• sl

Specialisti za elektrotehnični material

Power over Ethernet (PoE) – stopite v korak s časom

Elektronabava > Nasveti  > Inštalacije  > Power over Ethernet (PoE) – stopite v korak s časom
PoE

Power over Ethernet (PoE) – stopite v korak s časom

Razmišljanje v zvezi z gradnjo računalniških mrež se je z napredkom tehnologije spremenilo. Desetletje nazaj so bile naprave, vključene v omrežje, manj zahtevne, saj so omrežje sestavljali večinoma le osnovni namizni računalniki in IP telefoni. Malokdo je takrat predvideval, da bomo v prihodnosti prenašali ogromne količine podatkov po omrežju in bo v omrežje vključenih veliko naprav (WiFi za mobilne telefone, prenosne PC, HVAC enote idr.). Power over Ethernet (PoE) je rešitev, ki omogoča prilagoditev novim časom. Čeprav je na začetku potrebno v PoE investirati več, bomo v prihodnosti prihranili veliko stroškov in glavobolov, ko se bodo naprave, ki zahtevajo višji nivo moči, vključevale v omrežje strukturiranega ožičenja.

Prenos električne energije s pomočjo Power over Ethernet (PoE) je v trendu rasti. Sedaj lahko s pomočjo PoE napajamo LED razsvetljavo celotnih koncertnih dvoran in nakupovalnih centrov, IP kamere, sisteme za nadzor dostopa, antene WLAN, različne senzorje v stavbah in še veliko več. Več aplikacij deluje na PoE, večji tok potuje skozi podatkovne kable in zato so večje tudi zahteve na posameznih komponentah in na kablih strukturiranega ožičenja.

Kaj je PoE (Power over Ethernet)?

Power over Ethernet (PoE) je standard, ki opiše način prenosa električne energije skupaj s podatki po kabelskih povezavah strukturiranega ožičenja. Omogoča, da po enem podatkovnem kablu zagotovimo prenos podatkov skupaj z električno energijo napravam, kot so npr. brezžične dostopne točke, IP kamere in VoIP telefoni ipd.

Ker je bilo v preteklosti na voljo več različnih možnosti za prenos moči preko podatkovnih kablov, sta bili dve najbolj uporabljani IEEE 802.3 leta 2003 standardizirani. Standarda sta znana kot alternativa A in alternativa B:

  • Alternativa A za prenos 10BASE-T in 100BASE-TX uporablja le dva od štirih parov vodnikov v podatkovnem kablu.
  • Alternativa B loči podatkovne in močnostne vodnike, kar olajša odpravljanje težav. Prav tako alternativa B v celoti uporablja vse štiri pare vodnikov v podatkovnem kablu. Pozitivna napetost je na četrtem in petem vodniku, negativna pa na sedmem in osmem vodniku kabla.

Alternativa A prenaša električno moč na istih vodnikih kot podatke za 10 in 100 Mbit/s za Ethernet protokol. Električna moč in podatki se prenašajo po podatkovnih vodnikih z uporabo skupne napetosti na posameznem paru. Ker Ethernet protokol uporablja drugačen način signalizacije, prenos električne moči ne ovira prenosa podatkov, saj se napetost na izvoru in na uporabniku enostavno loči s pomočjo pulznega transformatorja. Za Gigabit Ethernet protokol in hitrejše prenose se uporabljajo vsi štirje pari oziroma vseh osem vodnikov za prenos podatkov na način, da sta za prenos podatkov uporabljeni obe alternativi (A in B) za prenos električne moči po vodnikih podatkovnega kabla.

Poleg standardizacije obstoječe prakse za prenos po ločenih vodnikih (alternativa B) in prenosa moči v skupnem podatkovnem paru vodnikov (alternativa A) standard IEEE PoE zagotavlja prenos signalizacije med napajalno napravo – virom in napajano napravo – odjemnikom. Ta signalizacija omogoča zaznavo prisotnosti in preverjanje skladnosti napajane naprave (oz. odjemnika). Omogoča pa tudi, da odjemnik in vir med seboj komunicirata glede količine moči, ki je potrebna in količine moči, ki je razpoložljiva.

PoE---tabela-802.3af-standard

Prikaz možnosti napajanja pri vezavah T568A in T568B

Razvoj standardov

IEEE 802.3af-2003 PoE standard zagotavlja do 15,4 W moči DC (najmanj 44 V DC in 350 mA toka) na vsakem izhodu izvora. Odjemalcu pa je zagotovljenih le 12,95 W, saj se moč z razdaljo vodnika v podatkovnem kablu izgublja.

Posodobljeni IEEE 802.3at-2009 PoE standard, znan tudi kot PoE+ (ali PoE plus), zagotavlja do 25,5 W moči za naprave »Type 2«. Standard iz leta 2009 še ne dovoljuje, da bi bil odjemalec napajan po vseh štirih parih.

Oba standarda sta vključena v IEEE 802.3-2012 izdajo. Zaradi povečanih zahtev odjemnikov, IEEE trenutno razvija načine za povečanje količine prenesene moči. V standardu IEEE 802.3bt sta predstavljeni dve dodatni vrsti moči: do 55 W (»Type 3«) in do 90-100 W (»Type 4«). Na vsakem paru prepletenih vodnikov mora biti zagotovljen prenos toka do 600 mA (»Type 3«) ali 960 mA (»Type 4«). Poleg omenjenega je v teh standardih načrtovana tudi podpora za 2,5GBASE-T, 5GBASE-T in 10GBASE-T, kar odpira vrata novim aplikacijam in tudi razširi uporabo aplikacij, kot so visoko zmogljive brezžične dostopne točke in nadzorne kamere.

Primerjava-PoE-parametrov

Prikaz razlik med standardi

Mejne vrednosti zmogljivosti

Osnutki standardov ISO/IEC TR 29125 in Cenelec EN 50174-99-1 opisujejo rast temperature v snopu kablov, kar je seveda pričakovano pri uporabi 4PPoE. Snopi kablov se pri uporabi segrevajo od znotraj navzven, pri standardnem U/UTP kablu pa se temperatura zaradi uporabe PoE povečuje za faktor 5. Pri kablu z zaščito npr. S/FTP ali U/FTP pa ta vrednost pade in je med faktorjema 2,5 in 3, odvisno od zasnove zaščite kabla. Če poenostavimo – temperatura se v snopu kablov U/UTP povečuje za dvakrat toliko, kot v primerljivem snopu kablov s S/FTP zaščito.

Zmogljivosti PoE

Obstaja nekaj pripomočkov za izračun PoE. Eden izmed primerov izračuna je maksimalna dolžina podatkovnega kabla U/UTP kategorije 5, pri različnih vhodnih napetostih:

  • Vhodna napetost 9 V: < 30m.
  • Vhodna napetost 12 V: < 60m.
  • Pri vhodni napetosti 24 V ali več pa postavimo pod vprašaj kakovost povezave omrežja in IEEE 802.3af standarda.

Zaključek

Ker se hitrosti prenosov in količina naprav povezanih v podatkovno omrežje iz leta v leto povečujejo, je v primeru poslovnih objektov smiselno razmišljati o prihodnosti in pričakovani želeni hitrosti prenosov. Že sedaj se pojavljajo primeri pametnih hiš, ki delujejo s pomočjo strukturiranega ožičenja (ozvočenje, WiFi, ogrevanje, osvetlitev …), napajanje LED luči preko podatkovnih kablov, napajanje WiFi dostopnih točk pa se v veliki večini že uporablja kot standard. Možnosti uporabe podatkovnih kablov se povečujejo.

Microsoftov xCloud omogoča prenos podatkov preko podatkovnega omrežja za potrebe iger na različnih napravah (mobilni telefoni, tablični in prenosni računalniki …). Ideja projekta je približati igre in aplikacije različnih proizvajalcev uporabnikom, ki nimajo dovolj zmogljive strojne opreme. Posledica je ogromen prenos podatkov, večinoma po brezžičnem omrežju. Ko je več uporabnikov oz. naprav priklopljenih na eno točko, pa bo ta točka potrebovala zelo visoko zmogljivost prenosa, kar pomeni višjo kategorijo in zaščito kablov ter pripadajočih komponent.

Predvsem zaradi povečanja števila uporabnikov in njihovih povečanih zahtevah na WiFi točkah je pričakovati, da se bodo v prihodnosti zahteve po hitrostih še povečevale. Za prenose energije in podatkov (PoE) po podatkovnem kablu pa bo zaželen takšen vodnik, ki bo lahko s čim manjšimi izgubami prenašal vso to količino podatkov.

Iz navedenega sledi, da je pametno je že v novogradnje in rekonstrukcije planirati naložbo z opremo vsaj kategorije 6 A, saj bo ta oprema ostala v objektu 10, 20 ali več let, medtem ko se bodo zahteve po hitrostih iz leta v leto povečevale. Drži, da je naložba na začetku višja, vendar se povrne v primeru, ko uporabnik ugotovi, da je treba zamenjati obstoječo opremo npr. kategorije 5 z novimi kabli in ostalo opremo višje kategorije.

Preverite v naši spletni trgovini:

Kabli cat. 6 A:

Podatkovni-kabel2

 

Preveri v e-trgovini

 

Moduli cat. 6A:

2609363_elektronabava_elektromaterial_r813505_r_m_modularni_konektor_2 Preveri v e-trgovini

 

 

Delilniki cat. 6 A:

2609361_elektronabava_elektromaterial_r813489_r_m_prikljucni_panel_2

Preveri v e-trgovini

 

 


 

Za vsa nadaljnja vprašanja vam je na voljo naš prodajni specialist:

Andrej Skobe

Tel.: 01-589 9 350

E-mail: andrej.skobe@elektronabava.si

Elektronabava ekipa
Elektronabava ekipa

info@elektronabava.si

Elektronabava je vodilna slovenska specializirana trgovska družba, ki že več kot 70 let z elektrotehničnimi materiali oskrbuje: elektromontažna podjetja, industrijo, elektrogospodarstvo, telekomunikacije, fizične osebe.