1. Introdução
PoE também é chamado de Power over LAN (PoL) ou Active Ethernet, às vezes chamado de Power over Ethernet, abreviadamente.Esta é a especificação padrão mais recente que utiliza cabos de transmissão Ethernet padrão existentes para transmitir dados e energia ao mesmo tempo e mantém a compatibilidade com os sistemas e usuários Ethernet existentes.O padrão IEEE 802.3af é um novo padrão baseado no POE do sistema Power-over-Ethernet.Acrescenta padrões relacionados para fornecimento direto de energia através de cabos de rede com base no IEEE 802.3.É uma extensão do padrão Ethernet existente e o primeiro padrão internacional para distribuição de energia.padrão.
O IEEE começou a desenvolver o padrão em 1999, e os primeiros fornecedores participantes foram 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel e National Semiconductor.Porém, a falta desse padrão vem restringindo a expansão do mercado.Até junho de 2003, o IEEE aprovou o padrão 802.3af, que especificava claramente itens de detecção e controle de energia em sistemas remotos e conectava roteadores, switches e hubs a telefones IP, sistemas de segurança e redes locais sem fio por meio de cabos Ethernet.O método de fornecimento de energia para pontos e outros equipamentos é regulamentado.O desenvolvimento do IEEE 802.3af inclui os esforços de muitos especialistas da empresa, o que também permite que o padrão seja totalmente testado.
Sistema típico de energia sobre Ethernet.Coloque o equipamento do switch Ethernet no armário de fiação e use um hub intermediário com um hub de alimentação para fornecer energia ao par trançado da LAN.No final do par trançado, a fonte de alimentação é usada para alimentar telefones, pontos de acesso sem fio, câmeras e outros dispositivos.Para evitar quedas de energia, o UPS pode ser usado.
2 princípio
O cabo de rede padrão Categoria 5 possui quatro pares de pares trançados, mas apenas dois deles são usados em 10M BASE-T e 100M BASE-T.IEEE80 2.3af permite dois usos.Quando o pino inativo é usado para fonte de alimentação, os pinos 4 e 5 são conectados como pólo positivo e os pinos 7 e 8 são conectados como pólo negativo.
Quando o pino de dados é usado para alimentação, a fonte de alimentação CC é adicionada ao ponto médio do transformador de transmissão, o que não afeta a transmissão de dados.Desta forma, o par 1, 2 e o par 3, 6 podem ter qualquer polaridade.
A norma não permite a aplicação das duas condições acima ao mesmo tempo.O equipamento de alimentação PSE só pode fornecer uma utilização, mas o equipamento de aplicação de energia PD deve ser capaz de se adaptar a ambas as situações ao mesmo tempo.A norma estipula que a fonte de alimentação normalmente é de 48V, 13W.É relativamente fácil para o equipamento PD fornecer conversão de 48V para baixa tensão, mas ao mesmo tempo deve ter uma tensão de segurança de isolamento de 1500V.
3 parâmetros
Um sistema POE completo inclui duas partes: equipamento de fonte de alimentação (PSE) e equipamento de fonte de alimentação (PD).O dispositivo PSE é um dispositivo que fornece energia ao dispositivo cliente Ethernet e também é o gerenciador de todo o processo de fornecimento de energia Ethernet POE.O dispositivo PD é uma carga PSE que aceita energia, ou seja, o dispositivo cliente do sistema POE, como telefones IP, câmeras de segurança de rede, APs e muitos outros dispositivos Ethernet, como PDAs ou carregadores de celulares (na verdade, qualquer potência não exceda 13W. O dispositivo pode obter a potência correspondente do soquete RJ45).Os dois são baseados no padrão IEEE 802.3af e estabelecem uma conexão através da conexão PD, tipo de dispositivo, nível de consumo de energia e outras informações do dispositivo receptor de energia, e com base nisso, o PD é alimentado pelo PSE através da Ethernet.
Os principais parâmetros característicos da fonte de alimentação do sistema de fonte de alimentação padrão POE são:
1. A tensão está entre 44V e 57V, com valor típico de 48V.
2. A corrente máxima permitida é 550mA e a corrente máxima de partida é 500mA.
3. A corrente de trabalho típica é 10-350mA e a corrente de detecção de sobrecarga é 350-500mA.
4. Em condições sem carga, a corrente máxima necessária é 5mA.
5. Fornece três níveis de requisitos de energia elétrica de 3,84 ~ 12,95 W para equipamentos PD, o máximo não excede 13 W.(Observe que os níveis PD 0 e 4 não são exibidos e não devem ser usados.)
4 processo de trabalho
Ao organizar o equipamento terminal de fonte de alimentação PSE em uma rede, o processo de funcionamento do POE Power over Ethernet é mostrado abaixo.
1. Detecção
No início, o dispositivo PSE emite uma tensão muito pequena na porta até detectar que a conexão do terminal do cabo é um dispositivo receptor de energia que suporta o padrão IEEE 802.3af.
2. Classificação do dispositivo PD
Quando o PD do dispositivo terminal receptor é detectado, o dispositivo PSE pode classificar o dispositivo PD e avaliar a perda de energia exigida pelo dispositivo PD.
Durante o período de inicialização de um tempo configurável (geralmente inferior a 15 μs), o dispositivo PSE começa a fornecer energia ao dispositivo PD a partir de uma tensão baixa até fornecer uma fonte de alimentação de 48 Vcc.
4. Fonte de alimentação
Fornece energia estável e confiável de 48 Vcc para equipamentos PD para atender ao consumo de energia de equipamentos PD que não excede 15,4 W.
5. Desligue
Se o dispositivo PD for desconectado da rede, o PSE irá rapidamente (geralmente dentro de 300-400ms) parar de alimentar o dispositivo PD e repetir o processo de detecção para detectar se o terminal do cabo está conectado ao dispositivo PD.
5 método de fonte de alimentação
O padrão PoE define dois métodos para usar cabos de transmissão Ethernet para transmitir energia CC para dispositivos compatíveis com POE:
1. Médio período
Use os pares de fios inativos não utilizados no cabo Ethernet para transmitir energia CC.É usado entre switches comuns e equipamentos terminais de rede.Ele pode fornecer energia ao equipamento terminal de rede através do cabo de rede.Midspan PSE (equipamento de fonte de alimentação mid-span) é um equipamento especial de gerenciamento de energia, geralmente montado junto com o switch.Possui dois conectores RJ45 correspondentes a cada porta, um conectado ao switch com um cabo curto e o outro conectado ao dispositivo remoto.
Período final
A corrente contínua é transmitida simultaneamente no fio central utilizado para transmissão de dados, e sua transmissão utiliza uma frequência diferente do sinal de dados Ethernet.O Endpoint PSE (equipamento de fonte de alimentação terminal) correspondente possui um switch Ethernet, roteador, hub ou outro equipamento de comutação de rede que suporta a função POE.É previsível que o End-Span seja promovido rapidamente.Isso ocorre porque a transmissão de dados e energia Ethernet utiliza um par comum, o que elimina a necessidade de configurar uma linha dedicada para transmissão independente de energia.Isto é apenas para cabos de 8 núcleos e o padrão correspondente RJ- O soquete 45 é particularmente significativo.
6 desenvolvimento
PowerDsine, fabricante de chips Power-over-Ethernet, realizará uma reunião do IEEE para apresentar formalmente um padrão de “power-over-Ethernet”, que oferecerá suporte ao fornecimento de energia para laptops e outros dispositivos.A PowerDsine enviará um white paper, sugerindo que a entrada padrão 802.3af de 48 V e o limite de potência disponível de 13 W devem ser duplicados.Além dos notebooks, o novo padrão também poderá alimentar monitores de cristal líquido e videofones.Em 30 de outubro de 2009, o IEEE emitiu o mais novo padrão 802.3at, que estipula que o POE pode fornecer maior potência, que ultrapassa 13W e pode chegar a 30W!