1 Uvod
PoE se imenuje tudi Power over LAN (PoL) ali Active Ethernet, včasih na kratko imenovan Power over Ethernet. To je najnovejša standardna specifikacija, ki uporablja obstoječe standardne prenosne kable Ethernet za hkratni prenos podatkov in energije ter ohranja združljivost z obstoječimi sistemi in uporabniki Ethernet. Standard IEEE 802.3af je nov standard, ki temelji na POE sistema Power-over-Ethernet. Dodaja sorodne standarde za neposredno napajanje prek omrežnih kablov na podlagi IEEE 802.3. Je razširitev obstoječega standarda Ethernet in prvi mednarodni standard za distribucijo električne energije. standard.
IEEE je standard začel razvijati leta 1999, prvi sodelujoči prodajalci pa so bili 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel in National Semiconductor. Vendar pomanjkanje tega standarda omejuje širitev trga. Do junija 2003 je IEEE odobril standard 802.3af, ki je jasno določal elemente za zaznavanje moči in nadzor v oddaljenih sistemih ter povezaneusmerjevalniki, stikala in vozlišča za telefone IP, varnostne sisteme in brezžična lokalna omrežja prek kablov Ethernet. Način napajanja točk in druge opreme je urejen. Razvoj IEEE 802.3af vključuje prizadevanja številnih strokovnjakov podjetja, kar omogoča tudi popolno testiranje standarda.
Tipičen sistem napajanja prek Etherneta. Namestite Ethernetstikaloopremo v omari za ožičenje in uporabite zvezdišče srednjega razpona z napajalnim zvezdiščem za napajanje sukanega para LAN. Na koncu sukane parice se napajalnik uporablja za napajanje telefonov, brezžičnih dostopnih točk, kamer in drugih naprav. Da bi se izognili izpadom električne energije, lahko uporabite UPS.
2 načelo
Standardni omrežni kabel kategorije 5 ima štiri pare prepletenih paric, vendar se le dva od njih uporabljata v 10M BASE-T in 100M BASE-T. IEEE80 2.3af omogoča dve uporabi. Ko se za napajanje uporablja zatič v mirovanju, sta zatiča 4 in 5 povezana kot pozitivni pol, zatiča 7 in 8 pa kot negativni pol.
Ko se za napajanje uporablja podatkovni pin, se napajalnik enosmernega toka doda na sredino transformatorja za prenos, kar ne vpliva na prenos podatkov. Na ta način ima lahko par 1, 2 in par 3, 6 poljubno polariteto.
Standard ne dovoljuje uporabe zgornjih dveh pogojev hkrati. Napajalna oprema PSE lahko zagotovi samo eno uporabo, vendar se mora biti napajalna oprema PD sposobna prilagoditi obema situacijama hkrati. Standard določa, da je napajalnik običajno 48V, 13W. Za opremo PD je razmeroma enostavno zagotoviti pretvorbo 48 V v nizko napetost, hkrati pa mora imeti izolacijsko varnostno napetost 1500 V.
3 parametri
Celoten sistem POE vključuje dva dela: napajalno opremo (PSE) in napajalno opremo (PD). Naprava PSE je naprava, ki napaja odjemalsko napravo Ethernet, hkrati pa je tudi upravljalec celotnega procesa napajanja POE Ethernet. Naprava PD je obremenitev PSE, ki sprejema napajanje, to je odjemalska naprava sistema POE, kot so telefoni IP, omrežne varnostne kamere, dostopne točke in številne druge naprave Ethernet, kot so dlančniki ali polnilniki mobilnih telefonov (pravzaprav nobena moč ne presega 13 W. Naprava lahko pridobi ustrezno moč iz vtičnice RJ45). Oba temeljita na standardu IEEE 802.3af in vzpostavita povezavo prek povezave PD, vrste naprave, ravni porabe energije in drugih informacij sprejemne naprave, na podlagi tega pa se PD napaja s PSE prek Etherneta.
Glavni karakteristični parametri napajanja standardnega napajalnega sistema POE so:
1. Napetost je med 44 V in 57 V, s tipično vrednostjo 48 V.
2. Največji dovoljeni tok je 550 mA, največji začetni tok pa 500 mA.
3. Tipični delovni tok je 10-350 mA, tok zaznavanja preobremenitve pa 350-500 mA.
4. V pogojih brez obremenitve je največji zahtevani tok 5 mA.
5. Zagotovite tri ravni zahtev po električni moči 3,84～12,95 W za opremo PD, največja ne presega 13 W. (Upoštevajte, da ravni PD 0 in 4 nista prikazani in se ju ne sme uporabljati.)
4 delovni proces
Pri razporejanju terminalske opreme za napajanje PSE v omrežju je spodaj prikazan delovni proces POE Power over Ethernet.
1. Odkrivanje
Naprava PSE na začetku oddaja zelo majhno napetost na vratih, dokler ne zazna, da je priključek kabelskega terminala naprava za sprejem energije, ki podpira standard IEEE 802.3af.
2. Razvrstitev naprav PD
Ko je zaznan PD sprejemne končne naprave, lahko naprava PSE razvrsti napravo PD in ovrednoti izgubo moči, ki jo zahteva naprava PD.
Med zagonskim obdobjem nastavljivega časa (običajno manj kot 15 μs) začne naprava PSE napajati napravo PD iz nizke napetosti, dokler ne zagotovi napajanja 48 V DC.
4. Napajanje
Zagotavlja stabilno in zanesljivo napajanje 48 V DC za opremo PD, ki ustreza porabi energije opreme PD, ki ne presega 15,4 W.
5. Izklopite
Če je naprava PD izklopljena iz omrežja, bo PSE hitro (običajno v 300–400 ms) prenehal z napajanjem naprave PD in ponovil postopek zaznavanja, da ugotovi, ali je priključek kabla priključen na napravo PD.
5 način napajanja
Standard PoE opredeljuje dva načina za uporabo prenosnih kablov Ethernet za prenos enosmernega toka na naprave, združljive s POE:
1. Srednji razpon
Za prenos enosmernega toka uporabite neuporabljene pare žic v prostem teku v kablu Ethernet. Uporablja se med navadnimi stikali in omrežno terminalsko opremo. Omrežno terminalsko opremo lahko napaja prek omrežnega kabla. Midspan PSE (napajalna oprema srednjega razpona) je posebna oprema za upravljanje porabe energije, običajno skupaj zstikalo. Ima dva priključka RJ45, ki ustrezata vsakim vratom, eden je priključen nastikalos kratkim kablom, drugo pa povežemo z oddaljeno napravo.
Končni razpon
Enosmerni tok se istočasno prenaša po jedrni žici, ki se uporablja za prenos podatkov, njegov prenos pa uporablja drugačno frekvenco kot podatkovni signal Ethernet. Ustrezna končna točka PSE (terminalna napajalna oprema) ima Ethernetstikalo, usmerjevalnik, zvezdišče ali druga omrežna preklopna oprema, ki podpira funkcijo POE. Predvideti je, da bo End-Span hitro napredoval. To je zato, ker ethernetni prenos podatkov in moči uporablja skupni par, kar odpravlja potrebo po nastavitvi namenske linije za neodvisen prenos energije. To velja samo za 8-žilne kable in ustrezni standard RJ- Vtičnica 45 je še posebej pomembna.
6 razvoj
PowerDsine, proizvajalec čipov Power-over-Ethernet, bo organiziral srečanje IEEE, da bi uradno predložil standard "visoke moči Power-over-Ethernet", ki bo podpiral napajanje za prenosnike in druge naprave. PowerDsine bo predložil belo knjigo, ki predlaga, da bi bilo treba podvojiti standardno vhodno napetost 802.3af 48 V in omejitev razpoložljive moči 13 W. Poleg prenosnih računalnikov lahko novi standard napaja tudi zaslone s tekočimi kristali in video telefone. 30. oktobra 2009 je IEEE izdal najnovejši standard 802.3at, ki določa, da lahko POE zagotavlja večjo moč, ki presega 13 W in lahko doseže 30 W!