Lucero Artemio, Senior Product Manager
Hvad er Power over Ethernet i netværk?
Power over Ethernet (PoE) er en innovativ teknologi, der overfører strøm via parsnoet Ethernet-kabel til strømforsynede enheder. Brugt i hjem, kontorer og skoler gør det muligt for et RJ45-kabel at levere dataforbindelse og strøm til disse andre enheder i stedet for et separat kabel til hver.
PoE er en af de mest omkostningseffektive netværksteknologier, der findes. Det giver fagfolk mulighed for at installere eksternt eller eksternt udstyr uden at tilslutte til vekselstrøm og kan levere strøm til flere steder uden at skulle installere yderligere elektriske kabler eller stikkontakter på hvert sted. PoE (Power over Ethernet) gør det også nemmere for virksomheder at udvide deres netværk og reagere hurtigere.
Valg af den rigtige Power Over Ethernet-løsning
Opgrader din netværksinfrastruktur med vores kraftfulde Gigabit PoE Fiber Media Converter. Vores banebrydende teknologi sikrer lynhurtig dataoverførsel over optisk fiber, mens den leverer op til 30W strøm til tilsluttede enheder, hvilket giver dig ro i sindet ved, at dit netværk fungerer med maksimal effektivitet. Stol på os, du vil ikke gå glip af denne spilskiftende enhed!
Den perfekte løsning til dine strømkrævende enheder, vores 24 Port Gigabit Unmanaged PoE Switch leverer pålidelig og lynhurtig tilslutning uden besværet med at administrere komplicerede konfigurationer. Denne switch er designet med netværksingeniører i tankerne og er klar til at håndtere selv de mest krævende arbejdsbelastninger med lethed.
Opgrader dit virksomhedsnetværk med vores 24-ports administrerede PoE-switch – den ultimative løsning til let strømforsyning til flere enheder. Med stabil og pålidelig Ethernet-forbindelse er denne switch et must-have for netværksingeniører, der ønsker at forbedre deres systems muligheder. Stol på, at vi leverer en problemfri og effektiv strømkilde til dine trådløse AP'er, IP-kameraer, VoIP-telefoner og visuelle samtaleanlæg!
Fiberroads uadministrerede/administrerede industrielle PoE-switche er den ultimative løsning for netværksingeniører, der søger pålidelige og robuste switche. Med en bred vifte af tilgængelige muligheder, er du sikker på at finde den perfekte pasform til dine industrielle netværksbehov. Stol på Fiberroads kvalitet og ekspertise for at levere uovertruffen ydeevne, der holder dit netværk i drift med maksimal effektivitet.
Klasser af Power over Ethernet standard
IEEE 802.3af-2003 standard er almindeligt kendt som "PoE". Den definerer PoE-klasser 0-3, hvor maksimal effekt ved PD er 12.95W.
IEEE 802.3at-2009 standard er almindeligt kendt som "PoE+" or "PoE Plus", og det er den senere opdatering til IEEE 802.3af-2003 "PoE"-standarden. Den definerer PoE Klasser 0-4, hvor Klasser 0-3 er inkorporeret fra den ældre 802.3af "PoE" standard under "Type 1", og "Type 2" inkluderer kun Klasse 4 med maksimal effekt ved PD på 25.5W.
IEEE 802.3bt-2018 er navngivet "4PPoE". Den inkorporerede Klasser 0-4 fra de tidligere standarder og tilføjede "Type 3" (Klasse 5-6) og "Type 4" (Klasse 7-8), med maksimal effekt ved PD på 71.3W.
PoE Type 1
Navn: PoE, 2-par PoE
standard: IEEE 802.3af
Maksimal porteffekt: 15.4W
'PoE' blev oprindeligt designet til at forsyne energibesparende enheder såsom IP-telefoner. I 2003 blev IEEE 802.3af standardiseret til at bruge to af de fire snoede par af ledninger i standard (på det tidspunkt) Cat3 Ethernet-ledningsføringer. IEEE 802.3af giver op til 12.95W til strømforsynede enheder ved 37V-57V. Der er noget tab, så en PoE-switchport er generelt vurderet til 15.4W og mellem 44V-57V. Eksempler på enheder, som PoE Type 1 kan understøtte, omfatter statiske overvågningskameraer, trådløse adgangspunkter og VoIP-telefoner.
PoE Type 2
Navn: PoE+, 2-par PoE
standard: IEEE 802.3at
Maksimal porteffekt: 30W
PoE+ eller IEEE 802.3at Ethernet-standard, som Institute of Electrical and Electronics Engineers udgav i 2009. Den leverer op til 30W strøm på portniveau over et Ethernet-parsnoet kabel og op til 25.5W strøm til hver enhed. Den forbinder kraftigere enheder til et netværk, såsom PTZ-kameraer, video-IP-telefoner og alarmsystemer. Men fordi den er bagudkompatibel, kan den understøtte de typer enheder, der typisk understøttes af PoE Type 1, og enheder, der understøttes af PoE Type 2.
PoE Type 3
Navn: PoE++, 4-par PoE, 4P PoE, Ultra PoE
standard: IEEE 802.3bt
Maksimal porteffekt: 60W
Også kendt som 4-par PoE, 4PPoE, PoE++ eller Ultra PoE, Type 3 PoE bruger alle fire par i et parsnoet kobberkabel til at levere strøm til PD - i modsætning til Type 1 og 2, som kun bruger to par. Dette højere niveau af PoE overholder IEEE 802.3bt-standarden, som udkom i 2011. Det giver op til 60W strøm til hver PoE-port og op til 51W strøm til hver enhed. Disse højere niveauer af strømunderstøttende enheder omfatter trådløse multiradioadgangspunkter, PTZ-kameraer, bygningsstyringsenheder og videokonferenceudstyr. Det understøtter Cat5-kabler eller bedre.
PoE Type 4
Navn: Højere-PoE, PoE++
standard: IEEE 802.3bt
Maksimal porteffekt: 100W
Almindelig kendt som Higher-Power PoE, Type 4 PoE tilbyder den højeste effektkapacitet af alle eksisterende PoE-typer. Denne PoE-type hjælper med at tilfredsstille de voksende strømkrav til netværksenheder og IoT. I overensstemmelse med den nyeste IEEE 802.3bt-standard leverer Type 4 PoE 90 W strøm fra PSE og op til 70 W inputeffekt ved PD til hver enhed. Den har dog potentialet til at levere maksimalt 100W strøm pr. port, hvis det er nødvendigt. På grund af de høje mængder strøm, som den producerer, kan Type 4 PoE understøtte ekstremt strømkrævende enheder såsom bærbare computere og fladskærme.
Power over Ethernet PSE typer
Der er tre hovedtyper af PSE (Power Source Equipment) i brug i dag; alle er kompatible med Cat5e eller højere kategori kabel. PSE-typen vælges ud fra den eksisterende infrastruktur og antallet af tilsluttede PoE-enheder.
- Network Switch og Fiber Media Converter
En Power over Ethernet (PoE) switch er en enhed, der kan levere strøm til enheder via et Ethernet-kabel. Den kan bruges til at forsyne enheder som IP-telefoner, trådløse adgangspunkter og sikkerhedskameraer. EN PoE-switch kan også bruges til at forbinde enheder, der ikke er PoE-kompatible, ved at bruge en PoE-injektor.
A PoE Fiber Media Converter kombinerer strøm og data på ét kabel, der tilbyder kobber-til-fiber-forbindelse, samtidig med at det giver strøm til PD. PoE-mediekonverteren tilbyder en økonomisk vej til at forlænge transmissionsafstanden for et eksisterende netværk.
Figur 2 og 3, PoE Switch og PoE Media Converter
- Single-Port Injector (Midspan)
En Single-Port PoE Injector (Midspan) er designet på linje med et Ethernet-kabel for at levere strøm til én enhed. Det passer til applikationer, hvor du ikke har nok poe ethernet-enheder, eller hvis data skal transmitteres over lang afstand, før de konverteres tilbage til kobberkabler og derefter tilføres strøm.
Ulempen ved at bruge en Single-Port PoE Injector er kravet om, at en stikkontakt skal fungere, og tendensen til at blive dyr, når mere end et par enheder kræver strøm.
Power over Ethernet-forhandling
Power over Ethernet (PoE)-forhandling er processen med at bestemme, om og hvor meget strøm der skal leveres til en enhed via et Ethernet-kabel. Dette gøres typisk gennem en speciel signaleringsprotokol mellem strømkilden (normalt en PoE-switch) og den enhed, der skal modtage strøm (kendt som en PD eller Powered Device). Hvis både PoE-switchen og PD'en understøtter den samme PoE-standard (såsom IEEE 802.3at), kan de forhandle om at forsyne PD'en med op til den maksimale mængde strøm, der er specificeret af denne standard. Men hvis PoE-switchen og PD'en ikke understøtter den samme standard, skal de forhandle om at give PD'en en lavere mængde strøm. PoE-forhandling har til formål at sikre, at kun så meget magt, som det er nødvendigt, leveres til PD. Dette hjælper med at undgå potentielle problemer såsom overbelastning og elektriske farer. Det hjælper også med at spare energi, da enheder, der ikke har brug for meget strøm, kan drives af PoE-standarder med lavere effekt.
Forhandlingen omfatter tre faser: opdagelse, klassificering og drift.
Discovery
PSE efterlader Ethernet-porten uden strøm og kontrollerer med jævne mellemrum, om noget er blevet tilsluttet. Den lave spænding, der bruges under detektion, vil sandsynligvis ikke beskadige en enhed, der ikke er designet til Power over Ethernet. Når en PD er forbundet til PSE'ens port, registrerer PSE'en dette og fortsætter til klassificeringsstadiet.
PoE Klassifikation
Klassificering er den proces, hvorved PSE'en bestemmer, om den tilsluttede enhed kræver strøm, hvis ja, hvilken klasse af PoE-strøm den kræver. Klassificering kan ske i en 1-begivenheds- eller 2-begivenhedsform, afhængigt af PoE-klassen for PD.
1-begivenhedsklassificering – for PD'er på 802.3af/i klasse 0-3
PSE sender en enkelt spændingsimpuls til PD'en, aflæser strømværdien på ledningen, tjekker hvilken PoE-klasse denne strømværdi svarer til og leverer strøm i overensstemmelse hermed. Hvis PD returnerer klasse 1, 2 eller 3 værdier, giver PSE'en henholdsvis klasse 1, 2 eller 3 effekt. Hvis PD returnerer en klasse 0 værdi, leveres klasse 3 strøm.
Figur 5: 1-begivenhedsklassifikation
2-begivenhedsklassificering – for PD'er på 802.3 i klasse 4
Når PD'en er identificeret som en klasse 4-enhed, vil PSE'en bruge en anden hændelse til at verificere, at PD'en virkelig har brug for et højere strømniveau. Denne anden begivenhed kan være en af de to følgende metoder:
Hardwarebaseret 2-begivenhedsklassificering
PSE udfører først 1-begivenhedsklassificering som beskrevet ovenfor. Hvis den aflæser klasse 4 strømværdien fra PD'en, leverer den kun klasse 3 strøm og gentager spændingsimpulsen for anden gang. Hvis det efter denne 2. hændelse bekræftes, at PD'en er klasse 4, giver PSE'en klasse 4 strøm til PD'en.
Software-baseret LLDP-klassificering
PSE udfører først 1-begivenhedsklassificering som beskrevet ovenfor. Hvis den aflæser den aktuelle klasse 4-værdi fra PD'en, leverer den kun klasse 3-strøm og anmoder om bekræftelse fra PD'en via Layer 2 LLDP-protokol om, hvorvidt PD'en faktisk er klasse 4. Hvis det efter denne 2. hændelse bekræftes, at PD'en er klasse 4, giver PSE'en klasse 4-strøm til PD'en.
2-begivenhedsklassificeringsstøtte
IEEE 802.3at-standarden definerer, at klasse 4 PD'er skal understøtte både hardwarebaseret 2-hændelses- og softwarebaseret LLDP-klassificering, mens PSE kun må understøtte én, men kan understøtte begge. PoE+ injektorer understøtter typisk kun hardwarebaseret 2-hændelsessortering. Mange PoE+ switche understøtter begge metoder.
PoE strømforsyning budgetberegning
Det kan være vanskeligt at beregne strømbudgettet for et Power over Ethernet-netværk (PoE). Der er rigtig mange faktorer, der skal tages i betragtning, og hvis du ikke passer på, kan du nemt ende med at overforbruge din strømforsyning. For at hjælpe dig med at beregne dit PoE-strømbudget har vi sammensat denne praktiske guide. Vi vil lede dig gennem alle de faktorer, du skal overveje, og vise dig, hvordan du bruger vores gratis PoE strømbudgetberegner.
Trin 1: Tilføj efterspørgslen efter PoE i watt
Det samlede forventede strømbehov fra alle dine PD'er bør beregnes. Den bør inkludere den maksimale effekt og øvre grænser for hver klassifikation af PD. Alle uspecificerede enheder bør betragtes som klasse 0.
For eksempel kan IEEE802.3af-enheder forbruge 9 watt; men da de er klasse 0-enheder, kan du antage, at de bruger 15.4 watt.
Rund tallet op af og til, så kablet, der bruges til at forbinde PD- og PoE-kontakten, ikke slides for hurtigt.
For eksempel bruger et typisk IEEE802.3at Class 4 IP-kamera 25.5 watt. Denne runde på 30+ watt giver dig en buffer, hvis der er et uundgåeligt tab mellem PoE-switchen og din enhed.
En af de vigtigste overvejelser, når du vælger et PoE-strømbudget, er at sikre, at der er tilgængelige porte i dit design. Husk, at det kan være praktisk at have mindst én ekstra port på PD-enheden til diagnosticering eller fejlfinding. Og nogle klienter vil måske endda have ekstra porte for at give dem mulighed for at tilføje flere PD-enheder i fremtiden. Men bare rolig – bare så længe du vælger passende PD-enheder og integrerer dem korrekt, er det ikke nødvendigt at tage højde for reserveporte som en del af en PoE-strømbudgetberegning.
Trin 2: Skaler til driftsmiljøet
Hvis du udfører en effektbudgetberegning, skal du tage hensyn til miljøforholdene.
Den hastighed, hvormed en strømforsyning er designet til at miste sin kapacitet over tid, vil afhænge af de forhold, den bruges under. Virksomheden siger, at under gunstige eller kontrollerede forhold kan du forvente, at den langsigtede ydeevne af en strømforsyning er 70 % af dens rating. Under denne form for miljø bør du dividere den samlede watt fra trin et med 0.7.
Hver del af strømforsyningen er konstrueret til at være modstandsdygtig over for varme, kulde og fugt. Disse faktorer kan dog ændre ydeevne og levetid. Divider den samlede watt fra trin et med 0.6 for denne form for indstilling.
Elektriske installationer, der fungerer under ekstreme forhold, kræver ofte udstyr af industriel kvalitet. Fiberroad Industrial PoE-serien er for eksempel en DC 48VDC strømforsyning, der er bygget til at modstå mange års eksponering for høje niveauer af støj og vibrationer i marken.
Tag dette barske scenarie, for eksempel:
Afbryderen og strømforsyningen vil blive installeret i et metalkabinet udsat for direkte sol på et sted i det nordøstlige USA. Om vinteren kan temperaturen inde i kabinettet være så lav som –10°F/–24°C. Og om sommeren kan det være så højt som 140°F/60°C. I betragtning af denne bøjning med temperaturen forventer vi, at strømforsyningen fungerer med 60 % kapacitet.
For at kunne beregne, hvilken strømforsyning du har brug for, skal du vide, hvor meget strøm din computer vil trække i alt. Hvis den aktuelle ligning er X, og det forventede langsigtede præstationsfald er 50 %, skal du blot gange X med 0.5.
Trin 3: Vælg strømkilden
Når du overvejer behovene for din PoE-strømforsyning, er det vigtigt at tage højde for mængden af nødvendig strøm og miljøet. Vi har leveret ydelser, der starter ved 30 watt og går op til 720 watt.
Power over Ethernet-kabler
I moderne netværk leverer strømelektronikenheder strøm til PD'er over de samme kabler, som bruges til data. Cat5e eller højere kategori kabel er egnet til IEEE 802.3af og IEEE 802.3at kompatible enheder.
Ethvert Ethernet-kabel, der føres fra PoE-netværksswitchen til PD'en, må ikke være længere end 328 ft, selvom der er en midspan-enhed på linjen. Midspan PoE-injektoren skal ses som en patch-panelforbindelse. Hvis 328 ft overskrides, kan strømforsyning og datakommunikation blive negativt påvirket.
Ikke desto mindre bliver AI Extend mere og mere populær blandt Power over Ethernet-enheder, som kan forlænge PoE-afstanden op til 250m. Fiberroad AI Power over Ethernet-serien understøtter denne funktion med DIP Switch, når den er tændt efter behov. AI Extend-funktionen er velegnet til situationer, hvor din strømkilde er for langt væk. Den båndbreddebegrænsning skal man dog være opmærksom på.
| 10 / 100BASE-TX （802af/at, tilstand A） |
10 / 100BASE-TX (802.3af/at, tilstand B) |
1000BASE-TX (802.3af/at, tilstand A) |
1000BASE-TX (802.3af/at, tilstand B) |
1000BASE-TX (802.3bt) |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin (Binding) | data | Power | data | Power | data | Power | data | Power | data | Power |
| 1 | Rx + | DC+ | Rx + | TxRx A+ | DC+ | TxRx A+ | TxRx A+ | DC+ | ||
| 2 | Rx – | DC+ | Rx – | TxRx A – | DC+ | TxRx A – | TxRx A – | DC+ | ||
| 3 | Tx + | DC - | Tx + | TxRx B+ | DC - | TxRx B+ | TxRx B+ | DC - | ||
| 4 | Ubrugt | DC+ | TxRx C+ | TxRx C+ | DC+ | TxRx C+ | DC+ | |||
| 5 | Ubrugt | DC+ | TxRx C – | TxRx C – | DC+ | TxRx C – | DC+ | |||
| 6 | Tx – | DC - | Tx – | TxRx B – | DC - | TxRx B – | TxRx B – | DC - | ||
| 7 | Ubrugt | DC - | TxRx D+ | TxRx D+ | DC - | TxRx D+ | DC - | |||
| 8 | Ubrugt | DC- | TxRx D – | TxRx D – | DC - | TxRx D – | DC - | |||
Tabel 2: Lan Port Data og Power Pinout
Bemærkninger:
- Strøm må kun anvendes i én tilstand ad gangen, og PSE træffer denne beslutning. PSE'en kan understøtte tilstand A eller B eller begge dele. Typisk er den valgte metode ikke et problem for en slutbruger, fordi det er et krav i IEEE 802.3af/at-standarderne, at alle PD'er skal understøtte begge tilstande.
- Med Mode B tillader phantom power-teknikken de strømforsynede par også at overføre data i 10/100 Mbit/s Ethernet.
- Både tilstande A og B understøttes i Gigabit Ethernet. Fantomkraftteknikken bruges til begge tilstande, da i Gigabit Ethernet bruges alle fire par til datatransmission.
- IEEE 802.3bt "4PPoE" bruger alle for par til at levere strøm i Gigabit Ethernet, deraf navnet på standarden - 4PPoE ("4-par Power over Ethernet").