Bazele PoE
Cu PoE, curentul electric intra în cablul de date (Cat5e, CAT6, CAT6A) la capatul sursei de alimentare de tip PSE, exe: switch, media convertor sau ONT, si apoi iese la capatul dispozitivului (PD – dispozitiv alimentat), exe camera de luat vederi, access point wireless, telefon IP, etc. Acest curent este evident separat de semnalul de date – niciunul nu interfereaza cu celalalt. PSE alimenteaza cablul cu energie, fie printr-un comutator, fie printr-o deschidere intermediara (injector), daca se afla în alta parte decât la capatul cablului. PD-urile (dispozitivele alimentate) vor consuma energie.
Cablurile de retea, cum ar fi Cat 5e, Cat 6, Cat 6A etc. cuprind opt fire, in perechi de 4 perechi rasucite. Cu 10 si 100Base-T Ethernet, doua dintre aceste perechi sunt folosite pentru trimiterea de informatii, iar acestea sunt cunoscute sub numele de perechi de date. Celelalte doua perechi sunt neutilizate si sunt denumite perechi de rezerva (Gigabit Ethernet foloseste toate cele patru perechi). Deoarece curentii electrici circula într-o bucla, sunt necesari doi conductori pentru a furniza energie printr-un cablu. PoE trateaza fiecare pereche ca pe un singur conductor si poate folosi fie cele doua perechi de date, fie cele doua perechi de rezerva pentru a transporta curentul electric PoW. De asemenea, poate folosi cele 4 perechi simultan.
Alimentarea prin Ethernet este injectata în cablu la o tensiune între 44 si 57 de volti DC – de obicei 48 de volti. Aceasta tensiune permite un transfer eficient de putere de-a lungul cablului, fiind totusi suficient de scazuta pentru a fi considerata sigura pentru utilizatori. Cu toate acestea, ar putea înca deteriora echipamentele care nu au fost proiectate pentru a primi PoE. Prin urmare, înainte ca un comutator PoE sau midspan sa permita alimentarea echipamentelor PoE, acesta trebuie sa efectueze un proces de detectare a semnaturii.
Detectarea semnaturii foloseste o tensiune mai mica pentru a detecta o semnatura caracteristica a PD-urilor compatibile cu IEEE (o rezistenta de 25 kOhm). Înainte ca porturile sa porneasca dispozitivele PoE, PSE si PD trebuie sa finalizeze o „procedura de strângere de indentificare tip handshake” (detectie, clasificare si pornire) pentru a se asigura ca este conectat un PD valid.
PSE începe aceasta procedura prin trimiterea unui semnal de curent de detectie si calculeaza rezistenta de detectie pe baza tensiunii masurate. Rezistenta de detectare este considerata valida daca se încadreaza în intervalul de la 23,75 k? pâna la 26,25 k?.
Dupa detectarea cu succes, PSE-ul începe clasificarea prin trimiterea unui semnal de tensiune si, în acelasi timp, PD-ul îndeparteaza rezistenta de detectare de pe port si prezinta rezistenta de clasa. Daca PD-ul determina ca semnalul de clasificare este valid, PD-ul va porni LDO-ul intern care aplica 2,5 V peste rezistenta de clasa. PSE masoara curentul care trece prin rezistenta de clasa si recunoaste nivelul de clasa al PD.
În cele din urma, dupa un rezultat de clasificare valid (însemnând ca nu exista supracurent sau nepotrivire de clasa), PSE va porni portul si va începe sa monitorizeze curentul de pornire. În acelasi timp, PD preia controlul pentru a limita curentul de pornire.
Chiar si dupa alimentarea cu energie, PSE continua sa monitorizeze curentul. Daca puterea devine excesiva, daca exista un scurtcircuit sau daca un PD este deconectat, acesta va opri alimentarea.
Aceasta înseamna ca nu exista nicio problema cu conectarea dispozitivelor neconforme, cum ar fi imprimante, faxuri sau computere – deoarece aceste dispozitive nu poarta semnatura IEEE 802.3af, porturile vor dezactiva automat alimentarea cu energie electrica. Cu toate acestea, daca utilizati PoE integrat pe un switch de retea cu 24 de porturi si multe dintre porturi accepta dispozitive nealimentate, ar putea fi mai prudent sa utilizati un Midspan si sa conectati doar porturile alimentate la dispozitivele care au nevoie de el. Acest lucru va reduce si costul total de instalare.
Prezentare generala a standardelor PoE
Atât IEEE 802.3af, cât si 802.3at furnizeaza putere peste doua dintre cele patru perechi torsadate de cupru ale cablului Ethernet.
Ulterior, au fost dezvoltate câteva solutii non-standard. HD Base-T Alliance a introdus Power over HD Base-T (“PoH”) în 2010. Acesta ofera video, audio, control, Ethernet de 1000 Mbps si putere pâna la HD Base-T 4K.
Diferitele clase de sisteme PoE variaza de la 1 la 8. Tipurile 1 si 2 (up to 25,5 W), IEEE 803.2af si IEEE 803.2at includ Clasa 1 pâna la Clasa 4 . Tipul 3 (IEEE 802.3bt) include Clasa 5 pâna la 40W si Clasa 6 pâna la 51W la PD. Tipul 4 (de asemenea IEEE 802.3bt) include Clasa 7 pâna la 62W si Clasa 8 pâna la 73W la PD. Retineti ca exista diferite niveluri de putere la PSE si PD. O anumita pierdere de putere este prevazuta în buget ca urmare a disiparii caldurii.
Organizatia Internationala pentru Standardizare (ISO) si Asociatia Industriei Telecomunicatiilor (TIA) lucreaza la actualizarea standardelor pentru PoE cu 4 perechi în acord cu IEEE 802.3bt, cu Technical Services Bulletint, TSB-184-A, precum si Raportul tehnic al ISO – ISO/IEC TR 29125. Acestea ofera linii directoare de cablare pentru transmiterea 802.3bt PoE pe 4 perechi împreuna cu alte aplicatii tipice.
Aceste standarde internationale ofera informatii despre conditiile de instalare, linii directoare cu privire la dimensiunile pachetelor de cabluri pentru diferite clasificari ale cablurilor Ethernet cu 4 perechi si puterea maxima admisa pe aceste cabluri. De asemenea, ele descriu metode pentru a ajuta la gestionarea cresterii temperaturii în cadrul pachetelor de cabluri.
În 2015, UL a realizat un studiu pentru a studia efectele nivelurilor de curent mai ridicate asupra cablurilor de comunicatie si siguranta utilizarii unor astfel de cabluri. O observatie cheie a fost ca, chiar si cresteri foarte mici ale curentului au dus la cresteri semnificative ale temperaturii masurate. O alta observatie a fost ca schimbarile în constructia cablurilor au avut un impact foarte mare asupra temperaturilor masurate.
Ulterior, UL a introdus Certificarea de putere limitata (LP) pentru a indica faptul ca cablul a fost evaluat pentru a transmite curentul marcat în conditiile de instalare recomandate, fara a afecta temperatura nominala a cablului. Acest marcaj este doar informativ si este optional. Marcajul cablului LP este doar o indicatie ca cablul a fost evaluat de UL pentru a transporta curentul marcat fara a depasi gradul de temperatura al cablului.
Mituri si conceptii gresite PoE
PoE are probleme de compatibilitate –
În primele zile ale PoE, multe scheme produse home-made sau proprietare au fost folosite pentru a obtine alimentare prin cabluri de retea. Cu toate acestea, pe masura ce popularitatea PoE s-a raspândit, standardul IEEE 803.3af a câstigat adoptarea universala, ceea ce înseamna ca compatibilitatea dintre toate echipamentele PoE moderne este asigurata.
PoE necesita cunostinte electrice –
IEEE 802.3af PoE este proiectat pentru a asigura o functionare fiabila în orice configuratie care ar fi posibila cu un cablu de Ethernet obisnuit. Tot ce trebuie sa faca utilizatorul este sa conecteze reteaua în mod normal, iar echipamentul PSE se va ocupa de livrarea energiei.
PoE necesita cablare speciala –
deloc, aceeasi cablare – Cat 5e, Cat 6 si Cat 6A etc. – si conectorii în stil „RJ45” sunt utilizati atât pentru retelele locale obisnuite, cât si pentru PoE.
PoE este fortat în dispozitive –
Aceasta conceptie gresita este surprinzator de comuna, cu toate acestea, conform procedurii de „handshake” descrisa mai sus, PSE va furniza doar cantitatea de putere necesara utilizata de PD. Daca PD-ul nu mai functioneaza din orice motiv, PSE va opri alimentarea. Este important sa retineti ca puterile nominale indicate de producatori sunt limite superioare.
Trebuie sa va asigurati ca folosit un cablu standard, certificat de producator pentru alimentare PoE, cupru 99%. Pentru a face acest lucru este suficient sa verificati daca producatorul are sistem de certificarea retelelor cu peste 10 ani garantia retelelor.
#excel-networking