И так что такое PoE (Power over Ethernet)? Это питание через Ethernet, другими словами это согласования двух сервисов в одном проводнике.
Содержание:
Что такое PoE (Power over Ethernet)
PoE изначально был разработан для подачи электропитания на устройства, к которым по техническим или экономическим причинам нет возможности проложить кабели питания. Наиболее распространенные устройства это IP телефоны, WiFi точки доступа, IP камер видеонаблюдения.
На сегодня можно поделить PoE на две категории:
- Активный/умный PoE
- Пассивный PoE
Фундаментальное отличие между этими видами заключается в том, что в первом варианте перед подачей питания от источника к подключенному устройству происходит согласования между ними. Поддерживает ли подключенное устройство технологию PoE и какая мощность ему нужна, если нет согласованности - питание не подается. В случае пассивного PoE, питание податься постоянно в независимости от потребности подключенного устройства, а передаваемая мощность зависит от блока питания источника PoE.
Активный PoE
Активный PoE - это стандартизированая технология, которая входит в группу стандартов IEEE 802.3. на сегодняшний день приняты следующие стандарты PoE 802.3af, 802.3at, 802.3bt.
В 2003 году был принят первый стандарт 802.3af. Максимальная мощность, которую можно подать на порт подключенного устройства достигает 12-15 Ватт. Этот стандарт работает в двух типах обжимки кабеля:
PoE распиновка:
- Тип А – в этом случае питание передается по тем же двум парам проводов, что и данные (1,2,3,6 провод).
Преимущество этого типа обжима в том, что можно запитать два подключенных устройства одним кабелем. Но только в случае передачи данных на скорости до 100 Мбит/с, при скорости до 1000 Мбит/с в передачи данных задействованы все 4 пары. - Тип B – здесь используются не задействована в передачи данных (до 100 Мбит/с) пара проводов (4,5,7,8 провод). Более подробно описано в таблице (Data – данные, DC+/- постоянное напряжение)
|
Провод |
Тип А до 100 Мбит/с |
Тип А до 1000 Мбит/с |
Тип В до 100 Мбит/с |
Тип В до 1000 Мбит/с |
|
1 |
Data, DC + |
Data, DC + |
Data |
Data |
|
2 |
Data, DC + |
Data, DC + |
Data |
Data |
|
3 |
Data, DC - |
Data, DC - |
Data |
Data |
|
4 |
Не используются |
Data |
DC + |
Data, DC + |
|
5 |
Не используются |
Data |
DC + |
Data, DC + |
|
6 |
Data, DC - |
Data, DC - |
Data |
Data |
|
7 |
Не используются |
Data |
DC - |
Data, DC - |
|
8 |
Не используются |
Data |
DC - |
Data, DC - |
PoE 802.3 af
В 2009 году группе стандарта PoE появляется стандарт 802.3at (PoE+ или PoE plus), максимальная мощность на порт достигала 30 Ватт. Для подключения более мощных устройств. Данный стандарт обратно совместим со стандартом 802.3af, но только при обжимке кабеля по типу B. Использовать обжимку провода типа А в стандарте 802.3at запрещено.
В 2018 году приняли самый мощный на сегодня стандарт PoE с максимальной мощностью в 90 Ватт на порт. Поддержка такой мощности позволяет подключить устройства с большим потреблением, такие как роботизированные камеры видеонаблюдения, инфракрасные прожектора, обогрев корпусов для камер или точек доступа и другого электронного оборудования. Данный стандарт получил название 4-Pair Power over Ethernet (4PPoE), что дословно означает подачу питание по четырем парам. Именного использование подачи питания сразу по 4 парам позволило достичь мощности в 90 Ватт, но эти изменения не повлияли на совместимость с предшествующими стандартами 802.3af и 802.3at.
Классификация PoE
Учитывая обратную совместимость стандартов 802.3af, 802.3at и 802.3b их возможность выдавать разные граничные пределы мощности повышая питание от 14,5 до 57 вольт и силу тока от 350 до 960 милиампер, во время согласованности происходит определение класса подключенного устройства, что позволяет получить нужные параметры питания и предотвратить поломку устройства. Классы подключенных устройств были разделены по граничной мощности потребления и указаны ниже в таблице:
|
Класс |
Максимальная мощность на порт, Ватт |
|
0 |
0,4-15,4 |
|
1 |
4 |
|
2 |
7 |
|
3 |
15,4 |
|
4 |
30 |
|
5 |
45 |
|
6 |
60 |
|
7 |
75 |
|
8 |
90 |
Источники PoE
Источниками PoE являются как коммутаторы с данной функциональностью, так и адаптеры PoE. Адаптер подобрать достаточно просто, он должен соответствовать стандарту и классу подключаемого устройства. А вот при выборе коммутатора нужно быть достаточно внимательным. Так как к нему одновременно могут подключаться устройства разного класса и разных стандартов 802.3af, 802.3at или 802.3bt. Нужно обратить внимание на то какие стандарты поддерживает коммутатор и какую мощность он может выдать на подключаемые устройства.
Мощность PoE коммутатора могут указывать на каждый порт или суммарно максимальную мощность, которую коммутатор может выдать на все порты, так называемый «бюджет PoE».
- В первом случае, PoE порты независимы друг от друга (в плане подачи питания) и могут выдавать максимальную мощность на порт согласно поддерживаемых стандартов. При подключении устройств с малым потреблением избыточная мощность не переноситься на соседние порты.
- В случае коммутаторов с бюджетом PoE, мощность разделяется между всеми портами PoE в зависимости от класса подключенного устройства. В случае если суммарная мощность подключенных устройств превышает бюджет PoE коммутатора, на остальные PoE порты питание не подается. Наиболее распространенные устройства на сегодня это коммутаторы с бюджетом PoE.
Passive PoE
Вторая категория - это Passive PoE (пассивное PoE), в отличии от активного PoE данный вид PoE не привязан к каким либо стандартам, все характеристики зависят от производителя. И как правило у разных производителей PoE оборудование (источники PoE и подключаемое оборудование) будут с разными характеристиками по производительности и питанию. По этой причине, источник и подключаемое устройство должны быть одного производителя. Данный стандарт использует подачу питание только по обжиму кабеля типа В (4, 5, 7 и 8 провод). И одно из важнейших параметров Passive PoE источники и подключенные устройства не согласовывают параметры подачи питания. Питание в проводе подается постоянно.
Источники Passive PoE являются адаптеры и коммутаторы. Адаптеры больше схожи на преобразователи постоянного тока от блоков питания на свободные пары провода. А по причине разного напряжения и разной силы тока в коммутаторе отсутствует такой параметр как бюджет PoE. И в этом случае, большую роль играет блок питание, которым комплектуется коммутатор. При использования данного метода питания нужно внимательно изучить документацию для предотвращения выхода из строя оборудования.
Кабель для PoE
Не мене важная составляющая часть всего выше сказанного это кабель. Он является средой передачи данных и питания. От качества кабеля зависит качество PoE и расстояние на которое его можно провести. Минимальное требование - это четыре пары категории 5е, с медной жилой, сопротивление проводника не должно превышать 9,38 Ом на 100 метров. При монтаже кабеля нужно избегать сильных перегибов, а также нужно правильно его заземлить.
При соблюдения этих правил можно добиться практически идеальных условий для передачи питания. Согласно стандарта 802.3af, 802.3at и 802.3bt длина сегмента может составлять до 100 метров, в случае Passive PoE длина сегмента может составлять до 60 метров. На практике эти параметры уменьшаются вдвое, 50 и 30 метров соответственно. При использовании активного PoE можно увеличить дальность используя промежуточные PoE удлинители.
