+386 (0)7 337 00 56 info@gipron.si

Kaj je PoE?

 

Pojem Power over Ethernet oziroma PoE opisuje standardizirane sisteme, ki poleg podatkov, v istem kablu lahko prenašajo tudi električno energijo. To omogoča, da se v enem kablu napravam, kot so brezžične dostopne točke ali IP video kamere posreduje električno napajanje, kot tudi prenos podatkov. Za razliko od standardov kot so univerzalno serijsko vodilo (Universal serial bus; USB), PoE omogoča daljše kabelske razdalje. Energija se do porabnika lahko prenaša po istih vodnikih kot podatki ali pa se prenašajo po ločenih vodnikih v istem kablu.

IEEE 802.3af-2003

 

Standard IEEE 802.3af-2003 definira karakteristike napajanih naprav (Powered device – PD) in napajalnih naprav (Power Sourcing Equipment – PME), kot tudi karakteristike prenosnega medija (Media Dependent Interface – MDI).

Glavne definirane karakteristike standarda so:

  • Klasifikacija naprav glede na njihovo moč (PSE)
  • Vpliv karakteristike bremena na napajalno napravo in strukturirano ožičenje
  • Protokol, ki omogoča detekcijo napajane naprave (PSE)
  • Postopek za znižanje moči na detekcijski nivo, potem ko le-ta ni več potrebna (PSE)
  • Napajanje 48V DC do 350mA – moč na izhodu iz naprave ne presega 15.4W; prenesena moč do porabnika ne presega 12.95W
  • Podpira kable kategorije 3, 5, 5e in 6

Obstajata dve alternativni obliki napajanja v 4-paričnih kablih:

  • Alternativa A: Energija se do porabnika prenaša po istih paricah, kot podatkovni signal (parica 2 in3)
  • Alternativa B: Energija se do porabnika prenaša po neuporabljenih paricah v kablu (parica 1 in 4)

IEEE 802.3at-2009

 

Potreba po večji preneseni moči do naprav kot so PTZ video kamere (Pan-Tilt-Zoom) ali več Wifi dostopnih točk je pripeljala do razvoja novega PoE standarda IEEE 802.3at-2009. Glavne karakteristike tega standarda, ki je znan tudi kot PoE+ oziroma PoE plus so:

  • moč na izhodu iz naprave ne presega 30W na parico; prenesena moč do porabnika ne presega 25,5W
  • Zagotovljena je kompatibilnost z IEEE 802.3af
  • Prenos energije je omejen na dve parici;
  • Dinamičen prenos energije (prenos energije se izvaja le takrat, ko jo naprava potrebuje), kar privede do občutnih prihrankov in optimalnejši zasnovi napajalnih naprav

IP PoE Camera_PTZ

IEEE 802.3bt

 

Potreba po še večji preneseni moči je vodila v razvoj novega PoE standarda tretje generacije IEEE 802.3bt, katerega izid je pričakovan v Februarju 2016. Poviševanje moči na posamezni parici iz 12,95W do 25,5W na parico povzroča nezaželeno eksponencialno naraščanje izgub v kablu. Na podlagi tega dejstva, bo prenos energije do porabnika po novem standardu izveden po vseh štirih paricah, s čimer bo do naprav lahko prenesena večja moč:

  • Tip 2 do 30W
  • Tip 3 do 60W
  • Tip 4 do 90W

Prva prednost 4-paričnega napajanja je v tem, da se pri prenosu energije do porabnika ob enaki moči uporabljajo nižji tokovi, kar pri znanih elektrotehničnih zakonitostih pomeni manjše segrevanje kabla oz. manjše izgube v kablu. Če vzamemo, da je je tok pri prenosu v eni parici enak, lahko z enostavnim izračunom ugotovimo, da so pri prenosu energije po štirih paricah izgube v kablu za polovico manjše, oziroma povedano drugače, novi standard IEEE 802.3bt bo za 50% bolj učinkovit pri prenosu energije od obstoječega standarda IEEE 802.3at.

Na realnem primeru to pomeni naslednje: Prenos 60W po vseh štirih paricah in toku 600mA na parico privede do 9W izgub v kablu, 51W je prenesenih do porabnika. Pri prenosu enake moči 60W preko dveh paric pri 1,2A toka na parico privede do 18W izgub v kablu. Porabnik lahko prejme le 42W.

Druga prednost 4-paričnega napajanja je v tem, da lahko do porabnikov privedemo večje moči, pri čemer pa ohranjamo dvig temperature v kablu na sprejemljivi ravni. Zakaj je to pomembno? Višje temperature v kablu lahko privedejo do poslabšanja prenosa podatkov v kablu.

PoE naprave v »navadnem« omrežju?

 

Uporaba PoE naprav je možna povsod, kjer imamo položene cat. 5e kable ali več. Omrežje spremenimo v PoE z zamenjavo switcha (mrežnega stikala) ali pa uporabimo tako imenovane PoE injektorje. Ti se po navadi vgradijo na mestu, kjer imamo mrežno stikalo, ker imamo na tem mestu lahek dostop do vira napajanja. S posebnimi vmesniki lahko tudi obstoječe analogne video nadzorne sisteme brez stroškov zamenjave koaksialnih kablov spremenimo v sodoben digitalni IP video nadzorni sistem s PoE kamerami visoke resolucije. Znani so tudi tako imenovani »ekstenderji«, s katerimi lahko PoE »podaljšamo« iz klasičnih 100m tudi do 1000m (odvisno tudi od potrebne prenesene moči).

PoE Stikalo

 Potencialni trg naprav PoE z več kot 25W

 

Zmožnost, da se do naprav preko podatkovnega kabla dovede višje moči, bo po pričakovanjih močno razširilo uporabo PoE naprav na različna področja:

  • Medicina: Pozivni sistemi; 30-50W
  • Prodajne točke: POS terminali, tiskalniki, RFID čitalniki; 30-60W
  • IP informacijski paneli: Poslovne stavbe, Bančništvo; 45W
  • Avtomatizacija stavb: svetilke, krmilniki, pristopna kontrola, video konferenčni sistemi; 40-50W
  • Varovanje: IP video kamere PTZ; 30W in več

Obstajajo že tudi višje zahteve po prenosu moči, pri sistemih za distribucijo digitalnih medijev   ultra visoke ločljivosti. HDBaseT (kmalu IEEE1911.2) omogoča do 100W prenosa preko štirih paric za HDTV do razdalj 100m.

IP PoE Telefon