← Visi zināšanu ceļvežiTīkli

Power over Ethernet: viens kabelis datiem un barošanai

Kamerai, piekļuves punktam vai IP domofonam vajadzīgs gan tīkls, gan barošana. PoE pārraida abus pa vienu Cat5e vai Cat6 kabeli, tāpēc ierīces uzstādīšanas vietā nav vajadzīga kontaktligzda. Ceļvedī: standarti, pāri, kabelis un jaudas budžets.

PoE baro ierīci pa tiem pašiem astoņiem vadiem, pa kuriem iet tīkla datplūsma.

  • Dati
  • Barošana
  • Dati un barošana
  • Pāris netiek izmantots

Power over Ethernet ir IEEE standartu saime, kas parasta tīkla kabeļa vītajiem pāriem pievieno aptuveni 48 V līdzspriegumu. Barojošo pusi sauc par PSE (power sourcing equipment): PoE komutators vai līnijā ievietots injektors. Barojamo pusi sauc par PD (powered device): kamera, piekļuves punkts, IP domofons, skārienpanelis vai KNX IP saskarne.

Pats kabelis nemainās. Barošanu nes tas pats Cat5e vai Cat6, kas jau ir novilkts līdz ierīcei, tāpēc tur nav vajadzīga ne kontaktligzda, ne adapteris, ne otrs vājstrāvas kabelis, un visas komutatora ierīces pārdzīvo elektrības pārtraukumu aiz vienas UPS skapī.

Kā barošana tiek ieslēgta

PoE portā nav sprieguma, kamēr tas nav pārliecinājies, ka otrā galā ir PoE ierīce. Tieši tāpēc tajā ir droši iespraust klēpjdatoru.

Noteikšana

Ports pievada zemu testa spriegumu un meklē 25 kΩ signatūras pretestību, kas ir katrai PD ierīcei. Nav signatūras, nav barošanas, tāpēc printeris vai klēpjdators šajā portā saņem tikai datus.

Klasifikācija

Ierīce paziņo, cik daudz tā patērēs, klasē no 0 līdz 8. Komutators rezervē tieši tik, nevis mēģina uzminēt, un neieslēdz portu, ja budžets jau ir iztērēts.

Ieslēgšana un uzraudzība

Ports paceļ pilnu spriegumu un turpina novērot līniju. Ja ierīci atvieno, ports dažu simtu milisekunžu laikā atgriežas pie testa sprieguma. Type 2 un augstākas ierīces jaudu var pārskaņot arī caur LLDP, kad savienojums jau ir izveidots.

Trīs PoE paaudzes

Visi standarti ir savietojami atpakaļvirzienā: Type 1 ierīce strādā Type 4 portā un patērē tikai tik, cik tai vajag. Jauda norādīta divreiz, jo daļu no tās patērē pats kabelis.

IEEE 802.3af, 2003

PoE, Type 1

Pirmais standarts, mazām ierīcēm joprojām pietiekams.

  • Portā15,4 W
  • Ierīcē12,95 W
  • Spriegums44 līdz 57 V
  • Pāri zem slodzes2 pāri
  • Tipiskās ierīcesIP telefoni, sensori, vienkāršas kameras
VisizplatītākaisIEEE 802.3at, 2009

PoE+, Type 2

Šodienas masveida standarts. Lielākā daļa kameru un piekļuves punktu rēķinās ar to.

  • Portā30 W
  • Ierīcē25,5 W
  • Spriegums50 līdz 57 V
  • Pāri zem slodzes2 pāri
  • Tipiskās ierīcesPTZ kameras, piekļuves punkti, domofoni
IEEE 802.3bt, 2018

PoE++, Type 3

Četri pāri zem slodzes, tieši tas paceļ griestus virs 30 W.

  • Portā60 W
  • Ierīcē51 W
  • Spriegums50 līdz 57 V
  • Pāri zem slodzes4 pāri
  • Tipiskās ierīcesVideo domofoni, skārienpaneļi, nelieli displeji
IEEE 802.3bt, 2018

PoE++, Type 4

Diapazona augšgals, galvenokārt ekrāniem un PoE apgaismojumam.

  • Portā90 W
  • Ierīcē71,3 W
  • Spriegums52 līdz 57 V
  • Pāri zem slodzes4 pāri
  • Tipiskās ierīcesDispleji, plānie klienti, PoE gaismekļi

Jaudas klases

KlaseRezervē portāPieejams ierīcē
0, bez klasifikācijas15,4 W12,95 W
14,0 W3,84 W
27,0 W6,49 W
315,4 W12,95 W
430 W25,5 W
545 W40 W
660 W51 W
775 W62 W
890 W71,3 W

Ierīce, kas nenorāda savu klasi, tiek uzskatīta par 0. klasi, un ports tai rezervē visus 15,4 W. Komutatoram ar šauru budžetu tā ir starpība starp astoņiem strādājošiem portiem un četriem.

Virasmart, certified Ekinex KNX partner

Pa kuriem pāriem iet barošana

Tīkla kabelī ir četri vītie pāri. Kuri no tiem nes barošanu, ir atkarīgs no standarta, un ierīcei jāpieņem abi varianti.

Alternative A

Barošana iet pa datu pāriem 1/2 un 3/6, virs signāla. 10/100 savienojumā pārējie divi pāri paliek brīvi.

Tā strādā lielākā daļa PoE komutatoru.

Alternative B

Barošana iet pa pāriem 4/5 un 7/8, kas 10/100 savienojumā neko citu nenes, tāpēc dati un barošana ir fiziski atdalīti.

Tipiski injektoriem.

Četri pāri, 802.3bt

Barošana iet pa visiem četriem pāriem vienlaikus. Strāva uz vadu samazinās uz pusi, zudumi krīt, un tieši tas padara iespējamus 60 un 90 W.

Obligāti Type 3 un Type 4.

  • Dati
  • Barošana
  • Dati un barošana
  • Pāris netiek izmantots

Gigabita savienojumā dati jebkurā gadījumā iet pa visiem četriem pāriem, un barošana tiek vienkārši uzlikta virsū. Zīmējumos parādīts 10/100 gadījums, kur starpība starp abiem variantiem ir redzama.

Cat5e, Cat6 vai Cat6a

PoE ir līdzstrāva pa to pašu varu, tāpēc rezultātu izšķir šķērsgriezums un siltums, nevis tikai joslas platums.

Minimums

Cat5e

Pietiek Type 1 un Type 2 vajadzībām, ja vads ir no viengabala vara.

  • Josla100 MHz
  • VadsAWG 24, viengabala
  • Pretestība≈ 9,4 Ω uz 100 m
  • PiemērotsType 1, Type 2
  • Maks. kanāls100 m
IeteicamsNoklusētā izvēle

Cat6

Biezāks AWG 23 vads mazāk sasilst un rada mazāku sprieguma kritumu, tieši tāpēc PoE gadījumā to izvēlas Cat5e vietā.

  • Josla250 MHz
  • VadsAWG 23, viengabala
  • Pretestība≈ 7,4 Ω uz 100 m
  • PiemērotsType 1, 2 un 3
  • Maks. kanāls100 m
Četru pāru PoE

Cat6a

Labāk uzvedas blīvā saišķī un ir drošāka izvēle, kur Type 4 iet gandrīz maksimālajā garumā.

  • Josla500 MHz
  • VadsAWG 23, viengabala
  • Pretestība≈ 7,4 Ω uz 100 m
  • PiemērotsType 1, 2, 3 un 4
  • Maks. kanāls100 m

Kas sabojā PoE līniju

  • CCA kabelis, ar varu pārklāts alumīnijs. Pretestība ir līdz 50 % lielāka, zem slodzes tas sasilst un ierīce pārstartējas. PoE prasa viengabala varu.
  • Vairāk nekā 100 m no porta līdz ierīcei, ieskaitot komutācijas vadus. Standarts dod 90 m stacionārās līnijas plus 10 m komutācijai, rezerves virs tā nav.
  • Pasīvie 12 vai 24 V injektori uz 802.3af vai at ierīces. Tie neko nenosaka, spriegums parādās uzreiz, tiklīdz kontakts ir iesprausts.
  • Blīvi saišķi pilnā slodzē bez slodzes samazināšanas. Simts kabeļu vienā trasē silda cits citu, un vara pretestība aug līdz ar temperatūru.
  • Tīkla kabelis vienā trasē ar 230 V bez starpsienas, tas ir montāžas noteikums, nevis PoE īpatnība.

Kas notur līniju stabilu

  • Viengabala vara Cat6 kā noklusētā izvēle jaunam darbam, Cat6a tur, kur Type 3 vai Type 4 iet gandrīz maksimālajā garumā.
  • 20 līdz 30 procenti komutatora budžeta brīvi, lai viena pievienota kamera neizslēgtu portu.
  • Gatavs kanāls sertificēts, ieskaitot pretestības nelīdzsvarotību, ne tikai pārbaudīts pa vadiem.
  • PoE komutators aiz UPS, tad elektrības pārtraukumu pārdzīvo visas tā ierīces.
  • Pārsprieguma aizsardzība katrai līnijai, kas iziet no ēkas, pirmām kārtām āra kamerai.

Komutators, injektors vai sadalītājs

Divi veidi, kā ievadīt barošanu līnijā, un viens veids, kā to noņemt atpakaļ ierīcei bez PoE ieejas.

PoE komutators, endspan

Barošana ir iebūvēta portā. Viena ierīce skapī, viens budžets un katra porta vadība no komutatora saskarnes.

Kad izvēlētiesViss, kas ir vairāk par divām barojamām ierīcēm.

Injektors, midspan

Stāv starp parastu komutatoru un ierīci un pievieno barošanu no kontaktligzdas. Lēti un ātri, kad esošajam komutatoram jāpievieno viena kamera.

Kad izvēlētiesViena vai divas ierīces vai komutators, ko nevar nomainīt.

Sadalītājs

Pretējais uzdevums: paņem PoE līniju un atdod ierīcei parastu tīkla portu un 12 vai 5 V izeju.

Kad izvēlētiesIerīce bez PoE ieejas stāv tur, kur nav kontaktligzdas.

Jaudas budžeta aprēķins

Komutatoram ir gan kopējais budžets, gan ierobežojums uz portu, un vispirms beidzas kopējais budžets. Piemērs mājai ar kamerām un piekļuves punktiem:

IerīceSkaitsUz ierīciKopā
Āra kameras ar apsildi, Type 2625 W150 W
Iekštelpu kameras, Type 188 W64 W
Wi-Fi piekļuves punkti, Type 2420 W80 W
Video domofons, Type 3145 W45 W
KNX IP saskarne un IP interkoms, Type 126 W12 W
Pieslēgtā slodze351 W

Tālāk rēķinām rezervi

351 W slodzei vajag komutatoru ap 450 līdz 500 W, nevis 370 W. Rezerve sedz zudumus kabelī, kameru apsildi, kas ieslēdzas tikai ziemā, un ierīci, ko kāds pievienos pēc diviem gadiem. Pārbaudiet arī ierobežojumu uz portu: 500 W komutators, kas dod 30 W uz portu, 60 W paneli tomēr nenodrošinās.

Plānojat tīklu viedajai mājai?

Mēs rēķinām kabeļu sistēmu, komutatoru un jaudas budžetu kopā ar KNX un apgaismojumu, lai skapi projektētu vienu reizi, nevis trīs.