Стеллажи, телефон (495) 642 02 91
Проектирование, продажа, монтаж лестниц и стеллажей. Стеллажи из различных материалов, простой конструкции и функционального дизайна, обеспечивающее безопасность хранения и удобство доступа.

Стеллажи всех видов

 

По каким проводам идет питание poe


Технология PoE в вопросах и ответах / Хабр

В статье в популярной форме вопрос-ответ рассказывается о ключевых моментах при использовании питания посредством PoE (Power over Ethernet). Приводятся различия между стандартами, даётся информация о защите устройств от импульсов перенапряжений и о других полезных вещах.


Что такое PoE?

PoE (Power over Ethernet) — технология подачи электропитания на клиентское устройство через витую пару стандарта Ethernet (обычно используется кабель cat.5. c разъемами RJ45). Один и тот же кабель используется и для передачи данных и для питания устройства.


Какие устройства поддерживаются?

В качестве питающих устройств могут выступать:


  • коммутаторы,
  • маршрутизаторы,
  • и другое сетевое оборудование.

В качестве клиентских устройств могут использоваться:


  • проводные телефоны,
  • видеокамеры,
  • точки доступа,
  • различные датчики и другое периферийное оборудование.

Существуют также устройства для интеграции с оборудованием, не поддерживающим
PoE.


Для чего это нужно?

Как писал поэт Владимир Маяковский: «Если звезды зажигаются, значит это кому-нибудь нужно». Ниже приводятся преимущества использования данной технологии.


Подключение устройств в труднодоступных местах

Например, на рабочем месте пользователя предусмотрены только две розетки: для монитора и системного блока. Часто такие требования возникают не из-за ошибки в планировании, а диктуются отраслевыми, региональными и другим стандартами ИТ-безопасности, пожарной безопасности, охраны труда и так далее.

Другой пример — если видеокамера или точка доступа закреплена под потолком, туда бывает сложно протянуть ещё и провод питания.


Управление по питанию

Вторая польза заключается в том, что PoE позволяет управлять устройством по питанию, например, временно отключать, включать или выполнять перезапуск (при зависании, обновлении или другой необходимости).

Это удобно, если приходится работать удалённо, или, когда устройства находятся в труднодоступных местах.

Особенно это полезно при работе с точками доступа, которые могут находиться на значительном расстоянии или вообще скрыты где-нибудь над фальшь-потолком.

Примечание. Практически все современные точки доступа от Zyxel поддерживают PoE
и в том числе новые модели с поддержкой Wi-Fi 6: как самые «бюджетные»
NWA110AX так и более продвинутые WAX650S и WAX510D

Рисунок 1. Двухдиапазонная точка доступа 802.11ax (Wi-Fi 6) NWA110AX.


Упрощение обслуживания

Помимо удобства эксплуатации, применение PoE позволяет снять головную боль в плане закупки и ремонта адаптеров питания, обеспечения пользователей розетками, например, через приобретение PDU (проще говоря, «переносок-разветвителей). Меньше узлов — меньше точек отказа — меньше звонков в техподдержку.


Электробезопасность

Кто бы что ни говорил, а 220 Вольт — это много. Это больно бьёт, это убивает. А вот 57 вольт, что является максимумом для PoE — тоже неприятно опасно, но уже не так сильно. В некоторых организациях для того, чтобы сисадмин выполнял работу ещё и электрика — нужен специальный допуск. Регламентируется это всё теми же отраслевыми и региональными стандартами. А с PoE — ничего такого отродясь не знали. Слаботочка — она и есть слаботочка.


Эстетика

Техническому персоналу что в первую очередь нужно? Лишь бы работало. Но некоторым особенно продвинутым «товарищам» нужно, чтобы это было еще и «красиво». Например, чтобы «лишние» провода не свисали. Или чтобы всё одного цвета было. А PoE избавляет от этих самый «лишних» проводников. Особенно чувствительны к этому разного рода проверяющие, комиссии и «большое начальство».


Какие минусы у PoE?


Более высокая стоимость устройств

Действительно, стоит дороже. Особенно если брать более или менее проверенное оборудование, а не полагаться на «авось», покупая «недорогие NoName решения».

С другой стороны, принцип «подороже — значит получше» работает не всегда. Поэтому охотиться за дорогим брендом имеет смысл, только если существуют дополнительные требования (есть список «разрешенного оборудования»).

Но даже при высокой цене на оборудование с PoE, его цена может быть гораздо ниже, чем организация «с нуля» дополнительной разветвлённой кабельной системы для электропитания удалённых устройств.


Падение мощности

При передаче низковольтного сигнала по тоненьким проволочкам КПД, скажем так, будет не очень. Чем дальше от питающего устройства, тем меньше электрической мощности останется для питания потребителей. Остальное тратится на сопротивление и нагрев проводов. С местным питанием (не PoE) дело обстоит проще. Сунул блок питания в розетку «и пошла энергия, пошла…»

Впрочем, подобные проблемы с расстоянием могут быть решены при помощи использования специальных коммутаторов с увеличенной мощностью сигнала, например, Zyxel серий [GS1300] (https://www. zyxel.com/ru/ru/products_services/Unmanaged-Switch-For-Surveillance-GS1300-Series/) и GS1350.


Требования к квалификации персонала

Скажем так, хотя применение PoE не требует великих знаний, кое-какие детали
освоить нужно. Информацию по данному вопросу найти можно без особого труда, хотя, если человек ни разу не работал с данной технологией, он столкнется с некоторой разрозненностью и фрагментацией учебного материала.


Стандарты PoE

Для новичков может возникнуть некоторая путаница. Существует 3 поколения
стандарта:

Первое поколение PoE (стандарт IEEE 802.3af) обеспечивает питание до 15,4 Вт постоянного тока для каждого подключенного устройства.

Второе поколение стандарт IEEE 802.3at, также называемое PoE+ может выдавать мощность до 30 Вт для каждого устройства. Данный стандарт используется для питания более «прожорливых» потребителей, например, камер видеонаблюдения Pan-Tilt-Zoom (PTZ) и беспроводных точек доступа 11n.

Для простоты восприятия основные отличия сведены в таблицу:

Параметры PoE PoE+
Напряжения постоянного тока на питаемом устройстве от 36 до 57 V (номинальное 48V) от 42,5 до 57 V
Напряжение, выдаваемого источником от 44 до 57 V от 50 до 57 V
Максимальная мощность PoE источника 15,4 Вт 30 Вт
Максимальная мощность, получаемая PoE потребителем 12,95 Вт 25,50 Вт
Максимальный ток 350 mA 600 mA
Максимальное сопротивление кабеля 20 Ом (для cat. 3) 12,5 Ом (для cat.5)
Классы питания 0-3 0-4

Третье поколение описано стандартом IEEE 802.3bt.

Устройства, третьего поколения PoE позволяют обеспечить электропитание мощностью до 51 Вт по одному кабелю.

Примечание. Для питания устройств с использованием технологий стандарта IEEE 802.3bt. задействованы все восемь проводников кабеля современной витой пары (кат. 5 и выше), в то время как для первых двух поколений можно обойтись только четырьмя.

Если говорить о совместимости, то устройства PoE обратно совместимы — более мощное питающее устройство стандарта 802.3bt может использоваться для более старых потребителей PoE и PoE+ (802.3af, и 802.3at).


Терминология: End-span и Mid-Span

End-span — устройство обеспечивающее подачу электропитания от начала кабельной
линии.

Классический пример: коммутатор IP телефонии обеспечивает электропитание небольшой сети стационарных телефонов в пределах офиса.

Другой пример — система видеонаблюдения на небольшом складе, где видеокамеры получает электропитание от коммутатора через PoE

Обычно в таких системах не предусмотрено дополнительных устройств для усиления питающего сигнала.

Mid-span — когда питающее устройство, подключается не с начала кабельной линии, а дополнительно между коммутатором и конечным устройством. Например, питание видеокамеры через инжектор, который включается после коммутатора в промежуточном кроссовом шкафу.

Ещё немного терминологии:


  • PSE (Power Source Equipment) — питающее оборудование.
  • PD (Powered Device) — питаемое устройство.

Может питающее устройство понять, какое подключили клиентское устройство: с PoE или без?

Если речь идёт об End-span, например, о коммутаторе, все происходит не просто, а очень просто. Источник питания, например, коммутатор с портами PoE включает подачу питания для данного порта только в том случае, если подключенное устройство (например, точка доступа) поддерживает технологию PoE.

Как это работает?


  1. В начале выполняется проверка: поддерживает ли устройство-клиент питание через PoE. Подается напряжение от 2,8 до 10Bольт, определяется входное сопротивление. В случае, когда полученные результаты можно признать удовлетворительными для питания чрез PoE, питающее устройство переходит к следующему этапу.
  2. Питающее устройство определяет требуемую мощность для питания устройства-клиента, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от уровня потребления устройствам присваивается класс: от 0 до 4.

Однако если речь идёт о недорогих устройствах Mid-Span, включаемых после обычного сетевого оборудования (без PoE), здесь всё не так радужно. В таких случаях обычно в линию подаётся постоянное питание с фиксированными параметрами, а проверка на предмет: «Какое устройство находится на другом конце линии?», — не производится.


А что делать, когда нужно подключить устройства без поддержки PoE, а розетки для адаптера электропитания не предусмотрено?

Для таких ситуаций служит Passive PoE с использованием PoE сплиттера.

В этом случае источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по свободным проводникам витой пары при помощи PoE сплиттера.

PoE сплиттер разделяет поступающий по витой паре сигнал на данные и питание (12В-24В). Таким образом становится возможным подать питание и интегрировать в существующую инфраструктуру устройство без поддержки PoE. При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать мощность источника питания, и его потребителя.


А если наоборот? Необходимо подключить PD (клиентское устройство с PoE) к обычному сетевому оборудованию?

Для питания клиентских устройств с PoE, можно использовать PoE инжектор, который и предназначен для подачи в сетевой кабель дополнительного электропитания.

PoE инжектор имеет на входе разъём RJ45 и разъем для подключения к источнику питания. На выходе у него единственный разъем RJ45 с PoE.

PoE инжектор принимает стандартный сетевой сигнал и приводит «инъекцию» электропитания в линию для сетевого подключения, что позволяет подключить на выходе устройство c PoE.

Рисунок 2. Zyxel PoE инжектор PoE12-HP


Какие требования к кабелю?

Для подключения при питании через PoE используется витая пара не ниже cat.5e.

Важно. Проводники должны быть медными, а не омедненными, толщиной не менее 0,51 мм (24 AWG). Сопротивление в проводниках не должно превышать 9,38Ом/100 м.

Обычно на практике рекомендуют не использовать кабели длиной более 75м, хотя стандарты 802.3af и 802.3at говорят о поддержке 100м. В случае с Passive PoE практические рекомендации носят ещё более пессимистичный характер — реальная длина кабеля для нормальной работы не должна превышать 60м.

Однако специальные коммутаторы, например, управляемые GS1350 Extended Range Essentials могут поддерживать устройства на расстоянии 250м при скорости 10Mb/s.

Рисунок 3. Иллюстрация работы Extended Range.


Что такое защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)?

В любой протяженной электрической цепи существует угроза возникновения краткосрочных импульсов, вызванных накоплением заряда (увеличения разности потенциала — перенапряжения) с последующим разрядом. Ниже приводятся причины возникновения коротких импульсов перенапряжений.


  • Удар молнии поблизости от объекта, в том числе в молниеотвод вызывает электрический импульс и электромагнитное возмущение, что создает наведенную ЭДС в кабеле.
  • Накопление статического электричества, вызванное ионизацией воздуха и другими внешними явлениями, приводит к появлению импульсов статического напряжения, способных вывести из строя оборудование.
  • Перенапряжения вследствие коммутаций и переключений оборудования, например, коммутация патчкордов в кроссовой, включение дополнительных устройств питания, включение и отключение мощной нагрузки приводит к возникновению переходных процессов в электрических цепях с резкими скачками напряжения импульсного характера, что может привести к выходу из строя оборудования.

Примечание. Из-за ряда причин: удар молнии поблизости от объекта во время грозы, а также ионизации воздуха и накопления атмосферного электричества перед грозой такой вид защиты иногда называют «грозозащита». Не следует путать данный термин с термином «молниезащита» — то есть с защитой от непосредственного удара молнии.

Для предотвращения подобных угроз применяются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Существует два варианта защиты (УЗИП): приобретение и установка внешних устройств и встраивание защиты в устройства с PoE.


Ну и напоследок ответ на вопрос: какие устройства выбрать?


Выбор питающего устройства

Когда говорят о выборе устройства-источника для питания PoE, имеют в виду end-span, и обычно это коммутатор. Коммутатор — самый используемый вариант, они применяются и в IP телефонии, и видеонаблюдении, и при развешивании точек доступа, и при расстановке всевозможных датчиков охранных систем, контроллеров СКУД и так далее.

Тут важно учитывать несколько факторов:


  1. Совместимость сверху вниз. То есть более современное устройство, поддерживающее последний стандарт IEEE 802.3bt может использоваться для подключения и питания более старых устройств. А вот наоборот — нет.
  2. Удаленность PD (питаемых устройств). Помимо длины, которая есть «здесь и сейчас», стоит задуматься о будущем. Например, если будет расширяться складская территория, или намечается переезд офиса. Лучше заложить некоторый запас характеристик «на перспективу».
  3. Управление устройствами. Помимо варианта ««зайти» на коммутатор и вручную выключить-включить питание», существуют и другие возможности управления, например, с использованием протокола LLDP для видеокамер.
  4. Защита от импульсных перенапряжений (УЗИП) и других вредных факторов.

У Zyxel есть коммутаторы, которые советуют всем указанным выше требованиям. Это модели новой серии GS1350. Мы уже писали о них ранее Данная серия изначально позиционировалась как «Смарт-управляемые коммутаторы для систем видеонаблюдения» Однако они без проблем применяются и для других случаев, например, для питания телефонов, точек доступа и других устройств с PoE.

Рисунок 4. Специализированный управляемый коммутатор PoE GS1350-26HP.

Неуправляемые коммутаторы серии GS1300 также являются неплохим выбором. Подборку специализированных коммутаторов от Zyxel можно посмотреть на рисунке 5.

Рисунок 5. Модельный ряд управляемых и неуправляемых коммутаторов с поддержкой PoE от Zyxel.


Выбор устройства-потребителя

Обычно при выборе конечных устройств ориентируются на их потребительские характеристики, например, на качество картинки при выборе видеокамеры, поддержке Wi-Fi стандартов при выборе точек доступа и так далее.

Однако электропитание также накладывает свой отпечаток. Имеет смысл учитывать следующие факторы:


  1. Экономичность устройства.
  2. Возможности управления.
  3. Цена и качество.

Важно! Несмотря на заявленную совместимость сверху вниз не стоит 100% уповать на эту возможность. В хорошем проекте источник питания и потребители должны поддерживать один стандарт, желательно самый актуальный, иметь полную совместимость, приобретаться в расчёте на использование новых технологий, например, Wi-Fi 6. Переделка целого куска инфраструктуры, гордо именуемая «модернизацией», чаще всего обходится дороже, чем некоторые дополнительные затраты на этапе внедрения.


Полезные ссылки

IP-камеры PoE, особые требования и бесперебойная работа — сводим всё воедино

Точки доступа Wi-Fi 6: NWA110AX,
WAX650S и WAX510D

Специальные управляемые коммутаторы серии GS1350 и неуправляемые GS1300 на сайте Zyxel

Страница на официально сайте Zyxel PoE инжектор PoE12-HP

Сравнение коммутаторов серии GS1350

PoE — питаемся по витой паре

Стандарты питания от PoE до PoE++, внедрение и методы проверки

Power over Ethernet что это и зачем нужно?

внедрение, тестирование портов коммутаторов, инжекторов, Ethernet сети

Power over Ethernet (PoE) представляет собой технологию, обеспечивающую подачу электрической энергии вместе с данными по сетевой инфраструктуре Ethernet. Впервые технология PoE была разработана для упрощения развертывания телефонов VoIP и исключения необходимости в дополнительном источнике электропитания на самом телефоне. С тех пор данная технология играет важную роль в увеличении числа подключенных к сети устройств, особенно в тех случаях, когда в месте установки таких устройств сложно или дорого установить дополнительные электрические розетки. Технология PoE обеспечивает расширение сетей Wi-Fi за счет использования активных точек доступа и систем IP-наблюдения за счет использования активных камер. С учетом прогнозируемого роста числа устройств IoT (Интернета вещей) в сочетании с недавно утвержденными в стандарте 802.3bt (4PPoE) более высокими уровнями мощности правильность функционирования систем PoE становится критически важной.

Когда передачу данных и подачу электропитания обеспечивает единая кабельная инфраструктура, без хорошего проектирования и правильных методов проверки многое может пойти не так. Обязательными условиями для беспрепятственного развертывания являются глубокие знания спецификаций электропитания и передачи данных для развертываемых устройств, а также понимание характеристик существующей или новой кабельной инфраструктуры, которая будет использоваться для соединения устройств и источников электропитания.

В этой статье описывается технология PoE, включая недавно принятую спецификацию IEEE 802.3bt, также называемую PoE++ или 4PPoE (PoE по четырем парам). Здесь можно будет найти ответы на следующие вопросы:

  • Как работает технология PoE?
  • Каковы особенности развертывания систем PoE, особенно при увеличении потребности в электрической мощности?
  • Существуют ли стандартные проверенные методики для проверки и устранения неисправностей во время развертывания?

Типы оборудования PoE

Прежде чем погрузиться в рассмотрение технологии PoE, важно уяснить несколько ключевых терминов:

Термин

Определение

PSE (Power Source Equipment / Питающее оборудование)

Это устройство, которое обеспечивает подачу электропитания. Устройство PSE может быть либо End-Span, либо Mid-Span (смотрите ниже).

PD (Powered Device / Питаемое устройство)

Это устройство, получающее электропитание от системы PoE.

End-Span

Источник электропитания End-Span – это обычно сетевой коммутатор или инжектор, который обеспечивает подачу электропитания от конца кабельной линии.

Mid-Span

Источник электропитания Mid-Span – это устройство (обычно PoE инжектор), которое обеспечивает питание PoE из середины кабельной линии, и находится между сетевым коммутатором и устройством PD.

Кабельная инфраструктура

Технология PoE использует кабели типа «витая пара» для соединения между устройствами PSE и PD. Сечение и материал кабеля и соединительного оборудования (например, патч-панели) влияют на потерю мощности.

На рисунке ниже показаны конфигурации электропитания End-Span и Mid-Span для PSE. Оборудование End-Span обычно используется в новых установках, когда необходимы и другие обновления коммутатора (например, переход на технологию 1000-BaseT). Развертывание коммутатора PoE обеспечит более удобную подачу электропитания в вашей сети и добавит меньше потенциальных точек неисправностей и сложностей, чем в случае конфигурации Mid-Span.

Конфигурация Mid-Span используется, когда коммутатор, пусть и не поддерживающий технологию PoE, заменять нежелательно, а в сеть необходимо добавить только подачу электропитания, обычно с помощью PoE инжектора. При использовании абсолютно пассивного источника электропитания Mid-Span в линии передачи данных максимальное расстояния между коммутатором и устройством PD по-прежнему должно быть менее 100 метров. Некоторые источники Mid-Span могут получать электропитание от оконечного устройства PoE и работать как повторитель сигнала для увеличения расстояния между устройством PD и коммутатором за пределы установленного ограничения в 100 метров.

Типы источников PSE.

Power Source Equipment (PSE), e.g. Switch

Питающее оборудование, например, коммутатор

Powered Device (PD)), e.g. VoIP Phone

Питаемое устройство, например, телефон VoIP

Switch with no PoE

Коммутаторы без PoE

PoE Injector (PSE)

Источник PoE (устройство PSE)

Стандарты и совместимость PoE

С течением времени стандарты PoE эволюционировали, обеспечивая подачу все более высокой мощности для удовлетворения требований новых приложений. Это привело к появлению сложного многообразия продуктов PoE, как основывающихся на стандартах, так и являющихся достандартными реализациями. Эти многочисленные реализации различаются функционально, предлагаемыми уровнями напряжения, уровнями мощности, управлением подачей питания и классификацией. Из-за большого разнообразия представленного на рынке оборудования PSE и PD бремя выбора правильного оборудования и проверки совместимости ложится на потребителя. Требующие более высокой электрической мощности устройства PD, например, камеры PTZ с подогревом для систем уличного видеонаблюдения, отличаются тем, что имеют изменяющиеся требования к электропитанию, например, для режимов ожидания и активного состояния. Успешное развертывание систем PoE требует от установщика понимания этого многообразия и учета максимальной мощности, необходимой устройствам PD.

Ниже расписаны четыре типа PoE, заданные стандартом IEEE. Новый стандарт IEEE 802.3bt обеспечивает наивысший уровень максимальной мощности, подходящий для электропитания киосков и освещения. Существуют также нестандартные реализации PoE, такие как подача питания 12 или 24 В постоянного тока для камер видеонаблюдения и точек доступа конкретного производителя.

Характеристика / Стандарт (тип PoE)

IEEE 802.3af (тип 1) PoE

IEEE 802.3at / PoE+ (тип 2)

UPOE / 802.3bt (тип 3) PoE++

802.3bt (тип 4) PoE++

Выходная мощность PSE [Вт]

15,4

30

60

90

Мощность на устройстве PD [Вт]

12,95

25,5

51

71,3

Выходное напряжение на PSE [В]

44 - 57

50 - 57

50 - 57

52 - 57

Напряжение на устройстве PD [В]

37 - 57

42,5 - 57

42,5 - 57

41,1 - 57

Максимальный ток в паре [мА]

350

600

600

960

 

Вопросы развертывания PoE

Общее преимущество технологии PoE заключается в упрощении развертывания подключаемых к сети устройств. При развертывании системы PoE необходимо учитывать принцип доставки, типы/классы и управление электропитанием.

Доставка электроэнергии

Для подачи электропитания постоянного тока на поддерживающие технологию PoE устройства используются две или четыре витые пары стандартного кабеля Ethernet. Питание PoE подается по проводникам передачи данных путем приложения к каждой паре синфазного напряжения. Поскольку в витой паре Ethernet для передачи данных используется дифференциальная сигнализация, это не помешает передаче данных, пока соблюдаются следующие правила:

  1. Электропитание PoE подается по витой паре кабеля через разъем RJ45 в соответствии со схемой разводки проводов, определенной в стандарте IEEE 802.3 Ethernet.
  2. Напряжения на двух проводниках в паре имеют одинаковый уровень и полярность.
  3. На электропитание PoE распространяются те же ограничения по расстоянию, что и для стандартного кабельного канала: 100 метров или 328 футов.

Если для подачи электропитания PoE используются только две из четырех пар, и это пары 1-2 и 3-6, в стандарте IEEE такая схема называется Alternative А. Поскольку для 10BASE-T или 100BASE-TX необходимы только две из четырех пар, электропитание может передаваться по неиспользуемым проводникам кабеля, например, 4-5 и 7-8. В стандартах IEEE это называется Alternative B. Технологию PoE также можно использовать со стандартами Ethernet 1000BASE-T и 10GBase-T, когда для передачи данных используются все четыре пары. Позволяющие передавать более высокую электрическую мощность 4-парные системы PoE используют все четыре пары кабеля, как для электропитания, так и для передачи данных. В следующей таблице подробно показано, как электропитание подается по парам. Пары, по которым будет передаваться электрическая мощность, определяет источник PSE.

Подробная информация об организации подачи электропитания:

Контакт на коммутаторе

TIA/EIA-568 Разводка T568B

TIA/EIA-568 Разводка T568A

10/100 Режим B

10/100 Режим A

1000 (1 гигабит) Режим B

1000 (1 гигабит) Режим A

1000 (1 гигабит) UPOE / 802. 3bt

1

Белый / оранжевый

Белый / зеленый

Rx+

 

Rx+

DC+

TxRx A+

 

TxRx A+

DC+

TxRx A+

DC+

2

Оранжевый

Зеленый

Rx-

 

Rx-

DC+

TxRx A-

 

TxRx A-

DC+

TxRx A-

DC+

3

Белый / зеленый

Белый / оранжевый

Tx+

 

Tx+

DC-

TxRx B+

 

TxRx B+

DC-

TxRx B+

DC-

4

Синий

Синий

 

DC+

 

 

TxRx C+

DC+

TxRx C+

 

TxRx C+

DC+

5

Белый / синий

Белый / синий

 

DC+

 

 

TxRx C-

DC+

TxRx C-

 

TxRx C-

DC+

6

Зеленый

Оранжевый

Tx-

 

Tx-

DC-

TxRx B-

 

TxRx B-

DC-

TxRx B-

DC-

7

Белый / коричневый

Белый / коричневый

 

DC-

 

 

TxRx D+

DC-

TxRx D+

 

TxRx D+

DC-

8

Коричневый

Коричневый

 

DC-

 

 

TxRx D-

DC-

TxRx D-

 

TxRx D-

DC-

Заманчиво передвинуть границу расстояния за пределы 100 метров, указанных в стандарте IEEE, когда единственной альтернативой является добавление питания переменного тока на устройстве PD или промежуточном коммутаторе / инжекторе. Хотя это и не рекомендуется, сетевой тестер позволяет проверить канал передачи данных, и в этих обстоятельствах все еще доступна максимальная мощность.

Типы и классы PoE

Стандарты PoE изменялись со временем для удовлетворения растущих потребностей питаемых устройств (PD) в электропитании. Созданный в 2003 году оригинальный стандарт IEEE 802.3af обеспечивает подачу электропитания постоянного тока мощностью до 13 Вт на каждое устройство. Обновленный в 2009 году стандарт IEEE 802.3at, также известный как PoE Plus (PoE+), обеспечивает электрическую мощность до 25,5 Вт. В собственной реализации UPOE компании Cisco для увеличения электрической мощности на устройстве PD до 51 Вт использовались все четыре пары кабеля. С принятием стандарта IEEE 802.3bt в настоящее время существует девять возможных классов мощности для четырех классов источников PSE. Для распознавания требований и возможностей электропитания между источниками PSE и устройствами PD используются различные схемы установления связи и согласования. В следующей таблице показаны тип PoE, мощность, пары и управляющий стандарт для каждого класса мощности.

Разделение уровней мощности по классу и типу:

Класс мощности

Тип PoE

Мощность на источнике (PSE)

Мощность на устройстве (PD)

Количество пар

Стандарт IEEE

0

1

15,4 Вт

13,0 Вт

2

802.3af

1

1

4 Вт

3,84 Вт

2

802. 3af

2

1

7 Вт

6,49 Вт

2

802.3af

3

1

15,4 Вт

13 Вт

2

802.3af

4

2

30 Вт

25,5 Вт

2

802. 3at

5

3

45 Вт

40 Вт

4

802.3bt

6

3

60 Вт

51 Вт (4 пары)

4

802.3bt

7

4

75 Вт

62 Вт (4 пары)

4

802. 3bt

8

4

90 Вт

71,3 Вт (4 пары)

4

802.3bt

Управление электропитанием

На многих источниках PSE максимальная доступная мощность самого устройства ограничивает общее количество портов, через которые может подаваться электропитание. Например, для устройств PD класса 4 требуется 30 Вт на выходе источника PSE, а 48-портовый коммутатор PoE типа 2 должен поддерживать мощность до 1440 Вт. Добавление стандарта 802.3bt и 90 Вт на порт источника PSE потребовало бы электрической мощности 4320 Вт только для той части коммутатора, которое обеспечивает питание PoE. Многие коммутаторы с функцией PoE поддерживают меньшую мощность, что делает необходимым управление электропитанием. Управление электропитанием усложняет перемещение, добавление и изменение, а также устранение неисправностей. Некоторые источники PSE позволяют устанавливать разные уровни приоритета для каждого порта. Когда к источнику PSE подключается устройство PD, PSE проверяет его класс и резервирует определенную мощность из своего доступного запаса электрической мощности. Когда источник PSE достигает своего предела мощности, следующее устройство PD, которое запрашивает больше мощности, чем доступно на источнике PSE, все еще можно подключить, если порт подключения имеет более высокий приоритет, чем другие порты. Единственный способ гарантировать, что запрошенная мощность может быть предоставлена на порту, состоит в том, чтобы проверить это.

Проверка PoE

Существует много точек, в которых при подаче электропитания PoE могут возникать неисправности. Это и порты коммутаторов и PoE инжекторов, а также в самой Ethernet сети. Тем более что многие кабельные инфраструктуры существовали еще до развертывания технологии PoE или при использовании только маломощного стандарта 802. 3af. Благодаря использованию двух дополнительных пар и увеличению тока до 960 мА на пару доступная для устройств PD электрическая мощность увеличилась по сравнению со стандартом 802.3af в пять раз. А это говорит об использовании кабельной инфраструктуры так, как никогда раньше.

Horizontal Cabling

Горизонтальная кабельная проводка

Patch Cable 2

Патч-кабель 2

Powered Device (PD)

Питаемое устройство (PD)

Patch Panel

Патч-панель

Switch (PSE)

Коммутатор (источник PSE)

Patch Cable 1

Патч-кабель 1

Изображенная выше система подачи электропитания PoE имеет много точек, в которых могут возникать неисправности.

  • Правильно ли настроен коммутатор (или PoE инжектор) для подачи запрошенной электрической мощности на правильные порты. Если коммутатор настроен правильно, нет ли у него каких-либо ограничений по электрической мощности?
  • Обычно между источником PSE и устройством PD имеется два патч-кабеля. Имеют ли кабели правильную категорию, размер и состав?
  • Имеют ли разъемы RJ-45 100-процентное соединение на всех 8 контактах?
  • Имеет ли горизонтальная кабельная проводка надлежащую категорию, размер, материал проводника и экран? Правильно ли подключены пары кабелей на задней стороне патч-панели и на настенной розетке? Высокая температура, например, при плотной прокладке кабелей или в подвесном потолке с осветительными приборами, может приводить к снижению тока в кабеле.
  • Совместимо ли устройство PD с источником PSE? Помимо согласования класса оборудования существует еще два разных протокола (LLDP и CDP), которые можно использовать для согласования дополнительной мощности.

Наилучшим способом гарантировать всю необходимую электрическую мощность на существующих и будущих устройствах PD является функциональная проверка возможности получения на устройстве PD максимальной запрошенной мощности.

Поиск неисправностей PoE с помощью Netscout LinkRunner G2

На приведенной ниже блок-схеме показаны основные этапы поиска неисправностей питания PoE с помощью сетевого тестера LinkRunner G2 (LR-G2).

Configure tester to the desired PD power level

Настройте тестер на желаемый уровень мощности устройства PD

TEST

Тестировать

YES

Да

NO

Нет

Received Class match Requested Class?

Принимаемый класс совпадает с запрошенным классом?

Is the power present under load?

Присутствует ли питание под нагрузкой?

Are you on the right port?

Вы выбрали правильный порт?

Success

The switch and cabling is verified

Успешно

Коммутатор/инжектор и кабельная проводка проверены

Retest at the switch to eliminate horizontal cabling

Повторите тестирование на коммутаторе, чтобы исключить горизонтальную кабельную проводку

Switch is not capable or not provisioned for the requested class

Коммутатор не способен соответствовать или не предназначен для требуемого класса

Re-patch to correct port

Подключитесь к  правильному порту

Выполнение этих шагов позволит локализовать причину проблемы. Netscout LinkRunner G2 (LR-G2) настраивается на любой из девяти классов мощности для эмуляции любого устройства PD. Наличие тестера PoE, который включает в себя активные измерения сети, такие как скорость передачи / дуплексный режим, обнаружение портов, VLAN, помогает убедиться с оконечной точки кабеля в том, что вы находитесь на правильном порту коммутатора.

Во время согласования мощности тестер отобразит запрошенный класс, полученный класс и тип PSE. После согласования мощности LinkRunner G2 измеряет напряжение без нагрузки, используемые пары и полярность. Знание пар и полярности полезно при обнаружении и устранении неисправностей в PSE Mid-Span. При наличии нестандартного электропитания PoE тестер показывает напряжение (обычно 12 или 24 В), пары и полярность.

Единственный способ проверить источник электропитания и кабельную систему – это нагрузить ее, подобно автомобильному аккумулятору в холодный день. Запатентованная система измерения TruePower генерирует нагрузку, подобную запуску автомобиля. Чтобы обеспечить полную мощность на устройстве PD, тестер будет увеличивать свою нагрузку до максимального уровня класса. При полной нагрузке LR-G2 снова измеряет напряжение, чтобы убедиться в превышении напряжением на устройстве PD минимально допустимого уровня. На приведенной ниже иллюстрации видно, что удалось подать мощность 71 Вт, а напряжение упало до 49,6 В, что означает потерю в кабеле 5,3 В. При использовании более длинных или менее качественных кабелей напряжение может упасть ниже указанного в спецификации.

TruePower нагружает цепь, подвергая напряжению коммутаторы, коммутационные и горизонтальные кабели и патч-панели для проверки полной мощности перед установкой устройств PD. Это позволит сетевым установщикам и техническим специалистам быть уверенными, что устройство PD будет работать на требуемом уровне мощности.

Видео обзор тестирования POE при помощи различных измерительных приборов

Выводы

Технология PoE позволяет экономить средства, когда необходимо развертывать разнообразные сетевые устройства в самых разных местах. Особенно, когда организовать локальный источник электропитания для устройства дорого и неудобно. С принятием стандарта 802.3bt (4PPoE), который задает доступную на устройстве PD мощность до 71 Вт, прогнозируется рост числа и разнообразия устройств PoE, включая цифровые системы освещения, автоматизацию зданий и вывески.

Для обеспечения надежности и совместимости системы особое внимание необходимо уделить ее проектированию, выбору оборудования (PSE и PD), а также целостности и совместимости новой и существующей кабельной инфраструктуры. Проведение необходимых испытаний и использование системы документирования дают неоспоримые преимущества на этапах развертывания и обслуживания системы. Выбор правильного инструмента для установщиков и обслуживающего персонала, а также разработка и выполнение процедуры проверки и документирования параметров системы PoE увеличит ваши шансы на успех.

См. видео - "Правильный подход к внедрению PoE. Тестирование дисбаланса сопротивления (DCRU)"

 

 

Посмотреть:

  • Цены на кабельные тестеры (LAN тестеры)
  • Цены на сетевые тестеры
  • Цены на тестеры для сертификации СКС
  • Цены WiFi анализаторы

 

Подпишитесь на рассылку новых материалов!

Имя

E-mail *

Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения


См. также:


Power over Ethernet (PoE) — Satom

  • Сообщение от Сатомы
  • Категории Технический блог
  • Дата 11 апреля 2019 г.

Этот урок PoE взят из нашего онлайн-курса «Основы ИТ-сетей», стоимость которого составляет всего 79,99 долларов США.

Power over Ethernet (PoE) сочетает в себе как передачу данных, так и передачу питания для удаленных устройств по одному кабелю, что устраняет необходимость прокладки отдельного кабеля Ethernet для питания устройства.

Технология PoE, все чаще используемая для VOIP-телефонов, беспроводных точек доступа (WAP) и IP-камер, устраняет необходимость в ближайшей розетке для этих питаемых устройств и позволяет использовать один кабель для передачи данных и электропитания. PoE также используется в умных домах для управления, а светодиодное освещение, датчики, панели управления, часы и мощные PoE могут использоваться даже для зарядки аккумуляторов ноутбуков.

Основы ИТ-сети

USB также имеет эту возможность, PoE отличается тем, что подходит для кабеля длиной до 100 м и использует стандартный разъем RJ45 и сетевой кабель.

Питание PoE обеспечивается сетевым коммутатором/маршрутизатором или инжектором PoE.

 

Разводка кабеля Ethernet RJ45 для питания PoE

Как работает PoE?

Для сетевого кабеля передачи данных не требуются все 8 проводов, содержащихся в кабеле, для подключения данных. Таким образом, неиспользуемая пара проводов используется для передачи напряжения постоянного тока (DC) на конечное устройство.

Сетевой кабель Ethernet имеет 8 проводов, синий и бело-синий провода (контакты 4 и 5) используются для положительного напряжения (V+), а для отрицательного напряжения (V-) используются белые/коричневые и коричневые провода (контакты 7). и 8 на штекере RJ45).

Обучение работе с волоконной оптикой

Напряжение PoE составляет от 44 до 57 В постоянного тока. Обычно в большинстве устройств используется напряжение 48 В.

Существуют различные варианты PoE, и все они определены в стандарте IEEE 802.3af, первоначально разработанном в 2003 году. Теперь есть стандарт PoE, PoE+, который обеспечивает большую мощность для конечного устройства, PPoE и PPoE типа 4. В таблице ниже показаны различия между различными стандартами.

PoE Напряжение, мощность, сопротивление и типы кабелей

 

Сетевой кабель RJ45 Цветовой код

 

Обучение цифровому радио

Power over Ethernet (PoE) Часто задаваемые вопросы

Нужен ли Power over Ethernet (PoE) специальный кабель?

Нет, Power over Ethernet (PoE) сочетает в себе как передачу данных, так и передачу энергии для удаленных устройств по одному кабелю, что устраняет необходимость прокладывать отдельный кабель для питания устройства.

Какое напряжение используется для питания через Ethernet (PoE)?

48 В постоянного тока, питание через Ethernet (PoE) подается на кабель при напряжении от 44 до 57 вольт постоянного тока в зависимости от спецификации, и обычно в большинстве устройств используется 48 вольт.

Какие пары проводов используются для питания через Ethernet (PoE)?

Кабель Ethernet имеет восемь проводов. Синий и бело-синий провода (контакты 4 и 5) используются для положительного напряжения (V+), а для отрицательного напряжения (V-) используются бело-коричневый и коричневый провода (контакты 7 и 8 на разъеме RJ45).

Satoms

Satoms является ведущим провайдером онлайн-курсов, специализирующихся на технических курсах и курсах HSE.

Предыдущий пост

Основы морской стабилизированной антенны

11 апреля 2019 г.

Следующий пост

Этапы зарядки солнечной батареи

18 октября 2019 г.

Объяснение

POE — понимание и использование Power over Ethernet

 

0016

Мифы и заблуждения

POE — это недавно разработанная технология, и многие люди откладывают ее внедрение из-за множества противоречивой или устаревшей информации, доступной по этому вопросу. Вот наиболее распространенные заблуждения:

POE имеет проблемы совместимости. Не так. Это правда, что на заре POE для подачи питания по сетевым кабелям использовалось множество самодельных и проприетарных схем. Однако по мере роста популярности POE стандарт IEEE 802.3af получил всеобщее признание, а это означает, что гарантируется совместимость между всем современным оборудованием POE.

POE требует знаний в области электротехники. Опять же, ранние реализации ad-hoc могли потребовать тщательного проектирования, но IEEE 802.3af POE предназначен для обеспечения надежной работы в любой конфигурации, которая была бы возможна с обычным Ethernet. Все, что нужно сделать пользователю, это подключить сеть как обычно, а оборудование позаботится о подаче электроэнергии.

POE требует специальной проводки. Вовсе нет, одни и те же кабели — Cat 5e, Cat 6 и т. д. — и разъемы типа «RJ45» используются как для обычных локальных сетей, так и для локальных сетей с поддержкой PoE.

Питание принудительно подается на устройства. Это заблуждение удивительно распространено, однако важно помнить, что номинальная мощность, указанная производителями, является верхним пределом и не является фиксированной. Подключение 5-ваттной камеры к 15-ваттному инжектору не приводит к потере где-то 10-ваттной мощности; камера просто потребляет столько электроэнергии, сколько ей нужно.

Высокомощное POE

Стандарт 802.3af POE подходит для сетевых устройств, которым требуется около 13 Вт электроэнергии, но многим устройствам на рынках, которые приняли POE, требуется чуть больше. Конечно, сетевой кабель и разъемы могут выдерживать большую мощность, но мощные системы POE были проприетарными и не всегда обратно совместимыми с обычным 802.3af POE.

По этой причине IEEE ввела новый стандарт для увеличения доступной мощности: 802.3at или POE Plus . POE Plus имеет следующие особенности:

Увеличенная электрическая мощность — POE Plus почти удваивает количество электроэнергии, доступной для питаемых устройств, до 25,5 Вт.

Совместимость с 802.3af POE — коммутаторы и инжекторы POE Plus распознают устройства с питанием 802. 3af и активируют для них POE в обычном режиме. Устройства с питанием POE Plus также могут быть подключены к коммутаторам или инжекторам 802.3af POE, и предполагается, что они должны соответствующим образом ограничивать потребляемую ими мощность.

Интеллектуальное составление бюджета мощности - 802.3at включает возможности для источников питания и устройств с питанием для связи друг с другом для согласования допустимой электрической мощности.


POE Plus означает, что более полный спектр сетевого оборудования теперь может питаться от POE, включая IP-камеры с нагревателями/вентиляторами и многоканальные беспроводные точки доступа.

Обратите внимание, что 802.3at существует наряду со стандартом 802.3af; это не заменяет его. 802.3af по-прежнему будет использоваться большинством устройств Power over Ethernet в обозримом будущем.

Как работает POE?

Сетевые кабели, такие как Cat 5e и Cat 6, состоят из восьми проводов, расположенных в виде четырех витых пар . В 10 и 100BASE-T Ethernet две из этих пар используются для отправки информации, и они известны как пары данных . Две другие пары не используются и называются запасными парами (Gigabit Ethernet использует все четыре пары).

Поскольку электрические токи текут по петле, для подачи питания по кабелю требуются два проводника. POE рассматривает каждую пару как отдельный проводник и может использовать либо две пары данных, либо две запасные пары для передачи электрического тока.

Питание через Ethernet подается на кабель при напряжении от 44 до 57 вольт постоянного тока, обычно используется 48 вольт. Это относительно высокое напряжение обеспечивает эффективную передачу энергии по кабелю, но при этом достаточно низкое, чтобы его можно было считать безопасным.

Это напряжение безопасно для пользователей, но оно может повредить оборудование, не предназначенное для приема POE. Таким образом, до того, как коммутатор POE или промежуточное устройство (известный как PSE , для оборудования источника питания ) сможет подать питание на подключенную IP-камеру или другое оборудование (известное как PD , для устройства с питанием ), он должен выполнять процесс обнаружения подписи .

Обнаружение сигнатуры использует более низкое напряжение для обнаружения характерной сигнатуры IEEE-совместимых PD (сопротивление 25 кОм). Как только эта сигнатура обнаружена, PSE знает, что можно безопасно применять более высокие напряжения.

Классификация следует за этапом обнаружения подписи и является необязательным процессом. Если PD отображает классификационную сигнатуру, это позволяет PSE узнать, сколько энергии требуется для работы, как одно из трех классы мощности . Это означает, что PSE с ограниченным общим бюджетом мощности могут эффективно его распределять. Классы мощности POE следующие:

Класс мощности POE 1 2 3
Доступная мощность PSE 4,0 Вт 7,0 Вт 15,4 Вт
Максимальная мощность устройства 3,84 Вт 6,49 Вт 12,95 Вт


Разница между мощностью, отдаваемой PSE, и мощностью, получаемой PD, учитывает мощность, которая теряется в виде тепла в кабеле. Если PD не отображает подпись, это класс 0 , и ему должно быть выделено максимум 12,95 Вт.

Оборудование POE Plus имеет класс мощности 4 . Если обычный источник 802.3af POE обнаружит этот класс, он просто включит питание, как если бы это было устройство класса 0. Однако PSE 802.3at не только распознает PD как устройство POE Plus, но и повторит этап классификации как сигнал для PD, подключенного к источнику питания с полной доступной мощностью POE Plus. (Теоретически PD также должен иметь возможность запрашивать дополнительную мощность, обмениваясь данными по сетевому каналу.) PSE POE Plus могут подавать до 30 Вт, а доступная мощность устройства составляет 25,5 Вт.

Завершающим этапом после обнаружения и классификации вновь подключенного устройства является включение питания: источник питания 48 В подключается к кабелю с помощью PSE, чтобы PD мог работать. После включения PSE продолжает отслеживать, какой электрический ток он подает на PD, и отключает питание кабеля, если потребляется слишком много или недостаточно энергии.


Learn more

Корзина
товаров: 0 на сумму 0.00 руб.

Стеллажи Тележки Шкафы Сейфы Разное

Просмотр галереи

 

Новости

Сделаем красиво и недорого

На протяжении нескольких лет работы в области складского хозяйства нашими специалистами было оснащено немало складов...

08.11.2018

Далее

 

С Новым годом!

Коллектив нашей компании поздравляет всех с Наступающим Новым 2012 годом!

02.12.2018

Далее

 

Работа с клиентом

Одним из приоритетов компании является сервис обслуживания клиентов. На примере мы расскажем...

01.11.2018

Далее

 

Все новости
 


 

© 2007-2019. Все права защищены
При использовании материалов, ссылка обязательна.
стеллажи от СТ-Интерьер (г.Москва) – изготовление металлических стеллажей.
Электронная почта: [email protected]
Карта сайта