Электропитание по технологии PoE (Power over Ethernet)

Питание через Ethernet (PoE, Power over Ethernet) – это технология, которая позволяет передавать по Ethernet кабелю электроэнергию точкам доступа, вследствие чего их не нужно подключать к сетевой розетке.

Определение PoE

При питании через Ethernet (PoE, Power over Ethernet) используются две витые пары стандартного проводного Ethernet соединения TIA-568B CAT5/6 RJ-45 для подачи питания поддерживающему технологию PoE устройству. Здесь приведены некоторые важные определения:

• Стандарт IEEE 802.3af: обеспечивает подачу постоянного тока напряжением 48 В с приблизительной полезной нагрузкой в 10 Вт на расстоянии до 100 метров;
• Стандарт IEEE 802.3af: обеспечивает подачу постоянного тока напряжением 48 В с приблизительной полезной нагрузкой в 30 Вт или более;
• Оконечный инжектор (Endspan Injector): питание подается по Ethernet кабелю с помощью Ethernet коммутатора текущего Уровня 2 (actual Layer 2), с помощью которого также могут передаваться данные по Ethernet кабелю. Оконечные инжекторы установлены в аппаратных стойках.
• Промежуточный инжектор (Midspan Injector): питание подается по Ethernet кабелю с помощью встроенного устройства, которое имеет порты Data-IN и Data+Power-OUT. Устройство, обычно имеющее малый 5×2,5×7,5 см форм-фактор, снабжается питанием через адаптер переменного тока. Промежуточные инжекторы устанавливаются в фанерной плите или размещаются на полке монтажного шкафа. Термин «PoE инжектор» в основном относится к промежуточному инжектору, а также к «однопортовому инжектору» (Single Port Injector).

Устройства подачи питания

Существуют два режима подачи питания: А и В. В режиме А контакты 1-2 (пара №2 в кабелях T568B), формируют одну область постоянного тока 48 В (+), а контакты 3-6 (пара №2 в кабелях T568B) обеспечивает входное напряжение 48 В (-). Эти же пары используются для передачи данных по кабелям 10Base-T и 100BASE-TX, они позволяют передавать электроэнергию и данные по двум парам такой сети. В режиме B, контакты 4-5 (пара №1 в кабелях T568А и T568B) составляют одну область постоянного тока, а входное напряжение осуществляется с помощью контактов 7-8 (пара №4 в кабелях T568А и T568B); они являются свободными парами в кабелях 10BASE-T и 100BASE-TX. Однако для режима B требуется 4-парный кабель. Именно питающее устройство PSE, а не питаемое PD определяет какой из режимов, А или B, будет использоваться.

Питающее устройство PSE может работать либо только в режиме A или в режиме В, а также в обоих режимах (однако не подает питание в двух режимах одновременно). Питаемое устройство PD указывает, что оно совместимо по стандарту, с помощью размещения сопротивления в 25 кОм между питаемыми парами. В случае, если питающее устройство PSE обнаруживает слишком высокое или слишком низкое сопротивление (включая короткое замыкание) – подача питания прекращается. Это позволяет защитить устройства, которые не поддерживают стандарт IEEE 802.3af. Такая характеристика как «мощностный режим» дает возможность питаемому устройству PD определять требуемое напряжение путем изменения чувствительности сопротивления при высоких показателях напряжений. Для того, чтобы получать питание, питаемое устройство PD должно поддерживать силу тока не менее 5-10 мА на протяжении минимум 60 мс и не менее чем 400 мс со времени последнего использования, в ином случае питающее устройство PSE снимает питание с кабеля.

Согласно стандарта IEEE 802.3-2005, существуют два типа питающих устройств PSE: оконечные и промежуточные. Оконечные устройства – это коммутаторы Ethernet, которые включают линии электропередачи PoE. Оконечные устройства часто называются PoE коммутаторами (PoE switches). Промежуточные устройства - это инжекторы питания между коммутатором и питаемым устройством, которые подают питание, не влияя на передачу данных. Оконечные устройства обычно используются на новых точках или в случае, когда необходимо заменить коммутатор по ряду причин, таких как переход со скорости 10/100 на 1 гигабит или добавление протоколов безопасности. В таких случаях удобным является и добавление возможностей PoE. Промежуточные устройства используются, если нет необходимости в замене или установке нового Ethernet коммутатора, а в сети требуется только использование PoE.

Будущее технологии PoE и стандарта IEEE 802.3at

Будущий стандарт, который обычно называют PoE+, разрабатывается рабочей группой IEEE 802.3at, которая официально начала свою работу в сентябре 2005 года. Проект стандарта предполагает расширение IEEE PoE путем использования всех четырех пар стандарта Ethernet, с использованием кабеля категории 5 для обеспечения мощности до 56 Вт. Данный стандарт должен позволить создание более мощных устройств с автономным источником питания, таких как: WiMAX передатчики, сетевые камеры «панорама/наклон/зум (pan-tilt-zoom cameras), видеофоны и тонкие клиенты.