1 Úvod
PoE se také nazývá Power over LAN (PoL) nebo Active Ethernet, někdy se zkráceně označuje jako Power over Ethernet. Toto je nejnovější standardní specifikace, která využívá stávající standardní ethernetové přenosové kabely k přenosu dat a napájení současně a zachovává kompatibilitu se stávajícími ethernetovými systémy a uživateli. Standard IEEE 802.3af je nový standard založený na POE systému Power-over-Ethernet. Přidává související standardy pro přímé napájení pomocí síťových kabelů na základě IEEE 802.3. Jedná se o rozšíření stávajícího standardu Ethernet a první mezinárodní standard pro distribuci energie. norma.
IEEE začala vyvíjet standard v roce 1999 a prvními zúčastněnými prodejci byli 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel a National Semiconductor. Absence tohoto standardu však omezuje expanzi trhu. Do června 2003 IEEE schvaloval standard 802.3af, který jasně specifikoval položky pro detekci a řízení napájení ve vzdálených systémech a propojovalsměrovače, přepínače a rozbočovače pro IP telefony, bezpečnostní systémy a bezdrátové místní sítě prostřednictvím ethernetových kabelů. Způsob napájení bodů a dalších zařízení je regulován. Vývoj IEEE 802.3af zahrnuje úsilí mnoha firemních expertů, což také umožňuje standard plně otestovat.
Typický systém napájení přes Ethernet. Vložte Ethernetpřepínačzařízení v rozvodné skříni a použijte rozbočovač středního rozpětí s rozbočovačem napájení pro napájení kroucené dvoulinky sítě LAN. Na konci kroucené dvoulinky se napájecí zdroj používá k napájení telefonů, bezdrátových přístupových bodů, fotoaparátů a dalších zařízení. Aby se zabránilo výpadkům napájení, lze použít UPS.
2 princip
Standardní síťový kabel kategorie 5 má čtyři páry kroucených párů, ale pouze dva z nich se používají v l0M BASE-T a 100M BASE-T. IEEE80 2.3af umožňuje dvě použití. Když je pro napájení použit klidový kolík, jsou kolíky 4 a 5 připojeny jako kladný pól a kolíky 7 a 8 jako záporný pól.
Když je datový kolík použit pro napájení, stejnosměrné napájení je přidáno do středního bodu přenosového transformátoru, což neovlivňuje přenos dat. Tímto způsobem mohou mít pár 1, 2 a pár 3, 6 libovolnou polaritu.
Norma neumožňuje aplikaci výše uvedených dvou podmínek současně. Napájecí zařízení PSE může poskytovat pouze jedno použití, ale napájecí zařízení PD musí být schopno přizpůsobit se oběma situacím současně. Norma stanoví, že napájení je obvykle 48V, 13W. Pro zařízení PD je poměrně snadné zajistit konverzi 48V na nízké napětí, ale zároveň by mělo mít izolační bezpečnostní napětí 1500V.
3 parametry
Kompletní systém POE obsahuje dvě části: napájecí zařízení (PSE) a napájecí zařízení (PD). Zařízení PSE je zařízení, které napájí ethernetové klientské zařízení a je také správcem celého procesu napájení Ethernet POE. Zařízení PD je zátěž PSE, která přijímá napájení, tedy klientské zařízení systému POE, jako jsou IP telefony, síťové bezpečnostní kamery, AP a mnoho dalších ethernetových zařízení, jako jsou PDA nebo nabíječky mobilních telefonů (ve skutečnosti, žádný výkon nepřesahuje 13W Zařízení může získat odpovídající výkon ze zásuvky RJ45). Oba jsou založeny na standardu IEEE 802.3af a navazují spojení prostřednictvím připojení PD, typu zařízení, úrovně spotřeby energie a dalších informací o zařízení přijímajícím energii, a na tomto základě je PD napájeno z PSE přes Ethernet.
Hlavní charakteristické parametry napájecího zdroje standardního napájecího systému POE jsou:
1. Napětí je mezi 44V a 57V, s typickou hodnotou 48V.
2. Maximální povolený proud je 550 mA a maximální startovací proud je 500 mA.
3. Typický pracovní proud je 10-350 mA a proud detekce přetížení je 350-500 mA.
4. Při stavu bez zatížení je maximální požadovaný proud 5 mA.
5. Zajistěte tři úrovně požadavků na elektrický výkon 3,84–12,95 W pro zařízení PD, maximum nepřesahuje 13 W. (Všimněte si, že úrovně PD 0 a 4 se nezobrazují a neměly by se používat.)
4 pracovní proces
Při uspořádání koncového napájecího zařízení PSE v síti je pracovní proces POE Power over Ethernet znázorněn níže.
1. Detekce
Na začátku zařízení PSE vydává na portu velmi malé napětí, dokud nezjistí, že připojení kabelového terminálu je zařízení pro příjem energie, které podporuje standard IEEE 802.3af.
2. Klasifikace PD zařízení
Když je detekován PD přijímacího koncového zařízení, zařízení PSE může klasifikovat zařízení PD a vyhodnotit ztrátu výkonu vyžadovanou zařízením PD.
Během spouštěcí periody konfigurovatelné doby (obecně méně než 15 μs) začne zařízení PSE napájet zařízení PD z nízkého napětí, dokud nezajistí napájení 48 V DC.
4. Napájení
Poskytuje stabilní a spolehlivé 48V DC napájení pro zařízení PD, aby pokryl spotřebu energie zařízení PD, která nepřesahuje 15,4W.
5. Vypněte napájení
Pokud je PD zařízení odpojeno od sítě, PSE rychle (obvykle během 300-400 ms) přestane napájet PD zařízení a zopakuje proces detekce, aby zjistil, zda je koncovka kabelu připojena k PD zařízení.
5 způsob napájení
Standard PoE definuje dva způsoby použití ethernetových přenosových kabelů k přenosu stejnosměrného proudu do zařízení kompatibilních s POE:
1.Střední rozpětí
Pro přenos stejnosměrného proudu použijte nepoužité volné páry vodičů v ethernetovém kabelu. Používá se mezi běžnými přepínači a síťovými koncovými zařízeními. Může napájet koncová zařízení sítě prostřednictvím síťového kabelu. Midspan PSE (mid-span power supply equipment) je speciální zařízení pro správu napájení, obvykle spojené spřepínač. Má dva konektory RJ45 odpovídající každému portu, jeden je připojen kpřepínačpomocí krátkého kabelu a druhý je připojen ke vzdálenému zařízení.
End-Span
Stejnosměrný proud je současně přenášen na jádrovém vodiči používaném pro přenos dat a jeho přenos využívá jinou frekvenci než datový signál Ethernet. Odpovídající Endpoint PSE (terminal power supply equipment) má Ethernetpřepínač, router, rozbočovač nebo jiné síťové přepínací zařízení, které podporuje funkci POE. Dá se předpokládat, že End-Span bude rychle propagován. Je to proto, že ethernetový přenos dat a energie používá společný pár, což eliminuje potřebu zřizování vyhrazené linky pro nezávislý přenos energie. Toto je pouze pro 8žilové kabely a odpovídající standardní RJ- Zásuvka 45 je zvláště významná.
6 vývoj
PowerDsine, výrobce čipů power-over-Ethernet, uspořádá setkání IEEE, aby formálně předložilo standard „high-power-over-ethernet“, který bude podporovat napájení pro notebooky a další zařízení. PowerDsine předloží bílou knihu s návrhem, že standardní 802.3af 48V vstup a 13W limit dostupného výkonu by měl být zdvojnásoben. Kromě notebooků může nový standard napájet také displeje s tekutými krystaly a videotelefony. Dne 30. října 2009 vydala IEEE nejnovější standard 802.3at, který stanoví, že POE může poskytovat vyšší výkon, který přesahuje 13W a může dosáhnout 30W!