1. Sissejuhatus
PoE-d nimetatakse ka Power over LAN-iks (PoL) või Active Ethernetiks, mida mõnikord nimetatakse ka lühidalt Power over Ethernetiks.See on uusim standardspetsifikatsioon, mis kasutab olemasolevaid standardseid Etherneti edastuskaableid andmete ja toite samaaegseks edastamiseks ning säilitab ühilduvuse olemasolevate Etherneti süsteemide ja kasutajatega.IEEE 802.3af standard on uus standard, mis põhineb Power-over-Ethernet süsteemi POE-l.See lisab standardid IEEE 802.3 alusel võrgukaablite kaudu otsese toiteallika jaoks.See on olemasoleva Etherneti standardi laiendus ja esimene rahvusvaheline energiajaotuse standard.standard.
IEEE alustas standardi väljatöötamist 1999. aastal ning varasemad osalenud müüjad olid 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel ja National Semiconductor.Selle standardi puudumine on aga piiranud turu laienemist.Kuni 2003. aasta juunini kiitis IEEE heaks standardi 802.3af, mis määratles selgelt kaugsüsteemide toite tuvastamise ja juhtimisüksused ning ühendas ruuterid, kommutaatorid ja jaoturid IP-telefonide, turvasüsteemide ja traadita kohtvõrkudega Etherneti kaablite kaudu.Punktide ja muude seadmete toiteallikas on reguleeritud.IEEE 802.3af arendus hõlmab paljude ettevõtte ekspertide jõupingutusi, mis võimaldab ka standardit täielikult testida.
Tüüpiline Etherneti süsteemi toide.Asetage Etherneti lüliti seadmed juhtmekappi ja kasutage LAN-i keerdpaari toiteks keskmise pikkusega jaoturit koos toitejaoturiga.Keerdpaari lõpus kasutatakse toiteallikat telefonide, traadita pääsupunktide, kaamerate ja muude seadmete toiteks.Elektrikatkestuste vältimiseks võib kasutada UPS-i.
2 põhimõte
Standardsel 5. kategooria võrgukaablil on neli paari keerdpaare, kuid l0M BASE-T ja 100M BASE-T puhul kasutatakse neist ainult kahte.IEEE80 2.3af võimaldab kahte kasutust.Kui toiteallikaks kasutatakse tühikäigutihvti, on kontaktid 4 ja 5 ühendatud positiivse poolusega ning kontaktid 7 ja 8 on ühendatud negatiivse poolusega.
Kui andmepistikut kasutatakse toiteallikaks, lisatakse alalisvoolu toiteallikas ülekandetrafo keskpunkti, mis ei mõjuta andmeedastust.Sel viisil võivad paarid 1, 2 ja paar 3, 6 olla mis tahes polaarsusega.
Standard ei luba kahe ülaltoodud tingimuse samaaegset rakendamist.Toiteallikaseade PSE saab pakkuda ainult ühte kasutust, kuid toiterakendusseade PD peab suutma kohaneda mõlema olukorraga korraga.Standard näeb ette, et toide on tavaliselt 48V, 13W.PD-seadmetel on suhteliselt lihtne pakkuda 48 V madalpingeks teisendust, kuid samal ajal peaks sellel olema 1500 V isolatsiooni ohutuspinge.
3 parameetrit
Täielik POE süsteem koosneb kahest osast: toiteseadmed (PSE) ja toiteallika seadmed (PD).PSE-seade on seade, mis varustab Etherneti klientseadet toitega ja on ühtlasi kogu POE Etherneti toiteallika protsessi haldur.PD-seade on PSE-koormus, mis võtab vastu toidet, st POE-süsteemi klientseade, nagu IP-telefonid, võrgu turvakaamerad, AP-d ja paljud teised Etherneti seadmed, nagu pihuarvutid või mobiiltelefonide laadijad (tegelikult, ükski võimsus ei ületa 13W Seade saab vastava võimsuse RJ45 pesast).Need kaks põhinevad IEEE 802.3af standardil ja loovad ühenduse PD-ühenduse, seadme tüübi, energiatarbimise taseme ja muu toite vastuvõtva seadme teabe kaudu ning selle põhjal toidab PD-d Etherneti kaudu PSE-lt.
POE standardse toitesüsteemi peamised toiteallika iseloomulikud parameetrid on:
1. Pinge on vahemikus 44 V kuni 57 V, tüüpiline väärtus on 48 V.
2. Maksimaalne lubatud vool on 550 mA ja maksimaalne käivitusvool on 500 mA.
3. Tüüpiline töövool on 10–350 mA ja ülekoormuse tuvastamise vool 350–500 mA.
4. Koormuseta tingimustes on maksimaalne nõutav vool 5mA.
5. Andke PD-seadmetele kolm elektrivõimsuse nõuete taset 3,84–12,95 W, maksimaalne võimsus ei ületa 13 W.(Pange tähele, et PD tasemeid 0 ja 4 ei kuvata ja neid ei tohiks kasutada.)
4 tööprotsess
PSE toiteallika lõppseadmete võrgus paigutamisel on allpool näidatud POE Power over Ethernet tööprotsess.
1. Tuvastamine
Alguses väljastab PSE seade pordis väga väikese pinge, kuni tuvastab, et kaabliklemmi ühendus on IEEE 802.3af standardit toetav toitevastuvõtuseade.
2. PD-seadmete klassifikatsioon
Kui vastuvõtva lõppseadme PD tuvastatakse, võib PSE-seade PD-seadme klassifitseerida ja hinnata PD-seadme nõutavat võimsuskadu.
Konfigureeritava aja (tavaliselt alla 15 μs) käivitusperioodi jooksul hakkab PSE-seade PD-seadmele toite andma madalpingest, kuni see annab 48 V alalisvoolu.
4. Toide
Tagab stabiilse ja usaldusväärse 48 V alalisvoolu PD-seadmetele, et rahuldada PD-seadmete energiatarbimist, mis ei ületa 15,4 W.
5. Lülitage toide välja
Kui PD-seade on võrgust lahti ühendatud, lõpetab PSE kiiresti (tavaliselt 300–400 ms jooksul) PD-seadme toiteallika ja kordab tuvastamisprotsessi, et tuvastada, kas kaabli klemm on PD-seadmega ühendatud.
5 toiteallika meetod
PoE standard määratleb kaks meetodit Etherneti edastuskaablite kasutamiseks alalisvoolu edastamiseks POE-ga ühilduvatele seadmetele:
1.Mid-span
Kasutage alalisvoolu edastamiseks Etherneti kaabli kasutamata tühikäigujuhtmepaare.Seda kasutatakse tavaliste kommutaatorite ja võrgu terminaliseadmete vahel.See võib võrgukaabli kaudu varustada võrgu lõppseadmeid.Midspan PSE (mid-span toiteallika seade) on spetsiaalne toitehaldusseade, mis on tavaliselt koos lülitiga.Sellel on kaks igale pordile vastavat RJ45 pistikut, üks on ühendatud lühikese kaabliga lülitiga ja teine on ühendatud kaugseadmega.
Lõppulatus
Alalisvool kantakse samaaegselt üle andmeedastuseks kasutataval südamikujuhtmel ja selle edastamine kasutab Etherneti andmesignaalist erinevat sagedust.Vastaval Endpoint PSE-l (terminali toiteallika seadmed) on Etherneti lüliti, ruuter, jaotur või muu võrgulülitusseade, mis toetab POE funktsiooni.On ette näha, et End-Span edutatakse kiiresti.Selle põhjuseks on asjaolu, et Etherneti andme- ja toiteedastus kasutavad ühist paari, mis välistab vajaduse luua sõltumatuks jõuülekandeks spetsiaalne liin.See on mõeldud ainult 8-sooneliste kaablite ja sobiva standardse RJ jaoks. Eriti oluline on 45 pistikupesa.
6 areng
PowerDsine, Power-over-Ethernet-kiibi tootja, korraldab IEEE koosoleku, et ametlikult esitada "suure võimsusega Etherneti kaudu" standard, mis toetab sülearvutite ja muude seadmete toiteallikat.PowerDsine esitab valge raamatu, milles soovitatakse 802.3af standardset 48 V sisendit ja 13 W saadaolevat võimsuspiirangut kahekordistada.Lisaks sülearvutitele võib uus standard toita ka vedelkristallkuvareid ja videotelefone.30. oktoobril 2009 andis IEEE välja uusima 802.3at standardi, mis näeb ette, et POE suudab pakkuda suuremat võimsust, mis ületab 13W ja võib ulatuda 30W-ni!