Carrier poe adapter что это такое?

PoE — питаемся по витой паре

Содержание

Содержание

Проводные локальные сети не спешат сдавать позиции даже несмотря на повсеместное распространение Wi-Fi. Подключение с помощью витой пары все еще надежнее беспроводного во многих аспектах. Системы видеонаблюдения, IP-телефоны, индустриальные локальные сети, и локальные сети предприятий — во всех этих случаях использование беспроводной связи нежелательно. Передача электрической энергии по витой паре (PoE — «Power over Ethernet») позволяет немного сократить расходы на построение такой сети, снимая необходимость оснащения розеткой 220В каждой точки подключения сетевого устройства.

Преимущества и недостатки

Оборудование с поддержкой PoE (концентраторы и конечные устройства) стоит дороже обычного, поэтому в некоторых случаях особой экономии не будет. Например, при построении сети IP-телефонии — как правило, в точках установки телефонов розетки уже есть. Но выгода от использования PoE может быть не только экономической.

Подключение устройств через PoE безопаснее, так как питание по витой паре стабилизировано и не зависит от помех в сети 220В. А еще с помощью PoE можно очень просто обеспечить все устройства сети гарантированным питанием — для этого всего лишь надо запитать с ИБП базовый концентратор сети (разумеется, и у него, и у сетевых устройств должна быть поддержка PoE).

PoE обеспечивает централизованное управление и контроль всех устройств сети: включение/выключение каждого отдельного устройства (в том числе автоматическое), ведение учета потребленной каждым устройством электроэнергии; интерфейс PoE-концентраторов обычно также позволяет определять режим работы отдельных устройств и своевременно обнаруживать поломки.

Подключение с использованием PoE выглядит эстетически совершеннее — меньше розеток, меньше проводов.

К недостаткам устройств с PoE (кроме уже упомянутой высокой цены) можно отнести ограниченную электрическую мощность и повышенный уровень энергопотерь: сечение жилы витой пары невелико, поэтому в ней возрастает сопротивление и падает напряжение. Кроме того, из-за большей мощности концентратора с поддержкой PoE, ему потребуется более мощный (и дорогой) ИБП.

Как это работает?

PoE-устройства делятся на несколько видов:

1. Конечные источники питания (endspan) — свитчи, коммутаторы, маршрутизаторы с поддержкой PoE. При подключении к такому коммутатору сетевого устройства, оно получит питание автоматически — если, конечно, тоже поддерживает PoE.

2. Промежуточные источники питания (midspan) — адаптеры (инжекторы) PoE и блоки питания PoE. Эти устройства используются, когда нужно организовать PoE на отдельных линиях сети. Они позволяют подключать PoE-потребителей к обычным коммутаторам.

3. Сплиттеры — устройства, предназначенные для подключения к сети с PoE обычных сетевых устройств. Они разделяют (англ. «split» — разделять) поступающее по одному кабелю питание и данные, выводя их на два отдельных разъема: RJ-45 и разъем питания.

PoE-инжектор и PoE-сплиттер в паре можно использовать для передачи питания по кабелю Ethernet в обычной сети без устройств с поддержкой PoE.

4. PoE-потребители — сетевые устройства (IP-телефоны, видеокамеры, точки доступа, коммутаторы и пр.), способные получать питание по сети Ethernet.

Технология PoE использует два метода передачи данных по витой паре, называемые метод «А» и метод «В». По методу «А» питание передается по тем же проводам, что и данные (1,2,3 и 6 контакты в разъеме). По методу «В» питание передается по другим проводам — 4,5,7 и 8. В сетях 10Base-T и 100Base-TX (10 Мбит и 100 Мбит соответственно) эти провода не задействованы, что позволяет использовать для них недорогой четырехпроводной кабель. Очевидно, метод «В» с такими кабелями работать не будет.

Все PoE-потребители и сплиттеры могут работать по обоим вариантам. А вот источники питания, как правило, поддерживают только один метод.

Таким образом, если у вас сеть 10Base-T или 100Base-TX, построенная на четырехпроводном кабеле, источники питания должны поддерживать метод «А». К сожалению, определить, какой метод поддерживается источником, не так просто. Почему-то в спецификации эта особенность указывается нечасто и порой определить метод питания можно только по документации или по наклейке на корпусе. Если там указаны контакты 1-2-3-6, то питание подается по методу «А», если 4,5,7,8 — по методу «В».

Если же вы используете в ЛВС восьмипроводной кабель, о методе PoE можно не думать — на таких кабелях будет работать любое PoE-оборудование.

У незнакомых с технологией часто возникает вопрос: не опасно ли подключать в сеть с РоЕ «обычные» устройства без поддержки РоЕ? В общем, это безопасно — инжектор подаст в кабель питание только после того, как получит ответ о поддержке протокола от питаемого устройства. Это защищает оборудование от повреждений не только когда PoE не поддерживается, но и если сетевой кабель был обжат неправильно.

Однако существует технология Passive PoE, в которой передача питания по кабелю осуществляется парой отдельных устройств — подключенный к питанию инжектор подает напряжение на свободные пары, а сплиттер снимает его и выводит на отдельный разъем (розетку), к которому уже подключается обычное сетевое оборудование.

Инжектор Passive PoE подает питание в кабель сразу после включения и, если с другой стороны кабеля подключить не сплиттер Passive PoE, а непосредственно сетевое устройство, оно может выйти из строя. Ну и ошибка при обжимке кабеля в этом случае также может привести к неприятным последствиям.

Passive PoE может упростить (и удешевить) подключение «обычных» сетевых устройств без внедрения PoE в локальную сеть, но пользоваться им следует с осторожностью. Кроме того, поскольку Passive PoE может передавать питание только по свободным парам (как метод В в РоЕ и РоЕ+), в сетях 1000Base-T его использовать нельзя.

Стандарты

PoE описан стандартом 802.3af. В настоящее время разработаны и поддерживаются многими устройствами новые стандарты — 802.3at (PoE+) и 802.3bt (PoE++). Различия стандартов приведены в таблице:

Кроме того, последний стандарт 802.3bt задействует для передачи питания все 4 пары, поэтому использовать его на кабелях с двумя парами проводов не получится.

Стандарты 802.3 частично обратно совместимы: питающее устройство 802.3bt снабдит питанием и питаемое устройство 802.3af, и 802.3at. А вот сплиттер 802.3at от инжектора 802.3af может и не заработать — производители порой реализуют обратную совместимость и для приемников, но стандарт этого не требует; кроме того, порой таковая совместимость просто невозможна — например, если сплиттер потребляет больше, чем способен выдать инжектор.

Как мы видим, PoE — это достаточно просто и безопасно, и — в некоторых случаях — может значительно упростить внедрение распределенной системы на базе сети Ethernet и снизить её стоимость. Однако при её использовании следует уделить большее время планированию системы и правильно подобрать оборудование в соответствии с требуемыми скоростями передачи данных, используемыми кабелями, потребляемой мощностью и так далее.

FAQ по PoE, часть 1

Что такое PoE?

Аббревиатура PoE расшифровывается как «Power over Ethernet» (питание по сети Ethernet). Но реализация технологии намного сложнее, чем при помощи кабеля с вилкой для электросети на одном конце и разъемом RJ-45 на другом, как на юмористической картинке в начале статьи. Такое простое воплощение попросту невозможно, так как большинство электронных устройств работают не на переменном, а на постоянном токе низкого напряжения: 12V, 24V, 48V и т. д. Поэтому в сети обязательно должны присутствовать устройства, выполняющие, в том числе, функции понижающего трансформатора и выпрямителя.

В сетевом кабеле (витой паре) с подключением по стандарту 100BASE-T (Fast Ethernet, 100 Мбит/с) данные передаются только по 2 парам, а остальные 2 пары остаются свободными. Однажды кто-то очень сообразительный придумал использовать эти свободные жилы для подачи электропитания на устройства. По одному LAN-кабелю техника получает и данные, и электричество. Очень удобно для тех случаев, когда оборудование нужно установить на крыше, на мачте, во дворе частного дома, то есть в тех местах, куда подводить отдельный кабель с электропитанием проблемно или дорого.

Позднее возник другой вариант — подавать ток по тем же жилам, что и информацию. Это позволило применить технологию в сетях Gigabit Ethernet, 10/100/1000 Мбит/сек, где все 4 пары задействованы в передаче информации. Питание и данные передаются на разных физических уровнях, поэтому не мешают друг другу.

Устройства PoE

В рамках технологии различают 3 вида устройств:

PoE-потребители (PD)

Это точки доступа, IP-камеры и другая техника, в которой производитель предусмотрел возможность получать электричество по сетевому кабелю (витой паре). Часто они дополнительно имеют также стандартный разъем электропитания. В характеристиках такой техники указывается, что она поддерживает так называемое » PoE in» (входящее). Также в паспорте устройства должно быть обозначено, какой именно тип Power over Ethernet оно поддерживает.

PoE-источники (PSE)

Эти устройства подают электропитание в витую пару. Их, в свою очередь, принято разделять на конечные (endspan) и промежуточные (midspan) источники. PoE-источник, по сути, это либо конструктивно объединенные в одном корпусе блок питания для подключения к электросети + блок, который распределяет питание по проводникам витой пары, либо два этих элемента в комплекте.

Конечные PoE-источники — это PoE-коммутаторы, маршрутизаторы, их также могут называть активными источниками. Подключив к порту такого роутера или свича посредством витой пары точку доступа, IP-камеру, мы подаем на подключенные устройства электропитание.

Промежуточные — это PoE-адаптеры (инжекторы), которые также называют пассивными PoE-источниками.

Конструктивно PoE-инжектор может представлять собой PoE-блок или PoE-шнур.

PoE-адаптеры в виде блока обычно лучше, так как оснащены защитой, имеют гальваническую развязку, часто дополняются такими функциями, как удаленная перезагрузка устройства, мониторинг перегрузки, короткого замыкания и т. п.

PoE-шнур — это предельно простая реализация источника питания по витой паре, фактически он просто «добавляет» в LAN-кабель электрическую составляющую. Отличается от PoE- блока в частности тем, что не имеет гальванической развязки.

Предназначены для организации удаленного питания в сети, если конечное устройство, которое необходимо запитать, не поддерживает технологию PoE. Сплиттеры действуют обратно адаптерам PoE: поступающие к ним по одному кабелю (витой паре) электропитание и данные они разделяют на два кабеля: отдельно электричество, отдельно данные.

PoE-сплиттер также может конструктивно представлять собой блок или шнур.

При строительстве линков может возникнуть ситуация, когда источник и потребитель PoE работают с разным напряжением, разными стандартами. Для этих случаев существует такая группа устройств, как PoE-конвертеры.

Как с помощью PoE организовать подачу питания по витой паре

Варианты подключения с использованием разных типов устройств по технологии PoE наглядно иллюстрируются этой картинкой со схемами:

Что важно знать для правильного подключения

Вот мы купили какой-то PoE-адаптер, подключили его к Ethernet и электросети, подсоединили LAN-кабель от него в точку доступа, которую хотели запитать. Кажется, просто.

Только точка доступа почему-то сгорела. С чего бы это?

Все дело в том, что на практике, чтобы правильно организовать удаленное подключение по PoE, необходимо учесть несколько важных факторов:

• Тип питания, который предоставляется PoE-коммутатором или инжектором: какому стандарту соответствует, какое напряжение подает на пару, по какому типу сделана распиновка.
• Напряжение, которое необходимо нашей технике.
• Расстояние до удаленной точки.

Эти исходные данные помогут подобрать PoE-оборудование, которое совместимо друг с другом, и рассчитать возможность удаленного электропитания в принципе.

Если этого не сделать, в худшем случае, как мы уже сказали — подключенное оборудование быстро выйдет из строя, в лучшем — вообще не включится.

Азы и тонкости технологии PoE

Технология PoE для питания сетевых устройств

В этой статье рассмотрим, что такое технология PoE, какие есть её разновидности, когда PoE можно использовать с вашими сетевыми устройствами и когда нельзя, и какие есть подводные камни.

Технология PoE расшифровывается как Power over Internet, что означает, что вместо использования двух проводов (привычная витая пара для передачи данных и шнура питания) можно использовать простой интернет-провод, который будет отвечать как за передачу данных, так и за подачу электричества на устройства. Эта технология значительно упрощает подключение IP-камер, IP-телефонов, точек доступа, других сетевых устройств, и просто значительно помогает в ситуации, когда поблизости нет розетки.

Осуществление подобного типа питания достигается за счёт использования жил витой пары для подачи напряжения на устройства. Но учтите, что запитываемое устройства должно поддерживать технологию PoE, а сам провод, по которому подаётся напряжение, должен подключаться к специальному PoE-инжектору, либо коммутатору, поддерживающему раздачу PoE (например, UniFi Switch 24). Также можно использовать блоки питания (такие как PowerEdge), которые позволяют запитать сразу несколько интернет-проводов.. PoE-коммутаторы весьма популярны в том случае, когда подать напряжение нужно сразу на множество удалённых IP-камер. Существует 3 варианта реализации технологии: стандарты IEEE 802.3af, IEEE 802.3at (IEEE — это Institute of Electrical and Electronics Engineers, международная организация по стандартизации в электрике и электронике), а также так называемое Passive PoE (пассивное PoE), для которого стандарты отсутствуют, и каждый производитель реализует его с некоторыми отличиями .

802.3 at стандарт отличается от 802.3 af тем, что поддерживает подачу бóльшего напряжения (30 Вт против 15.4 Вт ), поэтому 802.3at иногда также называется PoE+. Причём 802.3 at во всём лучше 802.3 af, поскольку поддерживает как 802.3af таки 802.3at устройства (инжектор подаёт ровно такое напряжение, которое нужно, даже если оно значительно меньше.) А вот 802.3af-инжектор не позволит запитать устройства, требующие большего напряжения, поскольку не может подать больше предусмотренного стандартом. Обычно устройства, требующие 802.3at питания — это PTZ-камеры (камера с управлениям направления и зума).

За исключение того, что 802.3at поддерживает также и большие мощности, отличий между 802.3at и 802.3af нет. (Иногда, правда, для 802.3af может использоваться category 3 кабеля, в то время как для 802.3at только category 5, но это редко играет какую-то роль) Другое дело passive PoE, которое хуже стандартизированных 802.3af/at во всём, но стоит значительно дешевле, чем инжекторы и коммутаторы 802.3 af/at стандартов. Passive PoE имеет множество недостатков в том числе и весьма неприятных, так что приведём сравнение Passive PoE и более продвинутых 802.3af/at аналогов.

802.3 af/at vs Passive PoE

Passive PoE небезопасен. Первое о чём стоит упомянуть, сравнивая две реализации, это то, что Passive PoE значительно менее безопасная технология. 802.3at и 802.3af при подключении всегда проверяют, подключено ли к ним устройство, поддерживающее данную технологию. Они подают на подключаемое устройство сигнал, и, если ответа с устройства не приходит, то они просто не подадут напряжение. Passive PoE же очень проста и не имеет в себе никаких дополнительных возможностей управления, потому подаёт напряжение немедленно после получения питание. Это может привести к тому, что при подключении провода с подключенным Passive PoE к устройству, для этого не предназначенное, устройство может не заработать, выйти из строя или вовсе сгореть. Ситуацию осложняет то, что стандартизация для Passive PoE отсутствует, поэтому каждый производитель использует разные напряжения и полярности. По этой же причине, подключая Passive PoE к роутерам, ни в коем случае не следует путать порт, принимающий напряжение и LAN.

Дальность питания по проводу

Как известно, по мере прохождения сигнала по проводу, полезный сигнал постепенно рассеивается. То же самое происходит и с питанием. Passive PoE не всегда способен подавать питание на расстояния до 100 метров, поскольку PoE-инжектор подаёт на провод не изменяющиеся 12В, 24В или 48В. С расстоянием напряжение падает, и PoE-устройство не всегда получает необходимое напряжение, особенно на больших расстояниях. 802.3af/at обладают же управляемым напряжение, и гарантированно подают питание необходимой можности на расстоянии до 100 метров.

Тут следует добавить, что в случае, когда надо подать напряжение дальше, чем на 100 метров, в распоряжении 802.3at/af имеются специальные PoE-удлинители, которые восстанавливают напряжение и полезный сигнал, и являются чем-то вроде PoE-коммутаторов, но всего лишь с одним портом, например, модель PEXT-E. A модель PEXT 1/4 позволяет не только удлинить PoE-провод, но и разделить его на 4 разных провода с PoE, играя таким образом роль своеобразного сплитера.

Использование жил для данных и питания

Витая пара использует 4 жилы для подачи питания (питание идёт по тем же жилам, что и данные). Стандарты 802.3at/af поддерживают два варианта подачи напряжения. По 1/2 3/6 жилам (бело-оранжевый, оранжевый, бело-зелёный и зелёный провода соответственно), либо по 4/5 7/8 (синий, бело-синий, бело-коричневый, коричневый). IP-камеры с поддержкой данных технологий, будет работать при подаче питания, как одним, так и другим способом. Как подавать питание решает PoE-коммутатор или инжектор.

Passive PoE поддерживат только 4/5 7/8 вариант. То есть из восьми жил 4 использованы для питания, а ещё 4 передают полезный сигнал. Поскольку гигабитные порты используют сразу все 4 пары для передачи данных, использование Passive PoE вместе с ними представляет дополнительную проблему.

802.3af/at обладает функциями управления питанием

В то время, как для Passive PoE функции управления отсутствуют полностью. 802.3af/at функции управления могут быть задействованы с помощью PoE-инжекторов или коммутаторов. Возможно включение/отключение по расписанию, перезапуск устройства, контроль и мониторинг потребляемой устройством мощности.

Вариации Passive PoE

Как уже было сказано, разные производители реализуют Passive PoE по-своему. Вот примеры Passive PoE, используемых Ubiquiti, MikroTik и Dahua.

Ubiquiti и Dahua реализовали в своих инжекторах напряжение 24В, но у производителей разная полярность, так что будьте бдительны.
MikroTik может использовать самые разнообразные напряжения, начиная от 8В и до 30В

К всему вышесказанному следует добавить, что бывают исключения. Некоторые инжекторы позволяют осуществлять подачу как пассивного PoE, так и 802.3 af. Кроме того существуют ещё и PoE-конверторы, позволяющие преобразовать один тип PoE в другой. Особое место занимает Ubiquiti PoE Fiber, который позволяет подключать устройства через оптоволокно.

Будущее

В данный момент разрабатываются новые стандарты PoE, которые позволят, например, подавать питание сразу по всем 4-ым витым парам. Все эти стандарты (например, 802.3bt) являются логическим продолжением 802.3af/at стандартов, так что интернет-магазин ipboom советует вам следить за новостями. Passive PoЕ же не имеет определённого вектора, стандартизации не ожидается и каждый производитель продолжает делать по-своему.

Таким образом 802.3 af устройство может быть запитано от 802.3at/af инжекторов или коммутаторов, либо от инжектора Passive PoE на 48В. От инжекторов в 12В, 24В, PoE-порта MikroTik или его инжектора (те из них, которые подают Passive PoE), коммутатора Dahua запитывать 802.3 af устройство нельзя. 12В допустимо подавать только на порт Jack. И вообще при использовании Passive PoE следует быть максимально осторожным.

Технология PoE очень важна в мире коммуникаций, находит всё больше применений. Интернет-магазин ipboom постарался не только рассказать об основных телекоммуникационных технологиях, но также и обозначить возможные подводные камни и тонкости. Также вы можете подробно прочитать про линейку устройств PowerTone, предназначенную специально для работы с PoE.

Что такое PoE-адаптер. Power over Ethernet

В привычных современному IT-специалисту кабелях типа «витая пара», с помощью которой ПК могут объединяться в сеть, скрыта одна примечательная возможность. Дело в том, что посредством них может передаваться не только цифровой поток данных, но также и электропитание. Для этого должны быть задействованы дополнительные устройства — PoE-адаптеры. При этом существует большое количество их разновидностей и способов подключения данных девайсов в сеть. Какова специфика работы такого оборудования?

Основные сведения об устройстве

PoE-адаптер — это девайс, задействующий возможности PoE-технологии, которая позволяет передавать через обычную витую пару питание на требуемое устройство. При этом способность Ethernet-кабеля осуществлять обмен цифровыми сигналами не теряется, и сеть остается полностью функциональной.

Расшифровка аббревиатуры PoE — Power over Ethernet. То есть «питание посредством стандарта Ethernet». PoE-адаптер иногда именуется «инжектором» — но второй тип устройства все же корректнее считать разновидностью первого. Изучим специфику использования рассматриваемого девайса в контексте задействования возможностей PoE-технологии.

Подробнее о технологии

Технология Power over Ethernet позволяет обеспечивать подачу питания на самые разные типы устройств: Wi-Fi-роутеры, камеры, накопители. Главное преимущество данной технологии в том, что она предполагает задействование единственного комплекта проводов — как для осуществления трансляции цифровых сигналов, так и для подачи электричества.

В итоге при монтаже сетей нет потребности в том, чтобы прокладывать провода для розеток, а также в том, чтобы инсталлировать необходимое дополнительное электрооборудование. В некоторых случаях монтаж силовых кабелей может быть осложнен не вполне оптимальным физическим расположением компонентов сети. Например, бывает, что Wi-Fi-адаптер обеспечивает наилучший сигнал в той точке здания, к которой подвести электричество проблематично. То же можно сказать и о камерах: иногда может возникнуть потребность в мониторинге территорий, которые трудно обеспечить электропитанием.

Технология PoE позволяет организовывать подключение девайсов к розеткам, которые могут, как мы отметили выше, одновременно выводить устройства в сеть и подавать питание на него. Данный подход может быть задействован в случае модернизации текущей сетевой инфраструктуры. Вполне реально подвести питание к уже действующим розеткам.

Преимущества технологии

Итак, если резюмировать ключевые преимущества технологии, о которой идет речь, то они могут формировать следующий перечень:

— использование одного и того же кабеля возможно как для подачи электропитания, так и для обмена цифровыми данными;

— возможны экономические выгоды, связанные с отсутствием необходимости инсталлировать силовые кабели и иное необходимое оборудование;

— достигается высокий уровень безопасности сетевой инфраструктуры соответствующего типа, благодаря наличию стандартов, обеспечивающих необходимую защиту компонентов от скачков напряжения;

— есть возможность модернизации текущей сетевой инфраструктуры, организации связи на участках, которые были ранее недоступны для проведения монтажа в силу необходимости в прокладывании электрокабелей;

— есть возможность организации удаленного контроля над устройствами посредством сетевых протоколов.

Изучим теперь основные стандарты, на базе которых функционируют PoE-сети.

Стандарты

Основной протокол, задействуемый при организации соответствующей инфраструктуры — IEEE 802.3af. Он предполагает включение в сеть 2 типов устройств — источников электроэнергии и потребителей. Ими могут быть, как мы отметили выше, Wi-Fi-роутеры, сетевые накопители. Отлично работают в таких системах камеры. В числе известных брендов-производителей, выпускающих девайсы, с которыми может взаимодействовать PoE-адаптер — Axis.

Девайсы первого типа — источники — могут располагаться на начальном участке сети либо между девайсом, подающим электропитание, и потребителем. Рассматриваемый стандарт позволяет осуществлять подачу электропитания по витой паре неэкранированного типа различных классов — в частности, поддерживается 5, 5е и 6 при напряжении в 48 В и мощности потребления в пределах 15 Вт. При этом никакого влияния на качество передачи цифровых данных по кабелю не оказывается и существенной модернизации текущей сетевой инфраструктуры в аспекте пропускной способности не предполагается.

Способы подачи напряжения

Сеть, функционирующая на базе стандарта Power over Ethernet, может обеспечиваться электричеством посредством двух схем.

Во-первых, можно использовать на конечных участках линий сигнальные трансформаторы, относимые к категории высокочастотных. Напряжение питания будет подаваться на их центральные отводы. Аналогично с них, но у же на стороне приема, напряжение будет сниматься. Подобная технология позволяет задействовать одну и ту же пару проводов как для трансляции высокочастотных сигналов, так и для передачи электричества.

Во-вторых, можно задействовать с целью передачи питания свободные пары, присутствующие в кабеле соответствующего типа. Как это возможно? Дело в том, что на практике 2 из 4 пар, что есть в Ethernet-кабеле, часто не задействуются. Разумеется, если речь идет об их соответствии технологии 100 Base TX.

Отмеченная специфика организации работы сети в формате PoE предполагает, что особенности использования инжекторов будут зависеть от того, каким именно способом — первым или вторым, передается напряжение. Так, возможности отмеченного стандарта 802.3af позволяют осуществлять передачу электричества на пары в связках 1,2 или, например, 4,5 кабеля. В свою очередь, инжекторы могут быть вполне совместимы с технологией 100 Base TX. Однако если речь идет о сплиттерах, то они должны работать при любой из отмеченных выше схем передачи питания, даже если полярность соединения будет изменена.

Типы PoE-оборудования

Существует несколько классов оборудования, способного работать в режиме передачи питания по витой паре. PoE-адаптер — один из них (соответствующие девайсы имеют большое количество разновидностей — их специфику мы изучим). Наряду с ним также существуют PoE-коммутаторы, а также потребляющие девайсы. Во многих случаях они могут интегрироваться в одну систему. Изучим специфику работы каждого из отмеченных типов оборудования подробнее.

Потребляющие устройства

Потребляющие устройства — это, собственно, те самые сетевые девайсы, на которые подается питание по витой паре. Важная их характеристика — входное сопротивление. Соответствующий показатель обычно определяется в интервале 19-26,5 кОм. Как правило, в структуре системы, к которой подключаются потребляющие устройства, присутствует также конденсатор.

Коммутаторы

Коммутатор PoE предназначен для обеспечения функционирования сети в части распознавания корректности подключений кабелей к точкам доступа. Сети соответствующего типа работают на основе протоколов 802.3af, о котором мы сказали выше, а также 802.3at. Они позволяют обеспечивать взаимодействие различных девайсов в условиях возможных скачков напряжения. Если коммутатор PoE не использовать, то есть вероятность, что в силу случайных колебаний тока в витой паре потребляющее устройство выйдет из строя.

Адаптеры

Девайсы рассматриваемого типа, как мы отметили выше, классифицируются на дополнительные разновидности. Так, PoE-адаптер может быть питающим. В его структуре присутствует блок питания, а также элемент спряжения, который может быть оснащен гальванической развязкой и в этом случае выглядеть как небольшая коробка либо представлять собой обычный провод. Адаптер питания PoE, собственно, иногда именуется инжектором. На российском рынке присутствует большое количество решений данного типа. Так, например, популярен адаптер PoE TP Link 150S. Важнейшая техническая характеристика девайса соответствующего типа — стабилизированное напряжение. Оптимальным показателем считается 48 В, если говорить об отмеченной модели устройства от TP Link.

Другой тип PoE-адаптера — принимающий. Он, однако, также задействуется для обеспечения питания девайсов с помощью витой пары, но только тех, что не относятся к категории потребляющих. Для того чтобы такое оборудование функционировало, желательно, чтобы его мощность не превышала 24 Вт. Можно отметить, что в рамках рассматриваемого класса устройств выделяются девайсы, относящиеся к категории сплиттеров. По сути дела, их также можно отнести к потребляющим устройствам.

Если говорить о PoE-адаптерах, являющихся сплиттерами, они предназначены для работы с другим типом устройств — PoE-Switch. То есть главная их функция — разделение сетевых данных на отдельные потоки с целью последующей трансляции на девайсы, которые не принадлежат к категории потребляющих устройств. Сплиттеры отвечают за преобразование напряжения, которое в них подается, до тех уровней, что оптимальны для конечного оборудования — например, это могут быть показатели в 5, 12 или 48 В.

В свою очередь, сплиттеры также классифицируются на две разновидности — активные и пассивные. Что касается первых, они могут функционировать как с коммутаторами, так и с питающими адаптерами. К таким устройствам относится, например, сплиттер типа DWL-P50 от D-Link. PoE-адаптер, классифицируемый как девайс рассматриваемого типа, также может быть пассивным. Работать они могут только с инжекторами. При этом они, как отмечают специалисты, часто продаются вместе с ними в едином комплекте.

Нюансы эксплуатации адаптеров

При грамотном подключении адаптеров, задействующих технологию Power over Ethernet, проблем с организацией работы сети возникать не должно. Но некоторые сложности, в силу специфики используемых в подобных системах стандартов, все же могут появляться. Так, например, PoE-Switch может определить, что активный источник не является потребляющим устройством, и сеть может временно обесточиться в силу того, что в системе задействуется пассивный сплиттер. Нужно, в свою очередь, заменить его на активный. Другая возможная проблема — отключение напряжения при попытке соединить потребляющее устройство к коммутатору. Решить ее можно посредством установки дополнительного девайса — PoE-конвертера.

Интересен тот факт, что с точки зрения издержек предприятия, в котором прокладывается сеть, при небольшом количестве потребляющих устройств выгоднее задействовать пассивные девайсы, при большом — активные. Некоторые IT-специалисты считают, что уже после того, как количество точек доступа превысит 3 штуки, можно задействовать активные адаптеры.

Оптимальный тип кабеля

Технология Power over Internet предполагает задействование, таким образом, витой пары. Но они бывают, как известно, разных типов — например, с 2 и 4 парами. Какая из них лучше всего подходит для монтажа сетей соответствующего типа? Как отмечают специалисты, функциональность система сохранит при использовании любого типа кабеля. Но если речь идет о большой нагрузке на коммутатор — например, если задействуются все доступные его порты, то кабель с 4 парами — оптимальный вариант.

Стандарты питания от PoE до PoE++, внедрение и методы проверки

Power over Ethernet (PoE) представляет собой технологию, обеспечивающую подачу электрической энергии вместе с данными по сетевой инфраструктуре Ethernet. Впервые технология PoE была разработана для упрощения развертывания телефонов VoIP и исключения необходимости в дополнительном источнике электропитания на самом телефоне. С тех пор данная технология играет важную роль в увеличении числа подключенных к сети устройств, особенно в тех случаях, когда в месте установки таких устройств сложно или дорого установить дополнительные электрические розетки. Технология PoE обеспечивает расширение сетей Wi-Fi за счет использования активных точек доступа и систем IP-наблюдения за счет использования активных камер. С учетом прогнозируемого роста числа устройств IoT (Интернета вещей) в сочетании с недавно утвержденными в стандарте 802.3bt (4PPoE) более высокими уровнями мощности правильность функционирования систем PoE становится критически важной.

Когда передачу данных и подачу электропитания обеспечивает единая кабельная инфраструктура, без хорошего проектирования и правильных методов проверки многое может пойти не так. Обязательными условиями для беспрепятственного развертывания являются глубокие знания спецификаций электропитания и передачи данных для развертываемых устройств, а также понимание характеристик существующей или новой кабельной инфраструктуры, которая будет использоваться для соединения устройств и источников электропитания.

В этой статье описывается технология PoE, включая недавно принятую спецификацию IEEE 802.3bt, также называемую PoE++ или 4PPoE (PoE по четырем парам). Здесь можно будет найти ответы на следующие вопросы:

• Как работает технология PoE?
• Каковы особенности развертывания систем PoE, особенно при увеличении потребности в электрической мощности?
• Существуют ли стандартные проверенные методики для проверки и устранения неисправностей во время развертывания?

Типы оборудования PoE

Прежде чем погрузиться в рассмотрение технологии PoE, важно уяснить несколько ключевых терминов:

PSE (Power Source Equipment / Питающее оборудование)

Это устройство, которое обеспечивает подачу электропитания. Устройство PSE может быть либо End-Span, либо Mid-Span (смотрите ниже).

PD (Powered Device / Питаемое устройство)

Это устройство, получающее электропитание от системы PoE.

Источник электропитания End-Span – это обычно сетевой коммутатор или инжектор, который обеспечивает подачу электропитания от конца кабельной линии.

Источник электропитания Mid-Span – это устройство (обычно PoE инжектор), которое обеспечивает питание PoE из середины кабельной линии, и находится между сетевым коммутатором и устройством PD.

Технология PoE использует кабели типа «витая пара» для соединения между устройствами PSE и PD. Сечение и материал кабеля и соединительного оборудования (например, патч-панели) влияют на потерю мощности.

На рисунке ниже показаны конфигурации электропитания End-Span и Mid-Span для PSE. Оборудование End-Span обычно используется в новых установках, когда необходимы и другие обновления коммутатора (например, переход на технологию 1000-BaseT). Развертывание коммутатора PoE обеспечит более удобную подачу электропитания в вашей сети и добавит меньше потенциальных точек неисправностей и сложностей, чем в случае конфигурации Mid-Span.

Конфигурация Mid-Span используется, когда коммутатор, пусть и не поддерживающий технологию PoE, заменять нежелательно, а в сеть необходимо добавить только подачу электропитания, обычно с помощью PoE инжектора. При использовании абсолютно пассивного источника электропитания Mid-Span в линии передачи данных максимальное расстояния между коммутатором и устройством PD по-прежнему должно быть менее 100 метров. Некоторые источники Mid-Span могут получать электропитание от оконечного устройства PoE и работать как повторитель сигнала для увеличения расстояния между устройством PD и коммутатором за пределы установленного ограничения в 100 метров.

Типы источников PSE.

Power Source Equipment (PSE), e.g. Switch

Питающее оборудование, например, коммутатор

Powered Device (PD)), e.g. VoIP Phone

Питаемое устройство, например, телефон VoIP

Switch with no PoE

Коммутаторы без PoE

PoE Injector (PSE)

Источник PoE (устройство PSE)

Стандарты и совместимость PoE

С течением времени стандарты PoE эволюционировали, обеспечивая подачу все более высокой мощности для удовлетворения требований новых приложений. Это привело к появлению сложного многообразия продуктов PoE, как основывающихся на стандартах, так и являющихся достандартными реализациями. Эти многочисленные реализации различаются функционально, предлагаемыми уровнями напряжения, уровнями мощности, управлением подачей питания и классификацией. Из-за большого разнообразия представленного на рынке оборудования PSE и PD бремя выбора правильного оборудования и проверки совместимости ложится на потребителя. Требующие более высокой электрической мощности устройства PD, например, камеры PTZ с подогревом для систем уличного видеонаблюдения, отличаются тем, что имеют изменяющиеся требования к электропитанию, например, для режимов ожидания и активного состояния. Успешное развертывание систем PoE требует от установщика понимания этого многообразия и учета максимальной мощности, необходимой устройствам PD.

Ниже расписаны четыре типа PoE, заданные стандартом IEEE. Новый стандарт IEEE 802.3bt обеспечивает наивысший уровень максимальной мощности, подходящий для электропитания киосков и освещения. Существуют также нестандартные реализации PoE, такие как подача питания 12 или 24 В постоянного тока для камер видеонаблюдения и точек доступа конкретного производителя.