PoE (от англ. Power over Ethernet) - способ передачи питания вместе с данными по витой паре в сети Ethernet.
Применяется для питания IP-камер видеонаблюдения, в IP-телефонии, в беспроводных сетях WLAN и прочих сетевых устройств.
Таким образом один кабель способен передавать информационный трафик и обеспечивать питание устройству.
PoE описано организацией IEEE в 2003 стандартом IEEE 802.3af.
Новый стандарт IEEE 802.3at появился в 2009 году и зовется многими как PoE+.
Устройства с PoE и с PoE+ являются активными. Это означает что PoE источник согласуется с PoE потребителем и является интеллектуальным.
В отличие от PoE, многими производителями применяется (как правило под свое оборудование) так называемый Passive PoE. Это означает что такой PoE источник не опрашивает потребителя и не согласует мощность.
Достоинство их – низкая стоимость.
Недостаток – несовместимые источник и потребитель могут негативно повлиять на работу системы в целом (от неработоспособности до КЗ).
В итоге на данный момент PoE существует в нескольких вариантах:
- по стандарту 802.3af,
- по стандарту 802.3at,
- по фирменным частным стандартам, из которых наиболее известен Passive PoE.
Стандарты IEEE 802.3af, 802.3at - активное PoE
Главное преимущество PoE-источников, которые поддерживают эти стандарты, это интеллектуальная схема работы.
Она позволяет избежать порчи оборудования, продлить срок его службы, сэкономить потребляемую энергию.
Подключение питаемого устройства происходит в несколько этапов:
- Перед подачей рабочего напряжения на сетевое устройство питающая сторона проводит проверку подключения. На устройство подается напряжение от 2.8 до 10 вольт и определяется входное сопротивление, которое должно быть в пределах от 19 до 26.5 кОм.
- Далее происходит классификация устройства по потребляемой мощности в зависимости от класса. Если устройство начнет потреблять ток больший, чем предусмотренный для данного класса, то питание будет отключено.
- Затем на устройство подается полное напряжение, однако и на данном этапе происходит контроль потребителя. Если сетевое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток менее 5 мА, то питание будет отключено. Если на питаемое устройство будет идти ток более 400 мА в течение 75 мс, питание, также будет отключено.
Отличия PoE и PoE+
| Способ передачи питания |
PoE |
PoE+ |
| Диапазон напряжения постоянного тока на питаемом устройстве |
от 36 до 57 V (номинальное 48V) |
от 42,5 до 57 V |
| Диапазон напряжения, выдаваемого источником |
от 44 до 57 V |
от 50 до 57 V |
| Максимальная мощность PoE-источника |
15,4 Вт |
30 Вт |
| Максимальная мощность, получаемая PoE-потребителем |
12,95 Вт |
25,50 Вт |
| Максимальный ток |
350 mA |
600 mA |
| Максимальное сопротивление кабеля |
20 Ом (для cat.3) |
12,5 Ом (для cat.5) |
| Классы питания |
0-3 |
0-4 |
5 классов мощности PoE, определяемые стандартом IEEE 802.3
| Класс |
Стандарт |
Режим |
Использование |
Ток
классификации, мА |
Мощность
на порт, Вт |
Мощность
на устройство, Вт |
| 0 |
802.3af/802.3at |
Основной |
По умолчанию |
0–4 |
15,4 |
0,44 - 12,95 |
| 1 |
802.3af/802.3at |
Опционально |
Необязательный |
9–12 |
4,5 |
0,44 - 3,84 |
| 2 |
802.3af/802.3at |
Опционально |
Необязательный |
17–20 |
7 |
3,84 - 6,49 |
| 3 |
802.3af/802.3at |
Опционально |
Необязательный |
26–30 |
15,4 |
6,49 - 12,95 |
| 4 |
802.3at |
Зарезервирован |
Допустимы только устройства 802.3at (тип 2) |
36–44 |
30 |
12,95 - 25,5 |
Принцип работы PoE-устройств
- использование свободных пар для питания (в сетях Ethernet 100BASE-TX)
- одновременная передача питания и данных по одним сигнальным проводам (метод А)
- передача питания и данных по принципу «данные – разность потенциалов в паре проводов»; «питание – разность потенциалов между парами проводов» (метод В)
В двух последних случаях используется высокочастотные трансформаторы с центральным отводом вторичных обмоток как со стороны источника, так и со стороны приемника.
Метод А
И электричество, и данные подаются по жилам 1, 2, 3, 6.
Жилы 5, 7, 8 не используются.
Метод B
Для подачи электропитания используются жилы 4, 5, 7, 8.
Данные передаются по остальным.
802.3af Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мб/сек.
Распиновка 8-пинового разъема 8P8C (RJ45)
| PINS on Switch |
10/100 Мб/сек
DC on Spares (метод B) |
10/100 Мб/сек
Mixed DC & Data (метод A) |
1000 Мб/сек
DC & Bi-Data (метод B) |
1000 Мб/сек
DC & Bi-Data (метод A) |
| Pin 1 |
Rx + |
Rx + DC + |
TxRx A + |
TxRx A + DC + |
| Pin 2 |
Rx - |
Rx - DC + |
TxRx A - |
TxRx A - DC + |
| Pin 3 |
Tx + |
Tx + DC - |
TxRx B + |
TxRx B + DC - |
| Pin 4 |
DC + |
не используется |
TxRx C + DC + |
TxRx C + |
| Pin 5 |
DC + |
не используется |
TxRx C - DC + |
TxRx C - |
| Pin 6 |
Tx - |
Tx - DC - |
TxRx B - |
TxRx B - DC - |
| Pin 7 |
DC - |
не используется |
TxRx D + DC - |
TxRx D + |
| Pin 8 |
DC - |
не используется |
TxRx D - DC - |
TxRx D - |
Кабель для PoE
От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какую расстояние его можно провести.
Витую пару необходимо подбирать:
- четырехпарную, не ниже cat.5e, медную, а не омедненную (не биметалл),
- с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG),
- с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле),
- хорошего производителя.
Passive PoE
Пассивный комплект PPoE-Light состоит из двух адаптеров: Инжектора (INJECTOR) и Сплиттера (SPLITTER).
Passive PoE эффективен для использования в существующей сетевой инфраструктуре, позволяя применять технологию PoE для устройств, не оснащенных данной функцией изначально.
В комплект PPoE не входит какой-либо блок питания (БП), так как предполагается, что в большинстве случаев можно использовать штатный БП, входящий в комплектацию устройства.
PPoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер и др.
Питание подается также как и в классическом PoE по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.
Максимальная длина кабеля при использовании инжектора Passive PoE существенно меньше, чем при использовании инжектора PoE (10-20 метров).
|
