Članak, u popularnoj formi pitanja i odgovora, govori o ključnim točkama korištenja napajanja putem PoE (Napajanje preko Etherneta). Date su razlike između standarda, date su informacije o zaštiti uređaja od prenapona i druge korisne stvari.
Šta je PoE?
PoE (Power over Ethernet) je tehnologija za napajanje klijentskog uređaja putem Ethernet kabla upredene parice (obično se koristi cat.5 kabl sa RJ45 konektorima). Isti kabel se koristi i za prijenos podataka i za napajanje uređaja.
Koji uređaji su podržani?
Kao uređaji za napajanje mogu se koristiti sljedeće:
- prekidači,
- ruteri,
- i drugu mrežnu opremu.
Kao klijentski uređaji mogu se koristiti sljedeće:
- žičani telefoni,
- video kamere,
- pristupne tačke,
- razne senzore i drugu perifernu opremu.
Postoje i uređaji za integraciju sa opremom koja ne podržava
PoE.
Što on radi?
Kako je napisao pjesnik Vladimir Majakovski: „Ako zvijezde svijetle, to znači da je nekome potrebno. Ispod su prednosti korištenja ove tehnologije.
Povezivanje uređaja na teško dostupnim mjestima
Na primjer, na radnom mjestu korisnika postoje samo dvije utičnice: za monitor i sistemsku jedinicu. Često takvi zahtjevi ne nastaju zbog grešaka u planiranju, već su diktirani industrijskim, regionalnim i drugim standardima za IT sigurnost, zaštitu od požara, zaštitu na radu i tako dalje.
Drugi primjer je ako je video kamera ili pristupna tačka postavljena ispod plafona, može biti teško produžiti kabl za napajanje i tamo.
Upravljanje ishranom
Druga prednost je što vam PoE omogućava kontrolu uređaja na osnovu napajanja, na primjer, privremeno gašenje, uključivanje ili ponovno pokretanje (kada je zamrznut, ažuriran ili na drugi način potreban).
Ovo je zgodno ako morate raditi na daljinu ili kada su uređaji na teško dostupnim mjestima.
Ovo je posebno korisno kada radite s pristupnim točkama koje se mogu nalaziti na znatnoj udaljenosti ili čak skrivene negdje iznad spuštenog stropa.
primjedba. Skoro sve moderne pristupne tačke kompanije Zyxel podržavaju PoE
i uključujući nove modele s podrškom za Wi-Fi 6: kao najpovoljniji i naprednije и
Slika 1. NWA802.11AX dvopojasni 6ax (Wi-Fi 110) pristupna tačka.
Pojednostavljeno održavanje
Osim jednostavnosti korištenja, korištenje PoE vam omogućava da ublažite glavobolje u smislu kupovine i popravke adaptera za napajanje, pružajući korisnicima utičnice, na primjer, kupovinom PDU-a (drugim riječima, „noseći razdjelnike“). Manje čvorova znači manje tačaka kvara znači manje poziva tehničkoj podršci.
električna sigurnost
Bez obzira šta neko kaže, 220 volti je puno. Boli, ubija. Ali 57 volti, što je maksimum za PoE, također je neugodno opasno, ali ne toliko. U nekim organizacijama, da bi administrator sistema obavljao i posao električara, potrebna je posebna dozvola. Ovo je regulisano istim industrijskim i regionalnim standardima. A sa PoE, nikada nismo znali ništa slično ovome. Slaba tačka je slaba tačka.
Estetika
Šta je tehničkom osoblju najpotrebnije? Samo da je upalilo. Ali nekim posebno naprednim "drugovima" treba i da bude "lijepa". Na primjer, tako da "dodatne" žice ne vise. Ili tako da sve bude iste boje. A PoE se oslobađa ovih "dodatnih" provodnika. Na to su posebno osjetljive razne vrste inspektora, komisija i “velikih šefova”.
Koji su nedostaci PoE?
Veća cijena uređaja
Zaista, košta više. Pogotovo ako uzmete manje-više provjerenu opremu, a ne oslanjate se na „možda“, kupujući „jeftina NoName rješenja“.
S druge strane, princip „skuplje znači bolje“ ne funkcioniše uvijek. Stoga ima smisla loviti skupu marku samo ako postoje dodatni zahtjevi (postoji lista "odobrene opreme").
Ali čak i uz visoku cenu opreme sa PoE, njena cena može biti mnogo niža od organizovanja dodatnog razgranatog kablovskog sistema od nule za napajanje udaljenih uređaja.
Pad snage
Prilikom prijenosa niskonaponskog signala kroz tanke žice, efikasnost, recimo, neće biti baš dobra. Što ste dalje od napajanja, manje električne energije će biti prepušteno potrošačima. Ostatak se troši na otpornost i zagrijavanje žica. S lokalnom strujom (ne PoE) situacija je jednostavnija. Stavio sam napajanje u utičnicu "i energija je otišla, otišla..."
Međutim, takvi problemi udaljenosti mogu se riješiti korištenjem posebnih prekidača sa povećanom snagom signala, na primjer, Zyxel serije [GS1300] () i .
Uslovi za kvalifikacije osoblja
Recimo da iako upotreba PoE ne zahtijeva veliko znanje, neke detalje
treba savladati. Informacije o ovoj problematici mogu se pronaći bez većih poteškoća, iako ako osoba nikada nije radila s ovom tehnologijom, naići će na razbacani i fragmentirani obrazovni materijal.
PoE standardi
Za početnike može doći do zabune. Postoje 3 generacije
standard:
Prva generacija PoE (IEEE 802.3af standard) obezbjeđuje do 15,4 W DC napajanja svakom povezanom uređaju.
Druga generacija IEEE 802.3at standarda, također nazvana PoE+, može isporučiti do 30 W snage po uređaju. Ovaj standard se koristi za napajanje potrošača koji su gladniji energije, kao što su Pan-Tilt-Zoom (PTZ) kamere za nadzor i 11n bežične pristupne tačke.
Radi lakše percepcije, glavne razlike su sažete u tabeli:
parametri
PoE
PoE +
DC naponi na napajanom uređaju
od 36 do 57 V (nominalni 48V)
od 42,5 do 57 V
Izvorni napon
od 44 do 57 V
od 50 do 57 V
Maksimalna snaga PoE izvora
15,4 W
30 W
Maksimalna snaga koju prima PoE potrošač
12,95 W
25,50 W
Maksimalna struja
350 mA
600 mA
Maksimalni otpor kabla
20 Ohm (za kat.3)
12,5 Ohm (za kat.5)
Časovi ishrane
0-3
0-4
Treća generacija je opisana IEEE 802.3bt standardom.
PoE uređaji treće generacije mogu obezbijediti snagu do 51 W preko jednog kabla.
Napomena. Za napajanje uređaja koji koriste standardne tehnologije IEEE 802.3bt. Korišćeno je svih osam provodnika modernog kabla sa upredenom paricom (kat. 5 i više), dok se za prve dve generacije može proći samo sa četiri.
Što se tiče kompatibilnosti, PoE uređaji su kompatibilni unatrag – snažnije 802.3bt napajanje može se koristiti za starije PoE i PoE+ potrošače (802.3af i 802.3at).
Terminologija: End-span i Mid-Span
Krajnji raspon - uređaj koji obezbeđuje napajanje od početka kabla
linije.
Klasičan primjer: prekidač IP telefonije daje napajanje maloj mreži fiksnih telefona unutar ureda.
Drugi primjer je sistem video nadzora u malom skladištu, gdje video kamere primaju napajanje iz prekidača preko PoE
Tipično, takvi sistemi ne pružaju dodatne uređaje za pojačavanje signala napajanja.
Srednji raspon - kada je napajanje priključeno ne od početka kablovske linije, već dodatno između prekidača i krajnjeg uređaja. Na primjer, napajanje video kamere kroz injektor, koji se uključuje nakon prekidača u srednjem ormaru za unakrsnu vezu.
Još malo terminologije:
- PSE (Oprema za izvor energije) — oprema za napajanje.
- PD (uređaj s napajanjem) - uređaj sa napajanjem.
Može li napajanje razumjeti koji je klijentski uređaj povezan: sa ili bez PoE?
Ako govorimo o End-span, na primjer, o prekidaču, sve se događa ne jednostavno, već vrlo jednostavno. Izvor napajanja, kao što je prekidač sa PoE portovima, uključuje napajanje tog porta samo ako povezani uređaj (kao što je pristupna tačka) podržava PoE.
Как это работает?
- Prvo se vrši provjera: da li klijentski uređaj podržava napajanje preko PoE. Primjenjuje se napon od 2,8 do 10 volti i određuje se ulazni otpor. U slučaju kada se dobijeni rezultati mogu smatrati zadovoljavajućim za napajanje preko PoE, uređaj za napajanje prelazi na sljedeću fazu.
- Uređaj za napajanje određuje potrebnu snagu za napajanje klijentskog uređaja, za naknadno upravljanje ovim napajanjem. Ovisno o nivou potrošnje, uređajima se dodjeljuje klasa: od 0 do 4.
Međutim, ako govorimo o jeftinim Mid-Span uređajima koji su povezani nakon konvencionalne mrežne opreme (bez PoE), nije sve tako ružičasto. U takvim slučajevima, na liniju se obično dovodi konstantno napajanje sa fiksnim parametrima, a provjera „Koji je uređaj na drugom kraju linije?“ se ne vrši.
Šta učiniti kada trebate povezati uređaje bez PoE podrške, a nema utičnice za strujni adapter?
Za takve situacije se koristi Pasivno PoE koristeći PoE razdjelnik.
U tom slučaju, napajanje ne ispituje povezani uređaj i ne odgovara njegovoj snazi. Napajanje se jednostavno dovodi kroz slobodne upredene parice pomoću PoE razdjelnika.
PoE razdjelnik dijeli signal koji stiže preko upredene parice na podatke i snagu (12V-24V). Ovo omogućava napajanje i integraciju uređaja bez PoE podrške u postojeću infrastrukturu. Kod ove metode povezivanja potrebno je pažljivo odabrati snagu izvora napajanja i njegovog potrošača.
Šta ako je obrnuto? Trebate povezati PD (PoE klijent uređaj) na uobičajenu mrežnu opremu?
Za napajanje klijentskih uređaja pomoću PoE možete koristiti PoE injektor, koji je dizajniran za napajanje mrežnog kabela dodatnog napajanja.
PoE injektor ima RJ45 konektor na ulazu i konektor za povezivanje na izvor napajanja. Na izlazu ima jedan RJ45 konektor sa PoE.
PoE injektor prihvata standardni mrežni signal i ubrizgava struju u liniju mrežne veze, što vam omogućava da povežete PoE uređaj na izlazu.
Slika 2. Zyxel PoE injektor
Koji su zahtjevi za kablove?
Za povezivanje kada se napaja preko PoE, koristi se kabl upredene parice najmanje cat.5e.
važno. Provodnici moraju biti bakreni, ne pobačeni, i debljine najmanje 0,51 mm (24 AWG). Otpor u provodnicima ne bi trebao biti veći od 9,38 Ohm/100 m.
U praksi se obično preporučuje da se ne koriste kablovi duži od 75m, iako standardi 802.3af i 802.3at podržavaju 100m. U slučaju pasivnog PoE, praktične preporuke su još pesimističnije – stvarna dužina kabla za normalan rad ne bi trebalo da prelazi 60m.
Međutim, posebni prekidači, kao što su upravljani može podržavati uređaje na udaljenosti od 250m brzinom od 10Mb/s.
Slika 3. Ilustracija kako Extended Range radi.
Šta je zaštita od prenapona (SPD)?
U svakom proširenom električnom kolu postoji opasnost od kratkotrajnih impulsa uzrokovanih akumulacijom naboja (povećanje razlike potencijala - prenapona) nakon čega slijedi pražnjenje. U nastavku su razlozi za pojavu kratkih prenaponskih impulsa.
- Udar groma u blizini objekta, uključujući i gromobran, uzrokuje električni impuls i elektromagnetne smetnje, što stvara indukovanu emf u kablu.
- Akumulacija statičkog elektriciteta uzrokovana jonizacijom zraka i drugim vanjskim pojavama dovodi do pojave impulsa statičkog napona koji mogu oštetiti opremu.
- Prenaponi zbog prebacivanja i prebacivanja opreme, na primjer, prebacivanje patch kabela u skretnicu, uključivanje dodatnih uređaja za napajanje, uključivanje i isključivanje snažnog opterećenja dovode do pojave prolaznih procesa u električnim krugovima s oštrim skokovima impulsnog napona, koji može dovesti do kvara opreme.
Bilješka. Zbog više razloga: udara groma u blizini objekta tokom grmljavine, kao i jonizacije zraka i nakupljanja atmosferskog elektriciteta prije grmljavine, ova vrsta zaštite se ponekad naziva i „gromobranska zaštita“. Ovaj pojam ne treba miješati s pojmom "zaštita od groma" - odnosno sa zaštitom od direktnog udara groma.
Da bi se spriječile takve prijetnje, koriste se uređaji za zaštitu od prenapona (SPD). Postoje dvije opcije zaštite (SPD): kupovina i instalacija vanjskih uređaja i ugradnja zaštite u PoE uređaje.
I na kraju, odgovor na pitanje: koje uređaje odabrati?
Odabir napajanja
Kada se govori o odabiru uređaja izvora za PoE napajanje, oni misle na krajnji raspon, a obično je to prekidač. Prekidač je najčešće korištena opcija, koristi se u IP telefoniji, video nadzoru, pri okačenju pristupnih tačaka, te pri ugradnji svih vrsta senzora sigurnosnih sistema, ACS kontrolera i sl.
Važno je uzeti u obzir nekoliko faktora:
- Kompatibilan od vrha do dna. Odnosno, moderniji uređaj koji podržava najnoviji IEEE 802.3bt standard može se koristiti za povezivanje i napajanje starijih uređaja. Ali naprotiv - ne.
- Udaljenost PD (Powered Devices). Pored dužine koja je „ovde i sada“, vredi razmišljati i o budućnosti. Na primjer, ako se prostor skladišta širi ili se planira preseljenje ureda. Bolje je postaviti neku rezervu karakteristika „za budućnost“.
- Upravljanje uređajima. Osim prekidača "uđi u" i ručno isključiti i uključiti napajanje, postoje i druge opcije upravljanja, na primjer, za video kamere.
- Zaštita od prenapona (SPD) i drugih štetnih faktora.
Zyxel ima prekidače koji ispunjavaju sve gore navedene zahtjeve. Ovo su modeli nove serije GS1350. Već smo Ova serija je prvobitno bila pozicionirana kao Međutim, mogu se bez problema koristiti u drugim aplikacijama, kao što su napajanje telefona, pristupnih tačaka i drugih PoE uređaja.
Slika 4. GS1350-26HP Namjenski upravljani PoE prekidač.
Serija neupravljanih prekidača su takođe dobar izbor. Izbor specijalizovanih prekidača iz Zyxela može se videti na slici 5.
Slika 5. Zyxel portfelj upravljanih i neupravljanih PoE svičeva.
Odabir potrošačkog uređaja
Obično se pri odabiru krajnjih uređaja rukovode svojim potrošačkim karakteristikama, na primjer, kvalitetom slike pri odabiru video kamere, podrškom za Wi-Fi standarde pri odabiru pristupnih tačaka i tako dalje.
Međutim, i napajanje ostavlja trag. Ima smisla uzeti u obzir sljedeće faktore:
- Isplativost uređaja.
- Mogućnosti upravljanja.
- Cijena i kvalitet.
Važno! Unatoč deklariranoj kompatibilnosti odozgo prema dolje, ne biste se trebali 100% oslanjati na ovu priliku. U dobrom projektu, napajanje i potrošači moraju podržavati jedan standard, po mogućnosti najnoviji, biti potpuno kompatibilni i kupljeni uz očekivanje korištenja novih tehnologija, na primjer, Wi-Fi 6. Prerada cijelog dijela infrastrukture, ponosno nazvana “modernizacija”, najčešće je skuplja od nekih dodatnih troškova u fazi implementacije.
korisni linkovi
Wi-Fi 6 pristupnih tačaka: ,
и
Serija specijalnih upravljanih prekidača i nekontrolisano na Zyxel web stranici
izvor: www.habr.com