Power over Ethernet: PoE-, PoE+- ja PoE++-standardit

Power over Ethernet toimittaa DC-tehon ja datan samassa kierretyssä parikaapelissa. IEEE 802.3 -standardit määrittelevät kolme sukupolvea: 802.3af (PoE, Type 1), 802.3at (PoE+, Type 2) ja 802.3bt (PoE++, Type 3 ja Type 4). Kukin asettaa tehotason kytkimen portille ja sitä alhaisemman taatun tason teholaitteelle, koska kaapeli itsessään hukkaa energiaa lämpönä. Oikean standardin, kytkimen ja kaapelin valinta ratkaisee, toimiiko linkki luotettavasti.

Kolme PoE-standardia ja niiden tehotasot

802.3af julkaistiin vuonna 2003, ja se kattaa useimmat VoIP-puhelimet, yksinkertaiset IP-kamerat ja langattomat tukiasemat. 802.3at vuodelta 2009 karkeasti kaksinkertaistaa portin tehopuskurin, ja se sopii pan-tilt-zoom-kameroille, kaksikanavaisille tukiasemille ja videopuhelimille. 802.3bt vuodelta 2018 käyttää kaikkia neljää paria ja yltää 60 W tai 90 W portilla, mikä riittää suuritehoisille tukiasemille, pienille näytöille ja rakennusautomaatiolle.

Portin ja laitteen lukujen ero ei ole markkinointikate. Se on kanavassa sallittu pahin mahdollinen häviö täydellä virralla. Laite, jonka nimellisteho on 25.5 W 802.3at-linkissä, voi ottaa sen jatkuvasti; kytkimen on varattava sille 30 W.

PoE-kytkimen mitoitus

PoE-kytkimellä on kokonaistehopuskuri, joka jaetaan sen porttien kesken. Kukin portti voi kyetä 30 W:iin, mutta kytkin kokonaisuutena saattaa syöttää vain muutaman tällaisen laitteen yhtäaikaiseen tarpeeseen. Laske yhteen laitteiden ottamat tehot, ei porttien enimmäisarvoja, ja jätä sen jälkeen pelivaraa käynnistyspiikeille.

PoE-injektori lisää tehon yhteen linkkiin ei-PoE-kytkimestä. Se sijaitsee kytkimen ja laitteen välissä ja syöttää tehon varaparille tai dataparille. PoE-kytkin syöttää tehon suoraan portteihinsa ja neuvottelee kunkin laitteen kanssa. Yhdelle tai kahdelle laitteelle injektori on yksinkertaisempi; kamera- tai tukiasemaseinälle PoE-kytkin on siistimpi ja helpompi hallita.

Passiiviset (ei-standardin mukaiset) injektorit ovat ansa. Ne ohittavat neuvottelun ja syöttävät 24 V tai 48 V kaapeliin jatkuvasti. Laite, joka ei odota tällaista jännitettä, voi vaurioitua. Käytä passiivisia injektoreita vain laitteiden kanssa, jotka on suunniteltu niille.

Kaapelin valinta suuritehoiseen PoE:hen

PoE säilyttää Ethernetin 100 m (328 ft) -rajan, joten samat Ethernet-kaapelin enimmäispituutta koskevat säännöt pätevät. Se mikä muuttuu suuremmalla teholla, on lämpö. Nippuun kootut virtaa kuljettavat kaapelit lämpenevät, ja whatever whatever whatever ohuemmat johtimet lämpenevät enemmän.

• 23 AWG Cat6 tai Cat6a kupari käy viileämpänä kuin ohuempi kaapeli.
• Cat5e on yleensä 24 AWG ja toimii 802.3af:n ja 802.3at:n kanssa, mutta 802.3bt Type 4:lle suurempi johdin on turvallisempi valinta.
• Kuparipäällysteistä alumiinia (CCA) ei pitäisi koskaan käyttää PoE:hen. Sen vastus on suurempi, se on taivutettaessa haurasta ja tuottaa enemmän lämpöä kuormituksessa.
• Massiivikupari on vaakavetojen materiaali; säikeinen kupari on taipuville patch-kaapeleille.

Ethernet-kaapeliluokat -sivu kattaa koko valikoiman Cat5e:stä Cat8:aan. Useimmissa PoE-töissä Cat5e vs Cat6 vs Cat6a ratkeaa lämmön, pelivaran ja tulevan nopeuden perusteella, ei sen perusteella, toimiiko PoE ylipäätään.

Mikä menee pieleen

Passiiviset injektorit väärässä laitteessa. Passiivinen 48 V:n injektori laitteessa, joka odottaa 802.3af-neuvottelua, voi tuhota laitteen tulon. Jos laite ei ilmoita hyväksyvänsä passiivista PoE:ta, älä käytä passiivista injektoria.

Alimitoitettu kytkimen tehopuskuri. Kytkin, jonka kokonaispuskuri on 60 W, ei voi ajaa neljää 30 W:n porttia täydellä kuormalla. Se joko kieltäytyy syöttämästä tehoa neljännelle laitteelle tai pudottaa ne kaikki. Laske yhteen laitteiden ottamat tehot ja vertaa kytkimen kokonaistehoon, ei sen porttikohtaiseen arvoon.

CCA-kaapeli PoE:n alla. Kuparipäällysteinen alumiini ei täytä TIA-luokkastandardeja. PoE:n alla se käy kuumempana ja voi pettää liittimessä. Luokkakaapeli on massiivi- tai säikeistä kuparia.

Pitkät vedot suurella teholla. 100 m:n raja asetetaan signaalihäviön ja ajoituksen perusteella, eikä PoE pidennä sitä. 90 m:n veto 90 W:lla hukkaa kaapeliin enemmän energiaa kuin lyhyt, ja laite voi nähdä nimellisjännitettään vähemmän. Pidä vedot kanavan rajoissa ja suosi 23 AWG:tä Type 4:lle.

Rikkoutuneet tai maadoittamattomat suojat. Suojattu järjestelmä vaatii suojatut rasiakeskiöt, liittimet ja patch-paneelit sekä maadoituksen laitteiston kautta. Suoja, joka on rikki tai maadoittamaton, ei anna hyötyä ja voi kerätä häiriöitä.

Parien sekoittaminen. 802.3af ja 802.3at käyttävät kahta paria; 802.3bt käyttää kaikkia neljää. Kaapeli, jossa on jaettu pari tai huono päättäminen, voi välittää dataa hitaasti mutta pettää PoE-virralla. Jatkuvuustesteri löytää katkokset ja oikosulut; sertifiointitesteri on ainoa tapa todistaa, että linkki täyttää Cat6- tai Cat6a-rajat.

Standardin sovittaminen laitteeseen

Tarkista laitteen merkinnästä tai datalehdestä sen PoE-luokka. Laite, joka on merkitty 802.3af:ksi, toimii 802.3at- tai 802.3bt-portista, koska korkeampi standardi on taaksepäin yhteensopiva. Laite, joka on merkitty 802.3bt Type 4:ksi, tarvitsee Type 4 -portin tai Type 4 -injektorin; Type 1 -portti ei syötä sille tehoa.

Yhdelle tukiasemalle pöydällä PoE+-injektori ja Cat6-patch-kaapeli riittävät. Kameroiden täyttämälle katolle PoE+-kytkin realistisella tehopuskurilla ja Cat6-vaakakaapeloinnilla on käytännöllinen vastaus. 90 W:n laitteille käytä 802.3bt Type 4:ää, 23 AWG kuparia ja pidä vedot lyhyinä.