Lucero Artemio, Senior Product Manager
Ce este Power over Ethernet în rețea?
Power over Ethernet (PoE) este o tehnologie inovatoare care transmite energie electrică prin cablu Ethernet cu perechi răsucite către dispozitivele alimentate. Folosit în case, birouri și școli, permite unui cablu RJ45 să furnizeze conexiunea de date și energie electrică acestor alte dispozitive în loc de un cablu separat pentru fiecare.
PoE este una dintre cele mai rentabile tehnologii de rețea disponibile. Permite profesioniștilor să instaleze echipamente de la distanță sau externe fără a se conecta la sursa de curent alternativ și poate furniza energie în mai multe locații fără a fi nevoie să instaleze cabluri sau prize electrice suplimentare în fiecare loc. PoE (Power over Ethernet) facilitează, de asemenea, companiilor să își extindă rețelele și să răspundă mai rapid.
Alegerea corectă a soluției Power Over Ethernet
Îmbunătățiți-vă infrastructura de rețea cu Powerful nostru Gigabit PoE Fibre Media Converter. Tehnologia noastră de ultimă oră asigură transferul de date fulgerător prin fibră optică, oferind în același timp până la 30 W de putere dispozitivelor conectate, oferindu-vă liniștea știind că rețeaua dumneavoastră funcționează la eficiență maximă. Aveți încredere în noi, nu veți dori să pierdeți acest dispozitiv care schimbă jocul!
Soluția perfectă pentru dispozitivele dumneavoastră consumatoare de energie, comutatorul nostru PoE negestionat Gigabit cu 24 de porturi oferă conectivitate fiabilă și fulgerătoare, fără problemele de a gestiona configurații complicate. Proiectat ținând cont de inginerii de rețea, acest comutator este gata să gestioneze cu ușurință chiar și cele mai solicitante sarcini de lucru.
Actualizați-vă rețeaua de afaceri cu switch-ul nostru PoE gestionat cu 24 de porturi – soluția supremă pentru alimentarea mai multor dispozitive cu ușurință. Cu o conexiune Ethernet stabilă și fiabilă, acest comutator este un element indispensabil pentru inginerii de rețea care doresc să-și îmbunătățească capacitățile sistemului. Aveți încredere în noi pentru a oferi o sursă de alimentare perfectă și eficientă pentru AP-urile dvs. wireless, camerele IP, telefoanele VoIP și interfoanele vizuale!
Switch-urile PoE industriale negestionate/gestionate de la Fiberroad sunt soluția supremă pentru inginerii de rețea care caută comutatoare fiabile și robuste. Cu o gamă largă de opțiuni disponibile, veți găsi cu siguranță cea mai potrivită pentru nevoile dvs. de rețea industrială. Aveți încredere în calitatea și expertiza Fiberroad pentru a oferi performanțe de neegalat, care vă mențin rețeaua să funcționeze la eficiență maximă.
Clase de putere prin Ethernet Standard
IEEE 802.3af-2003 standard este cunoscut în mod obișnuit ca „PoE”. Definește Clasele PoE 0-3, puterea maximă la PD fiind de 12.95 W.
IEEE 802.3at-2009 standard este cunoscut în mod obișnuit ca „PoE+” or „PoE Plus”, și este actualizarea ulterioară a standardului IEEE 802.3af-2003 „PoE”. Acesta definește Clasele PoE 0-4, unde Clasele 0-3 sunt încorporate din standardul „PoE” 802.3af mai vechi sub „Tipul 1”, iar „Tipul 2” include doar Clasa 4, cu puterea maximă la PD fiind de 25.5 W.
IEEE 802.3bt-2018 se numeste „4PPoE”. A încorporat clasele 0-4 din standardele anterioare și a adăugat „Tipul 3” (Clasele 5-6) și „Tipul 4” (Clasele 7-8), cu puterea maximă la PD fiind de 71.3 W.
PoE tip 1
Nume: PoE, PoE cu 2 perechi
Standard: IEEE 802.3af
Puterea maximă a portului: 15.4W
"PoE" a fost conceput inițial pentru a alimenta dispozitive cu consum redus, cum ar fi telefoanele IP. În 2003, IEEE 802.3af a fost standardizat pentru a utiliza două dintre cele patru perechi de fire răsucite în firele standard (la acea vreme) Cat3 Ethernet. IEEE 802.3af oferă până la 12.95 W dispozitivelor alimentate la 37V-57V. Există o oarecare pierdere, așa că un port de comutare PoE este în general evaluat la 15.4 W și între 44 V-57 V. Exemple de dispozitive pe care PoE Type 1 le poate accepta includ camere de supraveghere statică, puncte de acces fără fir și telefoane VoIP.
PoE tip 2
Nume: PoE+, 2 perechi PoE
Standard: IEEE 802.3at
Puterea maximă a portului: 30W
PoE+ sau standardul Ethernet IEEE 802.3at, pe care Institutul de Ingineri Electrici și Electronici l-a lansat în 2009. Oferă până la 30 W de putere la nivel de port printr-un cablu Ethernet torsadat și până la 25.5 W de putere pentru fiecare dispozitiv. Conectează dispozitive cu putere mai mare la o rețea, cum ar fi camere PTZ, telefoane video IP și sisteme de alarmă. Cu toate acestea, deoarece este compatibil cu versiunea inversă, poate accepta tipurile de dispozitive acceptate de obicei de PoE Type 1 și dispozitive acceptate de PoE Type 2.
PoE tip 3
Nume: PoE++, PoE cu 4 perechi, PoE 4P, Ultra PoE
Standard: IEEE 802.3bt
Puterea maximă a portului: 60W
Cunoscut și sub numele de PoE cu 4 perechi, 4PPoE, PoE++ sau Ultra PoE, PoE de tip 3 utilizează toate cele patru perechi într-un cablu de cupru cu perechi răsucite pentru a furniza energie la PD - spre deosebire de Tipul 1 și 2, care utilizează doar două perechi. Acest nivel mai ridicat de PoE aderă la standardul IEEE 802.3bt, care a apărut în 2011. Oferă până la 60W de putere fiecărui port PoE și până la 51W de putere fiecărui dispozitiv. Aceste niveluri mai înalte de dispozitive de asistență energetică includ puncte de acces wireless multi-radio, camere PTZ, dispozitive de gestionare a clădirilor și echipamente de videoconferință. Suportă cabluri Cat5 sau mai bune.
PoE tip 4
Nume: PoE de putere mai mare, PoE++
Standard: IEEE 802.3bt
Puterea maximă a portului: 100W
Cunoscut în mod obișnuit ca PoE de putere mai mare, Type 4 PoE oferă cele mai mari capacități de putere dintre toate tipurile de PoE existente. Acest tip PoE ajută la satisfacerea cerințelor de putere în creștere ale dispozitivelor de rețea și IoT. Conform celui mai nou standard IEEE 802.3bt, Type 4 PoE oferă 90 W de putere de la PSE și până la 70 W de putere de intrare la PD pentru fiecare dispozitiv. Cu toate acestea, are potențialul de a furniza maxim 100 W de putere per port, dacă este necesar. Datorită cantităților mari de energie pe care le produce, Type 4 PoE poate suporta dispozitive extrem de consumatoare de energie, cum ar fi laptopurile și ecranele plate.
Power over Ethernet Tipuri PSE
Există trei tipuri principale de PSE (Echipament sursă de energie) în uz astăzi; toate sunt compatibile cu cablu Cat5e sau de categorie superioară. Tipul PSE este ales pe baza infrastructurii existente și a numărului de dispozitive PoE conectate.
- Comutator de rețea și Fibre Media Converter
Un comutator Power over Ethernet (PoE) este un dispozitiv care poate furniza energie dispozitivelor printr-un cablu Ethernet. Poate fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor precum telefoanele IP, punctele de acces wireless și camerele de securitate. O Comutator PoE poate fi folosit și pentru a conecta dispozitive care nu sunt compatibile PoE utilizând un injector PoE.
A PoE Fibre Media Converter combină puterea și datele pe un singur cablu, oferind conectivitate de la cupru la fibră, oferind în același timp putere către PD. Convertorul media PoE oferă o cale economică pentru extinderea distanței de transmisie a unei rețele existente.
Figurile 2 și 3, Switch PoE și PoE Media Converter
- Injector cu un singur port (Midspan)
Un injector PoE cu un singur port (Midspan) este proiectat în conformitate cu un cablu Ethernet pentru a furniza energie unui dispozitiv. Se potrivește aplicațiilor în care nu aveți suficiente dispozitive poe Ethernet sau dacă datele trebuie transmise pe distanțe lungi înainte de a fi convertite înapoi la cabluri de cupru și apoi de a aplica energie.
Dezavantajul utilizării unui injector PoE cu un singur port este cerința ca o priză să funcționeze și tendința de a deveni costisitoare atunci când mai mult de câteva dispozitive necesită energie.
Negociere Power over Ethernet
Negocierea Power over Ethernet (PoE) este procesul prin care se stabilește dacă și câtă putere trebuie furnizată unui dispozitiv printr-un cablu Ethernet. Acest lucru se face de obicei printr-un protocol de semnalizare special între sursa de alimentare (de obicei un comutator PoE) și dispozitivul care urmează să primească energie (cunoscut sub numele de PD sau Dispozitiv alimentat). Dacă atât comutatorul PoE, cât și PD-ul acceptă același standard PoE (cum ar fi IEEE 802.3at), atunci pot negocia pentru a furniza PD-ului până la cantitatea maximă de putere specificată de acel standard. Cu toate acestea, dacă comutatorul PoE și PD nu acceptă același standard, trebuie să negocieze pentru a oferi PD-ului o cantitate mai mică de putere. Negocierea PoE urmărește să se asigure că numai puterea necesară este furnizată PD. Acest lucru ajută la evitarea problemelor potențiale, cum ar fi suprasarcinile și pericolele electrice. De asemenea, ajută la conservarea energiei, deoarece dispozitivele care nu au nevoie de multă putere pot fi alimentate cu standarde PoE de putere mai mică.
Negocierea cuprinde trei etape: descoperire, clasificare și exploatare.
Descoperire
PSE lasă portul Ethernet nealimentat și verifică periodic dacă ceva a fost conectat. Este puțin probabil ca tensiunea scăzută utilizată în timpul detectării să deterioreze un dispozitiv care nu este proiectat pentru Power over Ethernet. Când un PD este conectat la portul PSE, PSE detectează acest lucru și trece la etapa de clasificare.
PoE Clasificare
Clasificarea este procesul prin care PSE determină dacă dispozitivul conectat necesită alimentare, dacă da, ce clasă de alimentare PoE necesită. Clasificarea poate avea loc într-o formă de 1 sau 2 evenimente, în funcție de clasa PoE a PD.
Clasificare cu 1 eveniment – pentru PD de 802.3af/la Clasa 0-3
PSE trimite un singur impuls de tensiune către PD, citește valoarea curentului pe fir, verifică ce clasă PoE îi corespunde această valoare curentă și furnizează energie în consecință. Dacă PD-ul returnează valori de clasă 1, 2 sau 3, PSE furnizează putere de clasă 1, 2 sau, respectiv, 3. Dacă PD returnează o valoare de clasă 0, este furnizată energie de clasă 3.
Figura 5: Clasificarea unui eveniment
Clasificare cu 2 evenimente – pentru PD de 802.3 la clasa 4
Când PD-ul este identificat ca fiind un dispozitiv de clasa 4, PSE va folosi un al doilea eveniment pentru a verifica dacă PD-ul are într-adevăr nevoie de un nivel mai ridicat de putere. Acest al doilea eveniment poate fi oricare dintre următoarele două metode:
Clasificare cu 2 evenimente bazată pe hardware
PSE efectuează mai întâi clasificarea cu 1 eveniment, așa cum este descris mai sus. Dacă citește valoarea curentului de Clasa 4 din PD, furnizează doar putere de Clasa 3 și repetă impulsul de tensiune pentru a doua oară. Dacă după acest al 2-lea eveniment se confirmă că PD este de Clasa 4, PSE furnizează putere de Clasa 4 PD.
Clasificare LLDP bazată pe software
PSE efectuează mai întâi clasificarea cu 1 eveniment, așa cum este descris mai sus. Dacă citește valoarea curentă de Clasa 4 de la PD, furnizează doar energie de Clasa 3 și solicită confirmare de la PD prin intermediul protocolului LLDP de Layer 2 dacă PD este într-adevăr de Clasa 4. Dacă după acest al 2-lea eveniment se confirmă că PD este Clasa 4, PSE furnizează putere de Clasa 4 PD.
Suport pentru clasificarea cu 2 evenimente
Standardul IEEE 802.3at definește că PD-urile de clasă 4 trebuie să accepte atât clasificarea LLDP bazată pe hardware, cât și bazată pe software, în timp ce PSE trebuie să accepte doar una, dar le poate accepta pe ambele. Injectoarele PoE+ acceptă de obicei doar sortarea cu 2 evenimente bazată pe hardware. Multe switch-uri PoE+ acceptă ambele metode.
Calcul buget al sursei de alimentare PoE
Calcularea bugetului de energie pentru o rețea Power over Ethernet (PoE) poate fi dificilă. Există o mulțime de factori de luat în considerare și, dacă nu ești atent, poți ajunge cu ușurință să cheltuiești prea mult pentru alimentarea cu energie. Pentru a vă ajuta să calculați bugetul de putere PoE, am creat acest ghid la îndemână. Vă vom prezenta toți factorii pe care trebuie să îi luați în considerare și vă vom arăta cum să utilizați calculatorul nostru gratuit pentru bugetul de energie PoE.
Pasul 1: Adaugă cererea de PoE în wați
Ar trebui calculată cererea totală de putere așteptată de la toate PD-urile dvs. Ar trebui să includă puterea maximă și limitele superioare pentru fiecare clasificare a PD. Orice dispozitiv nespecificat ar trebui să fie considerat clasa 0.
De exemplu, dispozitivele IEEE802.3af pot consuma 9 wați; cu toate acestea, deoarece sunt dispozitive din clasa 0, puteți presupune că consumă 15.4 wați.
Rotunjiți numărul ocazional, astfel încât cablul folosit pentru conectarea comutatorului PD și PoE să nu se uzeze prea repede.
De exemplu, o cameră IP tipică IEEE802.3at Clasa 4 consumă 25.5 wați. Această rundă de peste 30 de wați vă oferă un tampon dacă există o pierdere inevitabilă între comutatorul PoE și dispozitiv.
Una dintre cele mai importante considerații atunci când alegeți un buget de alimentare PoE este să vă asigurați că există porturi disponibile în designul dvs. Amintiți-vă, a avea cel puțin un port de rezervă pe dispozitivul PD poate fi util pentru diagnosticare sau depanare. Și unii clienți ar putea chiar să dorească porturi suplimentare pentru a le oferi opțiunea de a adăuga mai multe dispozitive PD în viitor. Dar nu vă faceți griji – atâta timp cât selectați dispozitivele PD adecvate și le integrați corect, contabilizarea porturilor de rezervă nu este necesară ca parte a unui calcul al bugetului de putere PoE.
Pasul 2: Scala pentru mediul de operare
Dacă efectuați un calcul al bugetului de putere, trebuie să țineți cont de condițiile de mediu.
Rata la care o sursă de alimentare este proiectată să-și piardă capacitatea în timp va depinde de condițiile în care este utilizată. Compania spune că în condiții favorabile sau controlate, vă puteți aștepta ca performanța pe termen lung a unei surse de alimentare să fie de 70% din ratingul său. În acest tip de mediu, ar trebui să împărțiți puterea totală de la pasul unu la 0.7.
Fiecare parte a sursei de alimentare este proiectată pentru a fi rezistentă la căldură, frig și umiditate. Cu toate acestea, acești factori pot schimba performanța și durata de viață. Împărțiți puterea totală de la pasul unu la 0.6 pentru acest tip de setare.
Instalațiile electrice care funcționează în condiții extreme necesită adesea echipamente de calitate industrială. Seria Fiberroad Industrial PoE, de exemplu, este o sursă de alimentare DC 48VDC care este construită pentru a rezista ani de expunere la niveluri ridicate de zgomot și vibrații în câmp.
Luați acest scenariu dur, de exemplu:
Comutatorul și sursa de alimentare vor fi instalate într-o carcasă metalică expusă direct la soare, într-un loc din nord-estul Statelor Unite. În timpul iernii, temperatura din interiorul carcasei poate fi de până la –10°F/–24°C. Și vara, ar putea fi până la 140 ° F/60 ° C. Având în vedere această inflexiune cu temperatura, ne așteptăm ca sursa de alimentare să funcționeze la 60% din capacitate.
Pentru a calcula ce sursă de alimentare aveți nevoie, va trebui să știți câtă putere va consuma computerul dvs. în total. Dacă ecuația actuală este X și scăderea anticipată a performanței pe termen lung este de 50%, atunci pur și simplu înmulțiți X cu 0.5.
Pasul 3: Selectați sursa de alimentare
Când luați în considerare nevoile sursei dvs. de alimentare PoE, este important să țineți cont de cantitatea de energie necesară și de mediu. Am furnizat valori nominale începând de la 30 de wați și mergând până la 720 de wați.
Cablare de alimentare prin Ethernet
În rețelele moderne, dispozitivele electronice de putere furnizează energie PD-urilor prin aceeași cablare care este utilizată pentru date. Cat5e sau cablu de categorie superioară este potrivit pentru dispozitivele compatibile cu IEEE 802.3af și IEEE 802.3at.
Orice cablu Ethernet care circulă de la comutatorul de rețea PoE la PD nu trebuie să aibă o lungime mai mare de 328 de picioare, chiar dacă pe linie este amplasat un dispozitiv midspan. Injectorul Midspan PoE trebuie privit ca o conexiune la panoul de corecție. Dacă se depășește 328 ft, furnizarea de energie și comunicarea datelor pot fi afectate negativ.
Cu toate acestea, AI Extend devine din ce în ce mai popular printre dispozitivele Power over Ethernet, care pot extinde distanța PoE până la 250 m. Seria Fiberroad AI Power over Ethernet acceptă această funcție prin comutatorul DIP, ori de câte ori este activată după cum este necesar. Funcția AI Extend este potrivită pentru situațiile în care sursa de alimentare este prea departe. Cu toate acestea, această limitare a lățimii de bandă trebuie să știți.
| 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 (802.3 bt) |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin | Date | Alimentare | Date | Alimentare | Date | Alimentare | Date | Alimentare | Date | Alimentare |
| 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 | nefolosit | DC + | TxRx C + | TxRx C + | DC + | TxRx C + | DC + | |||
| 5 | nefolosit | DC + | TxRx C – | TxRx C – | DC + | TxRx C – | DC + | |||
| 6 | Tx – | DC - | Tx – | TxRx B – | DC - | TxRx B – | TxRx B – | DC - | ||
| 7 | nefolosit | DC - | TxRx D + | TxRx D + | DC - | TxRx D + | DC - | |||
| 8 | nefolosit | ANUNȚ- | TxRx D – | TxRx D – | DC - | TxRx D – | DC - | |||
Tabelul 2: Datele portului LAN și comutarea alimentării
note:
- Puterea trebuie aplicată doar într-un mod la un moment dat, iar PSE ia această decizie. PSE poate suporta modul A sau B sau ambele. De obicei, metoda selectată nu este o preocupare pentru un utilizator final, deoarece este o cerință a standardelor IEEE 802.3af/at ca toate PD-urile să suporte ambele moduri.
- În modul B, tehnica de alimentare fantomă permite perechilor alimentate să transporte date în Ethernet 10/100 Mbit/s.
- Ambele moduri A și B sunt acceptate în Gigabit Ethernet. Tehnica de alimentare fantomă este utilizată pentru ambele moduri, ca și în Gigabit Ethernet, toate cele patru perechi sunt folosite pentru transmisia de date.
- IEEE 802.3bt „4PPoE” folosește toate perechile pentru a furniza energie în Gigabit Ethernet, de unde și numele standardului – 4PPoE („4-pair Power over Ethernet”).