Power over Ethernet

Z Multimediaexpo.cz

PoE (Power over Ethernet) je napájení po datovém síťovém kabelu, bez nutnosti přivést napájecí napětí k přístroji dalším samostatným kabelem.

Obsah

Smysl PoE

  • Ušetřit kabely
  • Zjednodušit připojování přístrojů; zapojuje se jen 1 datový konektor místo 2 (data+napájení)
  • Zajistit zálohované napájení i při výpadku napájecí sítě v okolí přístroje, centrální zdroj PoE je obvykle napájen zálohovaně
  • Umožnit správci sítě snadný dálkový restart napájeného přístroje na konci kabelu vypnutím a zapnutím napájení pomocí příkazu na portu (síťový LAN přepínač s napájecími porty)

Způsoby PoE

Pro PoE se využívá v zásadě dvou možných řešení:

  • Napájení po volných nevyužitých párech v datovém kabelu (režim B). Napájecí páry jsou 4,5 a 7,8.
  • Napájení „fantómovým“ napětím mezi dvojicí aktivních párů vodičů, po kterých se současně přenášejí i data (režim A). Napájecí (a datové) páry jsou zde 1,2 a 3,6.
Zapojení párů v konektoru RJ-45.

Na vysvětlení lze dodat, že osm vodičů v kabelu je rozděleno do 4 párů, které jsou samostatně krouceny. Vodičům jsou dle normy přiřazena čísla 1-8 a do párů jsou rozděleny takto:

  • 1,2
  • 3,6
  • 4,5
  • 7,8

Čísla současně udávají pořadí kontaktů na konektoru RJ45.

Vlastnosti metod, praktické řešení

Jelikož u zatím nejpoužívanějších standardů 10Base-T a 100Base-TX ethernetu jsou využívány jen 4 vodiče z celkových osmi, zbývající čtyři vodiče se dají použít pro napájení. Tento způsob je použitelný jak u aktivních prvků (síťové přepínače) tak u pasivních injektorů a napájecích panelů v rozváděčích.

Druhý způsob vyžaduje složitější uspořádání na straně zdroje a je častější v přepínačích, jejichž cena se možností dodávky napájecího výkonu z portů výrazně zvyšuje.

Protože současná perspektivní rychlost ethernetu, odpovídající definici 1000Base-T, již využívá všech čtyř párů v datovém kabelu strukturované kabeláže, pozbývá zvolna první způsob s volnými páry na významu.

Normy, třídy PoE

Způsob napájení, který podléhá mezinárodně uznávanému standardu, má označení IEEE 802.3af. Tento typ se v detailech (polarita) liší od návrhu firmy Cisco. Řada současných přístrojů dovoluje napájení podle obou standardů, 802.3af i firemního Cisco. Druhý z uvedených je však podporován jen z důvodů zpětné slučitelnosti a v současnosti je zastaralý, protože 802.3af ho plně nahrazuje. Standard kombinuje obě popsané metody (volné páry nebo datové páry). Používá se napětí 48 V a max. proudový odběr jednoho přístroje je 400 mA.

Norma dělí spotřebiče napájené přes ethernet do tříd 1 až 4 podle požadovaného příkonu.

Třída Použití Max. příkon na vstupu
napájeného zařízení
(W)
0 Výchozí 0,44 až 12,95
1 Volitelné 0,44 až 3,84
2 Volitelné 3,84 až 6,49
3 Volitelné 6,49 až 12,49
4 Rezervované,
nepoužito

Třídu lze na zdroji (např. přepínači) nastavit ručně nebo si ji napájený přístroj sám dynamicky dohodne s napájecím zařízením.

Pro úplnost je vhodné dodat, že existuje už i návrh standardu IEEE 802.3at.

Typické použití

Napájení po ethernetu se začalo výrazně prosazovat s nástupem internetové telefonie - VoIP. Dosavadní analogové nebo digitální (ISDN) telefony jsou co do napájení velmi nenáročné a vystačí obvykle s jedním párem vodičů zajišťujících jak komunikaci tak i napájení.

VoIP má své nesporné výhody, ale napájení přístrojů — IP telefonů zvláštním kabelem bylo jednou ze zřejmých a závažných nevýhod. Běžné síťové přepínače neposkytovaly na svých rozhraních napájení pro připojené přístroje (PC, tiskárny, servery, datové terminály), předpokládal se vždy samostatný zdroj. Nástup VoIP na přelomu tisíciletí vyvolal tlak na řešení této otázky. Proto se kromě injektorů a pasivních napájecích panelů objevily i přepínače s napájecími porty. Jejich vyšší cena je vyrovnána zjednodušeným zapojením, možností centrální správy nyní nově i včetně napájení, úsporou kabelů atd. jak bylo uvedeno výše.

Vyráběné PoE přepínače mají omezen celkový odebíraný výkon. Je to dáno výkonností jejich vestavěného zdroje. Platí běžná zásada, že vnitřní zdroj není dimenzován na součtový příkon přístrojů připojených na všechny porty přepínače současně, ale dovoluje napájet přibližně polovinu a často ještě méně.

Některé přepínače mají přímo označená rozhraní kde je PoE a zbytek portů je nenapájecích.

Příklady přístrojů využívajících napájení přes ethernet:

  • webové LAN kamery
  • bezdrátové přístupové body (Wi-Fi access-pointy)
  • IP telefony

Externí odkazy


Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Power_over_Ethernet“