Artikkelen, i en populær spørsmål-og-svar-form, snakker om nøkkelpunktene ved bruk av strøm via PoE (Power over Ethernet). Forskjellene mellom standardene er gitt, det gis informasjon om beskyttelse av enheter mot overspenninger og andre nyttige ting.
Hva er PoE?
PoE (Power over Ethernet) er en teknologi for å levere strøm til en klientenhet via en tvunnet Ethernet-kabel (vanligvis brukes en cat.5-kabel med RJ45-kontakter). Den samme kabelen brukes både til dataoverføring og til å drive enheten.
Hvilke enheter støttes?
Følgende kan brukes som strømforsyningsenheter:
- brytere,
- rutere,
- og annet nettverksutstyr.
Følgende kan brukes som klientenheter:
- kablede telefoner,
- videokameraer,
- tilgangspunkter,
- ulike sensorer og annet periferutstyr.
Det finnes også enheter for integrasjon med utstyr som ikke støtter
PoE.
Hva gjør den?
Som poeten Vladimir Mayakovsky skrev: "Hvis stjernene lyser, betyr det at noen trenger det." Nedenfor er fordelene ved å bruke denne teknologien.
Koble til enheter på vanskelig tilgjengelige steder
For eksempel, på brukerens arbeidsplass er det bare to stikkontakter: for monitoren og systemenheten. Ofte oppstår ikke slike krav på grunn av feil i planleggingen, men er diktert av industri, regionale og andre standarder for IT-sikkerhet, brannsikkerhet, arbeidssikkerhet og så videre.
Et annet eksempel er hvis et videokamera eller et tilgangspunkt er montert under taket, kan det være vanskelig å forlenge strømkabelen også der.
Ernæringsledelse
Den andre fordelen er at PoE lar deg kontrollere enheten basert på strøm, for eksempel midlertidig slå av, slå på eller omstart (når frossen, oppdatert eller på annen måte nødvendig).
Dette er praktisk hvis du må jobbe eksternt, eller når enheter er på vanskelig tilgjengelige steder.
Dette er spesielt nyttig når du arbeider med tilgangspunkter som kan være plassert i betydelig avstand eller til og med skjult et sted over et undertak.
Note. Nesten alle moderne tilgangspunkter fra Zyxel støtter PoE
og inkludert nye modeller med støtte for Wi-Fi 6: som det mest "budsjettet" og mer avansert и
Figur 1. NWA802.11AX dual-band 6ax (Wi-Fi 110) tilgangspunkt.
Forenklet vedlikehold
I tillegg til brukervennlighet lar bruken av PoE deg lindre hodepine når det gjelder kjøp og reparasjon av strømadaptere, og gir brukere stikkontakter, for eksempel gjennom kjøp av PDUer (med andre ord "bærende splittere"). Færre noder betyr færre feilpunkter betyr færre anrop til teknisk støtte.
elektrisk sikkerhet
Uansett hva noen sier, er 220 volt mye. Det gjør vondt, det dreper. Men 57 volt, som er maks for PoE, er også ubehagelig farlig, men ikke så mye. I noen organisasjoner, for at en systemadministrator også skal utføre arbeidet til en elektriker, kreves det en spesiell tillatelse. Dette er regulert av samme bransje- og regionale standarder. Og med PoE visste vi aldri noe lignende. Et svakt punkt er et svakt punkt.
estetikk
Hva trenger teknisk personell mest? Hvis det bare fungerte. Men noen spesielt avanserte "kamerater" trenger at den også er "vakker". For eksempel slik at "ekstra" ledninger ikke henger ned. Eller slik at alt har samme farge. Og PoE kvitter seg med disse "ekstra" dirigentene. Ulike typer inspektører, kommisjoner og "store sjefer" er spesielt følsomme for dette.
Hva er ulempene med PoE?
Høyere kostnader for enheter
Faktisk koster det mer. Spesielt hvis du tar mer eller mindre utprøvd utstyr, og ikke stoler på "kanskje", å kjøpe "rimelige NoName-løsninger".
På den annen side fungerer ikke alltid prinsippet «dyrere betyr bedre». Derfor er det fornuftig å lete etter et dyrt merke bare hvis det er ytterligere krav (det er en liste over "godkjent utstyr").
Men selv med den høye prisen på utstyr med PoE, kan prisen være mye lavere enn å organisere et ekstra forgrenet kablingssystem fra bunnen av for å drive eksterne enheter.
Kraftfall
Når du sender et lavspentsignal gjennom tynne ledninger, vil effektiviteten, la oss si, ikke være veldig god. Jo lenger du er fra strømforsyningen, jo mindre strøm vil bli overlatt til strømforbrukerne. Resten brukes på motstand og oppvarming av ledningene. Med lokal makt (ikke PoE) er situasjonen enklere. Jeg satte strømforsyningen inn i stikkontakten "og energien gikk, gikk ..."
Imidlertid kan slike avstandsproblemer løses ved å bruke spesielle brytere med økt signalstyrke, for eksempel Zyxel-serien [GS1300] () Og .
Krav til personellkvalifikasjoner
La oss bare si at selv om bruken av PoE ikke krever stor kunnskap, noen detaljer
må mestres. Informasjon om dette problemet kan bli funnet uten store problemer, selv om en person aldri har jobbet med denne teknologien, vil han møte litt spredt og fragmentert pedagogisk materiale.
PoE-standarder
For nybegynnere kan det være litt forvirring. Det er 3 generasjoner
standard:
Første generasjon PoE (IEEE 802.3af-standard) gir opptil 15,4 W likestrøm til hver tilkoblet enhet.
Andre generasjons IEEE 802.3at-standard, også kalt PoE+, kan levere opptil 30 W strøm per enhet. Denne standarden brukes til å gi strøm til mer strømsyke forbrukere, for eksempel Pan-Tilt-Zoom (PTZ) overvåkingskameraer og 11n trådløse tilgangspunkter.
For å lette oppfatningen er hovedforskjellene oppsummert i tabellen:
Parametere
PoE
PoE +
DC-spenninger på den drevne enheten
fra 36 til 57 V (nominell 48V)
fra 42,5 til 57 V
Kildespenning
fra 44 til 57 V
fra 50 til 57 V
Maksimal kraft til PoE-kilde
15,4 W
30 W
Maksimal effekt mottatt av PoE-forbruker
12,95 W
25,50 W
Maksimal strøm
350 mA
600 mA
Maksimal kabelmotstand
20 Ohm (for kat.3)
12,5 Ohm (for kat.5)
Ernæringsklasser
0-3
0-4
Den tredje generasjonen er beskrevet av IEEE 802.3bt-standarden.
Tredje generasjons PoE-enheter kan gi strøm opptil 51 W over en enkelt kabel.
Note. For å drive enheter som bruker IEEE 802.3bt standardteknologier. Alle de åtte lederne til en moderne tvunnet par-kabel (kat. 5 og høyere) brukes, mens du i de to første generasjonene klarer deg med kun fire.
Når det gjelder kompatibilitet, er PoE-enheter bakoverkompatible – den kraftigere 802.3bt-strømforsyningen kan brukes for eldre PoE- og PoE+-forbrukere (802.3af og 802.3at).
Terminologi: Sluttspenn og Midtspenn
Sluttspenn - en enhet som gir strømforsyning fra begynnelsen av kabelen
linjer.
Et klassisk eksempel: en IP-telefoni-svitsj gir strøm til et lite nettverk av fasttelefoner på et kontor.
Et annet eksempel er et videoovervåkingssystem i et lite lager, hvor videokameraene får strøm fra en bryter via PoE
Vanligvis gir slike systemer ikke ytterligere enheter for å forsterke forsyningssignalet.
Midtspenn - når strømforsyningen er tilkoblet ikke fra begynnelsen av kabellinjen, men i tillegg mellom bryteren og sluttenheten. For eksempel å drive et videokamera gjennom en injektor, som slås på etter bryteren i det mellomliggende krysskoblingsskapet.
Litt mer terminologi:
- PSE (Power Source Equipment) — strømforsyningsutstyr.
- PD (drevet enhet) - drevet enhet.
Kan strømforsyningen forstå hvilken klientenhet som er tilkoblet: med eller uten PoE?
Hvis vi snakker om End-span, for eksempel om en bryter, er ikke alt enkelt, men veldig enkelt. En strømforsyning, for eksempel en svitsj med PoE-porter, slår på strømmen til den porten bare hvis den tilkoblede enheten (for eksempel et tilgangspunkt) støtter PoE.
Hvordan virker det?
- Først foretas en sjekk: om klientenheten støtter strøm via PoE. En spenning på 2,8 til 10 volt påføres, og inngangsmotstanden bestemmes. I tilfellet hvor de oppnådde resultatene kan anses som tilfredsstillende for strømforsyning via PoE, fortsetter strømforsyningsenheten til neste trinn.
- Strømforsyningsenheten bestemmer den nødvendige kraften for å drive klientenheten, for påfølgende styring av denne strømmen. Avhengig av forbruksnivået tildeles enhetene en klasse: fra 0 til 4.
Men hvis vi snakker om rimelige Mid-Span-enheter som er koblet til etter konvensjonelt nettverksutstyr (uten PoE), er ikke alt så rosenrødt. I slike tilfeller leveres vanligvis en konstant strømforsyning med faste parametere til linjen, og en sjekk for "Hvilken enhet er i den andre enden av linjen?" utføres ikke.
Hva gjør du når du trenger å koble til enheter uten PoE-støtte, men det ikke er noe uttak for strømadapteren?
For slike situasjoner brukes det Passiv PoE med PoE splitter.
I dette tilfellet poller ikke strømforsyningen den tilkoblede enheten og samsvarer ikke med strømmen. Strøm tilføres ganske enkelt gjennom de ledige tvunnet parledere ved hjelp av en PoE-splitter.
En PoE splitter deler signalet som kommer over tvunnet par i data og strøm (12V-24V). Dette gjør det mulig å levere strøm og integrere en enhet uten PoE-støtte i en eksisterende infrastruktur. Med denne tilkoblingsmetoden er det nødvendig å nøye velge kraften til strømkilden og dens forbruker.
Hva om det er omvendt? Trenger du å koble en PD (PoE-klientenhet) til vanlig nettverksutstyr?
For å drive klientenheter med PoE, kan du bruke PoE-injektor, som er designet for å gi ekstra strøm til nettverkskabelen.
PoE-injektoren har en RJ45-kontakt ved inngangen og en kontakt for tilkobling til en strømkilde. Ved utgangen har den en enkelt RJ45-kontakt med PoE.
PoE-injektoren aksepterer et standard nettverkssignal og injiserer strøm til nettverkstilkoblingslinjen, som lar deg koble til en PoE-enhet ved utgangen.
Figur 2. Zyxel PoE-injektor
Hva er kabelkravene?
For tilkobling med strøm via PoE, brukes en tvunnet parkabel på minst cat.5e.
Det er viktig. Ledere må være kobber, ikke kobberbelagte, og minst 0,51 mm (24 AWG) tykke. Motstanden i lederne bør ikke overstige 9,38 Ohm/100 m.
I praksis anbefales det vanligvis ikke å bruke kabler som er lengre enn 75m, selv om 802.3af og 802.3at-standardene støtter 100m. Når det gjelder passiv PoE, er praktiske anbefalinger enda mer pessimistiske - den faktiske kabellengden for normal drift bør ikke overstige 60m.
Imidlertid spesielle brytere, for eksempel administrert kan støtte enheter i en avstand på 250m med en hastighet på 10Mb/s.
Figur 3. Illustrasjon av hvordan Extended Range fungerer.
Hva er overspenningsvern (SPD)?
I enhver utvidet elektrisk krets er det en trussel om kortsiktige impulser forårsaket av akkumulering av ladning (økende potensialforskjell - overspenning) etterfulgt av utladning. Nedenfor er årsakene til forekomsten av korte overspenningspulser.
- Et lynnedslag nær en gjenstand, inkludert en lynavleder, forårsaker en elektrisk impuls og elektromagnetisk forstyrrelse, som skaper en indusert emk i kabelen.
- Akkumulering av statisk elektrisitet forårsaket av luftionisering og andre eksterne fenomener fører til utseendet av statiske spenningspulser som kan skade utstyr.
- Overspenninger på grunn av bytte og bytte av utstyr, for eksempel bytte av patchledninger i en crossover, slå på ekstra strømenheter, slå på og av en kraftig belastning fører til forekomsten av forbigående prosesser i elektriske kretser med skarpe overspenninger i pulserende spenning, som kan føre til utstyrssvikt.
Merk. På grunn av en rekke årsaker: et lynnedslag nær en gjenstand under et tordenvær, samt ionisering av luften og akkumulering av atmosfærisk elektrisitet før et tordenvær, kalles denne typen beskyttelse noen ganger "lynbeskyttelse." Dette begrepet skal ikke forveksles med begrepet "lynbeskyttelse" - det vil si med beskyttelse mot direkte lynnedslag.
For å forhindre slike trusler brukes overspenningsbeskyttelsesenheter (SPDs). Det er to beskyttelsesalternativer (SPDer): kjøp og installasjon av eksterne enheter og bygningsbeskyttelse i PoE-enheter.
Og til slutt, svaret på spørsmålet: hvilke enheter å velge?
Velge en strømforsyning
Når man snakker om å velge en kildeenhet for PoE-strøm, mener de sluttspenn, og vanligvis er dette en bryter. En svitsj er det mest brukte alternativet; de brukes i IP-telefoni, videoovervåking, ved oppheng av tilgangspunkter, og ved installasjon av alle slags sikkerhetssystemsensorer, ACS-kontrollere og så videre.
Det er viktig å vurdere flere faktorer:
- Kompatibel fra topp til bunn. Det vil si at en mer moderne enhet som støtter den nyeste IEEE 802.3bt-standarden kan brukes til å koble til og drive eldre enheter. Men tvert imot - nei.
- Remoteness of PD (Powered Devices). I tillegg til lengden som er "her og nå", er det verdt å tenke på fremtiden. For eksempel hvis lagerområdet utvides, eller det er planlagt en kontorflytting. Det er bedre å legge en reserve av egenskaper "for fremtiden".
- Enhetsadministrasjon. I tillegg til å "gå inn" i bryteren og manuelt slå strømmen av og på, er det andre kontrollalternativer, for eksempel, for videokameraer.
- Beskyttelse mot overspenninger (SPD) og andre skadelige faktorer.
Zyxel har brytere som oppfyller alle kravene ovenfor. Dette er modeller av den nye GS1350-serien. Vi allerede Denne serien ble opprinnelig plassert som Imidlertid kan de brukes i andre applikasjoner uten problemer, for eksempel strømforsyning til telefoner, tilgangspunkter og andre PoE-enheter.
Figur 4. GS1350-26HP Dedikert Managed PoE Switch.
Uadministrerte brytere-serien er også et godt valg. Et utvalg spesialiserte brytere fra Zyxel kan sees i figur 5.
Figur 5. Zyxel-portefølje av administrerte og ikke-administrerte PoE-svitsjer.
Velge en forbrukerenhet
Vanligvis, når de velger sluttenheter, blir de styrt av deres forbrukeregenskaper, for eksempel bildekvalitet ved valg av videokamera, støtte for Wi-Fi-standarder ved valg av tilgangspunkter, og så videre.
Strømforsyningen setter imidlertid også sine spor. Det er fornuftig å vurdere følgende faktorer:
- Kostnadseffektiviteten til enheten.
- Ledelsesevner.
- Pris og kvalitet.
Viktig! Til tross for den erklærte ovenfra-og-ned-kompatibiliteten, bør du ikke stole 100 % på denne muligheten. I et godt prosjekt må strømforsyningen og forbrukerne støtte én standard, helst den mest gjeldende, være fullt kompatibel, og kjøpes med forventning om å bruke nye teknologier, for eksempel Wi-Fi 6. Omarbeide et helt stykke infrastruktur, stolt kalt "modernisering", er oftest dyrere enn noen ekstra kostnader på implementeringsstadiet.
Nyttige lenker
Wi-Fi 6 hotspots: ,
и
Special Managed Switches Series og ukontrollerbar på Zyxel-nettstedet
Kilde: www.habr.com