1. Introduzione
PoE è anche chiamato Power over LAN (PoL) o Active Ethernet, a volte indicato in breve come Power over Ethernet.Questa è la specifica standard più recente che utilizza i cavi di trasmissione Ethernet standard esistenti per trasmettere dati e alimentazione allo stesso tempo e mantiene la compatibilità con i sistemi e gli utenti Ethernet esistenti.Lo standard IEEE 802.3af è un nuovo standard basato sul POE del sistema Power-over-Ethernet.Aggiunge standard correlati per l'alimentazione diretta tramite cavi di rete sulla base di IEEE 802.3.Si tratta di un'estensione dello standard Ethernet esistente e del primo standard internazionale per la distribuzione dell'energia.standard.
IEEE ha iniziato a sviluppare lo standard nel 1999 e i primi fornitori partecipanti sono stati 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel e National Semiconductor.Tuttavia, la mancanza di questo standard ha limitato l’espansione del mercato.Fino al giugno 2003, l'IEEE approvava lo standard 802.3af, che specificava chiaramente gli elementi di rilevamento e controllo dell'alimentazione nei sistemi remoti e connetteva router, switch e hub a telefoni IP, sistemi di sicurezza e reti locali wireless tramite cavi Ethernet.Il metodo di alimentazione per punti e altre apparecchiature è regolamentato.Lo sviluppo di IEEE 802.3af coinvolge gli sforzi di numerosi esperti aziendali, il che consente anche di testare completamente lo standard.
Tipico sistema Power over Ethernet.Posizionare l'attrezzatura dello switch Ethernet nell'armadio di cablaggio e utilizzare un hub mid-span con un hub di alimentazione per fornire alimentazione al doppino intrecciato della LAN.All'estremità del doppino, l'alimentatore viene utilizzato per alimentare telefoni, punti di accesso wireless, fotocamere e altri dispositivi.Per evitare interruzioni di corrente è possibile utilizzare l'UPS.
2 principio
Il cavo di rete standard di categoria 5 ha quattro coppie di doppini intrecciati, ma solo due di essi vengono utilizzati in 10M BASE-T e 100M BASE-T.IEEE80 2.3af consente due utilizzi.Quando il pin inattivo viene utilizzato per l'alimentazione, i pin 4 e 5 sono collegati come polo positivo e i pin 7 e 8 sono collegati come polo negativo.
Quando il pin dati viene utilizzato per l'alimentazione, l'alimentazione CC viene aggiunta al punto medio del trasformatore di trasmissione, il che non influisce sulla trasmissione dei dati.In questo modo la coppia 1, 2 e la coppia 3, 6 possono avere qualsiasi polarità.
La norma non consente l'applicazione contemporanea delle due condizioni sopra indicate.Le apparecchiature di alimentazione PSE possono fornire un solo utilizzo, ma le apparecchiature di applicazione di potenza PD devono essere in grado di adattarsi ad entrambe le situazioni contemporaneamente.La norma prevede che l'alimentazione sia solitamente di 48 V, 13 W.È relativamente facile per le apparecchiature PD fornire una conversione da 48 V a bassa tensione, ma allo stesso tempo dovrebbe avere una tensione di sicurezza di isolamento di 1500 V.
3 parametri
Un sistema POE completo comprende due parti: apparecchiatura di alimentazione (PSE) e apparecchiatura di alimentazione (PD).Il dispositivo PSE è un dispositivo che fornisce alimentazione al dispositivo client Ethernet, ed è anche il gestore dell'intero processo di alimentazione Ethernet POE.Il dispositivo PD è un carico PSE che accetta alimentazione, ovvero il dispositivo client del sistema POE, come telefoni IP, telecamere di sicurezza di rete, AP e molti altri dispositivi Ethernet, come PDA o caricabatterie per telefoni cellulari (infatti, qualsiasi potenza non supera i 13 W (il dispositivo può ottenere la potenza corrispondente dalla presa RJ45).I due si basano sullo standard IEEE 802.3af e stabiliscono una connessione tramite la connessione PD, il tipo di dispositivo, il livello di consumo energetico e altre informazioni del dispositivo ricevente e, su questa base, il PD viene alimentato dal PSE tramite Ethernet.
I principali parametri caratteristici dell'alimentatore del sistema di alimentazione standard POE sono:
1. La tensione è compresa tra 44 V e 57 V, con un valore tipico di 48 V.
2. La corrente massima consentita è 550 mA e la corrente iniziale massima è 500 mA.
3. La corrente di funzionamento tipica è 10-350 mA e la corrente di rilevamento del sovraccarico è 350-500 mA.
4. In condizioni di assenza di carico, la corrente massima richiesta è 5 mA.
5. Fornire tre livelli di requisiti di energia elettrica da 3,84 a 12,95 W per le apparecchiature PD, il massimo non supera 13 W.(Si noti che i livelli PD 0 e 4 non vengono visualizzati e non devono essere utilizzati.)
4 processo di lavoro
Quando si organizzano apparecchiature terminali di alimentazione PSE in una rete, il processo di funzionamento di POE Power over Ethernet è mostrato di seguito.
1. Rilevazione
All'inizio, il dispositivo PSE emette una tensione molto piccola sulla porta finché non rileva che il collegamento del terminale del cavo è un dispositivo di ricezione che supporta lo standard IEEE 802.3af.
2. Classificazione dei dispositivi PD
Quando viene rilevato il PD del dispositivo terminale ricevente, il dispositivo PSE può classificare il dispositivo PD e valutare la perdita di potenza richiesta dal dispositivo PD.
Durante il periodo di avvio di un tempo configurabile (generalmente inferiore a 15μs), il dispositivo PSE inizia ad alimentare il dispositivo PD da una bassa tensione fino a fornire un'alimentazione di 48 V CC.
4. Alimentazione
Fornisce un'alimentazione stabile e affidabile da 48 V CC per le apparecchiature PD per soddisfare il consumo energetico delle apparecchiature PD che non supera i 15,4 W.
5. Spegnere
Se il dispositivo PD è disconnesso dalla rete, il PSE interromperà rapidamente (solitamente entro 300-400 ms) l'alimentazione del dispositivo PD e ripeterà il processo di rilevamento per rilevare se il terminale del cavo è collegato al dispositivo PD.
5 metodo di alimentazione
Lo standard PoE definisce due metodi per utilizzare i cavi di trasmissione Ethernet per trasmettere alimentazione CC a dispositivi compatibili con POE:
1.Intervallo medio
Utilizzare le coppie di fili non utilizzati nel cavo Ethernet per trasmettere l'alimentazione CC.Viene utilizzato tra gli switch ordinari e le apparecchiature terminali di rete.Può fornire alimentazione all'apparecchiatura terminale di rete tramite il cavo di rete.Midspan PSE (apparecchiatura di alimentazione midspan) è una speciale apparecchiatura di gestione dell'alimentazione, solitamente assemblata con l'interruttore.Ha due jack RJ45 corrispondenti a ciascuna porta, uno è collegato allo switch con un cavo corto e l'altro è collegato al dispositivo remoto.
Fine arco
La corrente continua viene trasmessa contemporaneamente sul filo centrale utilizzato per la trasmissione dei dati e la sua trasmissione utilizza una frequenza diversa dal segnale dati Ethernet.Il corrispondente Endpoint PSE (apparecchiatura di alimentazione terminale) dispone di uno switch Ethernet, router, hub o altra apparecchiatura di commutazione di rete che supporta la funzione POE.È prevedibile che End-Span verrà promosso rapidamente.Questo perché la trasmissione di dati e potenza Ethernet utilizza una coppia comune, eliminando la necessità di impostare una linea dedicata per la trasmissione di potenza indipendente.Questo vale solo per cavi a 8 conduttori e lo standard corrispondente RJ- La presa 45 è particolarmente significativa.
6 sviluppo
PowerDsine, un produttore di chip power-over-Ethernet, terrà una riunione IEEE per presentare formalmente uno standard di "power-over-Ethernet ad alta potenza", che supporterà l'alimentazione di laptop e altri dispositivi.PowerDsine presenterà un white paper, suggerendo che l'ingresso 48v standard 802.3af e il limite di potenza disponibile di 13w dovrebbero essere raddoppiati.Oltre ai computer portatili, il nuovo standard potrebbe anche alimentare schermi a cristalli liquidi e videotelefoni.Il 30 ottobre 2009, IEEE ha emesso un nuovo standard 802.3at, che stabilisce che POE può fornire una potenza maggiore, che supera i 13 W e può raggiungere i 30 W!