Kabely s kroucenými páry, které znají moderní IT specialisté a pomocí kterých lze propojit PC, skrývají jednu pozoruhodnou vlastnost. Faktem je, že přes ně lze přenášet nejen digitální datový tok, ale také napájení. K tomu je třeba použít další zařízení - PoE adaptéry. Zároveň existuje velké množství jejich odrůd a způsobů, jak tato zařízení připojit k síti. Jaká jsou specifika takového zařízení?
Základní informace o zařízení
PoE-adaptér je zařízení, které využívá schopností technologie PoE, která umožňuje přenášet energii do požadovaného zařízení pomocí klasického krouceného páru kabelu. Schopnost ethernetového kabelu vyměňovat si digitální signály však není ztracena a síť zůstává plně funkční.
Dešifrování zkratky PoE - Power over Ethernet. Tedy „poháněno standardem Ethernet“. Adaptér PoE je někdy označován jako "injektor" - ale druhý typ zařízení je stále správněji považován za variaci prvního. Pojďme si prostudovat specifika používání daného zařízení v kontextu používání PoE-technologie.
Více o technologii
Technologie Power over Ethernet umožňuje napájet různé typy zařízení: Wi-Fi routery, kamery, disky. Hlavní výhodou této technologie je, že zahrnuje použití jediné sady vodičů – jak pro vysílání digitálních signálů, tak pro dodávku elektřiny.
Výsledkem je, že při instalaci sítí není nutné pokládat vodiče pro zásuvky ani instalovat potřebné dodatečné elektrické vybavení. V některých případech může instalaci napájecích kabelů komplikovat ne zcela optimální fyzické umístění síťových komponent. Stává se například, že Wi-Fi adaptér poskytuje nejlepší signál v místě budovy, kam je problematické dodávat elektřinu. Totéž lze říci o kamerách: někdy může být potřeba monitorovat oblasti, které je obtížné napájet.
Technologie PoE vám umožňuje organizovat připojení zařízení k zásuvkám, které, jak jsme uvedli výše, mohou současně vydávat zařízení do sítě a dodávat do ní energii. Tento přístup lze použít v případě upgradu stávající síťové infrastruktury. Je docela možné napájet stávající zásuvky.
Výhody technologie
Pokud tedy shrneme klíčové výhody dané technologie, mohou vytvořit následující seznam:
- použití stejného kabelu je možné jak pro napájenínapájení a pro výměnu digitálních dat;
- možné ekonomické výhody spojené s absencí nutnosti instalace napájecích kabelů a dalšího potřebného vybavení;
- vysoké úrovně zabezpečení síťové infrastruktury příslušného typu je dosaženo díky přítomnosti standardů, které poskytují potřebnou ochranu komponent před přepětím;
- je možné modernizovat současnou síťovou infrastrukturu, organizovat komunikace v oblastech, které byly dříve pro instalaci nepřístupné z důvodu nutnosti položit elektrické kabely;
- je možné organizovat vzdálené ovládání zařízení pomocí síťových protokolů.
Pojďme se nyní podívat na hlavní standardy, na jejichž základě fungují sítě PoE.
Standardy
Hlavním protokolem používaným při organizaci odpovídající infrastruktury je IEEE 802.3af. Jedná se o zařazení 2 typů zařízení do sítě - zdroje elektrické energie a spotřebiče. Mohou to být, jak jsme uvedli výše, Wi-Fi routery, síťové disky. Kamery v takových systémech fungují skvěle. Mezi známé výrobní značky, které vyrábějí zařízení, se kterými může PoE adaptér komunikovat, je Axis.
Zařízení prvního typu – zdroje – mohou být umístěny na úvodní části sítě nebo mezi zařízením, které dodává energii, a spotřebitelem. Dotyčný standard umožňuje napájení přes nestíněný kroucený pár různých tříd - zejména podporuje 5,5e a 6 při napětí 48V a spotřebě energie do 15W. Zároveň nedochází k žádnému dopadu na kvalitu přenosu digitálních dat po kabelu a neočekává se významný upgrade stávající síťové infrastruktury z hlediska šířky pásma.
Metody napětí
Síť Power over Ethernet může být napájena elektřinou prostřednictvím dvou schémat.
Za prvé můžete na konci vedení použít signální transformátory klasifikované jako vysokofrekvenční. Napájecí napětí bude přivedeno na jejich centrální odbočky. Podobně z nich, ale na přijímací straně, bude napětí odstraněno. Tato technologie vám umožňuje používat stejný pár vodičů jak pro vysílání vysokofrekvenčních signálů, tak pro přenos elektřiny.
Za druhé, můžete použít volné páry přítomné v kabelu odpovídajícího typu k přenosu energie. Jak je tohle možné? Faktem je, že v praxi se často nepoužívají 2 ze 4 párů, které jsou v ethernetovém kabelu. Samozřejmě, pokud mluvíme o jejich souladu s technologií 100 Base TX.
Zmíněná specifičnost organizace sítě ve formátu PoE naznačuje, že vlastnosti použití injektorů budou záviset na tom, jakým způsobem, prvním nebo druhým, bude napětí přenášeno. Schopnosti známého standardu 802.3af tedy umožňují přenos elektřiny do párů ve svazcích 1, 2 nebo například 4, 5 kabelů. Na druhé straně mohou být vstřikovačeplně kompatibilní s technologií 100 Base TX. Pokud však mluvíme o rozbočovačích, pak by měly fungovat s kterýmkoli ze schémat přenosu energie uvedených výše, i když je polarita připojení obrácená.
Typy PoE zařízení
Existuje několik tříd zařízení schopných pracovat v režimu power-over-twisted-pair. Jedním z nich je adaptér PoE (odpovídající zařízení mají velké množství odrůd - budeme studovat jejich specifika). Spolu s ním jsou zde i PoE switche a také spotřební zařízení. V mnoha případech je lze integrovat do jednoho systému. Pojďme si prostudovat specifika každého z uvedených typů zařízení podrobněji.
Spotřební zařízení
Spotřební zařízení jsou ve skutečnosti stejná síťová zařízení, která jsou napájena kroucenou dvoulinkou. Jejich důležitou charakteristikou je vstupní impedance. Odpovídající indikátor je obvykle stanoven v rozmezí 19-26,5 kOhm. Kondenzátor je zpravidla také přítomen ve struktuře systému, ke kterému jsou připojeni spotřebitelé.
Spínače
Přepínač PoE je navržen tak, aby zajistil fungování sítě z hlediska rozpoznání správnosti připojení kabelů k přístupovým bodům. Sítě odpovídajícího typu fungují na bázi protokolů 802.3af, které jsme uvedli výše, a také 802.3at. Umožňují vám zajistit interakci různých zařízení v podmínkách možných přepětí. Pokud nepoužijete PoE přepínač, pak existuje možnost, že kvůli náhodným kolísání proudu v kroucené dvoulinkě se spotřebitelské zařízení vypnebudova.
Adaptéry
Zařízení daného typu, jak jsme uvedli výše, jsou klasifikována do dalších variant. PoE adaptér tedy může být napájecím adaptérem. Jeho struktura obsahuje napájecí zdroj a také konjugační prvek, který může být vybaven galvanickým oddělením a v tomto případě vypadat jako malá krabička nebo být obyčejný drát. PoE napájecí adaptér je ve skutečnosti někdy označován jako injektor. Na ruském trhu existuje velké množství řešení tohoto typu. Oblíbený je například adaptér PoE TP Link 150S. Nejdůležitější technickou charakteristikou zařízení odpovídajícího typu je stabilizované napětí. 48 V je považováno za nejlepší indikátor, pokud mluvíme o označeném modelu zařízení od TP Link.
Další typ PoE adaptéru je přijímací. Používá se však také k napájení zařízení pomocí kroucené dvoulinky, ale pouze těch, která nepatří do kategorie spotřebitelů. Aby takové zařízení fungovalo, je žádoucí, aby jeho výkon nepřesahoval 24 wattů. Lze poznamenat, že v rámci uvažované třídy zařízení se rozlišují zařízení patřící do kategorie rozbočovačů. Ve skutečnosti je lze také klasifikovat jako spotřebitelská zařízení.
Pokud mluvíme o PoE adaptérech, což jsou rozbočovače, jsou navrženy pro práci s jiným typem zařízení - PoE-Switch. To znamená, že jejich hlavní funkcí je rozdělení síťových dat do samostatných toků za účelem následného překladu na zařízení, která nepatří do kategorie konzumních zařízení. Rozbočovače jsou zodpovědné za převod napětí, které je jim dodáváno, na úrovně, které jsou optimální pro konečné zařízení - mohou to být například indikátory 5, 12 nebo 48 V.
Na druhé straně jsou štípače také klasifikovány do dvou druhů - aktivní a pasivní. Pokud jde o první, mohou fungovat jak s přepínači, tak s napájecími adaptéry. Mezi taková zařízení patří například splitter typu DWL-P50 od D-Link. PoE adaptér klasifikovaný jako zařízení daného typu může být také pasivní. Mohou pracovat pouze s injektory. Zároveň, jak poznamenávají odborníci, se často prodávají společně s nimi v jediné sadě.
Nuance používání adaptérů
Při správném připojení adaptérů, které využívají technologii Power over Ethernet, by neměly nastat žádné problémy s organizací sítě. Stále se však mohou objevit určité potíže, vzhledem ke specifikům norem používaných v takových systémech. Takže například PoE-Switch dokáže určit, že aktivní zdroj není spotřebitelské zařízení, a síť může dočasně ztratit napájení kvůli tomu, že je v systému použit pasivní splitter. Ten je zase nutné vyměnit za aktivní. Dalším možným problémem je výpadek proudu při pokusu o připojení spotřebitelského zařízení k přepínači. Vyřešíte to instalací dalšího zařízení – PoE převodníku.
Zajímavou skutečností je, že z hlediska nákladů podniku, ve kterém se síť pokládá, s malým počtemspotřebovávající zařízení, je výhodnější používat pasivní zařízení, s velkým - aktivními. Někteří odborníci v oblasti IT se domnívají, že pokud počet přístupových bodů překročí 3, lze použít aktivní adaptéry.
Optimální typ kabelu
Technologie napájení přes internet zahrnuje použití kroucené dvoulinky. Ale jsou, jak víte, různých typů - například se 2 a 4 páry. Která je nejvhodnější pro instalaci sítí odpovídajícího typu? Podle odborníků si systém zachová funkčnost při použití jakéhokoli typu kabelu. Pokud ale mluvíme o velké zátěži přepínače – například pokud jsou využity všechny jeho dostupné porty, pak je kabel se 4 páry tou nejlepší volbou.
