb körű elfogadásához, valamint a PoE által működtetett termékek iránti kereslet növekedéséhez vezet. Az IEEE PoE szabványok közötti különbségek:

IEEE PoE specifikációk Cat5e @ 100m esetén Normál/típus 802.3af/1. típus 802.3at/2. típus 802.3bt/3. típus 802.3bt/4. típus
Név/év PoE/2003 PoE +/2009 Hi-PoE/2018 Hi-PoE/2018
PSE bemeneti feszültség (perc) 44V/50V 50V 52V
Támogatott PD osztályok 1 2 3 4 5. 6. 7. 8.
PSE kimeneti teljesítmény az egyetlen aláírás PD számára 4W 6,7 W 14W 30W 45W 60W 75W 90W - 100W
Egyaláírásos PD bemeneti teljesítmény (min) 3,84W 6.49W 13W 25,5 W 40W 51W 62W 71,3 W
PSE kimeneti teljesítmény kettős aláírás PD (páronként) 4W 6,7 W 14W 30W 45W -- -- --
Kettős aláírás PD bemeneti teljesítmény (készletenként/összesen) 3.84W/
7,68 W		 6,49 W/
12,98 W		 13W/
26W		 25,5 W/
51W		 35,6 W/
71,2 W		 -- -- --
Ethernet párok 2 pár 2 pár vagy
4 pár		 4 pár

A folyamatosan növekvő IoT-piac teljesítménykövetelményeinek kielégítése érdekében a PoE technológia az IEEE 802.3bt szabvány bevezetésével most akár 100 W áramforrás-berendezést (PSE) is képes támogatni. Néhány nagy teljesítményű alkalmazás, amely valószínűleg a Hi-PoE szabványt használja:

  1. Intelligens város és épület infrastruktúra (azaz LED világítás)
  2. Kiskereskedelmi POS rendszerek, VoIP telefonok és digitális feliratok
  3. Nagy teljesítményű hálózati eszközök (azaz vezeték nélküli hozzáférési pontok (WAP), amelyek támogatják az IEEE 802.11ac és 802.11ax szabványokat, IP-tornyok, televíziók és monitorok)
  4. Nagyfelbontású PTZ térfigyelő kamerák fűtőberendezésekkel nehéz körülményekhez
  5. Egészségügyi és ipari hálózatok
  6. Kiskereskedelem (azaz POS, automaták)

A PoE, amelyet néha „inline power” -nek is neveznek, jelentősen csökkenti a hálózati telepítéshez futtatandó kábelek számát. Egyéb előnyök: nagyobb rugalmasság a berendezések elhelyezésének megválasztásában, kevesebb állásidő, valamint alacsonyabb kábelezési és energiaköltségek.

PSE-k és PD-k - mi a különbség?

A PoE környezetben az eszközök két fő kategóriája létezik, nevezetesen az áramforrás-berendezés (PSE) és az áramellátású eszköz (PD). A PSE-k biztosítják a PD-k által igényelt energiát. A PoE PSE akár 15,4 wattot is képes 48 VDC feszültség mellett. A Hi-PoE PSE legfeljebb 100 watt energiát biztosít. Az IEEE szabványok négypáros kábeleket írnak elő. A CAT5 kábel négy sodrott kábellel rendelkezik, de a párok közül csak kettőt használnak adatokra. A specifikáció lehetővé teszi a tartalékpárok vagy az adatpárok felhasználását az erőátvitelhez.

ethernet

Hogyan működik a PoE?

Az áram a kapcsolószekrény oldalán lévő kábelbe kerül. Ez történhet LAN/WAN kapcsolókkal, amelyek tartalmazzák a tápfeszültség áramköreit, vagy (ha a meglévő LAN kapcsolókat nem kell cserélni, vagy csak néhány szekciót kell áramellátással ellátni), akkor a Középpanasz patch panelek vagy injektorok segítségével, amelyek a kapcsoló és a Csatlakozandó szakasz. Ha nem kívánja cserélni a meglévő LAN kapcsolókat, vagy csak bizonyos szegmenseket akar áramellátással ellátni, akkor a kapcsoló és a tápellátású eszköz (PD) közé csatlakoztathatja a középső patch paneleket vagy injektorokat is. A végberendezéseknek (meghajtású eszközöknek - energiafogyasztóknak) támogatniuk kell a PoE-t. Sok új PoE-kompatibilis kapcsoló rendelkezik energiagazdálkodási képességekkel is, így áramellátást lehet biztosítani a hozzájuk kapcsolt PoE-eszközökhöz. Ez ideális távkezelő alkalmazásokhoz, ahol az informatikai berendezéseket, például a szervereket és az útválasztókat, helyre kell állítani.

Ha egy tápellátású eszköz (PD) be van kapcsolva, az információcserével tájékoztatja az endspan vagy a midspan Ethernet kapcsolót arról, hogy az Ethernet kábelen keresztül képes energiát fogadni. Az IEEE PoE-kompatibilis, tápellátású készüléket adatátviteli vonalakon vagy az Ethernet interfész szabad csapjain keresztül lehet táplálni. A hálózati rendszergazdáknak itt körültekintően kell eljárniuk, mivel néhány IEEE PoE-kompatibilitást állító PD-t valójában csak a midspan áramforrások működtetnek a fel nem használt vezetékpárokon keresztül. A Midspan injektorok nem mindig ellenőrzik, hogy a mellékelt végberendezés PD-e, ezért károsíthatják-e azokat az eszközöket, amelyek nem PD-k.

Annak érdekében, hogy a PD-t megvédje a feszültségcsúcsoktól bekapcsolt állapotban, bekapcsolási áramkorlátozóval kell felszerelni. Az ezzel a védőberendezéssel ellátott PD először kis feszültséggel kezd áramot húzni az áramellátó eszköz (PSE) védelme érdekében. Ezután átkapcsol egy nagyobb tápegységre, hogy a PD 100 wattig megkapja a szükséges energiát.

Egyetlen aláírás és kettős aláírás PD-k

A 802.3bt két új PD topológiát vezetett be - egyetlen aláírást és kettős aláírást. Az egyetlen aláírású PD-k azonos azonosító aláírással és besorolási aláírással rendelkeznek, és megtartják a teljesítmény-aláírást a két párkészlet között. Ezt általában egyetlen terhelésű alkalmazásokban használják. A kettős aláírású PD-k független felismerési aláírással, osztályozási aláírással és teljesítmény-aláírással rendelkeznek minden párkészlethez. Ez ideális több terhelésű alkalmazásokhoz, mint pl B. Fűtött térfigyelő kamerák. A mai kettős aláírású PD-k lehetővé teszik, hogy 51 W legyen a PD-n. Az újabb PD alkalmazások azonban gyakran használnak egy aláírással ellátott PD-ket a termék összköltségének csökkentése és a magasabb 71 W-os rendelkezésre állás kihasználása érdekében. A telepítés megtervezésekor fontos meghatározni, hogy a PSE támogatja-e az egyetlen aláírással rendelkező PD-ket, a kettős aláírással rendelkező PD-ket vagy mindkettőt. A mindkettőt támogató PSE-t nem kell cserélni a PD frissítésekor.

100 méteren túl

Azon távoli eszközök számára, amelyeknek energiát és adatot kell kapniuk, de kívül esnek a rézkábelek 100 méteres hatótávolságán, a rendszergazdáknak több lehetőségük van: hozzáadhatnak egy távoli adatszekrényt, használhatnak LAN-bővítőket, amelyek Ethernet-t DSL-re, UTP-re konvertálnak használja átalakítóhoz vagy valósítsa meg a Wi-Fi-t. Vagy a száloptikás kábelek előnyeit használják a hálózat lehetséges távolságainak növelésére

Az üvegszál/LWL kiterjeszti a hálózati útvonalakat összeköttetésenként 160 km-re anélkül, hogy a rézkábeleknél nagy távolságokra jellemző romlás következne be. A LAN-bővítők a lehetséges hálózati távolságokat akár 10 km-re is meghosszabbíthatják, de az adatsebesség 100 méter után lényegesen kisebb. 100 Mbit/s helyett a legrosszabb esetben az adatok csak 2,3 Mbit/s sebességgel kerülnek továbbításra. Az üvegszálas kábelek alkalmazásának előnyei vannak a biztonság területén is. Nem keletkezik elektromágneses sugárzás, és a vezetékeket nagyon nehéz megérinteni. Mivel sem az elektromos interferencia, sem a hőmérséklet, sem a légköri viszonyok nem vezethetnek adatvesztéshez vagy hibákhoz, az optikai kábelek rendkívül megbízhatóak.

A száloptikai kábeleket egy meglévő adatszekrényből vezethetjük áramellátással rendelkező területre. A PoE médiaátalakítót AC vagy DC tápfeszültséggel lehet szállítani. A médiaátalakító a tápegységhez és az optikai kábelhez van csatlakoztatva, A réz Ethernet (UTP vagy STP kábel) további 100 méterrel meghosszabbítható a PD-ig. A PoE adathordozó átalakítja az adatokat szálasból rézbe, energiát ad hozzá, és mindkettőt továbbítja a PD-be.

Ha az Ethernet szolgáltatásait a normál 100 m-es IEEE 802.3 korlátozáson túl szeretné használni, és az új száloptikai kábelek megfizethetetlenek, kérdezze meg Ethernet hosszabbító tökéletes megoldás: Ethernet kiterjesztő a Perle-től bontsa ki átlátszóan a 10/100/1000 Ethernet csatlakozásokat réz kábeleken keresztül. Használat egyetlen sodrott pár- (CAT5/6/7), Koaxiális vagy meglévő rézvezetékek, korábban riasztási áramkörökhöz, E1/T1 áramkörökhöz, RS232, RS422, RS485, CCTV és CATV alkalmazásokhoz használták. A PoE Ethernet Extender használható PD-ként vagy PSE-ként.

A PoE technológia előnyeinek összefoglalása:

  • Az Ethernet eszközt csak kábelhez kell csatlakoztatni - ez egyszerűbbé teszi a telepítést és helyet takarít meg
  • Nem kell fizetnie villanyszerelőnek, vagy várnia, amíg lesz ideje telepíteni - ez időt és pénzt takarít meg
  • A készülék könnyen felhelyezhető más helyeken, ahol LAN-kábelt lehet lefektetni - elkerülhetők a munkahelyi zavarok.
  • Biztonságosabb - nincs hálózati feszültség
  • A szünetmentes tápegység garantálja az eszközök tápellátását még hálózati áramkimaradás esetén is