1. Εισαγωγή
Το PoE ονομάζεται επίσης Power over LAN (PoL) ή Active Ethernet, που μερικές φορές αναφέρεται ως Power over Ethernet για συντομία.Αυτή είναι η πιο πρόσφατη τυπική προδιαγραφή που χρησιμοποιεί υπάρχοντα τυπικά καλώδια μετάδοσης Ethernet για τη μετάδοση δεδομένων και ισχύος ταυτόχρονα, και διατηρεί τη συμβατότητα με τα υπάρχοντα συστήματα Ethernet και τους χρήστες.Το πρότυπο IEEE 802.3af είναι ένα νέο πρότυπο που βασίζεται στο POE του συστήματος Power-over-Ethernet.Προσθέτει σχετικά πρότυπα για άμεση τροφοδοσία μέσω καλωδίων δικτύου με βάση το IEEE 802.3.Είναι μια επέκταση του υπάρχοντος προτύπου Ethernet και του πρώτου διεθνούς προτύπου για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.πρότυπο.
Η IEEE άρχισε να αναπτύσσει το πρότυπο το 1999 και οι πρώτοι προμηθευτές που συμμετείχαν ήταν οι 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel και National Semiconductor.Ωστόσο, η έλλειψη αυτού του προτύπου έχει περιορίσει την επέκταση της αγοράς.Μέχρι τον Ιούνιο του 2003, η IEEE ενέκρινε το πρότυπο 802.3af, το οποίο καθόριζε σαφώς στοιχεία ανίχνευσης και ελέγχου ισχύος σε απομακρυσμένα συστήματα και συνδεδεμένους δρομολογητές, διακόπτες και διανομείς σε τηλέφωνα IP, συστήματα ασφαλείας και ασύρματα τοπικά δίκτυα μέσω καλωδίων Ethernet.Ρυθμίζεται η μέθοδος παροχής ρεύματος για σημεία και άλλο εξοπλισμό.Η ανάπτυξη του IEEE 802.3af περιλαμβάνει τις προσπάθειες πολλών ειδικών της εταιρείας, γεγονός που επιτρέπει επίσης την πλήρη δοκιμή του προτύπου.
Τυπική τροφοδοσία μέσω συστήματος Ethernet.Τοποθετήστε τον εξοπλισμό διακόπτη Ethernet στην ντουλάπα καλωδίωσης και χρησιμοποιήστε έναν διανομέα μεσαίου ανοίγματος με έναν διανομέα τροφοδοσίας για την παροχή ρεύματος στο συνεστραμμένο ζεύγος του LAN.Στο τέλος του συνεστραμμένου ζεύγους, το τροφοδοτικό χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία τηλεφώνων, σημείων ασύρματης πρόσβασης, φωτογραφικών μηχανών και άλλων συσκευών.Για την αποφυγή διακοπών ρεύματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί UPS.
2 αρχή
Το τυπικό καλώδιο δικτύου κατηγορίας 5 έχει τέσσερα ζεύγη συνεστραμμένων ζευγών, αλλά μόνο δύο από αυτά χρησιμοποιούνται σε l0M BASE-T και 100M BASE-T.Το IEEE80 2.3af επιτρέπει δύο χρήσεις.Όταν η ακίδα αδράνειας χρησιμοποιείται για τροφοδοσία ρεύματος, οι ακίδες 4 και 5 συνδέονται ως θετικός πόλος και οι ακίδες 7 και 8 συνδέονται ως αρνητικός πόλος.
Όταν η ακίδα δεδομένων χρησιμοποιείται για τροφοδοσία, το τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος προστίθεται στο μέσο του μετασχηματιστή μετάδοσης, το οποίο δεν επηρεάζει τη μετάδοση δεδομένων.Με αυτόν τον τρόπο, το ζεύγος 1, 2 και το ζεύγος 3, 6 μπορούν να έχουν οποιαδήποτε πολικότητα.
Το πρότυπο δεν επιτρέπει την ταυτόχρονη εφαρμογή των δύο παραπάνω συνθηκών.Ο εξοπλισμός τροφοδοσίας PSE μπορεί να παρέχει μόνο μία χρήση, αλλά ο εξοπλισμός εφαρμογής ισχύος PD πρέπει να μπορεί να προσαρμοστεί και στις δύο καταστάσεις ταυτόχρονα.Το πρότυπο ορίζει ότι η παροχή ρεύματος είναι συνήθως 48V, 13W.Είναι σχετικά εύκολο για τον εξοπλισμό PD να παρέχει μετατροπή 48V σε χαμηλή τάση, αλλά ταυτόχρονα θα πρέπει να έχει μια τάση ασφαλείας μόνωσης 1500V.
3 παραμέτρους
Ένα πλήρες σύστημα POE περιλαμβάνει δύο μέρη: εξοπλισμός παροχής ρεύματος (PSE) και εξοπλισμός τροφοδοσίας (PD).Η συσκευή PSE είναι μια συσκευή που τροφοδοτεί με ρεύμα τη συσκευή πελάτη Ethernet και είναι επίσης ο διαχειριστής ολόκληρης της διαδικασίας τροφοδοσίας Ethernet POE.Η συσκευή PD είναι ένα φορτίο PSE που δέχεται ρεύμα, δηλαδή η συσκευή πελάτη του συστήματος POE, όπως τηλέφωνα IP, κάμερες ασφαλείας δικτύου, AP και πολλές άλλες συσκευές Ethernet, όπως PDA ή φορτιστές κινητών τηλεφώνων (στην πραγματικότητα, οποιαδήποτε ισχύς δεν υπερβαίνει τα 13 W Η συσκευή μπορεί να πάρει την αντίστοιχη ισχύ από την πρίζα RJ45).Και οι δύο βασίζονται στο πρότυπο IEEE 802.3af και δημιουργούν μια σύνδεση μέσω της σύνδεσης PD, του τύπου συσκευής, του επιπέδου κατανάλωσης ενέργειας και άλλων πληροφοριών της συσκευής λήψης ισχύος, και σε αυτή τη βάση, το PD τροφοδοτείται από το PSE μέσω του Ethernet.
Οι κύριες χαρακτηριστικές παράμετροι τροφοδοσίας του τυπικού συστήματος τροφοδοσίας POE είναι:
1. Η τάση είναι μεταξύ 44V και 57V, με τυπική τιμή 48V.
2. Το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα είναι 550 mA και το μέγιστο ρεύμα εκκίνησης είναι 500 mA.
3. Το τυπικό ρεύμα εργασίας είναι 10-350mA και το ρεύμα ανίχνευσης υπερφόρτωσης είναι 350-500mA.
4. Σε συνθήκες χωρίς φορτίο, το μέγιστο απαιτούμενο ρεύμα είναι 5 mA.
5. Παρέχετε τρία επίπεδα απαιτήσεων ηλεκτρικής ισχύος 3,84 ~ 12,95 W για εξοπλισμό PD, το μέγιστο δεν υπερβαίνει τα 13 W.(Λάβετε υπόψη ότι τα επίπεδα PD 0 και 4 δεν εμφανίζονται και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται.)
4 διαδικασία εργασίας
Κατά την τακτοποίηση τερματικού εξοπλισμού τροφοδοσίας PSE σε ένα δίκτυο, η διαδικασία εργασίας του POE Power over Ethernet φαίνεται παρακάτω.
1. Ανίχνευση
Στην αρχή, η συσκευή PSE εξάγει μια πολύ μικρή τάση στη θύρα έως ότου ανιχνεύσει ότι η σύνδεση του τερματικού καλωδίου είναι μια συσκευή λήψης ισχύος που υποστηρίζει το πρότυπο IEEE 802.3af.
2. Ταξινόμηση συσκευών PD
Όταν ανιχνευτεί το PD της τερματικής συσκευής λήψης, η συσκευή PSE μπορεί να ταξινομήσει τη συσκευή PD και να αξιολογήσει την απώλεια ισχύος που απαιτείται από τη συσκευή PD.
Κατά τη διάρκεια της περιόδου εκκίνησης ενός διαμορφώσιμου χρόνου (γενικά λιγότερο από 15μs), η συσκευή PSE αρχίζει να τροφοδοτεί τη συσκευή PD από χαμηλή τάση έως ότου παρέχει τροφοδοσία 48 V DC.
4. Τροφοδοτικό
Παρέχει σταθερή και αξιόπιστη ισχύ 48 V DC για εξοπλισμό PD για την κάλυψη της κατανάλωσης ενέργειας του εξοπλισμού PD που δεν υπερβαίνει τα 15,4 W.
5. Απενεργοποιήστε
Εάν η συσκευή PD αποσυνδεθεί από το δίκτυο, το PSE θα σταματήσει γρήγορα (συνήθως εντός 300-400ms) να τροφοδοτεί τη συσκευή PD και θα επαναλάβει τη διαδικασία ανίχνευσης για να εντοπίσει εάν το τερματικό του καλωδίου είναι συνδεδεμένο στη συσκευή PD.
5 μέθοδος τροφοδοσίας
Το πρότυπο PoE ορίζει δύο μεθόδους για τη χρήση καλωδίων μετάδοσης Ethernet για τη μετάδοση ισχύος DC σε συσκευές συμβατές με POE:
1.Μεσαίο διάστημα
Χρησιμοποιήστε τα αχρησιμοποίητα ζεύγη καλωδίων αδράνειας στο καλώδιο Ethernet για μετάδοση ρεύματος συνεχούς ρεύματος.Χρησιμοποιείται μεταξύ συνηθισμένων μεταγωγέων και τερματικού εξοπλισμού δικτύου.Μπορεί να παρέχει ρεύμα στον τερματικό εξοπλισμό δικτύου μέσω του καλωδίου δικτύου.Το Midspan PSE (εξοπλισμός τροφοδοσίας μεσαίου ανοίγματος) είναι ένας ειδικός εξοπλισμός διαχείρισης ισχύος, που συνήθως τοποθετείται μαζί με τον διακόπτη.Διαθέτει δύο υποδοχές RJ45 που αντιστοιχούν σε κάθε θύρα, η μία συνδέεται με το διακόπτη με ένα κοντό καλώδιο και η άλλη είναι συνδεδεμένη στην απομακρυσμένη συσκευή.
End-Span
Το συνεχές ρεύμα μεταδίδεται ταυτόχρονα στο καλώδιο πυρήνα που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων και η μετάδοσή του χρησιμοποιεί διαφορετική συχνότητα από το σήμα δεδομένων Ethernet.Το αντίστοιχο Endpoint PSE (τερματικός εξοπλισμός τροφοδοσίας ρεύματος) διαθέτει διακόπτη Ethernet, δρομολογητή, διανομέα ή άλλο εξοπλισμό μεταγωγής δικτύου που υποστηρίζει τη λειτουργία POE.Είναι προβλέψιμο ότι το End-Span θα προωθηθεί γρήγορα.Αυτό συμβαίνει επειδή τα δεδομένα Ethernet και η μετάδοση ισχύος χρησιμοποιούν ένα κοινό ζεύγος, το οποίο εξαλείφει την ανάγκη δημιουργίας μιας αποκλειστικής γραμμής για ανεξάρτητη μετάδοση ισχύος.Αυτό ισχύει μόνο για καλώδια 8 πυρήνων και το αντίστοιχο πρότυπο RJ- Η υποδοχή 45 είναι ιδιαίτερα σημαντική.
6 ανάπτυξη
Η PowerDsine, ένας κατασκευαστής τσιπ power-over-Ethernet, θα πραγματοποιήσει μια συνάντηση IEEE για να υποβάλει επίσημα ένα πρότυπο «υψηλής ισχύος-over-Ethernet», το οποίο θα υποστηρίζει τροφοδοσία για φορητούς υπολογιστές και άλλες συσκευές.Το PowerDsine θα υποβάλει μια λευκή βίβλο, προτείνοντας ότι η τυπική είσοδος 48v 802.3af και το όριο διαθέσιμης ισχύος 13w θα πρέπει να διπλασιαστούν.Εκτός από τους φορητούς υπολογιστές, το νέο πρότυπο μπορεί επίσης να τροφοδοτεί οθόνες υγρών κρυστάλλων και τηλέφωνα βίντεο.Στις 30 Οκτωβρίου 2009, η IEEE εξέδωσε ένα νεότερο πρότυπο 802.3at, το οποίο ορίζει ότι η POE μπορεί να παρέχει υψηλότερη ισχύ, η οποία υπερβαίνει τα 13 W και μπορεί να φτάσει τα 30 W!