FAQ з PoE, частина 2

Перша частина тут .

Сьогодні ми розберемо:

1. Стандарти та типи PoE.
2. Стандарти IEEE 802.3af, 802.3at – активне PoE.
   • Параметри.
   • Класи харчування.
3. Passive PoE.
4. Типи розпинування.
5. Кабель для PoE.
6. Довжина PoE.
7. Бюджет потужності PoE.

СТАНДАРТИ ТА ТИПИ POE

Технологія PoE на даний момент існує в декількох видах, що кардинально відрізняються. Чому так сталося?

На той час, як хлопці з IEEE вирішили стандартизувати технологію, а це сталося не відразу після її появи, деякі корпорації вже винайшли власні реалізації PoE. Cisco, наприклад, ще в 2000 році представила живлення пристроїв по кручений парі.

Та й після прийняття офіційних стандартів IEEE 802.3af у 2003 році, IEEE 802.3at у 2009 році багато виробників впроваджують свої власні способи PoE. В основному, тому що реалізація повноцінних стандартів 802.3af, 802.3at – це складно та дорого, а споживачам часто потрібні моделі економ-класу.

У результаті зараз PoE існує у кількох варіантах:

• за стандартом 802.3af,
• за стандартом 802.3at,
• за фірмовими приватними стандартами, з яких найбільш відомий Passive PoE.

Харчування по кручений парі відповідно до стандартів 802.3af, 802.3at називають  активним PoE , харчування, реалізоване за технологією Passive PoE - пасивним. 

Реалізація живлення по кручений парі в пристроях може відрізнятися за типом розпинання. А також, залежно від напруги, що подається на порт, є кілька класів PoE.

Всі ці дані мають бути вказані у паспорті виробника та допомагають правильно підібрати обладнання для проекту.

СТАНДАРТИ IEEE 802.3AF, 802.3AT – АКТИВНЕ POE

Головна перевага PoE-джерел, які підтримують ці стандарти, це інтелектуальна схема роботи. Вона дозволяє уникнути псування обладнання, продовжити термін його служби, заощадити енергію, що споживається.

Перш ніж подати живлення на підключений пристрій,  активний PoE-джерело  (комутатор або адаптер) стандарту 802.3af/at проводить погодження з ним та встановлює:

1. Чи підтримує підключений пристрій технологію живлення по кручений парі. Якщо ні, електрика по кабелю мережі подаватися не буде.
2. Яка напруга потрібна пристрою. PoE-джерело встановить його клас живлення та подасть відповідну напругу на порт.
3. Включено взагалі пристрій (чи споживає воно електроенергію). Якщо ні, подача живлення кабелем припиняється.
4. Чи не відбулося перевантаження пристрою, що живиться. Якщо так, подача харчування припиняється.

ПАРАМЕТРИ

Класи харчування

Найпоширенішим є 1 клас харчування.

PASSIVE POE

Цей тип PoE - здешевлений аналог міжнародних стандартів живлення по кручений парі. Як ми вже говорили вище, повноцінна реалізація 802.3af/802.3at складна та підвищує вартість пристрою. Тому виробники мережного обладнання економ-сегменту використовують замість них у своїй продукції пасивне харчування по кручений парі.

Його особливість у тому, що джерело Passive PoE не опитує пристрій, що живиться, і не узгоджує потужність. По вільним провідникам кручений пари просто подається постійна напруга. Тому, якщо з'єднати джерело PoE та споживач, несумісні один з одним, обладнання може згоріти: відразу або через деякий час, внаслідок постійного перегріву та підгоряння плат.

Деякі виробники доповнюють технологію Passive PoE корисними функціями. Наприклад, PoE out у пристроях MikroTik здатне визначати, чи підключено до живлення порту пристрій, виявляти, чи немає перевантаження або короткого замикання. Крім того, функціями PoE на більшості пристроїв MikroTik можна керувати: включати, відключати їх на портах, змінювати режим тощо. Мова, звичайно, йдеться не про простенькі PoE-шнури, а про реалізацію PoE в роутерах, комутаторах та іншому устаткуванні виробника.

Джерела Passive PoE досить широко варіюються за напругою, потужністю, силою струму . Найчастіше виробники випускають їх під своє обладнання, тому в кожному окремому випадку потрібно підбирати джерело PoE під конкретні потреби. 

ТИПИ РОЗПИНАННЯ

Для стандарту 802.3af

Тип А. І електрика, і дані подаються по жилах 1, 2, 3, 6. Жили 5, 7, 8 не використовуються.

Тип B.  Для подачі електроживлення використовуються жили 4, 5, 7, 8. Дані передаються іншим.

Для стандарту 802.3at

Використовується лише  тип B. Використання розпинання типу A заборонено стандартом.

Для Passive PoE:

У більшості випадків подача електроживлення здійснюється за провідниками 4, 5, 7, 8 (як у  типі B  стандарту 802.3af). 

(картинка збільшується на кліку).

Існує також розпинування за третім типом, коли для подачі живлення задіяні всі жили стандартного чотирипарного кабелю, але вона зустрічається рідше, зазвичай у фірмових реалізаціях PoE, наприклад, UPOE від Cisco.

Якщо з обох сторін мережі ви встановлюєте обладнання з підтримкою стандартів 802.3af/802.3at, то тип розпинки фактично не має значення, оскільки пристрій-споживач PoE за стандартом може працювати з будь-яким з них. Однак, якщо йдеться про суміщення обладнання різних стандартів, це може бути важливим.

КАБЕЛЬ ДЛЯ POE

Від якості кабелю залежить якість PoE, і те, на яку відстань його можна провести. Віту пару необхідно підбирати:

• чотирипарну, не нижче cat.5e,
• мідну, а не обміднену (не біметал),
• з товщиною провідників не менше 0,51 мм (24 AWG),
• з опором провідників не вище 9,38 Ом/100 м (вищі значення сприяють більшій втраті потужності в кабелі),
• Хорошого виробника.

Добре підійдуть для лінка з PoE, наприклад:

ДОВЖИНА POE

Відповідно до стандартів 802.3af та 802.3at довжина кабелю для PoE заявляється рівною 100 метрам. Однак на практиці максимальна довжина кручений пари PoE залежить від багатьох факторів, у тому числі заздалегідь невідомих:

• перерізу провідників,
• металу провідників,
• кількості вигинів на лінії,
• наведень, нерівномірних характеристик витої пари, перегинів кабелю та ін.

Зі знижкою на перегини та інше максимальна довжина кабелю PoE бажана не більше 75 метрів. Однак із  дійсно  якісним кабелем того ж Одескабель, приміром, можна зробити і більший проліт.

Якщо ж ми говоримо про Passive PoE, то тут довжина може бути меншою, аж до 30-60 метрів. Розрахунок лінії треба проводити з урахуванням:

• яка напруга потрібна пристроєм, що живиться (у тому числі при піковому навантаженні),
• яке напруга видає джерело,
• який опір кручений пари і, якими будуть втрати напруги лінії.

БЮДЖЕТ ПОТУЖНОСТІ POE

При розрахунку бюджету PoE потрібно:

• Порахувати загальну потужність всіх споживачів PoE лінії. Підрахунок необхідно проводити за піковим навантаженням, з урахуванням модулів обладнання, що працюють.
• Відповідно потужності споживачів підібрати PoE-джерело, звернувши увагу на потужність окремих портів (який пристрій до якого порту ви підключатимете?) і сумарну потужність джерела (чи не перевищує її загальна потужність споживачів?) При цьому бажано, щоб при розрахунку потужність PoE-джерела (Комутатора, роутера) не використовувалася більш ніж на 75% (закладаємо резерв). Якщо лінія планує використовуватись не один рік, треба розуміти. що з часом потужність, що видається джерелом PoE, буде знижуватися, втрати можуть становити до 10% на рік.
• Прорахувати втрати потужності від джерела споживача. Головний фактор, від якого вони залежать – це опір провідників. Крім значень за замовчуванням, необхідно врахувати також і те, що опір провідника підвищується при нагріванні, а значить, якщо кабель прокладений у приміщенні з підвищеною температурою, або знаходиться під впливом сонячних променів, пристрій на кінці лінії отримуватиме набагато меншу потужність, ніж в теорії.

Сподіваємося, що інформація була вам корисною :)

Стаття може згодом доповнюватись новими відомостями.