Как увеличить власть по сравнению с производительностью Ethernet?

Вы когда -нибудь думали, как увеличить власть по сравнению с производительностью Ethernet? В сегодняшней статье мы обсудим специальный тип кабеля Ethernet: кабель POE. Полное название этого кабеля называется Power Over Ethernet Cable. Мы обсудим, что такое кабель POE, источник питания, стандарты, меры предосторожности, связанные с кабелями POE, и как повысить мощность по сравнению с производительностью Ethernet.

 

1. Что такое По?

 

Традиционно источник питания и передача данных для устройств обрабатывались отдельно. Устройства, подключенные к EthernetПотеркабельдля передачи данных и кабеля питания для источника питания. Необходимость в кабелях питания всегда была ограничивающим фактором развертывания устройств, что требует от устройств, чтобы быть почти существующими розетками питания, либо отдельно укладку кабелей питания и розетки для устройств. Технология Power Over Ethernet (POE) решает эту дилемму и делает развертывание таких устройств намного более гибкими.

POE (Power Over Ethernet) относится к технологии, которая без каких-либо изменений в существующую инфраструктуру кабельной инфраструктуры Ethernet Cat5e может передавать сигналы данных на некоторые терминалы на основе IP (такие как IP-телефоны, точки доступа к беспроводной локальной сети AP, сетевые камеры и т. Д.), В то же время предоставляя постоянную (DC) мощность для таких устройств. POE также известен как власть над LAN (POL) или Active Ethernet, иногда просто называемый источником питания Ethernet. Это последняя стандартная спецификация, которая использует существующие кабели Ethernet для одновременного передачи данных и питания. Он поддерживает совместимость с существующими системами Ethernet и пользователями.

POE (Power Over Ethernet) источник питания - это технология, которая обеспечивает электроэнергию для устройств через кабели Ethernet. Это позволяет одновременная передача данных и питания по одному кабелю Ethernet, упрощая затраты на проводку и резку.

Если вы хотите использовать источник питания POE, рекомендуется использовать специализированные кабели POE. Эти кабели обычно имеют дополнительные медные провода, чтобы обеспечить питание устройствам. Кроме того, кабели POE обычно имеют более высокое качество и надежность, поскольку они специально разработаны и протестированы, чтобы обеспечить должным образом в средах Ethernet. Использование обычных кабелей Ethernet для источника питания POE может привести к нестабильному источнику питания, ослаблению сигналов и другим вопросам. Поэтому, если вам нужно использовать источник питания POE, лучше всего использовать специализированные кабели POE, чтобы обеспечить надежный источник питания и передачу данных.

 

2. poeПринцип и метод питания кабеля

 

СтандартныйCat5 Network CablesИмеют четыре пары скрученных проводов, но только две пары используются в 10-метровом базовом и 100-метровом Base-T. IEEE 802.3AF, один из стандартов POE, допускает два метода: при использовании простаиваний для источника питания контакты 4 и 5 подключены как положительные, а контакты 7 и 8 подключены как отрицательные.

При использовании контактов данных для источника питания мощность постоянного тока добавляется в среднюю точку трансформатора передачи без влияния передачи данных. В этом методе пары проводов 1, 2 и 3, 6 могут иметь любую полярность. Стандарт не позволяет использовать оба метода одновременно. Оборудование для питания PSE может предоставить только один метод, но оборудование для применения питания должно быть в состоянии адаптироваться к обоим случаям одновременно. Стандарт предусматривает, что источник питания обычно составляет 48 В, 13 Вт. Оборудование PD (Power Device: Powered Device) обеспечивает 48 В в низкое преобразование напряжения, что является относительно простым, но в то же время должно иметь напряжение безопасности изоляции 1500 В.

 

Стандарт POE определяет два метода использования кабелей передачи Ethernet для доставки мощности DC на совместимые с POE устройствами.

Первый-это метод «среднего промежутка», который использует независимое устройство питания POE, соединяяEthernet Switchи устройство терминала с функцией POE, как правило, используя пары простоя простоя в кабеле Ethernet для передачи питания постоянного тока. Mid -Span PSE - это специализированное устройство управления питанием, которое обычно расположено с переключателем. У него дваRJ45 ДжексДля каждого порта, один подключен к переключателю коротким кабелем (здесь относится к традиционным переключателям без функции POE), а другой подключен к удаленному устройству.

 

Второй метод-«конечный прост», который интегрирует устройство питания на выходном конце сигнала выключателя. Этот тип интегрированного соединения обычно обеспечивает «двойную» функцию питания для паров простоя и провод данных. Пары проводов данных используют трансформаторы выделения сигнала и используют центральные удары для достижения источника питания постоянного тока. Вполне вероятно, что конечный пробел быстро приобретает популярность, поскольку данные Ethernet и передача питания используют общие пары проводов, что устраняет необходимость настройки независимых выделенных линий передачи электроэнергии, что особенно важно для кабелей только с 8 ядрами и соответствующим стандартомRJ45 Chockets.

 

3. Процесс питания устройства POE

 

При развертывании оборудования для питания POE в сети процесс питания POE Ethernet в основном включает в себя обнаружение, переговоры о возможностях питания, начало источника питания, непрерывное источник питания и выключение питания.

 

3.1 Обнаружение PD:

Во -первых, PSE (оборудование для питания) выводит небольшое напряжение в порте, чтобы определить, поддерживает ли устройство Link на кабельном терминале IEEE 802.3AF/AT Standard. Этот процесс достигается путем обеспечения ограниченного тока небольшого напряжения кабелю, чтобы проверить, имеет ли удаленный конец необходимое характерное сопротивление. Если определяется конкретное значение сопротивления, оно указывает, что кабельный клемм подключен к PD (питанию), которое поддерживает POE.

 

3.2 Мониторинг ПДГ Уровня/Переговоры о возможностях питания:

После обнаружения PD устройство PSE будет классифицировать устройство PD и оценивать требуемую потерю мощности. Существует два способа переговоров о возможностях питания, а именно, анализ обнаруженного характерного сопротивления и проведения переговоров о возможностях питания с помощью протокола LLDP (протокол обнаружения слоя связи).

 

3.3. Начало источник питания:

В течение настраиваемого времени (как правило, менее 15 мкм) устройство PSE начинает подавать питание от низкого напряжения к устройству PD до тех пор, пока оно не обеспечит напряжение DC 48 В. Если устройство PD отключено от сети, PSE быстро (обычно в пределах 300-400 MS) останавливает питание и повторяет процесс обнаружения, чтобы проверить, подключен ли клемма кабеля к устройству PD.

 

3.4 Непрерывный мониторинг в реальном времени и источник питания:

Предоставьте стабильную и надежную мощность постоянного тока для устройства PD, чтобы обеспечить нормальную работу устройства. И обеспечить непрерывный мониторинг в реальном времени.

 

3.5 Выключить питание:

Если устройство PD отключено от сети, PSE быстро (обычно в пределах 300-400 MS) останавливает питание в устройство PD и повторяет процесс обнаружения, чтобы определить, подключен ли клемм для кабеля к устройству PD.

Этот процесс обеспечивает безопасность и эффективность питания POE, защищая подключенные устройства от повреждения. Переключатели POE предназначены для разумного обнаружения непо-устройств и предотвращения предоставления им энергии, что делает его еще более безопасным для использования.

 

4. Относительно стандартов питания POE

Конечно, кабели POE не могут произвольно обеспечивать энергию; Они должны придерживаться конкретных процессов и методов. Кабели питания POE также имеют соответствующие стандарты, и важно знать, какой стандарт POE поддерживает кабель перед покупкой. Эти стандарты в основном предложены и опубликованы IEEE.

В настоящее время существует три стандарта питания POE: 802.3af (poe), 802.3at (poe+) и 802.3bt (poe ++).

802.3af является основным стандартом для функциональности POE, предусматривающая максимальную выходную мощность 15 Вт при использованиисетевые кабелидля источника питания. В этом стандарте обычно используются пары проводов 4,5,7,8 для передачи тока, причем 4,5 как положительные и 7,8 являются отрицательными.

802.3AT (POE+) является улучшенным стандартом для функциональности POE, увеличивая максимальную выходную мощность до 30 Вт. В этом стандарте используются пары проводов 1,2,3,6 для передачи мощности, с гибкими вариантами полярности: 1,2 как положительные и 3,6 как отрицательные, или наоборот.

 

802.3bt (poe ++) является последним стандартом для функциональности POE, с максимальной выходной мощностью до 60 Вт. В этом стандарте используются дополнительные пары проводов для повышения производительности и эффективности питания, что означает, что кабели должны соответствовать более высоким спецификациям.

 

5. ООсновные параметры питанияТри стандарта питания POE.

5.1 IEEE 802.3AF Основные параметры питания:

Напряжение DC между 44-57 V, обычно 48 В. Типичный эксплуатационный ток равен 10-350 ma, с типичной выходной мощностью 15,4 Вт. Ток обнаружения перегрузки 350-500 ma. В условиях без нагрузки максимально требуемый ток составляет 5 мА. Он предоставляет четыре классных уровнях запросов питания на питание устройств (PDS): 3. 84-12. 95W.

IEEE 802.3AF Параметры классификации:

Класс 0 Устройства требуют максимальной рабочей мощности 012.95W;

Устройства класса 1 требуют 03.84W;

Устройства класса 2 требуют от 3,85 Вт6,49 Вт;

Устройства класса 3 требуют между 6. 5-12. 95W.

 

Поскольку IEEE 802.3AF Стандартные CAPS POME PORTER SANGER SAPER при 12,95 Вт для PDS, он ограничивает приложения, гдеEthernet CableМощность может быть использована. Чтобы преодолеть ограничения мощности POE, IEEE представил новый стандарт: IEEE 802.3AT (также известный как POE+), который определяет устройства, требующие более 12,95 Вт в качестве класса 4, увеличивая уровень мощности до 25 Вт или выше. По сравнению с 802,3AF, 802.3AT может выводить более чем в два раза больше мощности, причем каждый порт способен вывести более 30 Вт. PDS может достигать 29,95 Вт, при этом PSE обеспечивает более 30 Вт мощности постоянного тока. PD отвечает сигналом тока класса 4, чтобы PSE узнала, может ли он обрабатывать более высокую мощность, указанную 802.3at.

5.2 IEEE 802.3AT (POE+) Основные параметры питания:

Напряжение DC между 50-57 V, обычно 50 В. Типичный эксплуатационный ток равен 10-600 ma, с типичной выходной мощностью 30 Вт. Классификация класса 4 PDS.

5.3 IEEE 802.3BT (POE ++) Основные параметры питания:

Спецификация IEEE 8 0 2.3BT представляет четыре новых классификации PD мощности (класс), в результате чего общее количество категорий однофакторных категоров до девяти. Классы 58 являются новыми по стандарту POE и переводятся на уровни мощности PD с 40,0 Вт до 71 Вт.

IEEE 802.3BT является обратно совместимой с IEEE 802.3AT и 802.3AF. Более низкая мощность IEEE 802.3AT или 802.3AF PD может подключаться к PSE с более высокой мощностью 802.3BT без каких -либо проблем. И наоборот, когда PD с более высокой мощностью 802.3BT подключается к более низкой POWER 802.3AT или 802.3AF PSE, PD должен работать только в соответствующем состоянии более низкого уровня мощности, процесс, известный как «понижение мощности».

 

6. О классификации источника питания POE

IEEE 8 0 2.3 присваивает различные классы системам POE, как видно в стандартах выше от класса 0 до класса 7, вместе с типом 1/2/3/4. Класс определяется самым низким общим уровнем мощности, поддерживаемым как оборудованием для питания, так и питающим устройством. Это достигается за счет оборудования для питания, обнаруживающего требования к питанию устройства с питанием с использованием протокола обнаружения уровня ссылки (LLDP), который по существу анализирует двунаправленные пакеты между оборудованием для питания и мощным устройством.

 

Класс колеблется от {{0}} до 8, с POE типа 1 и типа 2, включая классы от 0 до 4, охватывая входную мощность для приводительных устройств в диапазоне от 12,95 Вт до 25,5 Вт. Тип 3 включает в себя класс 5 (до 40 Вт для устройств с питанием) и класса 6 (до 51 Вт для устройств с питанием), в то время как тип 4 включает в себя класс 7 (до 62 Вт для устройств с питанием) и класса 8 (до 73 Вт для устройств с питанием).

Итак, почему у нас есть эти классификации? Система классификации существует для преодоления потребностей в энергоснабжении и более эффективно управлять бюджетом оборудования электроснабжения. Например, если оборудование для питания является классом 6, но мощное устройство представляет собой только класс 5, система классифицируется как класс 5, а оборудование для источника питания может устанавливать максимальную выходную мощность в соответствии с требованиями устройства, а не вывод больше питания, чем необходимо.

Хотя некоторые специалисты полагаются на запрос информации LLDP, чтобы отслеживать, какие устройства потребляют энергию и сколько, хорошая новость заключается в том, что большинству людей не нужно беспокоиться о классификации, что вам действительно нужно знать,-это мощность, необходимое для устройства для выбора правильного оборудования для электроснабжения, чтобы убедиться, что спрос будет удовлетворен. Если ваши приводимые устройства имеют широкий спектр потребностей в мощности (что нормально, например, в той же среде, может быть, настенные часы POE, требующие менее 4 Вт, и телевизор POE, требующий 70 Вт и т. Д.), Вам не нужно беспокоиться, потому что типы POE являются обратно совместимы.

7. Расчет питания системы питания POE и расчет питания иКак увеличить власть по сравнению с производительностью Ethernet.

Общая мощность переключателя POE является очень важным показателем, непосредственно связанным с тем, сколько камер он может поддержать. Взяв 24- Порт -переключатель POE с источником питания 400 Вт в качестве примера, общая мощность использования коммутатора POE составляет около 370 Вт после учета потерь. Общее энергопотребление коммутатора равна сумме максимальной мощности, используемой всеми устройствами плюс потери линии.

В соответствии с стандартом IEEE 802.3AF он может полностью подать 24 порта (370/15. Однако, если он рассчитывается на основе максимального однопортового питания стандарта IEEE 802.3AT, он может одновременно поставлять только 12 портов (370/30=12). Это еще не учитывает потерю линии. При практическом использовании многие обычные сетевые камеры имеют более низкий максимальный энергопотребление, как правило, не превышая 15 Вт. Если каждый порт POE оставляет запас питания в соответствии с максимальной мощностью (например, 30 Вт), некоторые порты могут не использовать мощность POE, в то время как другие могут не получить достаточную мощность. Например, некоторые переключатели POE поддерживают динамическое управление питанием, чтобы избежать этой ситуации. При покупке переключателя POE убедитесь, что он поддерживает динамическое управление питанием, поэтому каждый порт только выделяет используемой мощности, что более эффективно использует способность питания POE Switch.