Технология и стандарты PoE

Технология и стандарты PoE

Содержание:

• Что такое PoE
• Источники и приемники PoE
• Стандарты PoE
• Плюсы и минусы PoE
• Бюджет и мощность PoE
• Расстояние PoE
• Какой кабель выбрать для развертывания сети PoE

Что такое PoE

PoE – это технология передачи данных и электроснабжения по кабелю витая пара, в сети Ethernet для сетевых устройств, находящиеся далеко от розетки 220В или к которым неудобно протягивать отдельный кабель. То есть один и тот же кабель может как питать, так и отправлять данные.

Источники и приемники PoE

Теперь разберемся, какое же сетевое оборудование поддерживает технологию PoE. Среди них можно выделить две основные группы: источники и приемники. Источником и приемником может выступать любое устройство, которое поддерживает стандарты PoE, о них более подробно ниже.

К источникам относятся:

• маршрутизаторы (роутеры)
• коммутаторы (свитчи)
• адаптеры
• и др. активное оборудование

К приемникам относятся:

• видеокамеры
• точки доступа
• ip-телефоны
• датчики
• маршрутизаторы (роутеры)
• коммутаторы (свитчи)

Стандарты PoE

Работа локальной сети детерминирована разными стандартами, и так на модели ISO/OSI создано много стандартов направленных на отправку данных с достаточными по нынешним измерениям скорости и безопасности.

На данный момент PoE работает по четырем стандартам:

• IEEE 802.3af
• IEEE 802.3at
• IEEE 802.3bt
• Passive PoE

Все стандарты можно разделить на два типа подключения PoE: активное (802.3af/at/bt) и пассивное.

IEEE 802.3af - питает до 15.4 Вт постоянного тока (DC) каждое рабочее устройство.

IEEE 802.3at (PoE+) - питает до 30 Вт постоянного тока (DC) каждое рабочее устройство, предназначен для девайсов, имеющих более высокую мощность.

IEEE 802.3bt (PoE++) - питает каждое подключенное устройство до 51 Вт постоянного тока (DC) по одному кабелю, это самый новый и последний стандарт.

Passive PoE - это доступная замена стандартов 802.3af, 802.3at и 802.3bt, обусловлен тем, что источник Passive PoE не делает проверку питающего типа устройства и не подбирает мощность потребления, то есть напряжение подается все время. Тут важна точность выбранного источника PoE и потребляемого оборудования, если они не будут друг другу подходить, то из-за этого возможна поломка (например, устройство может сгореть).

Можно сделать вывод, что нужно не забывать о совместимости устройств. Чтобы устройства работали по одному стандарту и еще обращаем внимание на мощность. Есть более мощные устройства потребления и под них нужно подбирать соответствующий источник питания, так как из-за нехватки мощности устройство может работать не в полную силу или вообще при максимальной нагрузке отключаться. А если рассмотреть обратную сторону, то более мощные источники без проблем могут питать мало потребляемые устройства.

Ниже на таблице рассмотрим классы мощности и сколько получают, и отдают устройства:

* PD – запитываемый тип девайса

Плюсы и минусы PoE

Для начала мы понимаем, что не все устройства поддерживают данную технологию, поэтому изучаем характеристики устройств, чтобы быть уверенным в поддержке технологии. Но даже если вы ошиблись и купили PoE источник, то знаем следующую особенность. Перед включением питания источник питания PoE опрашивает устройство и если оно не поддерживает данную технологию, тогда источник отключает питание и не подает его на оборудование. Это работает если использовать источник, работающий по технологии 802.3af/at/bt, так как если вы используете источник с технологией Passive PoE, тогда конечное устройство может сгореть, даже если оно поддерживает технологии 802.3af/at/bt, а все потому, что не поддерживает пассив пое.

Плюсы PoE:

• подключение устройств в местах труднодоступных
• удаленное управление
• удобство в использовании
• безопасно и надежно для электропроводки
• красиво, без лишних проводов

Минусы PoE:

• стоимость
• снижение мощности из-за удаленности источника
• требует дополнительных знаний (квалификации)

Можно сделать вывод, что технология PoE отличное решение, чтобы подключить устройство удаленно всего одним кабелем. Не нужно тянуть еще один кабель для 220 Вольт и беспокоиться о технике безопасности. Плюс, допустим это где-то на крыше, то вам не нужно лазить туда, что бы перезагрузить устройство если оно зависло, а PoE позволяет делать это удаленно.

Бюджет и мощность PoE

Для просчета бюджета PoE, необходимо:

• Просчитать совокупную мощность всех запитываемых устройств на линии, при условии работы всех модулей оборудования на максимальной нагрузке.
• Выбрать источник PoE по мощности запитываемого устройства и общую мощность источника, она не должна превышать мощность питающего типа устройства. Также, когда рассчитываете мощность источника, закладывайте резерв, она должна быть не более 75%, если вы будете использовать линию не 1 год, то по истечению времени мощность источника PoE будет падать до 10% в 12 месяцев.
• Посчитать снижение мощности от источника к потребителю. Обусловлено это сопротивлением проводников. Если проводник нагревается, то скорее всего кабель протянут в месте, где попадают прямые солнечные лучи или имеется повышенная температура, а при нагреве оборудование будет получать меньше мощности в конце линии.

Расстояние, на котором может работать PoE

Согласно стандартизации 802.3af и 802.3at расстояние на котором может работать кабель PoE, приравнивается 250 метрам. Но в реальной жизни, как показывает практика на длину витой пары влияет также ряд разных характеристик, например, сечение и металл проводников, сколько заломов на линии и тп.

У Passive PoE в целом расстояние составляет 30-60 метров, учитывайте тут напряжение питаемого девайса при максимальной работе, напряжение источника и сопротивление кабеля.

Какой кабель выбрать для развертывания сети PoE

Качество и расстояние работы PoE прямо пропорционально зависит от самого кабеля витая пара. Для этого нужно учитывать такие нюансы:

• 4 витых пар категории 5е
• изготовлена из материала – медь (CU)
• сечение 0.51 мм (24 AWG)
• сопротивление не более 9.38 Ом на 100 м (чем выше сопротивление, тем меньше мощности в кабеле)
• проверенный производитель

Подытожим, Power over Ethernet (PoE) электропитание поверх Ethernet, эта технология нужна, чтобы подать питание на сетевые устройства по той же витой паре, по которой данное устройство обменивается информацией по протоколу Ethernet, причем на передаваемых данных, факт подачи электроэнергии, никак не отражается.

Главная цель данной технологии, сэкономить на проводах, подводимых к устройству и на количестве источниках питания. Чтобы подключить какой-либо девайс по технологии пое, вам необходим свич или роутер с поддержкой pое, poe инжектор или другие спец устройства поддерживающие данные технологии. Причем следует понимать, что поддерживать технологию должно устройство как питающее (источник), так и получающее (приемник), и желательно по одному стандарту. Например, источник 802.3af/at, а приемник 802.3af или источник Passive PoE, а приемник Passive PoE/802.3af/at.

Поэтому, внимательно изучаем подключаемые устройства на наличие нужных нам стандартов PoE и уменьшаем количество кабелей.