Pojasnjeni standardi PoE: 802.3af proti 802.3at proti 802.3bt

Power over Ethernet (PoE) omogoča, da en sam ethernetni kabel prenaša omrežne podatke in enosmerno napajanje. Za vsakogar, ki želi izbrati stikalo PoE, injektor, kamero IP, brezžično dostopno točko, telefon VoIP ali-napravo za avtomatizacijo stavb, je standard PoE tista podrobnost, ki odloča o dveh stvareh: o tem, koliko energije naprava dejansko prejme in ali bo vaša oprema sploh delovala skupaj.

• 802.3af (PoE)napaja naprave z nizko-porabo, do 15,4 W na vratih stikala.
• 802.3at (PoE+)zajema naprave s-srednje moči, do 30 W na vrata.
• 802.3bt (PoE++, imenovan tudi 4PPoE)upravlja z-zmogljivimi napravami prek ravni moči tipa 3 in tipa 4, do 90 W na vrata.

Katerega potrebujete, se zmanjša na tri številke, ki delujejo skupaj: največja moč, ki jo porabi vaša napajana naprava, izhod na-vrata vašega stikala ali injektorja in skupni proračun PoE, ki se deli na vsa vrata. Če se katera koli od teh zmoti, se naprave zaženejo v poslabšanem načinu, prekinejo povezavo pod obremenitvijo ali se nikoli ne vklopijo.

802.3af proti 802.3at proti 802.3bt

Če berete samo en razdelek, preberite tega. Spodnja tabela je najhitrejši način za uskladitev standarda z razredom moči in tipično delovno obremenitvijo.

Za vsak standard se pojavita dve številki z razlogom: moč, ki zapusti stikalo (PSE), je večja od moči, ki doseže napravo (PD), ker se nekaj izgubi kot toplota v bakru. Ko primerjate naprave, je stolpec PD tisti, ki je pomemben. Vrednosti moči so določene s standardi IEEE 802.3af, 802.3at in 802.3bt; struktura razreda in zgornja meja 71,3 W PD za tip 4 sleditaEthernet Alliance PoE certifikacijski program, ki testira interoperabilnost izdelkov glede na te klavzule.

Kaj so standardi PoE?

PoE pomeni napajanje prek etherneta: isti kabel-parice prenaša podatke in enosmerno napajanje do povezane naprave. To je uporabno povsod, kjer bi bila ločena vtičnica za izmenični tok nerodna ali draga, na primer na stropu, zunanji steni, vratih ali drogu za kamero. Vidite lahko širinokjer se PoE uporablja v resničnih namestitvah, od nadzora do brezžične pokritosti do pametnih{0}}končnih točk zgradb.

Vsaka povezava PoE ima dve vlogi:

• Oprema za napajanje (PSE)dovaja moč. To je običajno stikalo PoE ali injektor PoE.
• Napajana naprava (PD)ga prejme. Običajni PD vključujejo kamere IP, brezžične dostopne točke, telefone VoIP, čitalnike za-nadzor dostopa, interkome, senzorje in nekatere tanke odjemalce.

Točka, ki ljudi zmoti: moč, natisnjena na vratih stikala, je izhod PSE, ne tisto, kar prispe do naprave. Po izgubi kabla 30 W PoE+ vrata oddajajo PD približno 25,5 W. Prav ta vrzel je razlog, zakaj standardi PoE objavljajo obe številki.

Razredi PoE: kako se tip 1–4 preslika v razred 0–8

Vrsta in razred sta povezana, vendar različna. TheVrsta(1 do 4) vam pove, katera standardna generacija velja. Therazred(0 do 8) je način, na katerega se PSE in PD dogovorita za ravno dovolj moči, tako da naprava z nizko-porabo ne rezervira celotnega proračuna za vrata.Razredi PoE so definirani na osmih nivojihvezan na standarde, kot sledi.

Zakaj je to v praksi pomembno: klasifikacija je tista, ki 24-portnemu stikalu s skromno skupno proračunsko močjo omogoča kombinacijo kamer razreda 2 in dostopnih točk razreda 4, ne da bi se izčrpal. Stikalo dodeli vsaka vrata svojemu dogovorjenemu razredu, namesto da povsod rezervira največjo moč. Ko določate velikost sistema, načrtujte okoli razreda, ki ga vsaka naprava dejansko zahteva, ne največjega števila, ki bi ga vrata teoretično lahko zagotovila.

802.3af PoE: najboljše za-naprave z nizko porabo energije

IEEE 802.3af je prvotni glavni standard, ki zagotavlja do 15,4 W iz vira in približno 12,95 W v napravi. Udobno pokriva VoIP telefone, fiksne notranje IP kamere, enostavne dostopne-bralnike za nadzor, nizko-energetske senzorje in osnovne dostopne točke.

802.3af zmanjka prostora v trenutku, ko naprava doda-požrešno funkcijo. Navadni namizni telefon je v redu na 802.3af, vendar isti model z video zaslonom ali vrati za polnjenje USB morda potrebuje PoE+. Podobno, notranja fiksna kamera deluje na 802.3af, vendar dodajte grelec, infrardeče osvetljevalce ali motor in proračun je porabljen. Osnovno pravilo za inštalaterje: če ima naprava zaslon, grelec, motor ali več kot en radio, domnevajte, da je prerasla 802.3af.

802.3at PoE+: praktična osnova za sodobna omrežja

IEEE 802.3at ali PoE+ približno podvoji uporabno moč v primerjavi z 802.3af in je postal razumna privzeta vrednost za nove uvedbe. Razlog je bolj konkreten kot ambiciozen: večina trenutnih dostopnih točk,-nadzornih bralnikov video dostopa in kamer z višjo-ločljivostjo zdaj črpa več, kot lahko varno zagotovi 802.3af, tako da PoE+ zagotavlja dovolj prostora, ki preprečuje, da bi te naprave delovale brez moči.

PoE+ se dobro ujema z dvo-dostopnimi točkami in Wi-Fi 6, varnostnimi kamerami z bogatejšimi nabori funkcij, videotelefoni in-nadzornimi ploščami za dostop. Še vedno pa ima zgornjo mejo. Nekatere višje-dostopne točke Wi-Fi 6E in Wi-Fi 7, zunanje kamere PTZ, večji zasloni in nekatere naprave v zgradbah potrebujejo 802.3bt, da dosežejo polno zmogljivost. Količina energije se razlikuje glede na model in način funkcije, zato pri nakupu novega stikala, ki mora trajati več ciklov osveževanja, preverite, ali dostopne točke na vašem zemljevidu onemogočajo radijske postaje ali vrata USB, ko delujejo na PoE+.

802.3bt PoE++ (4PPoE): vrsta 3 proti vrsti 4

IEEE 802.3bt je visoko-napajalni standard, ki se trži kot PoE++, 4PPoE ali 4-parni PoE. Obstaja za naprave, ki preprosto potrebujejo več, kot lahko zagotovi 802.3at, in je na voljo v dveh ravneh:

• Vrsta 3dovaja do 60 W pri viru in približno 51 W pri napravi.
• Vrsta 4dovaja do 90 W pri viru in približno 71,3 W pri napravi.

Odločilna sprememba je, da 802.3bt napaja vse štiri sukane parice, kjer je prejšnji PoE uporabljal dva. Razširitev toka na štiri pare je tisto, zaradi česar je večja moč praktična in zmanjša segrevanje, ki bi ga sicer povzročila dobava dveh-parov pri teh ravneh moči. To je tudi izvor imena "4-pair PoE".

Običajna obremenitev 802.3bt vključuje več-radio in vrhunske- brezžične dostopne točke, PTZ kamere, zunanje naprave z grelniki, LED-osvetlitev, nadzor pametnih-zgradb, digitalne signalizacije, tanke odjemalce in industrijske IoT prehode. Eno opozorilo za kupce stikal: če naprava določa 802.3bt, ne predpostavljajte, da bo stikalo PoE+ tiho kos. Naprava se lahko vklopi, vendar onemogoči funkcije, se znova zažene, ko je obremenitev najvišja, ali se obnaša neenakomerno, namesto da bi čisto odpovedala.

PoE, PoE+, PoE++ in poimenovanje dobavitelja

Pri poimenovanju se začne največ zmede. Standardi so IEEE 802.3af, 802.3at in 802.3bt, vendar strani izdelkov dosegajo marketinške oznake: PoE, PoE+, PoE++, 4PPoE, Ultra PoE, High-Power PoE, UPOE in podobni izrazi prodajalcev. Te se ne uporabljajo dosledno. "PoE++" enega proizvajalca je 60 W tipa 3; drugega je 90 W tipa 4. Nekatere lastniške sheme se sploh ne obnašajo tako kot PoE, ki-temelji na standardih, kar je ravno težavaEthernet Alliance PoE certifikacijski programje bil ustvarjen za reševanje z označevanjem izdelkov, ki so usklajeni s standardom IEEE.

Za odločitve o nakupu prezrite tržno ime in namesto tega potrdite teh sedem podrobnosti:

• Standard IEEE: 802.3af, 802.3at ali 802.3bt
• Tip PoE: tip 1, 2, 3 ali 4
• Izhodna moč na-vrata
• Skupni proračun stikala PoE
• Vhodne zahteve napajane naprave
• Kategorija kabla in pogoji namestitve
• Ali naprava pričakuje aktivni PoE ali pasivni PoE

Aktivni PoE proti pasivnemu PoE

Active PoE je PoE,-ki temelji na standardih. Pred uporabo polne moči vir izvede rokovanje, da potrdi, da je priključena prava naprava PoE. Cisco opisuje, kako tokorak odkrivanja in razvrščanjadeluje, vključno z značilno odpornostjo, ki jo PSE išče, tako da nikoli pomotoma ne napaja naprave, ki ni-PoE.

Pasivni PoE preskoči to pogajanje in na kabel preprosto namesti fiksno napetost, na primer 24 V, 48 V ali 54 V. Ker ni rokovanja, pasivni PoE ni samodejno združljiv s-standardom IEEE PoE, ki temelji na standardih, povezava pasivnega vira z napačno napravo pa ga lahko poškoduje. Pravilo varnega inženiringa je ozko: razen če je v podatkovnem listu naprave izrecno navedeno, da sprejema pasivni PoE pri natančni napetosti in razporeditvi priključkov, je ne povežite s pasivnim virom.

Način A proti načinu B in električni pari

PoE lahko napaja različne pare žic znotraj kabla.Način Apošilja moč na pare, ki prav tako prenašajo podatke;Način Buporablja rezervne pare v 10/100 Ethernet. Pri aktivnem PoE-na podlagi standardov redko ročno izberete način, ker je združljiv PD zasnovan tako, da sprejme napajanje iz skladnega vira tako ali drugače.

Tam, kjer sta načina A in način B še vedno pomembna, je neurejena sredina: branje specifikacij injektorjev, odpravljanje težav pri starejši opremi z dvema -paroma in delo s pasivnim PoE, kjer se polarnost in pinout ne dogovarjata namesto vas. Na sodobnih gigabitnih povezavah vsi štirje pari prenašajo podatke, 802.3bt pa vse štiri uporablja tudi za napajanje, kar je še en razlog, da se imenuje 4-parni PoE. Napake se tukaj običajno pokažejo kot naprava, ki se napaja iz stikala, ne pa iz določenega injektorja, kar je neusklajenost načina ali pinout-a in ne okvarjena naprava.

Kako izračunati svoj proračun za napajanje PoE

Ni nujno, da stikalo s številnimi vrati PoE zagotavlja največjo moč na vseh hkrati. Skupni proračun PoE je ločena, manjša številka kot "vrata × največ vati", in to je številka, ki določa, koliko dejanskih naprav lahko uporabljate.

Izvedljiva formula za določanje velikosti je:

Zahtevani proračun za PoE ≈ (vsota vseh porab energije naprave) × (1 + prostora za višino)

Uporabite 20–30 % prostora za absorpcijo navalov ob-vklopu, prihodnjih vratih in toplotnem zmanjšanju moči v toplih omarah. Dva izdelana primera jasno pojasnjujeta razliko.

Primer A, premajhen:stikalo s 16 vrati PoE+ z ocenjeno skupno močjo 150 W, ki napaja osem dostopnih točk po 18 W. Povpraševanje je 8 × 18 = 144 W proti proračunu 150 W, kar je le približno 4 % rezerve. Če se ti AP-ji pojavijo ob zagonu, lahko stikalo zavrne napajanje nekaterih vrat ali sproži vnovične zagone.

Primer B, velikost s prostorom za glavo:istih osem AP-jev z 18 W, načrtovanih s 25-odstotnim prostorom, potrebuje 144 × 1.25 = 180 W, zato določite stikalo z najmanj 180 W proračunom PoE in vrati, ki podpirajo 802.3at-.

Preprost delovni list za javna naročila: navedite vsak PD in njegovo ocenjeno porabo, jih seštejte, pomnožite z 1,2–1,3, nato potrdite skupni proračun in vrsto na-vrata na stikalu, ki steizbiro za omrežno stikalo. Skupni proračun in ocena na-vrata sta dve neodvisni preverjanji; prehod enega ne zagotavlja drugega.

Kako izbrati pravi standard PoE

Ponovljiv način izbire po vrstnem redu:

• Največja moč naprave.Začnite s podatkovnim listom PD in poiščite natančno standardno in najslabši{0}}moč. "Podpira PoE" ni dovolj; potrebujete vrsto in številko.
• Ocena na-vrata.Potrdite, da lahko vsaka vrata zagotovijo razred te naprave. Vrata 802.3af ne bodo zadovoljila kamere 802.3at, vrata 802.3at pa lahko pustijo dostopno točko 802.3bt v zmanjšanem načinu.
• Skupni proračun.Dodajte vse naprave in uporabite višino iz zgornjega razdelka.
• Stanje kabla.Upoštevajte dolžino kabla, kategorijo kabla in gostoto snopa, ki so bolj pomembni, ko moč narašča.
• Funkcijski načini.Preverite, ali naprava potrebuje več energije, da omogoči grelnike, dodatne radie ali vrata USB.
• Prihodnja širitev.Pustite prostor za naslednjo osvežitev, da čez dve leti ne boste ponovno{0}}polagali kablov.

Še ena meja, ki jo je vredno jasno povedati: pasivni PoE in aktivni IEEE PoE nista zamenljiva. Če naprava zahteva 24 V pasivni PoE, je običajno stikalo 802.3af/at ne bo napajalo; če naprava pričakuje standardni aktivni PoE, je lahko pasivni injektor nevaren. Ko se dva sveta srečata, sledite viru napajanja, ki ga priporoča proizvajalec naprave.

Standard PoE v primerjavi z vrsto naprave

Praktično izhodišče glede na razred naprave. Obravnavajte ga kot prvi rez, nato potrdite glede na določen model, saj lahko ena linija izdelkov obsega dva standarda, odvisno od možnosti.

Razdalja PoE, kategorija kabla in toplota

PoE, ki temelji-na standardih, sledi isti omejitvi kanala 100-metrov kot podatki, po katerih se vozi. Znotraj tega razpona kakovost kabla vpliva na to, koliko energije preživi: daljši ali tanjši kabel izgubi več odpornosti, zato so-povezave z visoko močjo nanj bolj občutljive kot povezave z nizko močjo.

Za osnovne-naprave z nizko porabo je običajno strukturno kabliranje enostavno in večina namestitve že izpolnjuje zahteve. Za 802.3bt pri 60 W ali 90 W začnejo biti pomembni premer prevodnika, kategorija kabla in velikost snopa, ker večji tok pomeni več toplote, toplota pa je najslabša v sredini velikega, tesno stisnjenega snopa znotraj voda. Tukaj jeKategorije kablov Ethernet od Cat5e do Cat8postane prava izbira oblikovanja in ne privzeta. Cat5e lahko prenaša PoE, vključno s PoE z višjo-močjo pri kratkih, dobro-prezračevanih poteh, vendar za gosto visoko-razmestitve moči težjo-kategorijo merilnika, kot je npr.oklopljeni kabli Cat6Adaje več toplotne rezerve in prostora za višino.

Pri projektih 802.3bt z visoko{0}}gostoto premišljeno načrtujte velikosti svežnjev in upoštevajte ustrezne standarde za kable in lokalno kodo; lahko tudiupravljajte temperature kabelskega snopaz ohlapnejšim snopom, boljšim pretokom zraka in, kjer je primerno, kablom, ocenjenim za omejeno-porabo energije. Dvig temperature v snopu je funkcija skupnega toka in načina namestitve kabla, ne pa posamezne povezave.

Pogoste napake pri združljivosti PoE

• Ob predpostavki, da je PoE+ vedno dovolj.Številne naprave delujejo dobro na PoE+, vendar sodobne kamere PTZ, več-radijske dostopne točke in pametna-oprema za zgradbe lahko zahtevajo 802.3bt.
• Štetje pristanišč, ne proračun.24-portno stikalo ima morda še vedno omejen skupni proračun. Seštejte dejansko skupno povpraševanje, preden zaupate številu vrat.
• Zamenjava moči PSE z močjo PD.30 W PoE+ vrata ne dajejo 30 W v napravo. Primerjajte z oceno strani PD-.
• Uporaba pasivnega PoE brez preverjanja napetosti.Pasivni PoE se mora ujemati z napetostjo in pinoutom naprave; napačna kombinacija lahko uniči opremo.
• Ignoriranje moči-na podlagi funkcije.Naprava lahko deluje na PoE+, vendar potrebuje PoE++ za vklop vsakega radia in kamera, ki je zadovoljna v milem vremenu, lahko zahteva več, ko se vključi njen grelec.

Primeri izbire PoE iz resničnega-sveta

Dvanajst dostopnih točk Wi-Fi 6.Vsaka AP doseže največjo moč blizu 22 W, tako da je povpraševanje po napravi 12 × 22 = 264 W. S 25-odstotnim prostorom za višino je 330 W, tako da izberete stikalo 802.3at z najmanj 330 W proračunom PoE. Pred naročilom potrdite, da nobena od dostopnih točk ne potrebuje 802.3bt za omogočanje drugega radia 5 GHz ali 6 GHz; če katera, premaknite ta vrata na stikalo tipa 3. Enaka disciplina velja, koizbiro brezžične dostopne točkena prvem mestu.

Osem zunanjih PTZ kamer z grelci in IR.Ti združujejo motor, osvetljevalce in grelec, ki sesa le mraz, tako da je moč v najslabšem-primeru precej višja od PoE+. Določite 802.3bt tipa 3 ali tipa 4 na podatkovnem listu kamere in prilagodite proračun glede na grelec-na sliki, ne na podatek o blagih-vremenih.

Predstavitev VoIP telefona.Standardne slušalke imajo nizko-porabo energije, zato običajno zadostuje osnovno stikalo 802.3af. Če telefoni dodajo video zaslone ali vrata USB, preverite, ali prehajajo v PoE+, preden se odločite za -samo strojno opremo.

Pametna zgradba in razsvetljava.LED napeljave, senzorji zasedenosti, naprave za nadzor dostopa in avtomatizacijo imajo zelo različne apetite. Za te projekte nastavite zahteve za-vrata in skupni proračun za stikalo zgodaj v načrtovanju, ker je naknadno opremljanje zmogljivosti po namestitvi kablov draga možnost.

Zaključek

Izbira standarda PoE je v resnici vaja ujemanja, ne igra ugibanja. Preberite zahtevano vrsto naprave in moč-v najslabšem primeru, potrdite, da lahko vrata zagotovijo ta razred, seštejte skupni proračun s prostorom za višino in preverite, ali lahko kabel prenese moč na zadevno razdaljo. 802.3af obravnava preproste končne točke z nizko-porabo energije, 802.3at je praktična osnova za večino trenutnih omrežij, 802.3bt pa napaja zahtevno opremo: visoko-dostop točke, PTZ kamere, razsvetljava in avtomatizacija zgradb.

Edina navada, ki prepreči večino težav na terenu, je načrtovanje glede na dejansko potrebo po moči naprave in realen proračun, namesto števila vrat na stikalu ali tržnega imena na škatli.