1. Wstęp
PoE jest również nazywane Power over LAN (PoL) lub Active Ethernet, czasami określanym w skrócie jako Power over Ethernet.Jest to najnowsza specyfikacja standardu, która wykorzystuje istniejące standardowe kable transmisyjne Ethernet do jednoczesnego przesyłania danych i zasilania, zachowując jednocześnie kompatybilność z istniejącymi systemami Ethernet i użytkownikami.Standard IEEE 802.3af to nowy standard oparty na POE systemu Power-over-Ethernet.Dodaje powiązane standardy dotyczące bezpośredniego zasilania poprzez kable sieciowe w oparciu o IEEE 802.3.Jest rozwinięciem istniejącego standardu Ethernet i pierwszym międzynarodowym standardem dystrybucji energii.standard.
IEEE rozpoczęło opracowywanie standardu w 1999 r., a pierwszymi dostawcami uczestniczącymi w tym standardzie były 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel i National Semiconductor.Jednakże brak tego standardu ogranicza rozwój rynku.Do czerwca 2003 roku IEEE zatwierdziło standard 802.3af, który jasno określał elementy wykrywania i kontroli zasilania w systemach zdalnych oraz routery, przełączniki i koncentratory podłączone do telefonów IP, systemów bezpieczeństwa i bezprzewodowych sieci lokalnych za pomocą kabli Ethernet.Sposób zasilania punktów i innych urządzeń jest regulowany.Rozwój IEEE 802.3af wymaga wysiłków wielu ekspertów firmy, co pozwala również na pełne przetestowanie standardu.
Typowy system zasilania przez Ethernet.Umieść przełącznik Ethernet w szafie z okablowaniem i użyj koncentratora średniej rozpiętości z koncentratorem zasilającym, aby zapewnić zasilanie skrętki sieciowej LAN.Na końcu skrętki zasilacz służy do zasilania telefonów, bezprzewodowych punktów dostępowych, kamer i innych urządzeń.Aby uniknąć przerw w dostawie prądu, można zastosować UPS.
2 zasada
Standardowy kabel sieciowy kategorii 5 składa się z czterech par skrętek, ale tylko dwie z nich są używane w pasmach 10M BASE-T i 100M BASE-T.IEEE80 2.3af umożliwia dwa zastosowania.Gdy do zasilania używany jest pin biegu jałowego, piny 4 i 5 są połączone jako biegun dodatni, a piny 7 i 8 są połączone jako biegun ujemny.
Gdy pin danych jest używany do zasilania, zasilanie prądem stałym jest dodawane do punktu środkowego transformatora transmisyjnego, co nie ma wpływu na transmisję danych.W ten sposób para 1, 2 i para 3, 6 mogą mieć dowolną polaryzację.
Norma nie dopuszcza jednoczesnego stosowania powyższych dwóch warunków.Sprzęt zasilający PSE może zapewnić tylko jedno zastosowanie, ale sprzęt zasilający PD musi być w stanie dostosować się do obu sytuacji jednocześnie.Norma określa, że zasilanie wynosi zazwyczaj 48V, 13W.Sprzęt PD stosunkowo łatwo jest zapewnić konwersję napięcia 48 V na niskie napięcie, ale jednocześnie powinien mieć bezpieczne napięcie izolacji wynoszące 1500 V.
3 parametry
Kompletny system POE składa się z dwóch części: sprzętu zasilającego (PSE) i sprzętu zasilającego (PD).Urządzenie PSE jest urządzeniem zasilającym urządzenie klienckie Ethernet, a także pełniącym funkcję menadżera całego procesu zasilania POE Ethernet.Urządzenie PD to obciążenie PSE, które akceptuje zasilanie, czyli urządzenie klienckie systemu POE, takie jak telefony IP, sieciowe kamery bezpieczeństwa, punkty dostępowe i wiele innych urządzeń Ethernet, takich jak PDA lub ładowarki do telefonów komórkowych (w rzeczywistości dowolna moc nie przekracza 13W. Urządzenie może uzyskać odpowiednią moc z gniazda RJ45).Obydwa opierają się na standardzie IEEE 802.3af i ustanawiają połączenie poprzez połączenie PD, typ urządzenia, poziom zużycia energii i inne informacje o urządzeniu odbierającym energię, i na tej podstawie PD jest zasilany przez PSE przez Ethernet.
Główne parametry charakterystyczne zasilania systemu zasilania w standardzie POE to:
1. Napięcie mieści się w przedziale od 44 V do 57 V, typowa wartość wynosi 48 V.
2. Maksymalny dopuszczalny prąd wynosi 550 mA, a maksymalny prąd rozruchowy wynosi 500 mA.
3. Typowy prąd roboczy wynosi 10-350 mA, a prąd detekcji przeciążenia wynosi 350-500 mA.
4. W warunkach bez obciążenia maksymalny wymagany prąd wynosi 5 mA.
5. Zapewnij trzy poziomy zapotrzebowania na moc elektryczną od 3,84 ~ 12,95 W dla urządzeń PD, maksymalna moc nie przekracza 13 W.(Należy pamiętać, że poziomy PD 0 i 4 nie są wyświetlane i nie należy ich używać.)
4 proces pracy
Podczas układania w sieci końcowych urządzeń zasilających PSE, poniżej przedstawiono proces działania POE Power over Ethernet.
1. Wykrywanie
Na początku urządzenie PSE podaje na port bardzo małe napięcie, dopóki nie wykryje, że na końcówce kabla znajduje się urządzenie odbierające energię, które obsługuje standard IEEE 802.3af.
2. Klasyfikacja urządzeń WNZ
Po wykryciu wyładowań niezupełnych odbiorczego urządzenia końcowego, urządzenie PSE może sklasyfikować urządzenie wyładowań niezupełnych i ocenić straty mocy wymagane przez urządzenie wyładowań niezupełnych.
Podczas rozruchu o konfigurowalnym czasie (zwykle krótszym niż 15 μs) urządzenie PSE zaczyna zasilać urządzenie PD od niskiego napięcia, aż do zapewnienia zasilania 48 V DC.
4. Zasilanie
Zapewnia stabilne i niezawodne zasilanie 48 V DC dla sprzętu PD, aby sprostać poborowi mocy sprzętu PD nieprzekraczającemu 15,4 W.
5. Wyłącz
Jeśli urządzenie PD zostanie odłączone od sieci, PSE szybko (zwykle w ciągu 300-400 ms) przestanie zasilać urządzenie PD i powtórzy proces wykrywania, aby sprawdzić, czy końcówka kabla jest podłączona do urządzenia PD.
5 metoda zasilania
Standard PoE definiuje dwie metody wykorzystania kabli transmisyjnych Ethernet do przesyłania prądu stałego do urządzeń kompatybilnych z POE:
1.Średnia rozpiętość
Użyj nieużywanych, wolnych par przewodów w kablu Ethernet do przesyłania zasilania prądem stałym.Stosuje się go pomiędzy zwykłymi przełącznikami a urządzeniami końcowymi sieci.Może dostarczać energię do końcowych urządzeń sieciowych za pośrednictwem kabla sieciowego.Midspan PSE (sprzęt zasilający średniej klasy) to specjalny sprzęt do zarządzania energią, zwykle łączony z przełącznikiem.Posiada dwa gniazda RJ45 odpowiadające każdemu portowi, jedno podłączane jest do przełącznika za pomocą krótkiego kabla, a drugie do urządzenia zdalnego.
Rozpiętość końcowa
Prąd stały przesyłany jest jednocześnie przewodem rdzeniowym służącym do transmisji danych, a jego transmisja wykorzystuje inną częstotliwość niż sygnał danych Ethernet.Odpowiedni punkt końcowy PSE (urządzenie zasilania terminala) ma przełącznik Ethernet, router, koncentrator lub inny sprzęt przełączający sieć obsługujący funkcję POE.Można przewidzieć, że End-Span będzie szybko promowany.Dzieje się tak dlatego, że transmisja danych i zasilania w sieci Ethernet wykorzystuje wspólną parę, co eliminuje potrzebę tworzenia dedykowanej linii do niezależnej transmisji mocy.Dotyczy to tylko kabli 8-żyłowych i odpowiadającego im standardu RJ. Szczególnie istotne jest gniazdo 45.
6 rozwój
PowerDsine, producent chipów typu Power-over-Ethernet, zorganizuje spotkanie IEEE w celu formalnego przedstawienia standardu „Power-over-Ethernet dużej mocy”, który będzie obsługiwał zasilanie laptopów i innych urządzeń.PowerDsine przedstawi białą księgę sugerującą, że należy podwoić standardowe napięcie wejściowe 48 V 802.3af i limit dostępnej mocy 13 W.Oprócz komputerów przenośnych nowy standard może zasilać także wyświetlacze ciekłokrystaliczne i wideofony.30 października 2009 roku IEEE wydało najnowszy standard 802.3at, który stanowi, że POE może zapewnić większą moc, która przekracza 13W i może osiągnąć 30W!