PoE switch - prenos energie a dát cez LAN kábel
Prepínač PoE umožňuje napájanie zariadení kompatibilných so sieťou pomocou elektrického kábla Ethernet. Používa štandard Power over Ethernet.
Obsah:
Na čo slúži prepínač PoE?
Môže sa tak ušetriť samostatná kabeláž pre dodávku energie. Boli pre to vytvorené rôzne štandardy, ktoré sa líšia z hľadiska maximálneho výkonu.
Ako funguje prepínač PoE?
Skratka PoE znamená Power over Ethernet. Táto metóda poskytuje elektrickú energiu pre zariadenia kompatibilné so sieťou prostredníctvom sieťového kábla. Okrem sieťových signálov tento kábel Ethernet prenáša aj elektrický prúd. Vďaka PoE nie je potrebné samostatné napájanie, čo tiež znižuje úsilie na inštaláciu sieťových zariadení.
Táto technológia je veľmi užitočná na napájanie samostatných zariadení, ako sú napríklad dozorné kamery, webové kamery alebo prístupové body WLAN, a na získanie údajov z nich. Tieto zariadenia sa často inštalujú na ťažko prístupných miestach.
Rozdiely v triedach PoE
Norma je k dispozícii v rôznych dizajnových a výkonnostných triedach. Na prvý pohľad:
Štandard PoE IEEE 802.3af:
S maximálnym výkonom 44 voltov a 15,4 W na port (maximálny použiteľný 12,95 W).
PoE + štandard IEEE 802.3at:
S 50 voltami a maximálnym výkonom na port 25,4 W (maximálny použiteľný 21,90 W).
PoE ++ (nazývaný tiež 4PPoE):
Technická norma IEEE 802.3bt s 50 voltami a maximálnym využiteľným výkonom 100 wattov.
Prepínač IEEE 802.3af PoE používa dva voľné páry drôtov v kábli Ethernet, ktorý sa používa v sieťach 10Base-T alebo 100Base-TX. IEEE 802.3at dosahuje vyšší výkon, pretože využíva zdroje endspan/midspan, t.j. preberá priame napájanie ako switch (endspan) alebo používa vzájomne prepojené PoE injektory (midspan).
Energiu je možné prenášať prostredníctvom párov dátových vodičov ako fantómové napájanie alebo cez nepoužité páry vodičov ako náhradný pár. PoE ++ rozširuje výkon natoľko, že štandard je možné použiť aj pre siete Gigabit Ethernet. Vyžadujú sa alebo aspoň odporúčajú káble Cat5e alebo Cat6, ktoré majú nižší odpor.
Dôležité informácie: PoE ++ využíva na prenos energie všetky vodiče v sieťovom kábli. Preto vznikajú maximálne dosiahnuteľné služby. Môžu dosiahnuť 100 wattov, najmenej 70 wattov. Vďaka tomuto vysokému výkonu je možné napájať aj veľké koncové zariadenia, ako sú počítače alebo obrazovky, pomocou dátových káblov.
Aké sú výhody a nevýhody prepínača PoE?
Výhody sú zrejmé. Pri PoE stačí na prenos dát a napájania jediný kábel. To nielen drasticky znižuje náklady (ethernetové káble sú drahé), ale predovšetkým aj náklady na inštaláciu a údržbu. Ak signál zlyhá pri samostatnom napájaní a pri prenose dát, vždy skontrolujte, či je to kvôli napájaniu alebo dátovému vedeniu. Na druhej strane je potrebné skontrolovať iba kábel PoE a podľa potreby ho vymeniť.
Inštalácia takýchto káblov je veľmi zložitá pre rozšírenia v sieti, ktoré často čakajú. Musí byť lacnejšie použiť iba jeden kábel na napájanie a dáta. Pridáva sa ďalšia dôležitá výhoda, ktorá je často hlavným motívom používania PoE: Sieťové zariadenia môžu byť inštalované na miestach, na ktoré ešte nie sú položené žiadne napájacie káble, pretože zvyčajne neexistuje napájací zdroj.
V neposlednom rade centrálne rozloženie napájania prostredníctvom prepínača šetrí inak bežné externé sieťové adaptéry a/alebo napájacie zdroje. Prepínače môžu byť vybavené redundantnými zdrojmi napájania. Všetky tieto výhody zvyšujú celkovú dostupnosť zodpovedajúcich zariadení v sieťach za nižšie náklady.
Jednou z nevýhod, ktorú je možné kompenzovať, je strata výkonu súvisiaca s dizajnom, ktorá už bola uvedená vyššie pri porovnaní inštalovaného a maximálneho dostupného výkonu. Tieto straty sa dajú očakávať, najmä pri dlhších sieťových kábloch, ktoré sa v tejto dimenzii nevyskytujú pri čisto silových kábloch. Mali by sme však poznamenať, že v rozsahu nízkych wattov sú pomerne nízke straty výkonu. Pri inštalácii ethernetových prepínačov je potrebné iba zaistiť, aby bol celkový výstup dostatočne vysoký, aby všetky spojovacie porty dostávali dostatočný výkon.
Kúpte si prepínač PoE: na čo si treba dať pozor?
Pri zakúpení prepínača sa uistite, či sú pripojené koncové zariadenia kompatibilné s technológiou PoE. Inak by ste sa mohli poškodiť. Klasikou nesprávnej inštalácie je použitie kábla PoE pre telefóny, ktoré na to nie sú určené a ktoré sú kvôli nekompatibilite zničené napätím na zodpovedajúcich pároch vodičov. Existujú samozrejme telefóny kompatibilné s technológiou PoE, ktoré sú väčšinou telefónnymi zariadeniami VoIP, ale iné telefóny nie sú určené pre túto technológiu.
Procedúru adresára odporového napájania je možné použiť na kontrolu, či je zariadenie kompatibilné s PoE. Vnútorný odpor koncového zariadenia sa kontroluje špeciálnym meracím obvodom. Ďalej sa trieda PoE musí zhodovať s koncovým zariadením. Triedy sa pohybujú od 0 do 4. Popisy koncových zariadení označujú, s ktorým prepínačom a ktorým variantom PoE môžu manipulovať. Iba toto by sa malo kúpiť. Ďalšou výzvou je teplo generované v kábloch, ktoré by mohlo zhoršiť prenos dát.
Z tohto dôvodu musia byť vodiče dobre izolované a maximálny prenosový výkon musí zodpovedať teplote okolia. Oteplenie popisuje určité štandardy pre jednotlivé triedy PoE. V prípade typických káblov U/UTP môže nárast teploty prekročiť obvyklý nárast teploty počas prenosu údajov až o faktor 5. Pri tienených kábloch možno očakávať iba podstatne menšie vykurovanie: Kovové tienenie čiastočne odvádza teplo preč.