Lucero Artemio, Senior Product Manager
Ano ang Power over Ethernet sa Networking?
Ang Power over Ethernet(PoE) ay isang makabagong teknolohiya na nagpapasa ng electric power sa twisted-pair na Ethernet cable sa mga powered device. Ginagamit sa mga tahanan, opisina, at paaralan, binibigyang-daan nito ang isang RJ45 cable na magbigay ng koneksyon ng data at electric power sa iba pang mga device na ito sa halip na isang hiwalay na cable para sa bawat isa.
Ang PoE ay isa sa mga pinaka-cost-effective na teknolohiya sa networking na magagamit. Nagbibigay-daan ito sa mga propesyonal na mag-install ng remote o external na kagamitan nang hindi kumokonekta sa AC power at makakapaghatid ng kuryente sa ilang lokasyon nang hindi kinakailangang mag-install ng mga karagdagang electrical cable o outlet sa bawat lugar. Pinapadali din ng PoE (Power over Ethernet) para sa mga kumpanya na palawakin ang kanilang mga network at mas mabilis na tumugon.
Pagpili ng Tamang Power Over Ethernet Solution
I-upgrade ang iyong network infrastructure gamit ang aming powerhouse na Gigabit PoE Fiber Media Converter. Tinitiyak ng aming makabagong teknolohiya ang mabilis na kidlat na paglilipat ng data sa optical fiber habang nagbibigay ng hanggang 30W na kapangyarihan sa mga konektadong device, na nagbibigay sa iyo ng kapayapaan ng isip dahil alam mong gumagana ang iyong network sa pinakamataas na kahusayan. Magtiwala sa amin, hindi mo gustong makaligtaan ang device na ito na nagbabago ng laro!
Ang perpektong solusyon para sa iyong mga device na gutom sa kuryente, ang aming 24 Port Gigabit Unmanaged PoE Switch ay naghahatid ng maaasahan at napakabilis ng kidlat na koneksyon nang walang abala sa pamamahala ng mga kumplikadong configuration. Dinisenyo na nasa isip ang mga inhinyero ng network, ang switch na ito ay handang pangasiwaan kahit ang pinaka-hinihingi na mga workload nang madali.
I-upgrade ang iyong network ng negosyo gamit ang aming 24-Port Managed PoE Switch – ang pinakahuling solusyon para sa pagpapagana ng maraming device nang madali. Sa matatag at maaasahang koneksyon sa Ethernet, ang switch na ito ay dapat na mayroon para sa mga Network Engineer na naghahanap upang mapahusay ang mga kakayahan ng kanilang system. Magtiwala sa amin na magbigay ng maayos at mahusay na pinagmumulan ng kuryente para sa iyong mga wireless AP, IP camera, VoIP phone, at visual intercom!
Ang Unmanaged/Managed Industrial PoE Switches ng Fiberroad ay ang pinakahuling solusyon para sa mga Network Engineer na naghahanap ng maaasahan at matatag na switch. Sa malawak na hanay ng mga opsyon na magagamit, sigurado kang mahahanap ang perpektong akma para sa iyong mga pangangailangan sa network na pang-industriya. Magtiwala sa kalidad at kadalubhasaan ng Fiberroad upang makapaghatid ng walang kapantay na pagganap na nagpapanatili sa iyong network na gumagana sa pinakamataas na kahusayan.
Mga Klase ng Power over Ethernet pamantayan
IEEE 802.3af-2003 karaniwang kilala bilang “PoE”. Tinutukoy nito ang Mga Klase ng PoE 0-3, na may pinakamataas na kapangyarihan sa PD na 12.95W.
IEEE 802.3at-2009 karaniwang kilala bilang “PoE+” or "PoE Plus", at ito ang susunod na pag-update sa pamantayang "PoE" ng IEEE 802.3af-2003. Tinutukoy nito ang Mga Klase ng PoE 0-4, kung saan ang Mga Klase 0-3 ay isinama mula sa mas lumang 802.3af na pamantayang "PoE" sa ilalim ng "Uri 1", at ang "Uri 2" ay kinabibilangan lamang ng Class 4 na may pinakamataas na kapangyarihan sa PD na 25.5W.
IEEE 802.3bt-2018 ay pinangalanan “4PPoE”. Isinama nito ang Mga Klase 0-4 mula sa mga naunang pamantayan at idinagdag ang "Uri 3" (Mga Klase 5-6) at "Uri 4" (Mga Klase 7-8), na may pinakamataas na kapangyarihan sa PD na 71.3W.
Uri ng PoE 1
Pangalan: PoE, 2-pair na PoE
pamantayan: IEEE 802.3af
Pinakamataas na kapangyarihan ng port: 15.4W
'Poe' sa una ay idinisenyo upang paganahin ang mga aparatong mababa ang kapangyarihan gaya ng mga IP na telepono. Noong 2003, ang IEEE 802.3af ay na-standardize na gumamit ng dalawa sa apat na twisted pairs ng mga wire sa standard (noong panahong) Cat3 Ethernet wire na tumatakbo. Nagbibigay ang IEEE 802.3af ng hanggang 12.95W sa mga pinapagana na device sa 37V-57V. Mayroong ilang pagkawala, kaya ang isang PoE switch port ay karaniwang na-rate sa 15.4W at sa pagitan ng 44V-57V. Kasama sa mga halimbawa ng mga device na maaaring suportahan ng PoE Type 1 ang mga static surveillance camera, wireless access point at VoIP phone.
Uri ng PoE 2
Pangalan: PoE+, 2-pair na PoE
pamantayan: IEEE 802.3at
Pinakamataas na kapangyarihan ng port: 30W
Poe+ o IEEE 802.3at Ethernet standard, na inilabas ng Institute of Electrical and Electronics Engineers noong 2009. Naghahatid ito ng hanggang 30W ng kapangyarihan sa antas ng port sa pamamagitan ng Ethernet twisted pair cable at hanggang 25.5W ng power sa bawat device. Ikinokonekta nito ang mga device na may mas mataas na kapangyarihan sa isang network, tulad ng mga PTZ camera, video IP phone, at mga alarm system. Gayunpaman, dahil backward compatible ito, maaari nitong suportahan ang mga uri ng device na karaniwang sinusuportahan ng PoE Type 1 at mga device na sinusuportahan ng PoE Type 2.
Uri ng PoE 3
Pangalan: PoE++, 4-pair na PoE, 4P PoE, Ultra PoE
pamantayan: IEEE 802.3bt
Pinakamataas na kapangyarihan ng port: 60W
Kilala rin bilang 4-pair na PoE, 4PPoE, PoE++, o Ultra PoE, ginagamit ng Type 3 PoE ang lahat ng apat na pares sa isang twisted-pair na copper cable upang maghatid ng kuryente sa PD—hindi tulad ng Type 1 at 2, na gumagamit lamang ng dalawang pares. Ang mas mataas na antas ng PoE na ito ay sumusunod sa pamantayan ng IEEE 802.3bt, na lumabas noong 2011. Nagbibigay ito ng hanggang 60W ng kapangyarihan sa bawat PoE port at hanggang 51W ng kapangyarihan sa bawat device. Kabilang sa mga matataas na antas ng power support device na ito ang mga multi-radio wireless access point, PTZ camera, mga device sa pamamahala ng gusali, at kagamitan sa video conferencing. Sinusuportahan nito ang mga cable ng Cat5 o mas mahusay.
Uri ng PoE 4
Pangalan: Higher-Power PoE, PoE++
pamantayan: IEEE 802.3bt
Pinakamataas na kapangyarihan ng port: 100W
Karaniwang kilala bilang Higher-Power PoE, ang Type 4 PoE ay nag-aalok ng pinakamataas na kakayahan sa kapangyarihan ng lahat ng umiiral na mga uri ng PoE. Ang uri ng PoE na ito ay nakakatulong na matugunan ang lumalaking pangangailangan ng kuryente ng mga network device at IoT. Alinsunod sa pinakabagong pamantayan ng IEEE 802.3bt, ang Type 4 PoE ay naghahatid ng 90W ng kapangyarihan mula sa PSE at hanggang sa 70W ng input power sa PD sa bawat device. Gayunpaman, ito ay may potensyal na magbigay ng maximum na 100W ng kapangyarihan sa bawat port kung kinakailangan. Dahil sa mataas na dami ng power na ginagawa nito, ang Type 4 PoE ay kayang suportahan ang mga device na sobrang gutom sa kuryente gaya ng mga laptop at flat screen.
Kapangyarihan sa Ethernet Mga Uri ng PSE
Mayroong tatlong pangunahing uri ng PSE (Power Source Equipment) na ginagamit ngayon; lahat ay tugma sa Cat5e o mas mataas na kategorya na cable. Ang uri ng PSE ay pinili batay sa umiiral na imprastraktura at ang bilang ng mga konektadong PoE device.
- Network Switch at Fiber Media Converter
Ang Power over Ethernet (PoE) Switch ay isang device na maaaring magbigay ng power sa mga device gamit ang Ethernet cable. Maaari itong magamit sa pagpapagana ng mga device gaya ng mga IP phone, Wireless Access Point, at Security Camera. A PoE switch maaari ding gamitin para ikonekta ang mga device na hindi sumusunod sa PoE sa pamamagitan ng paggamit ng PoE Injector.
A PoE Fiber Media Converter pinagsasama ang power at data sa isang cable na nag-aalok ng copper-to-fiber connectivity habang nagbibigay ng Power sa PD. Ang PoE media converter ay nag-aalok ng isang matipid na landas upang palawigin ang distansya ng paghahatid ng isang umiiral na network.
Mga Figure 2 at 3, PoE Switch at PoE Media Converter
- Single-Port Injector(Midspan)
Ang Single-Port PoE Injector (Midspan) ay idinisenyo alinsunod sa isang Ethernet cable upang magbigay ng kapangyarihan sa isang device. Ito ay nababagay sa mga application kung saan wala kang sapat na poe ethernet device o kung ang data ay kailangang ipadala sa malayong distansya bago ma-convert pabalik sa copper cabling at pagkatapos ay mag-apply ng power.
Ang downside sa paggamit ng Single-Port PoE Injector ay ang pangangailangan para gumana ang mains outlet at ang tendensyang maging magastos kapag higit sa ilang device ang nangangailangan ng kuryente.
Power over Ethernet Negotiation
Ang Power over Ethernet (PoE) negotiation ay ang proseso ng pagtukoy kung at kung gaano karaming power ang dapat ibigay sa isang device sa pamamagitan ng Ethernet cable. Karaniwan itong ginagawa sa pamamagitan ng isang espesyal na protocol sa pagbibigay ng senyas sa pagitan ng pinagmumulan ng kuryente (karaniwan ay isang PoE switch) at ang device na tatanggap ng kapangyarihan (kilala bilang isang PD, o Powered Device). Kung pareho ang PoE switch at PD ay sumusuporta sa parehong pamantayan ng PoE (tulad ng IEEE 802.3at), maaari silang makipag-ayos upang bigyan ang PD ng hanggang sa maximum na dami ng kapangyarihan na tinukoy ng pamantayang iyon. Gayunpaman, kung ang PoE switch at PD ay hindi sumusuporta sa parehong pamantayan, dapat silang makipag-ayos upang bigyan ang PD ng mas mababang halaga ng kapangyarihan. Layunin ng negosasyon ng PoE na matiyak na hangga't kailangan lamang ng kapangyarihan ang ibibigay sa PD. Nakakatulong ito upang maiwasan ang mga potensyal na problema tulad ng mga overload at mga panganib sa kuryente. Nakakatulong din ito na makatipid ng enerhiya, dahil ang mga device na hindi nangangailangan ng maraming kapangyarihan ay maaaring paandarin ng mga pamantayang PoE na mas mababa ang kapangyarihan.
Ang negosasyon ay binubuo ng tatlong yugto: pagtuklas, pag-uuri at operasyon.
Pagkatuklas
Iniiwan ng PSE na walang power ang Ethernet port at pana-panahong sinusuri kung may nakasaksak. Ang mababang boltahe na ginagamit sa panahon ng pagtuklas ay malamang na hindi makapinsala sa isang device na hindi idinisenyo para sa Power over Ethernet. Kapag nakakonekta ang isang PD sa port ng PSE, makikita ito ng PSE at magpapatuloy sa yugto ng pag-uuri.
Poe Pag-uuri
Ang pag-uuri ay ang proseso kung saan tinutukoy ng PSE kung nangangailangan ng Power ang konektadong device, kung gayon, anong klase ng PoE Power ang kailangan nito. Maaaring mangyari ang pag-uuri sa isang 1-kaganapan o 2-kaganapang anyo, depende sa klase ng PoE ng PD.
1-pag-uuri ng kaganapan – para sa mga PD na 802.3af/sa Class 0-3
Nagpapadala ang PSE ng isang boltahe na impulse sa PD, binabasa ang kasalukuyang halaga sa wire, tinitingnan kung anong klase ng PoE ang katumbas ng kasalukuyang halagang ito, at nagbibigay ng kapangyarihan nang naaayon. Kung ibabalik ng PD ang Class 1, 2 o 3 values, ang PSE ay nagbibigay ng Class 1, 2 o 3 power, ayon sa pagkakabanggit. Kung magbabalik ang PD ng Class 0 value, ang Class 3 na power ay ibinibigay.
Figure 5: 1-pag-uuri ng kaganapan
2-kaganapang pag-uuri – para sa mga PD ng 802.3sa Class 4
Kapag natukoy ang PD bilang isang Class 4 na device, gagamit ang PSE ng pangalawang kaganapan para i-verify na kailangan talaga ng PD ng mas mataas na antas ng kapangyarihan. Ang pangalawang kaganapang ito ay maaaring alinman sa dalawang sumusunod na pamamaraan:
Pag-uuri ng 2-kaganapan na nakabatay sa hardware
Ang PSE ay unang nagsasagawa ng 1-kaganapang pag-uuri tulad ng inilarawan sa itaas. Kung binabasa nito ang kasalukuyang halaga ng Class 4 mula sa PD, nagbibigay lamang ito ng kapangyarihan ng Class 3 at inuulit ang boltahe na impulse sa pangalawang pagkakataon. Kung pagkatapos nitong ika-2 kaganapan ay nakumpirma na ang PD ay Class 4, ang PSE ay nagbibigay ng Class 4 na kapangyarihan sa PD.
Pag-uuri ng LLDP na batay sa software
Ang PSE ay unang nagsasagawa ng 1-kaganapang pag-uuri tulad ng inilarawan sa itaas. Kung babasahin nito ang kasalukuyang value ng Class 4 mula sa PD, nagbibigay lamang ito ng Class 3 na power at humihiling ng kumpirmasyon mula sa PD sa pamamagitan ng Layer 2 LLDP protocol kung ang PD ay Class 4 nga. Kung pagkatapos ng 2nd event na ito ay nakumpirma na ang PD ay Class 4, ang PSE ay nagbibigay ng Class 4 na kapangyarihan sa PD.
2-kaganapang suporta sa pag-uuri
Tinutukoy ng pamantayang IEEE 802.3at na dapat suportahan ng mga Class 4 na PD ang parehong hardware-based na 2-event at software-based na LLDP classification, habang ang PSE ay dapat na sumusuporta lamang sa isa ngunit maaaring suportahan ang pareho. Karaniwang sinusuportahan lamang ng mga PoE+ injector ang hardware-based na 2-event sort. Maraming PoE+ switch ang sumusuporta sa parehong pamamaraan.
Pagkalkula ng Badyet ng PoE Power Supply
Ang pagkalkula ng power budget para sa isang Power over Ethernet (PoE) network ay maaaring nakakalito. Maraming mga salik na dapat isaalang-alang, at kung hindi ka mag-iingat, madali kang mauuwi sa sobrang paggastos sa iyong power supply. Upang matulungan kang kalkulahin ang iyong badyet sa PoE power, pinagsama-sama namin ang madaling gamiting gabay na ito. Gagabayan ka namin sa lahat ng mga salik na kailangan mong isaalang-alang at ipapakita sa iyo kung paano gamitin ang aming libreng PoE power budget calculator.
Hakbang1: Idagdag ang Demand Para sa PoE Sa Watts
Dapat kalkulahin ang kabuuang inaasahang power demand mula sa lahat ng iyong PD. Dapat itong isama ang pinakamataas na kapangyarihan at pinakamataas na limitasyon para sa bawat pag-uuri ng PD. Dapat ituring na Class 0 ang anumang hindi natukoy na device.
Halimbawa, ang IEEE802.3af na mga device ay maaaring kumonsumo ng 9 watts; gayunpaman, dahil ang mga ito ay Class 0 na device, maaari mong ipagpalagay na kumokonsumo sila ng 15.4 watts.
Paminsan-minsan ay bilugan ang numero upang ang cable na ginamit sa pagkonekta sa PD at PoE switch ay hindi masyadong mabilis na maubos.
Halimbawa, ang isang karaniwang IEEE802.3at Class 4 IP camera ay gumagamit ng 25.5 watts. Ang round na ito ng 30+ watts ay nagbibigay sa iyo ng buffer kung may hindi maiiwasang pagkawala sa pagitan ng PoE switch at ng iyong device.
Isa sa pinakamahalagang pagsasaalang-alang kapag pumipili ng badyet ng PoE power ay ang pagtiyak na mayroong mga port na magagamit sa iyong disenyo. Tandaan, ang pagkakaroon ng hindi bababa sa isang ekstrang port sa PD device ay maaaring maging madaling gamitin para sa mga diagnostic o mga layunin sa pag-troubleshoot. At maaaring gusto pa ng ilang kliyente ng mga karagdagang port upang mabigyan sila ng opsyong magdagdag ng higit pang mga PD device sa hinaharap. Ngunit huwag mag-alala – basta't pipili ka ng naaangkop na mga PD device at isama ang mga ito nang tama, hindi kailangan ang accounting para sa mga ekstrang port bilang bahagi ng pagkalkula ng badyet ng PoE power.
Hakbang 2: Scale Para sa Operating Environment
Kung magsasagawa ka ng pagkalkula ng power budget, kailangan mong isaalang-alang ang mga kondisyon sa kapaligiran.
Ang bilis kung saan ang isang power supply ay idinisenyo upang mawala ang kapasidad nito sa paglipas ng panahon ay depende sa mga kondisyon kung saan ito ginagamit. Sinasabi ng kumpanya na sa paborable o kinokontrol na mga kondisyon, maaari mong asahan ang pangmatagalang pagganap ng isang power supply na 70% ng rating nito. Sa ilalim ng ganitong uri ng kapaligiran, dapat mong hatiin ang kabuuang wattage mula sa unang hakbang sa 0.7.
Ang bawat bahagi ng power supply ay inengineered upang maging lumalaban sa init, lamig at kahalumigmigan. Gayunpaman, maaaring baguhin ng mga salik na ito ang pagganap at panghabambuhay. Hatiin ang kabuuang wattage mula sa hakbang ng isa sa pamamagitan ng 0.6 para sa ganitong uri ng setting.
Ang mga instalasyong elektrikal na tumatakbo sa matinding mga kondisyon ay kadalasang nangangailangan ng pang-industriya na kagamitan. Ang Fiberroad Industrial PoE series, halimbawa, ay isang DC 48VDC power supply na binuo upang makatiis ng mga taon ng pagkakalantad sa mataas na antas ng ingay at vibration sa field.
Kunin ang malupit na senaryo na ito, halimbawa:
Ang switch at power supply ay ilalagay sa isang metal enclosure na nakalantad sa direktang araw, sa isang site sa hilagang-silangan ng Estados Unidos. Sa taglamig, ang temperatura sa loob ng enclosure ay maaaring kasing baba ng –10°F/–24°C. At sa tag-araw, maaari itong maging kasing taas ng 140°F/60°C. Isinasaalang-alang ang pagbaluktot na ito sa temperatura, inaasahan naming gagana ang power supply sa 60% na kapasidad.
Upang makalkula kung aling power supply ang kailangan mo, kailangan mong malaman kung gaano karaming lakas ang kukunin ng iyong computer sa kabuuan. Kung ang kasalukuyang equation ay X, at ang inaasahang pangmatagalang pagbaba ng pagganap ay 50%, pagkatapos ay i-multiply lang ang X sa 0.5.
Hakbang 3: Piliin ang Pinagmulan ng Power
Kapag isinasaalang-alang ang mga pangangailangan ng iyong PoE power supply, mahalagang isaalang-alang ang dami ng power na kailangan at ang kapaligiran. Nagbigay kami ng mga rating simula sa 30 watts at aabot sa 720 watts.
Power over Ethernet Cabling
Sa mga modernong network, ang mga power electronic device ay nagbibigay ng kapangyarihan sa mga PD sa parehong paglalagay ng kable na ginagamit para sa data. Cat5e o mas mataas na kategorya na cable ay angkop para sa IEEE 802.3af at IEEE 802.3at compliant na mga device.
Anumang Ethernet cable na tumatakbo mula sa PoE network switch sa PD ay dapat na hindi hihigit sa 328 ft ang haba, kahit na ang isang midspan device ay matatagpuan sa linya. Ang midspan PoE injector ay dapat tingnan bilang isang patch panel connection. Kung lalampas sa 328 ft, maaaring maapektuhan ng negatibo ang pagbibigay ng kuryente at komunikasyon ng data.
Gayunpaman, lalong nagiging popular ang AI Extend sa mga Power over Ethernet device, na maaaring pahabain ang distansya ng PoE hanggang 250m. Sinusuportahan ng Fiberroad AI Power over Ethernet series ang function na ito sa pamamagitan ng DIP Switch, tuwing naka-on kung kinakailangan. Ang tampok na AI Extend ay angkop para sa mga sitwasyon kung saan ang iyong power source ay masyadong malayo. Gayunpaman, ang limitasyon ng bandwidth na iyon ay dapat malaman.
| 10 / 100BASE-TX （802af/at, Mode A） |
10 / 100BASE-TX (802.3af/at, Mode B) |
1000BASE-TX (802.3af/at, Mode A) |
1000BASE-TX (802.3af/at, Mode B) |
1000BASE-TX (802.3bt) |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| aspile | data | kapangyarihan | data | kapangyarihan | data | kapangyarihan | data | kapangyarihan | data | kapangyarihan |
| 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 | Hindi ginagamit | DC + | TxRx C + | TxRx C + | DC + | TxRx C + | DC + | |||
| 5 | Hindi ginagamit | DC + | TxRx C – | TxRx C – | DC + | TxRx C – | DC + | |||
| 6 | Tx – | DC - | Tx – | TxRx B – | DC - | TxRx B – | TxRx B – | DC - | ||
| 7 | Hindi ginagamit | DC - | TxRx D + | TxRx D + | DC - | TxRx D + | DC - | |||
| 8 | Hindi ginagamit | DC- | TxRx D – | TxRx D – | DC - | TxRx D – | DC - | |||
Talahanayan 2: Data ng Lan Port at Power Pinout
Mga Tala:
- Ang kapangyarihan ay dapat lamang ilapat sa isang mode sa isang pagkakataon, at ang PSE ang gumagawa ng desisyong ito. Maaaring suportahan ng PSE ang mode A o B, o pareho. Karaniwan, ang paraan na pinili ay hindi isang alalahanin para sa isang end-user dahil ito ay isang kinakailangan ng IEEE 802.3af/at na mga pamantayan na dapat suportahan ng lahat ng PD ang parehong mga mode.
- Sa Mode B, binibigyang-daan ng phantom power technique ang powered pairs na magdala ng data sa 10/100 Mbit/s Ethernet.
- Ang parehong Mode A at B ay sinusuportahan sa Gigabit Ethernet. Ang phantom power technique ay ginagamit para sa parehong mga mode, tulad ng sa Gigabit Ethernet, lahat ng apat na pares ay ginagamit para sa paghahatid ng data.
- Ginagamit ng IEEE 802.3bt “4PPoE” ang lahat para sa mga pares upang magbigay ng kapangyarihan sa Gigabit Ethernet, kaya ang pangalan ng pamantayan – 4PPoE (“4-pair Power over Ethernet”).