قدرت بر روی اترنت (PoE): راهنمای کامل برای مهندسان شبکه

1قدرت بر روی اترنت (PoE) چیست؟

قدرت بر روی اترنت (PoE)این تکنولوژی اجازه می دهد تا هر دو قدرت و داده ها از طریق یک کابل اترنت واحد منتقل شوند. این نیاز به منابع انرژی جداگانه را از بین می برد، نصب را ساده می کند، هزینه ها را کاهش می دهد،و افزایش انعطاف پذیری شبکه.

تکنولوژی PoE به طور گسترده ای دردوربین های IP، تلفن های VoIP، نقاط دسترسی بی سیم (WAPs) ، چراغ های LED و سیستم های کنترل صنعتی.

مفهوم اصلی:يک کابل هم برق و هم اطلاعات

2تکامل استانداردهای PoE

تکنولوژی PoE توسط استانداردهای IEEE 802.3 تعریف شده است و از طریق چندین نسل تکامل یافته است تا از تحویل قدرت بالاتر و کاربردهای گسترده تر پشتیبانی کند.

روند:تکامل استانداردهای PoE (IEEE 802.3af / at / bt)

• افزایش قدرت خروجی (15W → 30W → 90W)
• انتقال از 2 جفت به 4 جفت
• گسترش به کاربردهای قدرت بالا، صنعتی و IoT

3اجزای کلیدی یک سیستم PoE

یک سیستم PoE شامل دو دستگاه اساسی است:

• PSE (تجهیزات تامین برق)دستگاهی که برق را تامین می کند
• PD (تجهیزاتی که با قدرت کار می کنند)دستگاهی که برق دریافت می کند

3.1 PSE (تجهیزات منبع برق)

تعریف:

PSE منبع برق در یک شبکه PoE است، مانند یکسوئیچ PoE(پایان زمان) یاتزریق کننده PoE(ميدسپن) ، وجود PD را تشخیص می دهد، نیازهای برق را برطرف می کند و ولتاژ DC را از طریق کابل های اترنت تامین می کند.

انواع PSE:

3.2 PD (تجهیزات مجهز به برق)

تعریف:

یک PD هر دستگاهی است که از طریق کابل اترنت توسط PSE تغذیه می شود.

مثال ها:

• دوربین های IP
• نقاط دسترسی بی سیم
• تلفن های VoIP
• چراغ های PoE LED
• سنسورهای صنعتی IoT

مشخصات:

• طبقه بندی شده بر اساس سطوح قدرت (کلاس 0 ٪ 8)
• شامل مدارهای تبدیل DC/DC
• می تواند به طور پویا نیازهای برق را اعلام کند (از طریق LLDP)

4. عرضه برق PoE و روند مذاکره

فرآیند تحویل برق از یک توالی مشخص تعریف شده توسط IEEE پیروی می کند:

1. تشخیص:PSE ولتاژ پایین (2،7V 10V) را برای تشخیص اینکه آیا PD متصل شده است ارسال می کند.
2. طبقه بندی:PSE کلاس قدرت PD ′ را تعیین می کند (0 ′ 8).
3. برق روشن:در صورت سازگاری، PSE 48-57V برق DC به PD می دهد.
4. حفظ قدرت:نظارت مداوم ثبات برق را تضمین می کند.
5. قطع اتصال:اگر PD قطع شود یا شکست بخورد، PSE بلافاصله برق را قطع می کند.

5نقش LLDP در شبکه های PoE

LLDP (پروتکل کشف لایه پیوند)مدیریت برق PoE را با امکان ارتباط در زمان واقعی بین PSE و PD بهبود می بخشد.

از داخلتمدیدات LLDP-MED، PD ها می توانند مصرف واقعی انرژی خود را به طور پویا گزارش دهند، به PSE اجازه می دهد تا انرژی را به طور کارآمدتر اختصاص دهد.

مزایا:

• تخصیص قدرت پویا
• بهره وری انرژی بهتر
• کاهش مسائل مربوط به اضافه بار و گرما

مثال:یک نقطه دسترسی Wi-Fi 6 در ابتدا 10W درخواست می کند، سپس به طور پویا در طول ترافیک بالا از طریق ارتباطات LLDP به 45W افزایش می یابد.

6. قدرت بر روی کابل اترنت و ملاحظات فاصله

• حداکثر فاصله توصیه شده:100 متر (328 فوت)
• الزامات کابل:Cat5 یا بالاتر (Cat5e/Cat6 برای PoE++ ترجیح داده می شود)
• توجه به افت ولتاژ:هرچه کابل طولانی تر باشد، از دست دادن برق بیشتر خواهد بود.
• راه حل:برای دوره های طولانی تر، استفاده کنیدافزونه های PoEیاماشین های تبدیل فیبر.

7برنامه های کاربردی PoE مشترک

8راه حل های PoE LINK-PP

LINK-PPارائه می دهد طیف گسترده ای ازکانکتورهای مغناطیسی RJ45 سازگار با PoE، جک های یکپارچه و ترانسفورماتورهاهمهکاملا با استانداردهای IEEE 802.3af/at/bt مطابقت دارد.

مدل های برجسته:

منابع مرتبط:

• درک استانداردهای PoE (802.3af / at / bt)
• Endspan vs. Midspan PSE در شبکه های PoE
• نقش LLDP در مذاکره قدرت PoE

9سوالات متداول (FAQ)

سوال1: حداکثر فاصله انتقال PoE چیست؟
A: تا 100 متر (328 فوت) با استفاده از کابل های Cat5e یا بالاتر. برای مسافت های طولانی تر، افزونه های PoE توصیه می شود.

س2: آیا می توان از هر کابل اترنت برای PoE استفاده کرد؟
ج: حداقل از کابل Cat5 استفاده کنید؛ Cat5e/Cat6 برای PoE++ توصیه می شود.

سوال 3: چگونه می توانم بدانم که دستگاه من از PoE پشتیبانی می کند؟
ج: برگه مشخصات را برای IEEE 802.3af/at/bt سازگار یا PoE پشتیبانی شده بررسی کنید.

سوال 4: اگر یک دستگاه غیر PoE به یک پورت PoE متصل شود چه اتفاقی می افتد؟
A: سوئیچ های PoE از مکانیسم تشخیص استفاده می کنند، بنابراین هیچ قدرتی ارسال نمی شود مگر اینکه یک PD سازگار تشخیص داده شود.

10آینده تکنولوژی PoE

PoE همچنان به سمتسطح قدرت بالاتر (100W +) ، بهره وری انرژی بیشتروادغام با اکوسیستم های ساختمان هوشمند و IoT.

برنامه های کاربردی در حال ظهور شامل سیستم های روشنایی PoE، سنسورهای شبکه ای و رباتیک صنعتی است.

ترکیبی ازPoE++ (IEEE 802.3bt)و پروتکل های مدیریت انرژی هوشمند، مانند LLDP، آن را به سنگ بنای نسل بعدی سیستم های برق شبکه تبدیل می کند.

11نتیجه گیری

قدرت بر روی اترنت (PoE) زیرساخت های شبکه را با ارائه داده ها و قدرت از طریق یک کابل تبدیل کرده است.
از پیاده سازی ادارات کوچک تا سیستم های IoT صنعتی، PoE نصب را ساده می کند، هزینه را کاهش می دهد و اتصال هوشمندانه تر و کارآمدتر را امکان پذیر می کند.

با LINK-PPمطابقت با IEEEکانکتورهای مغناطیسی PoE، مهندسان می توانند شبکه های قابل اعتماد و با کارایی بالا را طراحی کنند که نیازهای انرژی و داده های مدرن را برآورده می کنند.