Power over Ethernet

Опубликовано:03.03.2008
Версия текста: 1.0
Назначение
Преимущества технологии PoE
Напряжение
Расстояние
Устройства
POE инжектор
POE сплиттер
Источники

Назначение

Power over Ethernet, или PoE — технология, позволяющая передавать удалённому устройству вместе с данными электрическую энергию через стандартную витую пару в сети Ethernet. Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, Web-камер, сетевых концентраторов и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель.

Power over Ethernet стандартизирована по стандарту IEEE 802.3af. Существует несколько вариантов этой технологии, предшествующих данному стандарту, но они мало распространены.

Согласно стандарту IEEE 802.3af обеспечивается постоянное напряжение 48  вольт через две пары проводников в четырехпарном кабеле, с максимальным током 350 мА для обеспечения максимальной мощности 16,8 ватт.

Технология использует фантомное питание для передачи электропитания. Данные в стандартах Ethernet передаются как разность потенциалов между проводниками в одной паре (например, между проводами 1 и 2 или 3 и 6). Подача питающего напряжения осуществляется как разность потенциалов между парами проводников (например, между парами 1-2 и 3-6)

Стандарт не определяет, по каким парам должно подаваться питание, а также его полярность, поэтому устройства, расчитанные на получение питание PoE, должны быть расчитаны на использование пар 12-36 или 45-78 для получения, а правильную полярность получать с помощью диодного моста.

В июне 2003 г. Институт IEEE выпустил стандарт IEEE 802.3af — питание поверх Ethernet (Power over Ethernet, PoE). Текущая спецификация технологии PoE описывает работу Ethernet-оборудования, состоящего из двух частей: инжектора, служащего для ввода электропитания в линию, где осуществляется передача данных по технологии Ethernet и сплиттера (разделителя), который отделяет цифровые данные от электропитания и подает их на два разных выхода. В стандарте IEEE 802.3af инжектор и/или оборудование Ethernet, имеющее в своём составе функцию ввода электропитания в кабель, назвали Power Source Equipment (PSE), а сплиттер и/или устройство, питаемое через Ethernet линию, назвали Powered Device,(PD). Стандарт предусматривает подачу по витой паре постоянного напряжения 48 Вольт и максимальную потребляемую мощность 15,4 Ватт. Эта технология работает с существующей кабельной системой, включая кабели категории 5 без необходимости внесения каких-либо модификаций в существующую СКС (структурированная кабельная сеть).

Преимущества технологии PoE

Технология подачи электропитания через Ethernet — это привлекательный альтернативный способ электропитания сетевых устройств. Причём, ее применение возможно как при организации новых сетей, так и при модернизации существующих. Чаще всего при модернизации сети требуется установка активного оборудования именно там, где нет поблизости источника питания и электрических розеток. Благодаря стандарту IEEE 802.3af появляется возможность установки оборудования в наиболее подходящих для этого местах, не взирая на отсутствие электропроводки. Например, Wi-Fi точку доступа можно ставить в месте наилучшего приема сигнала, даже если там нет электрических розеток или установить IP камеру любом удобном для обзора месте. PoE позволяет не только существенно сэкономить на стоимости силовых кабелей и прочих компонентах, но и сократить время инсталляции оборудования Ethernet.

Напряжение

Всё компьютерное оборудование питается от постоянного тока, поэтому нет смысла передавать по RJ45 220 В переменного тока. Стандарт 802.3af подразумевает передачу по витой паре постоянного тока напряжением от 44 В до 57 В (номинал - 48 В). Выбор именно такого значения напряжения обосновывается тем, что оно может подаваться на витые пары структурированной проводки любой категории без ограничений по продолжительности. Немаловажно и то, что в условиях офиса указанное напряжение не опасно для жизни пользователя. Максимальный постоянный ток, который может протекать по одному проводнику витой пары линейного и шнурового кабелей СКС вне зависимости от формы его исполнения и категории, ограничен действующими стандартами в пределах 175 мА. Для удвоения этой величины без нарушения технических условий производителя для передачи тока питания в одном направлении одновременно задействуются оба проводника пары, которые параллельно подключаются к соответствующему полюсу источника и потребителя. Таким образом, по одному кабелю может передаваться ток величиной до 350 мА. Итого, мощность POE устройства может достигать 16 Вт, более чем достаточно!

Расстояние

Расстояние на которое может передаваться напряжение в стандарте IEEE 802.3af, составляет 100 метров.

Благодаря автоматическому измерению сопротивления, сетевые устройства ещё до подачи напряжения определяют, какое именно напряжение потребуется приёмнику и поддерживает ли приёмник технологию POE вообще. Таким образом, исключается повреждение устройств, не поддерживающих IEEE 802.3af.

Сейчас сетевые устройства только начинают обзаводиться поддержкой IEEE 802.3af, и для питания оборудования по витой паре используются три типа POE-устройств.

Устройства

POE инжектор

Устройство, которое передаёт в сигнальные кабели электрическую мощность. POE инжектор может быть встроен в сетевое оборудование, например, в маршрутизатор, а может представлять собой отдельное устройство. В последнем случае, оно подключается в разрез кабеля RJ45 и к электрической розетке. Получается, что на входе POE инжектор имеет только данные, а на выходе - данные и электрическое напряжение.

POE сплиттер

Устройство, обратное инжектору по своему назначению. Сплиттер подключается к POE сети, в которой по сигнальному проводу передаётся ещё и электрическая мощность, и выделяет из неё отдельно электрическую составляющую, а отдельно - сигнальную. То есть, на входе у него стандартный сетевой RJ45 порт, а на выходе - RJ45 и разъём питания. Сплиттер используется для питания в IEEE 802.3af сетях устройств, не поддерживающих этот стандарт. То есть, чтобы запитать от Ethernet старенький роутер или сетевую камеру.

Сетевое устройство, с питанием от POE. Собственно, это может быть сетевая камера, роутер, сетевой винчестер, коммутатор и т.д., поддерживающий POE. Как правило, такие устройства поставляются без блоков питания, благодаря чему достигается экономия при покупке и доставке оборудования.

Источники

Автоматизация магазинов, складов, переучетов