A cikk egy népszerű kérdés-felelet formájában a PoE-n (Power over Ethernet) keresztüli energiahasználat kulcsfontosságú pontjairól beszél. Megadjuk a szabványok közötti különbségeket, tájékoztatást adunk az eszközök túlfeszültség elleni védelméről és egyéb hasznos dolgokról.
Mi az a PoE?
A PoE (Power over Ethernet) egy olyan technológia, amely egy sodrott érpárú Ethernet-kábellel (általában RJ5-ös csatlakozókkal ellátott Cat.45-ös kábelt használ) a kliens eszköz áramellátását biztosítja. Ugyanazt a kábelt használják adatátvitelre és a készülék tápellátására is.
Milyen eszközök támogatottak?
A következők működhetnek tápegységként:
- kapcsolók,
- routerek,
- és egyéb hálózati berendezések.
A következők használhatók kliens eszközként:
- vezetékes telefonok,
- videokamerák,
- hozzáférési pontok,
- különféle érzékelők és egyéb perifériás berendezések.
Vannak olyan eszközök is, amelyek nem támogatják a berendezést
PoE.
Mit csinál?
Ahogy Vlagyimir Majakovszkij költő írta: „Ha a csillagok világítanak, az azt jelenti, hogy valakinek szüksége van rá.” Az alábbiakban bemutatjuk a technológia használatának előnyeit.
Eszközök csatlakoztatása nehezen elérhető helyeken
Például a felhasználó munkahelyén csak két aljzat van: a monitor és a rendszeregység számára. Az ilyen követelmények gyakran nem a tervezési hibák miatt merülnek fel, hanem az ipari, regionális és egyéb IT-biztonsági, tűzbiztonsági, munkavédelmi és így tovább szabványok diktálják őket.
Egy másik példa, ha videokamerát vagy hozzáférési pontot szerelnek a mennyezet alá, ott is nehézkes lehet a tápkábel meghosszabbítása.
Táplálkozáskezelés
A második előny az, hogy a PoE lehetővé teszi az eszköz vezérlését a teljesítmény alapján, például ideiglenesen kikapcsolhatja, bekapcsolhatja vagy újraindíthatja (ha lefagy, frissítik vagy más módon szükséges).
Ez kényelmes, ha távolról kell dolgoznia, vagy ha az eszközök nehezen elérhető helyen vannak.
Ez különösen akkor hasznos, ha olyan hozzáférési pontokkal dolgozik, amelyek jelentős távolságra helyezkednek el, vagy akár valahol egy álmennyezet felett rejtve vannak.
Megjegyzés. A Zyxel szinte minden modern hozzáférési pontja támogatja a PoE-t
és Wi-Fi 6 támogatással rendelkező új modellek: a legnagyobb költségkeret és fejlettebb и
1. ábra: NWA802.11AX kétsávos 6ax (Wi-Fi 110) hozzáférési pont.
Egyszerűsített karbantartás
A könnyű használat mellett a PoE használata lehetővé teszi a fejfájás enyhítését a hálózati adapterek vásárlása és javítása terén, például aljzatok biztosításával a felhasználók számára, például PDU-k (más szóval „hordozó elosztók”) vásárlása révén. Kevesebb csomópont kevesebb hibapontot jelent, kevesebb műszaki támogatási hívást jelent.
elektromos biztonság
Bárki bármit mond, a 220 Volt sok. Fáj, megöl. De az 57 volt, ami PoE-nél a maximum, az is kellemetlenül veszélyes, de nem annyira. Egyes szervezetekben ahhoz, hogy a rendszergazda villanyszerelői munkát is végezhessen, külön engedély szükséges. Ezt ugyanazok az iparági és regionális szabványok szabályozzák. A PoE-vel pedig soha nem tudtunk ilyesmit. A gyenge pont gyenge pont.
esztétika
Mire van leginkább szüksége a műszaki személyzetnek? Ha csak működne. De néhány különösen fejlett „elvtársnak” szüksége van rá, hogy „szép” is legyen. Például, hogy ne lógjanak le az „extra” vezetékek. Vagy úgy, hogy minden egyforma színű. És a PoE megszabadul ezektől az „extra” vezetőktől. Erre különösen érzékenyek a különféle ellenőrök, bizottságok és „nagyfőnökök”.
Mik a PoE hátrányai?
Az eszközök magasabb költsége
Sőt, többe kerül. Főleg, ha többé-kevésbé bevált felszerelést vesz, és nem hagyatkozik a „talán”, „olcsó NoName megoldások” megvásárlásával.
Másrészt a „drágább, az jobb” elv nem mindig működik. Ezért csak akkor van értelme drága márkára vadászni, ha további követelmények vannak (van egy lista a „jóváhagyott berendezésekről”).
De még a PoE-vel rendelkező berendezések magas ára ellenére is, annak ára sokkal alacsonyabb lehet, mint egy további elágazó kábelrendszer megszervezése a semmiből a távoli eszközök táplálásáig.
Teljesítménycsökkenés
Ha vékony vezetékeken kisfeszültségű jelet továbbítunk, a hatásfok mondjuk nem lesz túl jó. Minél távolabb van a tápegységtől, annál kevesebb elektromos áram jut az áramfogyasztókra. A többit a vezetékek ellenállására és fűtésére költik. Helyi árammal (nem PoE) a helyzet egyszerűbb. Betettem a tápot a konnektorba "és ment, ment az energia..."
Az ilyen távolsági problémák azonban megoldhatók speciális, megnövelt jelteljesítményű kapcsolók használatával, például a Zyxel sorozat [GS1300] () És .
A személyzet képesítésével szemben támasztott követelmények
Maradjunk annyiban, hogy bár a PoE használata nem igényel nagy tudást, néhány részletet
elsajátítani kell. Ezzel a kérdéssel kapcsolatos információkat különösebb nehézség nélkül lehet megtalálni, bár ha valaki soha nem dolgozott ezzel a technológiával, akkor szétszórt és töredezett oktatási anyagokkal találkozik.
PoE szabványok
Az újoncok számára némi zavart okozhat. 3 generáció van
alapértelmezett:
Az első generációs PoE (IEEE 802.3af szabvány) akár 15,4 W DC teljesítményt biztosít minden csatlakoztatott eszköz számára.
A második generációs IEEE 802.3at szabvány, más néven PoE+, készülékenként akár 30 W teljesítményt is képes leadni. Ezt a szabványt több energiaigényes fogyasztó táplálására használják, mint például a Pan-Tilt-Zoom (PTZ) megfigyelő kamerák és a 11n vezeték nélküli hozzáférési pontok.
Az észlelés megkönnyítése érdekében a fő különbségeket a táblázat foglalja össze:
Paraméterek
PoE
PoE +
Egyenáramú feszültségek a táplált eszközön
36-57 V (névleges 48V)
42,5-től 57 V-ig
Forrásfeszültség
44-től 57 V-ig
50-től 57 V-ig
A PoE forrás maximális teljesítménye
15,4 W
30 W
A PoE fogyasztó által kapott maximális teljesítmény
12,95 W
25,50 W
Maximális áramerősség
350 mA
600 mA
Maximális kábelellenállás
20 Ohm (3. kat.-hoz)
12,5 Ohm (5. kat.-hoz)
Táplálkozási osztályok
0-3
0-4
A harmadik generációt az IEEE 802.3bt szabvány írja le.
A harmadik generációs PoE eszközök egyetlen kábelen keresztül akár 51 W teljesítményt is képesek biztosítani.
Megjegyzés. IEEE 802.3bt szabványos technológiákat használó eszközök táplálására. Egy modern sodrott érpárú kábel (5-ös és magasabb) mind a nyolc vezetéke használatos, míg az első két generációban már csak néggyel meg lehet boldogulni.
A kompatibilitást tekintve a PoE eszközök visszafelé kompatibilisek – a nagyobb teljesítményű 802.3bt tápegység a régebbi PoE és PoE+ fogyasztók számára is használható (802.3af és 802.3at).
Terminológia: End-span és Mid-Span
Végfesztáv - olyan eszköz, amely a kábel elejétől biztosítja az áramellátást
vonalak.
Klasszikus példa: az IP-telefon kapcsoló egy kis vezetékes telefonhálózatot biztosít az irodán belül.
Egy másik példa egy videó megfigyelő rendszer egy kis raktárban, ahol a videokamerák egy kapcsolóról kapják az áramot PoE-n keresztül.
Az ilyen rendszerek általában nem biztosítanak további eszközöket a tápjel erősítésére.
Középfesztáv - amikor a tápellátás nem a kábelvonal elejétől, hanem a kapcsoló és a végberendezés között járulékosan van csatlakoztatva. Például egy videokamera táplálása egy befecskendezőn keresztül, amely a közbenső keresztkapcsoló szekrényben lévő kapcsoló után kapcsol be.
Még egy kis terminológia:
- PSE (áramforrás-berendezés) — áramellátó berendezések.
- PD (Powered Device) - meghajtású készülék.
Meg tudja érteni a tápegység, hogy melyik klienseszköz csatlakozik: PoE-vel vagy anélkül?
Ha az End-span-ról beszélünk, például egy kapcsolóról, akkor minden nem egyszerűen, hanem nagyon egyszerűen történik. Az áramforrás, például a PoE-portokkal rendelkező kapcsoló csak akkor kapcsolja be az adott portot, ha a csatlakoztatott eszköz (például hozzáférési pont) támogatja a PoE-t.
Hogyan működik?
- Először is ellenőrizni kell, hogy a kliens eszköz támogatja-e a PoE-n keresztüli áramellátást. 2,8-10 V feszültséget kapcsolunk, és meghatározzuk a bemeneti ellenállást. Abban az esetben, ha a kapott eredmények kielégítőnek tekinthetők a PoE-n keresztüli tápellátáshoz, a tápegység a következő szakaszba lép.
- A tápegység határozza meg a kliens eszköz táplálásához szükséges teljesítményt az energia későbbi kezeléséhez. A fogyasztás mértékétől függően az eszközökhöz egy osztály van hozzárendelve: 0-tól 4-ig.
Ha azonban olcsó, közepes hatótávolságú eszközökről beszélünk, amelyek a hagyományos hálózati berendezések után (PoE nélkül) vannak csatlakoztatva, akkor nem minden olyan rózsás. Ilyen esetekben rendszerint állandó, rögzített paraméterű tápellátást kap a vonal, és nem történik meg a „Milyen készülék van a vonal másik végén?” ellenőrzése.
Mi a teendő, ha PoE-támogatással nem rendelkező eszközöket kell csatlakoztatnia, de nincs konnektor a hálózati adapter számára?
Ilyen helyzetekre használják Passzív PoE felhasználásával PoE elosztó.
Ebben az esetben a tápegység nem kéri le a csatlakoztatott eszközt, és nem egyezik meg a teljesítményével. Az áramellátás egyszerűen a szabad csavart érpáron keresztül történik egy PoE elosztó segítségével.
A PoE-elosztó a csavart érpáron keresztül érkező jelet adatra és teljesítményre osztja (12V-24V). Ez lehetővé teszi az áramellátást és a PoE támogatás nélküli eszköz integrálását egy meglévő infrastruktúrába. Ezzel a csatlakozási módszerrel gondosan meg kell választani az áramforrás és a fogyasztó teljesítményét.
Mi van, ha fordítva? PD-t (PoE-klienseszközt) kell csatlakoztatnia normál hálózati berendezéshez?
Az ügyféleszközök PoE-vel való ellátásához használhatja PoE befecskendező, amely a hálózati kábel további áramellátására szolgál.
A PoE befecskendező bemenetén egy RJ45 csatlakozó található, valamint egy csatlakozó az áramforráshoz való csatlakoztatáshoz. A kimeneten egyetlen RJ45 csatlakozó található PoE-vel.
A PoE befecskendező szabványos hálózati jelet fogad, és áramot injektál a hálózati csatlakozási vonalba, amely lehetővé teszi PoE eszköz csatlakoztatását a kimeneten.
2. ábra Zyxel PoE injektor
Mik a kábelkövetelmények?
A PoE-n keresztüli tápellátáshoz legalább Cat.5e sodrott érpárú kábelt kell használni.
Fontos. A vezetőknek réznek kell lenniük, nem rézbevonatosnak és legalább 0,51 mm (24 AWG) vastagságúnak. A vezetékek ellenállása nem haladhatja meg a 9,38 Ohm/100 m értéket.
A gyakorlatban általában nem ajánlott 75 méternél hosszabb kábelt használni, bár a 802.3af és 802.3at szabványok támogatják a 100 métert. A Passive PoE esetében a gyakorlati ajánlások még pesszimistábbak - a tényleges kábelhossz normál működéshez nem haladhatja meg a 60 métert.
Azonban a speciális kapcsolók, mint például a kezelt 250m távolságból 10Mb/s sebességgel képes támogatni az eszközöket.
3. ábra: Az Extended Range működésének szemléltetése.
Mi az a túlfeszültség-védelem (SPD)?
Minden meghosszabbított elektromos áramkörben fennáll a rövid távú impulzusok veszélye, amelyeket a töltés felhalmozódása (növekvő potenciálkülönbség - túlfeszültség), majd kisülés követ. Az alábbiakban felsoroljuk a rövid túlfeszültség-impulzusok előfordulásának okait.
- A villámcsapás egy objektum közelében, beleértve a villámhárítót is, elektromos impulzust és elektromágneses zavart okoz, ami indukált emf-t hoz létre a kábelben.
- A levegő ionizációja és más külső jelenségek által okozott statikus elektromosság felhalmozódása statikus feszültségimpulzusok megjelenéséhez vezet, amelyek károsíthatják a berendezéseket.
- A berendezések kapcsolása és kapcsolása miatti túlfeszültségek, például a patch kábelek kapcsolása keresztváltóban, további tápegységek bekapcsolása, erős terhelés be- és kikapcsolása tranziens folyamatok előfordulásához vezetnek az elektromos áramkörökben éles impulzusfeszültség-lökéssel, ami berendezés meghibásodásához vezethet.
Jegyzet. Számos ok miatt: villámcsapás egy objektum közelében zivatar idején, valamint a levegő ionizációja és a légköri elektromosság felgyülemlése zivatar előtt, ezt a fajta védelmet néha „villámvédelemnek” is nevezik. Ezt a kifejezést nem szabad összetéveszteni a „villámvédelem” kifejezéssel – vagyis a közvetlen villámcsapás elleni védelemmel.
Az ilyen fenyegetések megelőzésére túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD) használnak. Két védelmi lehetőség (SPD) létezik: külső eszközök beszerzése és telepítése, valamint PoE-eszközökbe történő építésvédelem.
És végül a válasz arra a kérdésre: milyen eszközöket válasszunk?
Tápegység kiválasztása
Amikor arról beszélünk, hogy forráseszközt kell választani a PoE tápellátáshoz, akkor végpontot jelentenek, és általában ez egy kapcsoló. A kapcsoló a leggyakrabban használt lehetőség; használják az IP telefonálásban, a videó megfigyelésben, a hozzáférési pontok felfüggesztésekor, valamint mindenféle biztonsági rendszer érzékelőjének, ACS vezérlőjének stb.
Fontos figyelembe venni több tényezőt:
- Felülről lefelé kompatibilis. Vagyis egy korszerűbb, a legújabb IEEE 802.3bt szabványt támogató eszköz használható régebbi eszközök csatlakoztatására és táplálására. De éppen ellenkezőleg - nem.
- A PD (Powered Devices) távolisága. Az „itt és most” hossz mellett érdemes a jövőre is gondolni. Például, ha a raktárterület bővül, vagy irodaköltöztetést terveznek. Jobb, ha tartalékot fektetünk a jellemzőkből a „jövőre”.
- Eszköz kezelés. A kapcsolóba való „belépés” és az áramellátás kézi ki- és bekapcsolása mellett további vezérlési lehetőségek is vannak, pl. videokamerákhoz.
- Túlfeszültség (SPD) és egyéb káros tényezők elleni védelem.
A Zyxel olyan kapcsolókkal rendelkezik, amelyek megfelelnek a fenti követelményeknek. Ezek az új GS1350 sorozat modelljei. Mi már Ezt a sorozatot eredetileg így helyezték el Más alkalmazásokban azonban probléma nélkül használhatók, például telefonok, hozzáférési pontok és egyéb PoE-eszközök tápellátásában.
4. ábra: GS1350-26HP dedikált menedzselt PoE kapcsoló.
Nem menedzselt kapcsolók sorozat szintén jó választás. A Zyxel speciális kapcsolóinak válogatása az 5. ábrán látható.
5. ábra. Zyxel portfólió menedzselt és nem menedzselt PoE kapcsolókból.
Fogyasztói eszköz kiválasztása
A végkészülékek kiválasztásakor általában a fogyasztói jellemzőik vezérlik őket, például a képminőség a videokamera kiválasztásakor, a Wi-Fi szabványok támogatása a hozzáférési pontok kiválasztásakor stb.
Azonban a tápellátás is nyomot hagy. Érdemes a következő tényezőket figyelembe venni:
- A készülék költséghatékonysága.
- Menedzsment képességek.
- Ár és minőség.
Fontos! A deklarált felülről lefelé irányuló kompatibilitás ellenére nem szabad 100%-ban támaszkodnia erre a lehetőségre. Egy jó projektben a tápegységnek és a fogyasztóknak egy szabványt, lehetőleg a legfrissebbet kell támogatniuk, teljesen kompatibilisnek kell lenniük, és új technológiák, például Wi-Fi 6 használatának elvárásával kell megvásárolni. Egy egész infrastruktúra átdolgozása, büszkén „korszerűsítésnek” nevezett, legtöbbször drágább, mint néhány további költség a megvalósítás szakaszában.
Hasznos Linkek
Wi-Fi 6 hotspot: ,
и
Speciális menedzselt kapcsolók sorozat és ellenőrizhetetlen a Zyxel honlapján
Forrás: will.com