Lucero Artemio, Kıdemli Ürün Müdürü
Ağda Ethernet Üzerinden Güç Nedir?
Power over Ethernet (PoE), elektriği çift bükümlü Ethernet kablosu üzerinden elektrikli cihazlara ileten yenilikçi bir teknolojidir. Evlerde, ofislerde ve okullarda kullanıldığında, her biri için ayrı bir kablo yerine bir RJ45 kablosunun bu diğer cihazlara veri bağlantısı ve elektrik gücü sağlamasına olanak tanır.
PoE, mevcut en uygun maliyetli ağ teknolojilerinden biridir. Profesyonellerin AC gücüne bağlanmadan uzak veya harici ekipman kurmasına olanak tanır ve her noktaya ek elektrik kablosu veya priz takmak zorunda kalmadan çeşitli konumlara güç sağlayabilir. PoE (Power over Ethernet), şirketlerin ağlarını genişletmelerini ve daha hızlı yanıt vermelerini de kolaylaştırır.
Doğru Power Over Ethernet Çözümünü Seçme
Güçlü Gigabit PoE Fiber Medya Dönüştürücümüz ile ağ altyapınızı yükseltin. En son teknolojimiz, bağlı cihazlara 30 W'a kadar güç sağlarken optik fiber üzerinden yıldırım hızında veri aktarımı sağlar ve ağınızın maksimum verimlilikte çalıştığını bilmenin rahatlığını sağlar. Bize güvenin, oyunun kurallarını değiştiren bu cihazı kaçırmak istemeyeceksiniz!
Güç tüketen cihazlarınız için mükemmel çözüm olan 24 Bağlantı Noktalı Gigabit Yönetilmeyen PoE Anahtarımız, karmaşık yapılandırmaları yönetme zahmetine girmeden güvenilir ve ışık hızında bağlantı sağlar. Ağ mühendisleri düşünülerek tasarlanan bu anahtar, en zorlu iş yüklerini bile kolaylıkla işlemeye hazırdır.
Birden fazla cihaza kolayca güç sağlamak için nihai çözüm olan 24 Bağlantı Noktalı Yönetilen PoE Anahtarımızla iş ağınızı yükseltin. İstikrarlı ve güvenilir Ethernet bağlantısı ile bu anahtar, sistemlerinin yeteneklerini geliştirmek isteyen Ağ Mühendisleri için olmazsa olmazdır. Kablosuz AP'leriniz, IP kameralarınız, VoIP telefonlarınız ve görsel interkomlarınız için kesintisiz ve verimli bir güç kaynağı sağlamamız konusunda bize güvenin!
Fiberroad'un Yönetilmeyen/Yönetilen Endüstriyel PoE Anahtarları, güvenilir ve sağlam anahtarlar arayan Ağ Mühendisleri için nihai çözümdür. Mevcut geniş seçenek yelpazesi ile endüstriyel ağ ihtiyaçlarınız için mükemmel uyumu bulacağınızdan emin olabilirsiniz. Ağınızın en yüksek verimlilikte çalışmasını sağlayan benzersiz performans sunmak için Fiberroad'un kalitesine ve uzmanlığına güvenin.
Ethernet Üzerinden Güç Sınıfları Standart
IEEE 802.3af-2003 standart yaygın olarak bilinir "PoE". PoE Sınıfları 0-3'ü tanımlar ve PD'de maksimum güç 12.95 W'tır.
IEEE 802.3at-2009 standart yaygın olarak bilinir "PoE+" or “PoE Artı”ve IEEE 802.3af-2003 “PoE” standardının sonraki güncellemesidir. Sınıf 0-4'ün "Tip 0" altında eski 3af "PoE" standardından dahil edildiği PoE Sınıfları 802.3-1'ü tanımlar ve "Tip 2" yalnızca PD'de maksimum gücü 4 W olan Sınıf 25.5'ü içerir.
IEEE 802.3bt-2018 adlandırıldı “4PPoE”. Daha önceki standartlardan Sınıf 0-4'ü birleştirdi ve PD'de maksimum güç 3 W olan "Tip 5" (Sınıf 6-4) ve "Tip 7" (Sınıf 8-71.3) ekledi.
PoE Tip 1
Name: PoE, 2 çift PoE
Standart: IEEE 802.3af
Maksimum bağlantı noktası gücü: 15.4W
'PoE' başlangıçta IP telefonlar gibi düşük güçlü cihazlara güç sağlamak için tasarlandı. 2003 yılında, IEEE 802.3af, standart (o sırada) Cat3 Ethernet kablo hatlarında dört bükümlü kablo çiftinden ikisini kullanmak üzere standardize edildi. IEEE 802.3af, 12.95V-37V'de çalışan cihazlara 57W'a kadar güç sağlar. Bir miktar kayıp vardır, bu nedenle bir PoE anahtar bağlantı noktası genellikle 15.4 W ve 44 V-57 V arasında derecelendirilir. PoE Tip 1'in destekleyebileceği cihazlara örnek olarak statik güvenlik kameraları, kablosuz erişim noktaları ve VoIP telefonları verilebilir.
PoE Tip 2
Name: PoE+, 2 çift PoE
Standart: IEEE 802.3at
Maksimum bağlantı noktası gücü: 30W
PoE+ veya Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü'nün 802.3'da piyasaya sürdüğü IEEE 2009at Ethernet standardı. Bir Ethernet bükümlü çift kablo üzerinden bağlantı noktası düzeyinde 30 W'a kadar güç ve her cihaza 25.5 W'a kadar güç sağlar. PTZ kameralar, video IP telefonlar ve alarm sistemleri gibi daha yüksek güçlü cihazları bir ağa bağlar. Ancak, geriye dönük uyumlu olduğu için, tipik olarak PoE Tip 1 tarafından desteklenen cihaz türlerini ve PoE Tip 2 tarafından desteklenen cihazları destekleyebilir.
PoE Tip 3
Name: PoE++, 4-çift PoE, 4P PoE, Ultra PoE
Standart: IEEE 802.3bt
Maksimum bağlantı noktası gücü: 60W
4 çiftli PoE, 4PPoE, PoE++ veya Ultra PoE olarak da bilinen Tip 3 PoE, yalnızca iki çift kullanan Tip 1 ve 2'den farklı olarak, PD'de güç sağlamak için bükümlü çift bakır kablodaki dört çiftin tümünü kullanır. Bu daha yüksek PoE seviyesi, 802.3'de çıkan IEEE 2011bt standardına uygundur. Her PoE bağlantı noktasına 60 W'a kadar ve her cihaza 51 W'a kadar güç sağlar. Bu daha yüksek seviyeli güç destek cihazları, çoklu telsiz kablosuz erişim noktalarını, PTZ kameraları, bina yönetim cihazlarını ve video konferans ekipmanlarını içerir. Cat5 kablolarını veya daha iyisini destekler.
PoE Tip 4
Name: Daha Yüksek Güçlü PoE, PoE++
Standart: IEEE 802.3bt
Maksimum bağlantı noktası gücü: 100W
Yaygın olarak Yüksek Güçlü PoE olarak bilinen Tip 4 PoE, mevcut tüm PoE türlerinin en yüksek güç özelliklerini sunar. Bu PoE tipi, ağ cihazlarının ve IoT'nin artan güç gereksinimlerini karşılamaya yardımcı olur. En yeni IEEE 802.3bt standardına uygun olan Type 4 PoE, her cihaza PSE'den 90 W güç ve PD'de 70 W'a kadar giriş gücü sağlar. Ancak gerektiğinde port başına maksimum 100W güç sağlama potansiyeline sahiptir. Type 4 PoE, ürettiği yüksek miktardaki güç nedeniyle dizüstü bilgisayarlar ve düz ekranlar gibi güce aşırı derecede ihtiyaç duyan cihazları destekleyebilir.
Power over Ethernet PSE Türleri
Günümüzde kullanımda olan üç ana PSE (Güç Kaynağı Ekipmanı) türü vardır; tümü Cat5e veya daha yüksek kategorideki kablolarla uyumludur. PSE tipi, mevcut altyapıya ve bağlı PoE cihazlarının sayısına göre seçilir.
- Ağ Anahtarı ve Fiber Medya Dönüştürücü
Ethernet Üzerinden Güç (PoE) Anahtarı, cihazlara bir Ethernet kablosu üzerinden güç sağlayabilen bir cihazdır. IP telefonlar, Kablosuz Erişim Noktaları ve Güvenlik Kameraları gibi cihazlara güç sağlamak için kullanılabilir. A PoE anahtarı PoE Enjektörü kullanarak PoE uyumlu olmayan cihazları bağlamak için de kullanılabilir.
A PoE Fiber Medya Dönüştürücü güç ve verileri tek bir kabloda birleştirerek bakırdan fibere bağlantı sağlarken PD'ye Güç sağlar. PoE medya dönüştürücü, mevcut bir ağın iletim mesafesini uzatmak için ekonomik bir yol sunar.
Şekil 2 ve 3, PoE Anahtarı ve PoE Medya Dönüştürücü
- Tek Bağlantı Noktalı Enjektör (Midspan)
Tek Bağlantı Noktalı PoE Enjektörü (Midspan), bir cihaza güç sağlamak için bir Ethernet kablosuyla uyumlu olarak tasarlanmıştır. Yeterli poe ethernet cihazınızın olmadığı veya verilerin yeniden bakır kabloya dönüştürülmeden ve ardından güç uygulanmadan önce uzun bir mesafeye iletilmesi gereken uygulamalar için uygundur.
Tek Bağlantı Noktalı PoE Enjektörü kullanmanın dezavantajı, çalışmak için bir elektrik prizi gereksinimi ve birkaç cihazdan fazlası güç gerektirdiğinde maliyetli olma eğilimidir.
Ethernet Üzerinden Güç Görüşmesi
Power over Ethernet (PoE) anlaşması, bir cihaza bir Ethernet kablosu üzerinden güç sağlanıp sağlanmayacağını ve ne kadar güç sağlanacağını belirleme sürecidir. Bu, genellikle güç kaynağı (genellikle bir PoE anahtarı) ile güç alacak cihaz (PD veya Elektrikli Cihaz olarak bilinir) arasındaki özel bir sinyal protokolü aracılığıyla yapılır. Hem PoE anahtarı hem de PD aynı PoE standardını (IEEE 802.3at gibi) destekliyorsa, PD'ye söz konusu standartta belirtilen maksimum güç miktarına kadar sağlamak için anlaşabilirler. Ancak, PoE anahtarı ve PD aynı standardı desteklemiyorsa, PD'ye daha düşük miktarda güç sağlamak için anlaşmaları gerekir. PoE müzakeresi, PD'ye yalnızca gerektiği kadar güç sağlanmasını sağlamayı amaçlar. Bu, aşırı yükler ve elektrik tehlikeleri gibi potansiyel sorunlardan kaçınmaya yardımcı olur. Çok fazla güce ihtiyaç duymayan cihazlar daha düşük güçlü PoE standartlarıyla çalıştırılabildiğinden, enerji tasarrufuna da yardımcı olur.
Müzakere üç aşamadan oluşur: keşif, sınıflandırma ve operasyon.
Keşif
PSE, Ethernet bağlantı noktasını elektriksiz bırakır ve bir şeyin prize takılı olup olmadığını düzenli olarak kontrol eder. Algılama sırasında kullanılan düşük voltajın, Power over Ethernet için tasarlanmamış bir cihaza zarar vermesi olası değildir. PSE'nin bağlantı noktasına bir PD bağlandığında, PSE bunu algılar ve sınıflandırma aşamasına geçer.
PoE Sınıflandırma
Sınıflandırma, PSE'nin bağlı cihazın Güç gerektirip gerektirmediğini, öyleyse hangi PoE Gücü gerektirdiğini belirlediği süreçtir. Sınıflandırma, PD'nin PoE sınıfına bağlı olarak 1 olay veya 2 olay şeklinde olabilir.
1 olay sınıflandırması – 802.3af/Sınıf 0-3'teki PD'ler için
PSE, PD'ye tek bir voltaj darbesi gönderir, kablodaki akım değerini okur, bu akım değerinin hangi PoE sınıfına karşılık geldiğini kontrol eder ve buna göre güç sağlar. PD, Sınıf 1, 2 veya 3 değerleri döndürürse, PSE sırasıyla Sınıf 1, 2 veya 3 güç sağlar. PD, bir Sınıf 0 değeri döndürürse, Sınıf 3 güç sağlanır.
Şekil 5: 1 olay sınıflandırması
2 olaylı sınıflandırma – 802.3at Sınıf 4'ün PD'leri için
PD, Sınıf 4 cihaz olarak tanımlandığında, PSE, PD'nin gerçekten daha yüksek bir güç düzeyine ihtiyaç duyduğunu doğrulamak için ikinci bir olay kullanır. Bu ikinci olay, aşağıdaki iki yöntemden biri olabilir:
Donanım tabanlı 2 olay sınıflandırması
PSE önce yukarıda açıklandığı gibi 1 olaylı sınıflandırma gerçekleştirir. PD'den Sınıf 4 akım değerini okursa, yalnızca Sınıf 3 güç sağlar ve ikinci kez voltaj darbesini tekrarlar. Bu 2. olaydan sonra PD'nin 4. Sınıf olduğu onaylanırsa, PSE, PD'ye 4. Sınıf güç sağlar.
Yazılım tabanlı LLDP sınıflandırması
PSE önce yukarıda açıklandığı gibi 1 olaylı sınıflandırma gerçekleştirir. PD'den Sınıf 4 akım değerini okursa, yalnızca Sınıf 3 güç sağlar ve PD'nin gerçekten Sınıf 2 olup olmadığı konusunda Katman 4 LLDP protokolü aracılığıyla PD'den onay ister. Bu 2. olaydan sonra PD'nin Sınıf 4 olduğu onaylanırsa, PSE PD'ye Sınıf 4 güç sağlar.
2 olay sınıflandırma desteği
IEEE 802.3at standardı, Sınıf 4 PD'lerin hem donanım tabanlı 2 olaylı hem de yazılım tabanlı LLDP sınıflandırmasını desteklemesi gerektiğini, PSE'nin ise yalnızca birini desteklemesi gerektiğini ancak her ikisini de destekleyebileceğini tanımlar. PoE+ enjektörleri genellikle yalnızca donanım tabanlı 2 olay sıralamasını destekler. Birçok PoE+ anahtarı her iki yöntemi de destekler.
PoE Güç Kaynağı Bütçe Hesaplaması
Power over Ethernet (PoE) ağı için güç bütçesini hesaplamak zor olabilir. Dikkate alınması gereken pek çok faktör vardır ve eğer dikkatli olmazsanız, kolayca güç kaynağınıza gereğinden fazla harcama yapabilirsiniz. PoE güç bütçenizi hesaplamanıza yardımcı olmak için bu kullanışlı kılavuzu bir araya getirdik. Göz önünde bulundurmanız gereken tüm faktörleri size anlatacağız ve ücretsiz PoE güç bütçesi hesaplayıcımızı nasıl kullanacağınızı göstereceğiz.
Adım 1: PoE Talebini Watt Cinsinden Toplayın
Tüm PD'lerinizden beklenen toplam güç talebi hesaplanmalıdır. Her PH sınıflandırması için maksimum gücü ve üst sınırları içermelidir. Belirtilmemiş tüm cihazlar Sınıf 0 olarak kabul edilmelidir.
Örneğin, IEEE802.3af cihazları 9 watt tüketebilir; ancak Class 0 cihazlar oldukları için 15.4 watt tükettiklerini varsayabilirsiniz.
PD ve PoE anahtarını bağlamak için kullanılan kablonun çok hızlı yıpranmaması için sayıyı ara sıra yukarı yuvarlayın.
Örneğin, tipik bir IEEE802.3at Sınıf 4 IP kamera 25.5 watt tüketir. 30+ watt'lık bu tur, PoE anahtarı ile cihazınız arasında kaçınılmaz bir kayıp olması durumunda size bir tampon sağlar.
Bir PoE güç bütçesi seçerken göz önünde bulundurulması gereken en önemli hususlardan biri, tasarımınızda kullanılabilir bağlantı noktaları olduğundan emin olmaktır. PD cihazında en az bir yedek bağlantı noktasına sahip olmanın tanılama veya sorun giderme amaçları için kullanışlı olabileceğini unutmayın. Hatta bazı müşteriler, gelecekte daha fazla PD cihazı ekleme seçeneği sağlamak için ekstra bağlantı noktaları isteyebilir. Ancak endişelenmeyin – uygun PD cihazlarını seçtiğiniz ve bunları doğru bir şekilde entegre ettiğiniz sürece, PoE güç bütçesi hesaplamasının bir parçası olarak yedek bağlantı noktalarını hesaba katmak gerekli değildir.
2. Adım: Çalışma Ortamına Göre Ölçeklendirin
Bir güç bütçesi hesaplaması yaparsanız, çevre koşullarını dikkate almanız gerekir.
Bir güç kaynağının zaman içinde kapasitesini kaybedecek şekilde tasarlandığı oran, kullanıldığı koşullara bağlı olacaktır. Şirket, uygun veya kontrollü koşullarda, bir güç kaynağının uzun vadeli performansının, sınıfının %70'i olmasını bekleyebileceğinizi söylüyor. Bu tür bir ortamda, toplam vat miktarını birinci adımdan 0.7'ye bölmelisiniz.
Güç kaynağının her parçası sıcağa, soğuğa ve neme dayanıklı olacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak, bu faktörler performansı ve kullanım ömrünü değiştirebilir. Bu tür bir ayar için toplam vat miktarını birinci adımdan 0.6'ya bölün.
Aşırı koşullarda çalışan elektrik tesisatları genellikle endüstriyel sınıf ekipman gerektirir. Örneğin Fiberroad Industrial PoE serisi, sahada yüksek düzeyde gürültü ve titreşime yıllarca maruz kalmaya dayanacak şekilde üretilmiş bir DC 48VDC güç kaynağıdır.
Örneğin, bu sert senaryoyu ele alalım:
Anahtar ve güç kaynağı, Amerika Birleşik Devletleri'nin kuzeydoğusundaki bir alanda, doğrudan güneşe maruz kalan metal bir mahfazaya kurulacaktır. Kışın, mahfazanın içindeki sıcaklık –10°F/–24°C kadar düşük olabilir. Ve yaz aylarında, 140°F/60°C'ye kadar çıkabilir. Sıcaklıkla bu bükülme göz önüne alındığında, güç kaynağının %60 kapasitede çalışmasını bekliyoruz.
Hangi güç kaynağına ihtiyacınız olduğunu hesaplamak için bilgisayarınızın toplamda ne kadar güç çekeceğini bilmeniz gerekir. Mevcut denklem X ise ve beklenen uzun vadeli performans düşüşü %50 ise, X'i 0.5 ile çarpmanız yeterlidir.
3. Adım: Güç Kaynağını Seçin
PoE güç kaynağınızın ihtiyaçlarını göz önünde bulundururken, ihtiyaç duyulan güç miktarını ve çevreyi hesaba katmak önemlidir. 30 watt'tan başlayıp 720 watt'a kadar çıkan değerler sağladık.
Ethernet Üzerinden Güç Kablolaması
Modern ağlarda, güç elektroniği cihazları, veri için kullanılan aynı kablolama üzerinden PD'lere güç sağlar. Cat5e veya daha yüksek kategorideki kablo, IEEE 802.3af ve IEEE 802.3at uyumlu cihazlar için uygundur.
PoE ağ anahtarından PD'ye giden herhangi bir Ethernet kablosunun uzunluğu, hat üzerinde bir orta açıklıklı cihaz bulunsa bile 328 ft'den fazla olmamalıdır. Midspan PoE enjektörü bir patch panel bağlantısı olarak görülmelidir. 328 fit aşılırsa, güç sağlama ve veri iletişimi olumsuz etkilenebilir.
Bununla birlikte, AI Extend, PoE mesafesini 250 m'ye kadar çıkarabilen Power over Ethernet cihazları arasında giderek daha popüler hale geliyor. Fiberroad AI Power over Ethernet serisi, gerektiğinde her açıldığında bu işlevi DIP Switch ile destekler. AI Extend özelliği, güç kaynağınızın çok uzakta olduğu durumlar için uygundur. Ancak, bu bant genişliği sınırlamasının farkında olunmalıdır.
| 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 | Veri | Power | Veri | Power | Veri | Power | Veri | Power | Veri | Power |
| 1 | Rx + | DC + | Rx + | TxRx A + | DC + | TxRx A + | TxRx A + | DC + | ||
| 2 | Rx - | DC + | Rx - | TxRx bir – | DC + | TxRx bir – | TxRx bir – | DC + | ||
| 3 | tx + | DC- | tx + | TxRx B + | DC- | TxRx B + | TxRx B + | DC- | ||
| 4 | kullanılmamış | DC + | TxRx C + | TxRx C + | DC + | TxRx C + | DC + | |||
| 5 | kullanılmamış | DC + | TxRx C – | TxRx C – | DC + | TxRx C – | DC + | |||
| 6 | Tx - | DC- | Tx - | TxRx B – | DC- | TxRx B – | TxRx B – | DC- | ||
| 7 | kullanılmamış | DC- | TxRx D + | TxRx D + | DC- | TxRx D + | DC- | |||
| 8 | kullanılmamış | DC- | TxRx D – | TxRx D – | DC- | TxRx D – | DC- | |||
Tablo 2: Lan Bağlantı Noktası Verileri ve Güç Bağlantı Noktası
Notlar:
- Güç, her seferinde yalnızca bir modda uygulanmalıdır ve bu kararı PSE verir. PSE, mod A veya B'yi veya her ikisini destekleyebilir. Tipik olarak, seçilen yöntem son kullanıcıyı ilgilendirmez çünkü tüm PD'lerin her iki modu da desteklemesi gereken IEEE 802.3af/at standartlarının bir gerekliliğidir.
- Mod B ile fantom güç tekniği, elektrikli çiftlerin 10/100 Mbit/s Ethernet'te veri taşımasına da izin verir.
- Gigabit Ethernet'te A ve B Modlarının her ikisi de desteklenir. Gigabit Ethernet'te olduğu gibi, fantom güç tekniği her iki mod için de kullanılır, dört çiftin tümü veri iletimi için kullanılır.
- IEEE 802.3bt “4PPoE”, Gigabit Ethernet'te güç sağlamak için tüm çiftleri kullanır, bu nedenle standardın adı – 4PPoE (“Ethernet Üzerinden 4 Çift Güç”).