FB
MÓJ KOSZYK
Mój koszyk jest pusty

WLAN, LAN

Trochę teorii

Zasilanie POE -standard IEEE 802.3af oraz IEEE 802.3at
Co to jest POE?
PoE (Power over Ethernet) jest nazwą szeregu metod, które pozwalają zasilić sprzęt sieciowy poprzez skrętkę komputerową przy równoczesnym przesyle danych. Możliwe jest zasilanie urządzeń takich, jak: kamery, telefony, przełączniki, punkty dostępowe, itp. W 2003 r. organizacja IEEE ustanowiła standard zasilania PoE 802.3af, który został zmodernizowany w 2009 r. do standardu 802.3at. Rozróżnia on typ pierwszy (wcześniejszy 802.3af) i typ drugi o maksymalnej przesyłanej mocy 30W. Daje on możliwość prawie dwukrotnego zwiększenia mocy zasilanych urządzeń. Dzięki temu kamery z mocnymi oświetlaczami podczerwieni, telefony IP czy drukarki sieciowe można zasilać po skrętce.
Tabela poniżej przedstawia porównanie najważniejszych parametrów obu standardów.
Cecha/standard802.3af (802.3at typ 1 )802.3 at typ 2 (POE+)
Moc wyjściowa zasilacza (W)15.430*
Minimalna moc dostępna dla urządzenia końcowego (W) 12.9525.5*
Napięcie wyjściowe zasilacza (V)44-5750-57
Napięcie dostępne dla urządzenia końcowego (V)37-5742.5-57
Maksymalny prąd (mA)350600
Kompatybilne standardy sieci10BASE-T, 100BASE-TX oraz 1000BASE-T10BASE-T, 100BASE-TX oraz 1000BASE-T
Zasięg (m)100100
OkablowanieSkrętka min. kat. 3Skrętka min. kat. 5
*Niektóre firmy stworzyły implementację standardu z wykorzystaniem do przesyłu zasilania 4 par (np. UPOE firmy Cisco). Pozwala to zwiększyć maksymalną moc wyjściowa z zasilacza do 60W, co daje 51W dostępnych dla urządzeń zasilanych (maksymalna strata mocy na linii 100m to 9W).
Najważniejsze cechy PoE:
  • transmisja zasilania i danych poprzez jeden przewód zmniejsza koszty okablowania i instalacji
  • gwarantowany minimalny zasięg 100m przy użyciu odpowiedniego okablowania
  • wysokie bezpieczeństwo dzięki transmisji niskim napięciem oraz procedurom badania łącza i urządzenia
  • zabezpieczenia przed podłączeniem napięcia do urządzeń niezgodnych ze standardem
  • łatwość instalacji
  • wsteczna kompatybilność ze starszymi wersjami
Topologia
Z uwagi na miejsce w torze transmisyjnym, gdzie zasilanie jest dołączane do danych można wyróżnić 2 grupy urządzeń zasilających: switch z PoE (endspan) oraz adaptery PoE (midspan).
Ze względu na przesyłaną moc i prędkość transmisji standard 802.3at przewiduje 2 typy urządzeń:
  • typ 1 – zawierają się w nim urządzenia zgodne ze strandardem 802.3af, wykorzystujące do przesyłu napięcia 2 pary przewodów. Moc wyjściowa 12.95W, wymagana jest skrętka min kat.3
  • typ 2 - moc wyjściowa 30W. Wymagana skrętka min kat. 5
Oprócz tego definiuje 2 sposoby przesyłania zasilania:
  • opcja A – zasilanie przesłane łącznie z danymi na parach 1/2 oraz 3/6
  • opcja B -zasilanie przesłane jest przez wolne pary 4/5 and 7/8
Urządzenie zasilające może zapewniać oba lub tylko jeden ze sposobów zasilania, pozostając przy tym zgodnym ze standardem. Urządzenie zasilane musi zatem obsługiwać oba tryby, jednak, jak okazuje się w praktyce, nie wszystkie urządzenia końcowe są w pełni zgodne ze standardem. Może to być powodem braku kompatybilności z częścią urządzeń zasilających.
Schemat połączeń zasilania w urządzeniu zasilającym typu switch z PoE (endspan) oraz urządzeniu zasilanym w standardzie 802.3af (802.3at typ 1). Kolor fioletowy-opcja A, żółty-opcja B
Schemat połączeń zasilania w urządzeniu zasilającym typu adapter PoE (midspan) oraz urządzeniu zasilanym w standardzie 802.3af (802.3at typ 1). Kolor fioletowy-opcja A, żółty-opcja B
Schemat połączeń zasilania w urządzeniu zasilającym typu switch z PoE (endspan) oraz urządzeniu zasilanym w standardzie 802.3at typ 2 (PoE+). Kolor fioletowy-opcja A, żółty-opcja B
Schemat połączeń zasilania w urządzeniu zasilającym typu adapter PoE (midspan) oraz urządzeniu zasilanym w standardzie 802.3at typ 1 (PoE+). Kolor fioletowy-opcja A, żółty-opcja B
Testowanie połączenia i klasyfikacja urządzeń zasilanych
Standard PoE został zoptymalizowany pod kątem bezpieczeństwa użytkowania. Oprócz bezpiecznego zakresu napięć, urządzenia muszą komunikować się według ustalonych procedur.
Przed podaniem wysokiego napięcia urządzenie zasilające testuje połączenie. Testując prądem o małym natężeniu (do 5mA), urządzenie szuka charakterystycznej rezystancji - około 25kΩ. Dzięki temu urządzenia mogą się rozpoznać. Urządzenie zasilające stale monitoruje połączenie, aby upewnić się czy jest nadal podłączone i wymaga dostarczania zasilania. Oprócz tego ta procedura pozwala na sprawdzenie ciągłości linii zasilającej.
Klasyfikacja urządzeń jest opcjonalna w standardzie 802.3af. Zapewnia ona przydatną informację o zapotrzebowaniu urządzenia na moc. Podział na klasy dokonywany jest w oparciu o pomiar prądu płynącego podczas testowania połączenia. Urządzenia zasilane mogą być w jednej z 5 klas opisanych poniżej.
KlasaMoc wyjściowa zasilacza (W)Moc urządzenia końcowego (W)
015,4 0,44 -12,95 
14,0 0,44 - 3,84 
27,0 3,84 - 6,49 
315,4 6,49 - 12,95 
430 12,95 - 25,5 
W standardzie 802.3at urządzenia komunikują się również w 2 warstwie (łącza danych modelu OSI). Wykorzystują do tego protokół LLDP-MED (rozszerzona wersja protokołu automatycznego wykrywania urządzeń). Dzięki takiej komunikacji możliwe do ustalenia jest faktyczne zapotrzebowanie na moc z dokładnością do 1.11W. Urządzenie zasilające co określony czas przesyła informację na temat zapotrzebowania na moc.
Urządzenia zasilające PoE w standardzie 802.3af oraz 802.3at
  • Zasilacz PoE PSA16U-480 M1890 (802.3af)
Zasilacz PoE PSA16U-480
  • Switche PoE marki ULTIPOWER. Switche w zależności od modelu są zgodne ze standardem 802.3af lub 802.3at
Karta sieciowa PCIe TP-LINK TG-3468 10/100/1000 Mbps
Switch PoE ULTIPOWER 2216af
Zasilanie niezgodne ze standardem, czyli tzw. pasywne PoE
Schemat połączeń zasilania w urządzeniu zasilającym niezgodnym ze standardem (adapter PoE pasywny) oraz urządzeniu zasilanym.
Pasywne PoE polega na przesłaniu napięcia zasilania przez wybrane żyły kabla sieciowego. Napięcie może zostać podłączone bezpośrednio do urządzenia lub „wyciągnięte” przez specjalne adaptery. Nie istnieje żadna komunikacja pomiędzy urządzeniem zasilającym a zasilanym. Napięcie dostarczane jest w sposób ciągły.
Schemat zasilania zwykle odpowiada temu z IEEE 802.3af opcji B. Czyli napięcie przesłane na wolnych parach, na żyłach 4/5 przesyłany jest (+), a 7/8 (-). Prędkość transmisji jest ograniczona do 100Mbit/s.
Istnieją urządzenia zasilające, które mogą pracować w sieci 1000Mbit/s. Mają transformatory, które umożliwiają przesłanie napięcia razem z danymi (jak w 802.3af opcja A).
Należy zaznaczyć, że pasywne PoE jest niezgodne ze standardem i nie jest polecane przy realizacji profesjonalnych sieci.
Urządzenia pozwalające na zasilanie pasywnym PoE
Przykładowy schemat ideowy działania pasywnego PoE w instalacji CCTV
  • Adapter PoE z zewnętrznym zasilaczem.
    Standardowy zasilacz 48V z dedykowanym adapterem PoE - na przykład panel PoE M1611 (instalowany w szafie RACK) z dedykowanym zasilaczem,
Pasywny 16-portowy panel POE POEP1611B, zestaw z zasilaczem 48V/120W
16-portowy panel PoE
M1611
  • Zasilacz w obudowie - POE084832 M18278.
    Pozwala na podłączenie do 8 urządzeń. Wyjścia zabezpieczone są niezależnie bezpiecznikami topikowymi lub polimerowymi PTC (możliwość wyboru). Pozwala na regulację napięcia wyjściowego 45,6V - 52,8V, co umożliwia kompensację spadku napięcia na linii zasilającej,
Zasilacz impulsowy ZL 12V/3A do kamer
Zasilacz POE084832 M18278
  • Zasilacz buforowy POE084824B M1858.
    Pozwala na podłączenie do 8 urządzeń. Wyjścia zabezpieczone są niezależnie bezpiecznikami topikowymi lub polimerowymi PTC (możliwość wyboru). W przypadku awarii zasilania, napięcie stałe dostarczone jest z baterii akumulatorów 12V.
Zasilacz buforowy POE084824B (DC 54V, 8x0.3A)
Schemat zasilacza z podłączonymi 4 akumulatorami.
 
SKOMPLETUJ
BIBLIOTEKA DZIAŁU
NOWOŚCI W BIBLIOTECE
WARTO PRZECZYTAĆ