Panduan Definitif Untuk Menguasai Ethernet

Apakah Power over Ethernet dalam Rangkaian?

Power over Ethernet(PoE) ialah teknologi inovatif yang menghantar kuasa elektrik ke atas kabel Ethernet pasangan terpiuh ke peranti berkuasa. Digunakan di rumah, pejabat dan sekolah, ia membolehkan satu kabel RJ45 menyediakan sambungan data dan kuasa elektrik kepada peranti lain ini dan bukannya kabel berasingan untuk setiap satu.

PoE ialah salah satu teknologi rangkaian paling kos efektif yang ada. Ia membolehkan profesional memasang peralatan jauh atau luaran tanpa menyambung kepada kuasa AC dan boleh menghantar kuasa ke beberapa lokasi tanpa perlu memasang kabel atau soket elektrik tambahan di setiap tempat. PoE (Power over Ethernet) juga memudahkan syarikat mengembangkan rangkaian mereka dan bertindak balas dengan lebih cepat.

Memilih Kuasa Yang Tepat Ke Atas Penyelesaian Ethernet

Tingkatkan infrastruktur rangkaian anda dengan kuasa besar Gigabit PoE Fiber Media Converter kami. Teknologi termaju kami memastikan pemindahan data sepantas kilat melalui gentian optik sambil membekalkan sehingga 30W kuasa kepada peranti yang disambungkan, memberikan anda ketenangan fikiran mengetahui bahawa rangkaian anda beroperasi pada kecekapan maksimum. Percayalah, anda tidak akan mahu terlepas peranti yang mengubah permainan ini!

Penyelesaian yang sempurna untuk peranti anda yang haus kuasa, Suis PoE Tidak Terurus 24 Port Gigabit kami memberikan sambungan yang boleh dipercayai dan sepantas kilat tanpa perlu mengurus konfigurasi yang rumit. Direka bentuk dengan mengambil kira jurutera rangkaian, suis ini bersedia untuk mengendalikan walaupun beban kerja yang paling mencabar dengan mudah.

Naik taraf rangkaian perniagaan anda dengan Suis PoE Terurus 24-Port kami – penyelesaian muktamad untuk menjanakan berbilang peranti dengan mudah. Dengan sambungan Ethernet yang stabil dan boleh dipercayai, suis ini mesti dimiliki oleh Jurutera Rangkaian yang ingin meningkatkan keupayaan sistem mereka. Percayai kami untuk menyediakan sumber kuasa yang lancar dan cekap untuk AP wayarles, kamera IP, telefon VoIP dan interkom visual anda!

Suis PoE Industri Tidak Terurus/Terurus Fiberroad ialah penyelesaian muktamad untuk Jurutera Rangkaian yang mencari suis yang boleh dipercayai dan teguh. Dengan pelbagai pilihan yang tersedia, anda pasti akan menemui yang sesuai untuk keperluan rangkaian industri anda. Percaya pada kualiti dan kepakaran Fiberroad untuk memberikan prestasi yang tiada tandingan yang memastikan rangkaian anda beroperasi pada kecekapan puncak.

Kelas Kuasa ke atas Ethernet Standard

IEEE 802.3af-2003 standard biasanya dikenali sebagai “PoE”. Ia mentakrifkan Kelas PoE 0-3, dengan kuasa maksimum pada PD ialah 12.95W.

IEEE 802.3at-2009 standard biasanya dikenali sebagai “PoE+” or “PoE Plus”, dan ia adalah kemas kini kemudian kepada piawaian "PoE" IEEE 802.3af-2003. Ia mentakrifkan Kelas PoE 0-4, di mana Kelas 0-3 digabungkan daripada piawaian "PoE" 802.3af yang lebih lama di bawah "Jenis 1", dan "Jenis 2" hanya termasuk Kelas 4 dengan kuasa maksimum pada PD ialah 25.5W.

IEEE 802.3bt-2018 dinamakan “4PPoE”. Ia menggabungkan Kelas 0-4 daripada piawaian terdahulu dan menambah "Jenis 3" (Kelas 5-6) dan "Jenis 4" (Kelas 7-8), dengan kuasa maksimum pada PD ialah 71.3W.

Jenis PoE 1

Nama: PoE, 2-pasangan PoE

Standard: IEEE 802.3af

Kuasa port maksimum: 15.4W

'PoE' pada mulanya direka untuk menggerakkan peranti berkuasa rendah seperti telefon IP. Pada tahun 2003, IEEE 802.3af telah diseragamkan untuk menggunakan dua daripada empat pasangan wayar terpiuh dalam wayar Cat3 Ethernet standard (pada masa itu). IEEE 802.3af menyediakan sehingga 12.95W kepada peranti berkuasa pada 37V-57V. Terdapat sedikit kehilangan, jadi port suis PoE biasanya dinilai pada 15.4W dan antara 44V-57V. Contoh peranti yang boleh disokong oleh PoE Type 1 termasuk kamera pengawasan statik, pusat akses wayarles dan telefon VoIP.

Jenis PoE 2

Nama: PoE+, 2-pasangan PoE

Standard: IEEE 802.3at

Kuasa port maksimum: 30W

PoE+ atau IEEE 802.3at Ethernet standard, yang dikeluarkan oleh Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik pada tahun 2009. Ia menyampaikan sehingga 30W kuasa pada tahap port melalui kabel pasangan terpiuh Ethernet dan sehingga 25.5W kuasa kepada setiap peranti. Ia menghubungkan peranti berkuasa tinggi ke rangkaian, seperti kamera PTZ, telefon IP video dan sistem penggera. Walau bagaimanapun, kerana ia serasi ke belakang, ia boleh menyokong jenis peranti yang biasanya disokong oleh PoE Type 1 dan peranti yang disokong oleh PoE Type 2.

Jenis PoE 3

Nama: PoE++, 4-pasangan PoE, 4P PoE, Ultra PoE

Standard: IEEE 802.3bt

Kuasa port maksimum: 60W

Juga dikenali sebagai PoE 4-pasangan, 4PPoE, PoE++ atau Ultra PoE, Jenis 3 PoE menggunakan keempat-empat pasangan dalam kabel tembaga pasangan terpiuh untuk menyampaikan kuasa pada PD—tidak seperti Jenis 1 dan 2, yang hanya menggunakan dua pasang. Tahap PoE yang lebih tinggi ini mematuhi piawaian IEEE 802.3bt, yang dikeluarkan pada tahun 2011. Ia menyediakan sehingga 60W kuasa untuk setiap port PoE dan sehingga 51W kuasa untuk setiap peranti. Tahap peranti sokongan kuasa yang lebih tinggi ini termasuk pusat akses wayarles berbilang radio, kamera PTZ, peranti pengurusan bangunan dan peralatan persidangan video. Ia menyokong kabel Cat5 atau lebih baik.

Jenis PoE 4

Nama: PoE Berkuasa Tinggi, PoE++

Standard: IEEE 802.3bt

Kuasa port maksimum: 100W

Biasanya dikenali sebagai PoE Kuasa Tinggi, PoE Jenis 4 menawarkan keupayaan kuasa tertinggi bagi semua jenis PoE sedia ada. Jenis PoE ini membantu memenuhi keperluan kuasa yang semakin meningkat bagi peranti rangkaian dan IoT. Mematuhi standard IEEE 802.3bt terbaharu, Jenis 4 PoE menyampaikan kuasa 90W daripada PSE dan sehingga 70W kuasa input pada PD kepada setiap peranti. Walau bagaimanapun, ia berpotensi untuk membekalkan maksimum 100W kuasa setiap port jika perlu. Disebabkan kuantiti kuasa yang tinggi yang dihasilkannya, Jenis 4 PoE boleh menyokong peranti yang sangat haus kuasa seperti komputer riba dan skrin rata.

Kuasa Ethernet Jenis PSE

Terdapat tiga jenis utama PSE (Peralatan Sumber Kuasa) yang digunakan hari ini; semuanya serasi dengan Cat5e atau kabel kategori yang lebih tinggi. Jenis PSE dipilih berdasarkan infrastruktur sedia ada dan bilangan peranti PoE yang disambungkan.

  • Suis Rangkaian dan Penukar Media Gentian

Suis Power over Ethernet (PoE) ialah peranti yang boleh membekalkan kuasa kepada peranti melalui kabel Ethernet. Ia boleh digunakan untuk menghidupkan peranti seperti telefon IP, Titik Akses Tanpa Wayar dan Kamera Keselamatan. A Suis PoE juga boleh digunakan untuk menyambungkan peranti yang tidak mematuhi PoE dengan menggunakan Penyuntik PoE.

A Penukar Media Gentian PoE menggabungkan kuasa dan data pada satu kabel yang menawarkan ketersambungan tembaga ke gentian sambil membekalkan Kuasa kepada PD. Penukar media PoE menawarkan laluan yang menjimatkan untuk memanjangkan jarak penghantaran rangkaian sedia ada.

Kuasa atas Jenis PSE Ethernet
Kuasa atas Jenis PSE Ethernet

Rajah 2 & 3, PoE Switch dan PoE Media Converter

  • Penyuntik Port Tunggal (Separuh Tengah)

Penyuntik PoE Port Tunggal (Midspan) direka selaras dengan kabel Ethernet untuk memberikan kuasa kepada satu peranti. Ia sesuai dengan aplikasi yang anda tidak mempunyai peranti ethernet poe yang mencukupi atau jika data perlu dihantar pada jarak yang jauh sebelum ditukar kembali kepada kabel tembaga dan kemudian menggunakan kuasa.

Kelemahan menggunakan Penyuntik PoE Port Tunggal ialah keperluan untuk alur keluar utama beroperasi dan kecenderungan untuk menjadi mahal apabila lebih daripada beberapa peranti memerlukan kuasa.

Kuasa atas penyuntik Ethernet
Rajah 4: Penyuntik Port Tunggal

Kuasa atas Rundingan Ethernet

Rundingan Power over Ethernet (PoE) ialah proses menentukan sama ada dan berapa banyak kuasa perlu diberikan kepada peranti melalui kabel Ethernet. Ini biasanya dilakukan melalui protokol isyarat khas antara sumber kuasa (biasanya suis PoE) dan peranti yang akan menerima kuasa (dikenali sebagai PD, atau Peranti Berkuasa). Jika kedua-dua suis PoE dan PD menyokong piawaian PoE yang sama (seperti IEEE 802.3at), maka mereka boleh berunding untuk memberikan PD sehingga jumlah kuasa maksimum yang ditentukan oleh piawaian tersebut. Walau bagaimanapun, jika suis PoE dan PD tidak menyokong standard yang sama, mereka mesti berunding untuk menyediakan PD dengan jumlah kuasa yang lebih rendah. Rundingan PoE bertujuan memastikan hanya kuasa yang diperlukan diberikan kepada PD. Ini membantu mengelakkan masalah yang berpotensi seperti beban lampau dan bahaya elektrik. Ia juga membantu untuk menjimatkan tenaga, kerana peranti yang tidak memerlukan banyak kuasa boleh dikuasakan oleh piawaian PoE berkuasa rendah.

Perundingan itu terdiri daripada tiga peringkat: penemuan, klasifikasi dan operasi.

Discovery

PSE membiarkan port Ethernet tidak berkuasa dan memeriksa secara berkala sama ada sesuatu telah dipalamkan. Voltan rendah yang digunakan semasa pengesanan tidak mungkin merosakkan peranti yang tidak direka untuk Power over Ethernet. Apabila PD disambungkan ke port PSE, PSE mengesan ini dan meneruskan ke peringkat pengelasan.

PoE klasifikasi

Pengelasan ialah proses yang mana PSE menentukan sama ada peranti yang disambungkan memerlukan Kuasa, jika ya, kelas PoE Power yang diperlukannya. Pengelasan mungkin berlaku dalam bentuk 1-acara atau 2-acara, bergantung pada kelas PoE PD.

Klasifikasi 1-acara – untuk PD 802.3af/di Kelas 0-3

PSE menghantar impuls voltan tunggal ke PD, membaca nilai semasa pada wayar, menyemak kelas PoE yang sepadan dengan nilai semasa ini dan memberikan kuasa sewajarnya. Jika PD mengembalikan nilai Kelas 1, 2 atau 3, PSE menyediakan kuasa Kelas 1, 2 atau 3, masing-masing. Jika PD mengembalikan nilai Kelas 0, kuasa Kelas 3 dibekalkan.

Kuasa atas Rundingan Ethernet

Rajah 5: 1-pengkelasan acara

Klasifikasi 2-acara – untuk PD 802.3 di Kelas 4

Apabila PD dikenal pasti sebagai peranti Kelas 4, PSE akan menggunakan peristiwa kedua untuk mengesahkan bahawa PD benar-benar memerlukan tahap kuasa yang lebih tinggi. Peristiwa kedua ini boleh menjadi salah satu daripada dua kaedah berikut:

Klasifikasi 2 acara berasaskan perkakasan

PSE mula-mula melaksanakan klasifikasi 1 acara seperti yang diterangkan di atas. Jika ia membaca nilai semasa Kelas 4 daripada PD, ia hanya membekalkan kuasa Kelas 3 dan mengulangi impuls voltan untuk kali kedua. Jika selepas acara ke-2 ini disahkan PD adalah Kelas 4, PSE memberikan kuasa Kelas 4 kepada PD.

Klasifikasi LLDP berasaskan perisian

PSE mula-mula melaksanakan klasifikasi 1 acara seperti yang diterangkan di atas. Jika ia membaca nilai semasa Kelas 4 daripada PD, ia hanya membekalkan kuasa Kelas 3 dan meminta pengesahan daripada PD melalui protokol LLDP Lapisan 2 sama ada PD itu sememangnya Kelas 4. Jika selepas peristiwa ke-2 ini ia disahkan bahawa PD adalah Kelas 4, PSE menyediakan kuasa Kelas 4 kepada PD.

Kuasa atas Rundingan Ethernet
Rajah 6: Pengelasan berasaskan perkakasan dan Perisian


Sokongan klasifikasi 2 acara

Piawaian IEEE 802.3at mentakrifkan bahawa Kelas 4 PD mesti menyokong kedua-dua klasifikasi 2 acara berasaskan perkakasan dan LLDP berasaskan perisian, manakala PSE mesti hanya menyokong satu tetapi mungkin menyokong kedua-duanya. Penyuntik PoE+ biasanya hanya menyokong jenis 2 acara berasaskan perkakasan. Banyak suis PoE+ menyokong kedua-dua kaedah.

Kuasa atas Rundingan Ethernet
Rajah 7: Sokongan klasifikasi 2-acara

Pengiraan Bajet Bekalan Kuasa PoE

Mengira belanjawan kuasa untuk rangkaian Power over Ethernet (PoE) boleh menjadi rumit. Terdapat banyak faktor yang perlu dipertimbangkan, dan jika anda tidak berhati-hati, anda boleh berakhir dengan lebihan perbelanjaan pada bekalan kuasa anda. Untuk membantu anda mengira belanjawan kuasa PoE anda, kami telah mengumpulkan panduan berguna ini. Kami akan membimbing anda melalui semua faktor yang perlu anda pertimbangkan dan menunjukkan kepada anda cara menggunakan kalkulator bajet kuasa PoE percuma kami.

Langkah1: Tambah Permintaan Untuk PoE Dalam Watt

Jumlah permintaan kuasa yang dijangka daripada semua PD anda hendaklah dikira. Ia harus termasuk kuasa maksimum dan had atas untuk setiap klasifikasi PD. Sebarang peranti yang tidak ditentukan harus dianggap Kelas 0.

Sebagai contoh, peranti IEEE802.3af boleh menggunakan 9 watt; namun, memandangkan ia adalah peranti Kelas 0, anda boleh menganggap ia menggunakan 15.4 watt.

Bundarkan nombor itu sekali-sekala supaya kabel yang digunakan untuk menyambungkan suis PD dan PoE tidak terlalu cepat haus.

Contohnya, kamera IP biasa IEEE802.3at Kelas 4 menggunakan 25.5 watt. Pusingan 30+ watt ini memberi anda penimbal jika terdapat kehilangan yang tidak dapat dielakkan antara suis PoE dan peranti anda.

Salah satu pertimbangan paling penting apabila memilih belanjawan kuasa PoE ialah memastikan terdapat port yang tersedia dalam reka bentuk anda. Ingat, mempunyai sekurang-kurangnya satu port ganti pada peranti PD boleh berguna untuk tujuan diagnostik atau penyelesaian masalah. Dan sesetengah pelanggan mungkin mahukan port tambahan untuk memberikan mereka pilihan menambah lebih banyak peranti PD pada masa hadapan. Tetapi jangan risau – selagi anda memilih peranti PD yang sesuai dan menyepadukannya dengan betul, perakaunan untuk port ganti tidak diperlukan sebagai sebahagian daripada pengiraan belanjawan kuasa PoE.

Langkah 2: Skala Untuk Persekitaran Operasi

Jika anda melakukan pengiraan belanjawan kuasa, anda perlu mengambil kira keadaan persekitaran.

Kadar bekalan kuasa direka bentuk untuk kehilangan kapasitinya dari semasa ke semasa akan bergantung pada keadaan ia digunakan. Syarikat itu mengatakan bahawa dalam keadaan yang menggalakkan atau terkawal, anda boleh menjangkakan prestasi jangka panjang bekalan kuasa adalah 70% daripada penarafannya. Di bawah persekitaran seperti ini, anda harus membahagikan jumlah watt dari langkah satu dengan 0.7.

Setiap bahagian bekalan kuasa direka bentuk untuk tahan haba, sejuk dan lembapan. Walau bagaimanapun, faktor ini boleh mengubah prestasi dan seumur hidup. Bahagikan jumlah watt dari langkah satu dengan 0.6 untuk tetapan jenis ini.

Pemasangan elektrik yang beroperasi dalam keadaan yang melampau selalunya memerlukan peralatan gred industri. Siri Fiberroad Industrial PoE, sebagai contoh, ialah bekalan kuasa DC 48VDC yang dibina untuk menahan pendedahan selama bertahun-tahun kepada tahap hingar dan getaran yang tinggi di lapangan.

Ambil senario yang keras ini, sebagai contoh:

Suis dan bekalan kuasa akan dipasang dalam kandang logam yang terdedah kepada matahari langsung, di tapak di timur laut Amerika Syarikat. Pada musim sejuk, suhu di dalam kandang boleh serendah –10°F/–24°C. Dan pada musim panas, ia boleh setinggi 140°F/60°C. Memandangkan infleksi dengan suhu ini, kami menjangkakan bekalan kuasa akan beroperasi pada kapasiti 60%.

Untuk mengira bekalan kuasa yang anda perlukan, anda perlu mengetahui jumlah kuasa yang akan dikeluarkan oleh komputer anda secara keseluruhan. Jika persamaan semasa ialah X, dan jangkaan penurunan prestasi jangka panjang ialah 50%, maka cukup darabkan X dengan 0.5.

Langkah 3: Pilih Sumber Kuasa

Apabila mempertimbangkan keperluan bekalan kuasa PoE anda, adalah penting untuk mengambil kira jumlah kuasa yang diperlukan dan persekitaran. Kami telah membekalkan rating bermula pada 30 watt dan meningkat kepada 720 watt.

Kuasa atas Kabel Ethernet

Dalam rangkaian moden, peranti elektronik kuasa membekalkan kuasa kepada PD melalui kabel yang sama yang digunakan untuk data. Cat5e atau kabel kategori yang lebih tinggi sesuai untuk peranti yang mematuhi IEEE 802.3af dan IEEE 802.3at.

Sebarang kabel Ethernet yang dijalankan daripada suis rangkaian PoE ke PD hendaklah tidak lebih daripada 328 kaki panjangnya, walaupun jika peranti rentang tengah terletak pada talian. Penyuntik PoE rentang tengah hendaklah dilihat sebagai sambungan panel tampalan. Jika melebihi 328 kaki, penyediaan kuasa dan komunikasi data boleh terjejas secara negatif.

Namun begitu, AI Extend menjadi semakin popular di kalangan peranti Power over Ethernet, yang boleh memanjangkan jarak PoE sehingga 250m. Siri Fiberroad AI Power over Ethernet menyokong fungsi ini dengan DIP Switch, bila-bila masa dihidupkan mengikut keperluan. Ciri AI Extend sesuai untuk situasi di mana sumber kuasa anda terlalu jauh. Walau bagaimanapun, had lebar jalur itu perlu diketahui.

10/100BASE-TX
(802af/at, Mod A)
10/100BASE-TX
(802.3af/at, Mod B)
1000BASE-TX
(802.3af/at, Mod A)
1000BASE-TX
(802.3af/at, Mod B)
1000BASE-TX
(802.3bt)
Pin Tarikh Kuasa Tarikh Kuasa Tarikh Kuasa Tarikh Kuasa Tarikh Kuasa
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 Tidak digunakan DC + TxRx C + TxRx C + DC + TxRx C + DC +
5 Tidak digunakan DC + TxRx C – TxRx C – DC + TxRx C – DC +
6 Tx – DC - Tx – TxRx B – DC - TxRx B – TxRx B – DC -
7 Tidak digunakan DC - TxRx D + TxRx D + DC - TxRx D + DC -
8 Tidak digunakan DC- TxRx D – TxRx D – DC - TxRx D – DC -

Jadual 2: Data Lan Port dan Pinout Kuasa

Nota:

  • Kuasa hanya boleh digunakan dalam satu mod pada satu masa dan PSE membuat keputusan ini. PSE boleh menyokong mod A atau B, atau kedua-duanya. Biasanya, kaedah yang dipilih tidak membimbangkan pengguna akhir kerana ia merupakan keperluan piawaian IEEE 802.3af/at bahawa semua PD mesti menyokong kedua-dua mod.
  • Dengan Mod B, teknik kuasa hantu membolehkan pasangan berkuasa juga membawa data dalam Ethernet 10/100 Mbit/s.
  • Kedua-dua Mod A dan B disokong dalam Gigabit Ethernet. Teknik kuasa hantu digunakan untuk kedua-dua mod, seperti dalam Gigabit Ethernet, keempat-empat pasangan digunakan untuk penghantaran data.
  • IEEE 802.3bt "4PPoE" menggunakan semua untuk pasangan untuk menyediakan kuasa dalam Gigabit Ethernet, oleh itu nama standard - 4PPoE ("Kuasa ke atas Ethernet 4 pasangan").