Što je poe i kako funkcionira moć nad ethernetom

Internetska povezanost postala je potrebna u današnje vrijeme jer gotovo svaki elektronički uređaj treba aktivnu internetsku vezu kako bi ispravno radio. Iako većina uređaja ima mogućnosti Wi-Fi povezivanja, ali mnogi uređaji i mrežni usmjerivači i dalje koriste Ethernet priključke i kabele za povezivanje s žičanom internetskom linijom. Prethodno smo saznali kako se podaci mogu prenositi preko dalekovoda u članku Komunikacija putem dalekovoda, danas ćemo naučiti kako se moć može prenositi preko podatkovnih vodova koji su PoE (Power over Ethernet).

Što je PoE (Power over Ethernet)?

Kao što i samo ime govori, pružanje električne energije putem Ethernet kabela naziva se PoE.

Svi znamo da se Ethernet kabeli koriste za prijenos podataka i mrežnu povezanost, ali znate li da većinu vremena ne koristimo sve priključne vodove prisutne u Ethernet kabelu. Na primjer, uzmite u obzir Ethernet kabel prikazan na donjoj slici, on ima 8 linija, ali među njima se samo četiri linije obično koriste za razmjenu podataka (narančasta, narančasto-bijela, zelena i zeleno-bijela), dok preostale četiri linije ostaju neaktivne. Dakle, razmjena podataka je moguća čak i nakon što ove neaktivne linije skinemo s oba kraja, zbog čega u low-end Ethernet kabelu postoje samo četiri linije umjesto osam linija. Tako se neaktivne četiri linije mogu koristiti za prijenos snage. Ova jednostavna postavka korištenja praznih vodova za isporuku snage opterećenju naziva se Power over Ethernet.

Pogledajmo sada jednostavni sklop za bolje razumijevanje PoE-a. U ovom krugu, četiri žice su odvojene (plava, plavo-bijela, smeđa i smeđe-bijela) sa utičnice na svakom kraju kabela. Kao što je ranije rečeno, ovaj par smeđe i zelene žice ne koristi se u Ethernet aplikacijama male brzine, tako da im oduzimanje utičnice neće uzrokovati prekid komunikacije. Dakle, jedan bi kraj trebao biti povezan s napajanjem, a drugi s opterećenjem, pa kao primjer koristimo bateriju kao izvor napajanja, a kameru kao opterećenje. S izvorom i opterećenjem u zatvorenoj petlji, donji je krug završen i kamera će pokazati odgovor. Budući da smo pomoću ove jednostavne postavke napajanje isporučili jednostavnom uređaju putem Ethernet kabela, možemo reći da je PoE postignut.

Kako Power over Ethernet funkcionira i zašto se koristi

Glavni razlog upotrebe PoE-a u odnosu na konvencionalni sustav napajanja je smanjenje troškova pružanja napajanja svakoj perifernoj jedinici koja se spaja na mrežu. Primjerice, ako imate 10 špijunskih kamera raspoređenih po cijeloj zgradi, u tom mu slučaju treba 10 jedinica za napajanje kako bi im se napajalo, a to nije glavni problem. Glavni problem je ožičenje 220 dalekovoda u blizini svake periferne jedinice, što nije praktično, pa je upotreba PoE najbolja opcija za povezivanje svih perifernih uređaja na središnji sustav.

Sada je prugasti Ethernet kabel za povezivanje svake periferne jedinice na središnji sustav sam po sebi dosadan zadatak, pa se za to koriste PoE injektor i PoE razdjelnik.

Kao što je prikazano na slici, pomoću PoE Injector-a i PoE Splittera možemo preskočiti svu gnjavažu oko prepoznavanja boja, skidanja žice, lemljenja i obrade slobodnih krajeva. Pogledajmo sada funkciju ovih uređaja i kako se oni mogu koristiti.

PoE injektor

Ovaj uređaj ima dva ulazna i jedan izlazni priključak. Prvi ulaz služi za spajanje normalnog Ethernet kabela, a drugi ulaz za povezivanje istosmjernog napajanja, dok se izlaz koristi za povezivanje PoE Ethernet kabela.

Na ulazu imamo: Normalnu Ethernet vezu + istosmjerno napajanje

Na izlazu imamo: PoE Ethernet (koji se može koristiti za povezivanje PoE uređaja)

Dakle, funkcija PoE injektora pruža PoE Ethernet primanjem normalne Ethernet veze i napajanja istosmjernom strujom.

PoE razdjelnik

Ovaj uređaj ima jedan ulazni i dva izlazna porta. Ulaz je za povezivanje PoE Ethernet kabela, dok izlazni priključci pružaju normalno Ethernet i DC napajanje.

Na ulazu imamo: PoE Ethernet

Na izlazu imamo: Uobičajeni Ethernet priključak + istosmjerno napajanje

Dakle, funkcija PoE razdjelnika potpuno je suprotna PoE Injectoru koji treba podijeliti PoE Ethernet vezu na uobičajeni Ethernet i korisno istosmjerno napajanje.

PoE Extender

PoE Extender koristi se kada se mreža prostire na velikim udaljenostima, poput trgovačkih centara, hotela, restorana, poslovnih zgrada, tvrtki, akademskih kampusa i sportskih objekata. Na tim se mjestima ne mogu koristiti uobičajene Ethernet veze od 100 metara, a to je slučaj kada dolazi PoE Extender. Ovaj se uređaj može koristiti za proširenje mrežnih uređaja Ethernet-a preko osnovne granice od 100 metara, što ga čini održivom opcijom u mnogim slučajevima.

Današnji periferni uređaji podržavaju PoE Ethernet tako da možemo preskočiti razdjelnik i izravno spojiti kabel na uređaj kao što je prikazano na slici.

Sada će ovo postavljanje funkcionirati ako postoje jedan ili dva uređaja, ali ako postoji više uređaja, kupnja PoE injektora za svaki uređaj nije najbolje rješenje. Za takve specifične slučajeve imamo PoE Hub koji može zamijeniti više PoE injektora.

PoE čvorište

Funkcioniranje PoE čvorišta slično je PoE injektoru, osim što zahtijeva mnoge Ethernet veze, a istovremeno pruža toliko PoE Ethernet izlaza. Čvorište je najbolje koristiti ako na jednom kraju imate mnogo PoE uređaja, a s druge strane normalnu Ethernet vezu. Rad glavčine može se lako razumjeti iz donjeg blok dijagrama.

Do sada smo pretpostavljali da su u Ethernet kabelu dostupne besplatne linije koje se mogu koristiti za PoE bez većih poteškoća.

Sad biste se mogli pitati, što je sa slučajevima u kojima se koriste svi vodovi u Ethernet kabelima ? Pa, ovaj slučaj nije rijedak jer brzi internet i sustavi za prijenos podataka koriste sve podatkovne linije. Čak je i u tim slučajevima PoE i dalje ostvariv, ali postaje složen u usporedbi s prethodnom konfiguracijom.

U slučaju sustava brze prijenosa, podaci i snaga šalju se istim vodovima, ali za to se koriste posebni uređaji. Ova posebna jedinica je PoE prekidač koji povećava troškove, za razliku od ranije, kada neiskorištene vodove jednostavno skinemo na oba kraja i koristimo ih radi svoje udobnosti.

PoE prekidač

PoE prekidač mrežni je prekidač s mogućnošću pružanja napajanja preko Etherneta sa svakog sučelja, a da i dalje može prosljeđivati ​​okvire. Jednostavno rečeno, radi kao priključak za povezivanje više PoE uređaja na jedno računalo.

Na blok dijagramu možete vidjeti kako je više PoE uređaja povezano na PoE prekidač Ethernet kabelima, a računalo komunicira s tim uređajima putem PoE prekidača. PoE komutator zahtijeva jedan Uplink na postojeću mrežu da bi se dalje proširio i povećao priključak.

PoE standardi

PoE uređaji slijede određene standarde za komunikaciju podataka i isporuku napajanja. Dakle, ovi se standardi slijede tijekom dizajniranja ovih uređaja. Obično postoje četiri vrste standarda koje se slijede tijekom dizajniranja ovih uređaja i oni se dijele na temelju njihove sposobnosti upravljanja energijom.

IEEE proširenje	Tip	Kapacitet snage
IEEE802.3af	Tip 1	15,4W
IEEE802.3at / PoE +	Tip 2	30,8W
IEEE802.3bt / UPoE	Tip 3	60W
IEEE802.3bt	Tip 4	90W

Možete pogledati ovu tablicu i odabrati odgovarajući PoE prekidač, mlaznicu ili usmjerivač za svoje PoE uređaje.

PoE aplikacije

• Pametni sustav osvjetljenja: Sustavom osvjetljenja možete upravljati putem poslužitelja ili udaljenog računala što će vam dobro doći.
• Pametni dom: PoE olakšava dizajn pametnog doma jer se u pametnoj kućnoj mreži povezivanje uspostavlja na svakom uglu životnog prostora, dok svaki uređaj međusobno dijeli podatke, a to se jednostavnije može postići korištenjem PoE-a.
• Sigurnosni sustav: Ured i zavodi mogu povećati svoju produktivnost instaliranjem PoE uređaja za sigurnost.
• PoE također se koristi za RFID i alarmne sustave.

Ograničenja PoE-a

Iako ovdje sve izgleda zeleno, ali to nije slučaj. Puno je nedostataka za PoE, a o nekoliko se govori u nastavku.

• Trošak: Kao i obično, svaka se tehnološka instalacija svodi na novac. Iako instaliranjem PoE-a možemo uštedjeti novac, ali to vrijedi samo ako u tom području postoji više od četiri do pet uređaja. To je zato što će vas instalacija PoE koštati tisuće, ali posao ćete obaviti s nekoliko stotina ako postoje samo jedan ili dva PoE uređaja. Dakle, PoE instalacija nije prikladna za domove u kojima su PoE uređaji ograničeni na jedan ili dva. U tom će slučaju kupnja produžnog kabela ili adaptera završiti posao umjesto da potrošite ogromnu količinu na PoE postavljanje.
• Složenost: Instaliranje PoE postavki dodat će složenost svima kojima je potrebno reći. Kao da morate razumjeti nove uvjete za PoE i gnjavažu oko kupnje odgovarajućih sustava kad god želite instalirati novi PoE uređaj u svoj dom ili ured.