1 مقدمه
PoE همچنین Power over LAN (PoL) یا Active Ethernet نامیده می شود که گاهی اوقات به اختصار Power over Ethernet نامیده می شود. این آخرین مشخصات استاندارد است که از کابل‌های انتقال اترنت استاندارد موجود برای انتقال همزمان داده و نیرو استفاده می‌کند و سازگاری با سیستم‌های اترنت و کاربران موجود را حفظ می‌کند. استاندارد IEEE 802.3af یک استاندارد جدید مبتنی بر POE سیستم Power-over-Ethernet است. استانداردهای مرتبط را برای تامین برق مستقیم از طریق کابل های شبکه بر اساس IEEE 802.3 اضافه می کند. این یک توسعه استاندارد اترنت موجود و اولین استاندارد بین المللی برای توزیع برق است. استاندارد
IEEE شروع به توسعه استاندارد در سال 1999 کرد و اولین فروشندگان شرکت کننده 3Com، Intel، PowerDsine، Nortel، Mitel و National Semiconductor بودند. با این حال، فقدان این استاندارد گسترش بازار را محدود کرده است. تا ژوئن 2003، IEEE استاندارد 802.3af را تأیید کرد، که به وضوح موارد تشخیص و کنترل برق را در سیستم های راه دور مشخص می کرد و متصل می شد.روترها، سوئیچ ها و هاب ها به تلفن های IP، سیستم های امنیتی و شبکه های محلی بی سیم از طریق کابل های اترنت. روش منبع تغذیه برای نقاط و سایر تجهیزات تنظیم شده است. توسعه IEEE 802.3af شامل تلاش های بسیاری از کارشناسان شرکت می شود که همچنین امکان تست کامل استاندارد را فراهم می کند.
برق معمولی از طریق سیستم اترنت. اترنت را قرار دهیدسوئیچتجهیزات موجود در کمد سیم کشی، و از هاب میانی با هاب برق برای تامین برق جفت پیچ خورده LAN استفاده کنید. در انتهای جفت پیچ خورده، منبع تغذیه برای تغذیه تلفن ها، نقاط دسترسی بی سیم، دوربین ها و سایر دستگاه ها استفاده می شود. برای جلوگیری از قطع برق می توان از یو پی اس استفاده کرد.
2 اصل
کابل شبکه استاندارد رده 5 دارای چهار جفت جفت پیچ خورده است، اما فقط دو جفت از آنها در l0M BASE-T و 100M BASE-T استفاده می شود. IEEE80 2.3af دو کاربرد را امکان پذیر می کند. هنگامی که از پایه بیکار برای منبع تغذیه استفاده می شود، پایه های 4 و 5 به عنوان قطب مثبت و پایه های 7 و 8 به عنوان قطب منفی متصل می شوند.
هنگامی که پین داده برای منبع تغذیه استفاده می شود، منبع تغذیه DC به نقطه میانی ترانسفورماتور انتقال اضافه می شود که بر انتقال داده تأثیری نمی گذارد. به این ترتیب جفت 1، 2 و جفت 3، 6 می توانند هر قطبی داشته باشند.
این استاندارد اجازه اعمال دو شرط فوق را به طور همزمان نمی دهد. تجهیزات منبع تغذیه PSE فقط می تواند یک بار استفاده را ارائه دهد، اما تجهیزات کاربردی برق PD باید بتواند همزمان با هر دو موقعیت سازگار شود. استاندارد تصریح می کند که منبع تغذیه معمولاً 48 ولت، 13 وات است. برای تجهیزات PD ارائه تبدیل 48 ولت به ولتاژ پایین نسبتاً آسان است، اما در عین حال باید ولتاژ ایمنی عایق 1500 ولت داشته باشد.
3 پارامتر
یک سیستم کامل POE شامل دو بخش است: تجهیزات منبع تغذیه (PSE) و تجهیزات منبع تغذیه (PD). دستگاه PSE دستگاهی است که برق دستگاه کلاینت اترنت را تامین می کند و همچنین مدیر کل فرآیند منبع تغذیه اترنت POE است. دستگاه PD یک بار PSE است که برق را می‌پذیرد، یعنی دستگاه مشتری سیستم POE، مانند تلفن‌های IP، دوربین‌های امنیتی شبکه، AP و بسیاری دیگر از دستگاه‌های اترنت مانند PDA یا شارژرهای تلفن همراه (در واقع، هر توانی از 13 وات تجاوز نکند دستگاه می تواند برق مربوطه را از سوکت RJ45 دریافت کند). این دو بر اساس استاندارد IEEE 802.3af هستند و از طریق اتصال PD، نوع دستگاه، سطح مصرف برق و سایر اطلاعات دستگاه گیرنده برق ارتباط برقرار می کنند و بر این اساس PD توسط PSE از طریق اترنت تغذیه می شود.
پارامترهای اصلی مشخصه منبع تغذیه سیستم منبع تغذیه استاندارد POE عبارتند از:
1. ولتاژ بین 44 ولت و 57 ولت، با مقدار معمولی 48 ولت است.
2. حداکثر جریان مجاز 550 میلی آمپر و حداکثر جریان راه اندازی 500 میلی آمپر است.
3. جریان کاری معمولی 10-350 میلی آمپر و جریان تشخیص اضافه بار 350-500 میلی آمپر است.
4. در شرایط بدون بار، حداکثر جریان مورد نیاز 5 میلی آمپر است.
5. سه سطح مورد نیاز توان الکتریکی 3.84-12.95W را برای تجهیزات PD ارائه دهید، حداکثر از 13W تجاوز نمی کند. (توجه داشته باشید که سطوح PD 0 و 4 نمایش داده نمی شوند و نباید استفاده شوند.)
4 فرآیند کار
هنگام تنظیم تجهیزات پایانه منبع تغذیه PSE در یک شبکه، فرآیند کار POE Power over Ethernet در زیر نشان داده شده است.
1. تشخیص
در ابتدا، دستگاه PSE ولتاژ بسیار کمی را در پورت خروجی می دهد تا زمانی که تشخیص دهد که اتصال ترمینال کابل یک دستگاه گیرنده برق است که از استاندارد IEEE 802.3af پشتیبانی می کند.
2. طبقه بندی دستگاه PD
هنگامی که PD دستگاه انتهای گیرنده شناسایی می شود، دستگاه PSE ممکن است دستگاه PD را طبقه بندی کرده و تلفات برق مورد نیاز دستگاه PD را ارزیابی کند.
در طول دوره راه اندازی یک زمان قابل تنظیم (معمولا کمتر از 15μs)، دستگاه PSE شروع به تامین برق دستگاه PD از یک ولتاژ پایین می کند تا زمانی که منبع تغذیه 48 ولت DC را فراهم کند.
4. منبع تغذیه
یک توان ثابت و قابل اعتماد 48 ولت DC را برای تجهیزات PD فراهم می کند تا توان مصرفی تجهیزات PD را تامین کند که از 15.4 وات تجاوز نمی کند.
5. خاموش کنید
اگر دستگاه PD از شبکه جدا شود، PSE به سرعت (معمولاً در عرض 300-400 میلی‌ثانیه) تغذیه دستگاه PD را متوقف می‌کند و فرآیند تشخیص را تکرار می‌کند تا تشخیص دهد که آیا ترمینال کابل به دستگاه PD متصل است یا خیر.
5 روش منبع تغذیه
استاندارد PoE دو روش برای استفاده از کابل های انتقال اترنت برای انتقال برق DC به دستگاه های سازگار با POE تعریف می کند:
1. اواسط فاصله
از جفت سیم بیکار استفاده نشده در کابل اترنت برای انتقال برق DC استفاده کنید. بین سوئیچ های معمولی و تجهیزات ترمینال شبکه استفاده می شود. این می تواند برق تجهیزات ترمینال شبکه را از طریق کابل شبکه تامین کند. Midspan PSE (تجهیزات منبع تغذیه میانی) یک تجهیزات ویژه مدیریت توان است که معمولاً همراه باسوئیچ. دارای دو جک RJ45 مربوط به هر پورت است که یکی به آن متصل استسوئیچبا یک کابل کوتاه، و دیگری به دستگاه از راه دور متصل می شود.
End-Span
جریان مستقیم به طور همزمان روی سیم هسته ای که برای انتقال داده استفاده می شود منتقل می شود و انتقال آن از فرکانس متفاوتی از سیگنال داده اترنت استفاده می کند. نقطه پایانی مربوطه PSE (تجهیزات منبع تغذیه ترمینال) دارای اترنت استسوئیچ, روتر، هاب یا سایر تجهیزات سوئیچینگ شبکه که از عملکرد POE پشتیبانی می کند. قابل پیش بینی است که End-Span به سرعت تبلیغ شود. این به این دلیل است که داده‌های اترنت و انتقال برق از یک جفت مشترک استفاده می‌کنند که نیاز به راه‌اندازی یک خط اختصاصی برای انتقال توان مستقل را از بین می‌برد. این فقط برای کابل‌های 8 هسته‌ای است و سوکت استاندارد RJ-45 بسیار مهم است.
6 توسعه
PowerDsine، یک تولید کننده تراشه های برق از طریق اترنت، جلسه ای را در IEEE برگزار خواهد کرد تا به طور رسمی استاندارد "قدرت بالای اترنت" را ارائه دهد که از منبع تغذیه لپ تاپ ها و سایر دستگاه ها پشتیبانی می کند. PowerDsine یک مقاله سفید ارسال می کند که پیشنهاد می کند ورودی استاندارد 802.3af 48 ولت و محدودیت توان 13 وات موجود باید دو برابر شود. علاوه بر رایانه های نوت بوک، استاندارد جدید ممکن است نمایشگرهای کریستال مایع و تلفن های ویدئویی را نیز تامین کند. در 30 اکتبر 2009، IEEE جدیدترین استاندارد 802.3at را صادر کرد، که تصریح می کند که POE می تواند توان بالاتری را ارائه دهد، که بیش از 13 وات و می تواند به 30 وات برسد!