PoE-standardien selitys: 802.3af vs 802.3at vs 802.3bt

Power over Ethernet (PoE) antaa yhden Ethernet-kaapelin kuljettaa sekä verkkotietoja että tasavirtaa. PoE-kytkimen, injektorin, IP-kameran, langattoman tukiaseman, VoIP-puhelimen tai rakennuksen{1}}automaatiolaitteen pohtiville PoE-standardi on se yksityiskohta, joka ratkaisee kaksi asiaa: kuinka paljon virtaa laite todella saa ja toimiiko laitteistosi yhdessä.

• 802.3af (PoE)antaa virtaa vähän{0}}vetolaitteita, jopa 15,4 W kytkinportissa.
• 802.3at (PoE+)kattaa keskitehoiset -teholaitteet, jopa 30 W porttia kohden.
• 802.3bt (PoE++, jota kutsutaan myös 4PPoE:ksi)käsittelee suuritehoisia{0}}laitteita tyypin 3 ja tyypin 4 tehotasoilla, jopa 90 W porttia kohden.

Kumpi tarvitset, on kolme yhdessä toimivaa numeroa: virtalähteen käyttämä enimmäisteho, kytkimen tai injektorin{0}}porttilähtö ja kaikille porteille jaettu PoE-kokonaisbudjetti. Jos jokin näistä on väärin, laitteet käynnistyvät heikentyneessä tilassa, katkeavat offline-tilaan kuormituksen alaisena tai eivät koskaan käynnisty.

802.3af vs 802.3at vs 802.3bt

Jos luet vain yhden osan, lue tämä. Alla oleva taulukko on nopein tapa sovittaa standardi teholuokkaan ja tyypilliseen työmäärään.

Jokaisen standardin kohdalla näkyy kaksi lukua syystä: kytkimestä lähtevä teho (PSE) on suurempi kuin laitteeseen saapuva teho (PD), koska osa häviää lämpönä kuparissa. Kun vertaat laitteita, PD-sarake on tärkein. Tehoarvot määrittävät IEEE 802.3af-, 802.3at- ja 802.3bt-standardit; luokkarakenne ja tyypin 4 71,3 W PD-katto noudattavatEthernet Alliance PoE -sertifiointiohjelma, joka testaa tuotteiden yhteentoimivuutta näiden lausekkeiden suhteen.

Mitä ovat PoE-standardit?

PoE tulee sanoista Power over Ethernet: sama kierretty{0}}parikaapeli kuljettaa dataa ja tasavirtaa yhdistettyyn laitteeseen. Tästä on hyötyä aina, kun erillinen pistorasia on hankala tai kallis, kuten kattoon, ulkoseinään, porttiin tai kamerapylvääseen. Näet sen leveydenjossa PoE:tä käytetään todellisissa asennuksissavalvonnasta langattomaan peittoon ja älykkäisiin{0}}rakennuspäätepisteisiin.

Jokaisella PoE-linkillä on kaksi roolia:

• Power Sourcing Equipment (PSE)toimittaa virtaa. Tämä on yleensä PoE-kytkin tai PoE-injektori.
• Powered Device (PD)vastaanottaa sen. Yleisiä PD-laitteita ovat IP-kamerat, langattomat tukiasemat, VoIP-puhelimet, pääsyn{1}}lukijat, sisäpuhelimet, anturit ja jotkin ohut asiakkaat.

Se, joka saa ihmiset järkyttymään: kytkinporttiin painettu teho on PSE-lähtö, ei laitteeseen saapuva teho. Kaapelin katoamisen jälkeen 30 W PoE+ -portti toimittaa noin 25,5 W PD:lle. Tämä aukko on juuri siksi, miksi PoE-standardit julkaisevat molemmat numerot.

PoE-luokat: Miten tyyppi 1–4 sovitetaan luokkiin 0–8

Tyyppi ja luokka liittyvät toisiinsa, mutta erilaisia. TheTyyppi(1-4) kertoo, mitä standardisukupolvea sovelletaan. Theluokkaa(0 - 8) on tapa, jolla PSE ja PD neuvottelevat juuri tarpeeksi tehoa, joten pieni-vetolaite ei varaa koko portin verran budjettia.PoE-luokat määritellään kahdeksalla tasollasidottu standardeihin seuraavasti.

Miksi tällä on merkitystä käytännössä: luokittelu mahdollistaa vaatimattomalla kokonaisbudjetilla varustetun 24-porttisen kytkimen yhdistelmän luokan 2 kameroita ja luokan 4 tukiasemia kuluttamatta itseään loppuun. Kytkin allokoi jokaisen portin sovittuun luokkaansa sen sijaan, että varaisi maksimitehoa kaikkialle. Kun kokoat järjestelmää, suunnittele kunkin laitteen todellisuudessa pyytämän luokan ympärille, ei korkeimpaan numeroon, jonka portti voisi teoriassa tarjota.

802.3af PoE: Paras vähätehoisille laitteille

IEEE 802.3af on alkuperäinen valtavirran standardi, joka syöttää jopa 15,4 W lähteestä ja noin 12,95 W laitteesta. Se kattaa mukavasti VoIP-puhelimet, kiinteät sisätilojen IP-kamerat, helppokäyttöiset-ohjauslukijat, vähätehoiset-anturit ja perustukiasemat.

802.3af:n tila loppuu, kun laite lisää virtaa{1}}nälkäisen ominaisuuden. Tavallinen pöytäpuhelin sopii hyvin 802.3af:lle, mutta sama malli, jossa on videonäyttö tai USB-latausportti, saattaa tarvita PoE:n+. Samoin kiinteä sisäkamera toimii 802.3af:lla, mutta lisää lämmitin, infrapunavalaisimet tai moottori, niin budjetti on mennyt. Nyrkkisääntönä asentajille: jos laitteessa on näyttö, lämmitin, moottori tai useampi kuin yksi radio, oletetaan, että se on kasvanut 802.3af:n ulkopuolelle.

802.3at PoE+: Käytännön perusta nykyaikaisille verkkoille

IEEE 802.3at eli PoE+ karkeasti kaksinkertaistaa käytettävän tehon 802.3af:iin verrattuna, ja siitä on tullut järkevä oletus uusille käyttöönotuksille. Syy on pikemminkin konkreettinen kuin pyrkimys: useimmat nykyiset tukiasemat, videon käyttö-ohjauslukijat ja korkeamman-resoluution kamerat käyttävät nyt enemmän kuin 802.3af-laatua, jotka pystyvät toimittamaan turvallisesti, joten PoE+ tarjoaa tilaa, joka estää laitteita toimimasta aliteholla.

PoE+ sopii hyvin kaksois-kaistan ja Wi-Fi 6 -tukipisteisiin, turvakameroihin monipuolisemmilla ominaisuuksilla, videopuhelimiin ja pääsy-ohjauspaneeleihin. Sillä on silti katto. Jotkin huippuluokan Wi-Fi 6E- ja Wi-Fi 7 -tukiasemat, PTZ-ulkokamerat, suuremmat näytöt ja tietyt rakennuslaitteet tarvitsevat 802,3 bittiä täyden suorituskyvyn saavuttamiseksi. Virran määrä vaihtelee mallin ja ominaisuustilan mukaan, joten jos ostat uuden kytkimen, jonka on kestettävä useita päivitysjaksoja, varmista, poistavatko tiekartasi tukiasemat radiot tai USB-portit käytöstä PoE:llä{14}}

802.3bt PoE++ (4PPoE): tyyppi 3 vs. tyyppi 4

IEEE 802.3bt on korkea-tehostandardi, jota markkinoidaan PoE++-, 4PPoE- tai 4-parin PoE:nä. Se on olemassa laitteille, jotka yksinkertaisesti tarvitsevat enemmän kuin 802.3at voi tarjota, ja se on kaksitasoinen:

• Tyyppi 3syöttää jopa 60 W lähteellä ja noin 51 W laitteella.
• Tyyppi 4syöttää jopa 90 W lähteellä ja noin 71,3 W laitteella.

Ratkaiseva muutos on, että 802,3 bt tehoa kaikissa neljässä kierretyssä parissa, kun aiemmin PoE käytti kahta. Virran jakaminen neljälle parille tekee suuremmasta tehosta käytännöllisen ja vähentää lämmitystä, jonka kahden{2}}parin toimitus muuten aiheuttaisi näillä tehotasoilla. Tämä on myös "4-pair PoE" -nimen alkuperä.

Tyypillisiä 802,3 bt:n kuormia ovat moni-radio ja huippuluokan-langattomat tukiasemat, PTZ-kamerat, lämmittimillä varustetut ulkolaitteet, LED-valaistus, älykkäät-rakennuksen ohjaimet, digitaaliset opasteet, ohuet asiakkaat ja teolliset IoT-yhdyskäytävät. Yksi varoitus kytkimien ostajille: jos laite määrittää 802.3bt, älä oleta, että PoE+-kytkin selviää hiljaa. Laite voi käynnistyä, mutta poistaa ominaisuudet käytöstä, käynnistää uudelleen kuormitushuippujen aikana tai käyttäytyä epäsäännöllisesti sen sijaan, että se epäonnistuisi.

PoE, PoE+, PoE++ ja toimittajan nimeäminen

Nimeämisestä suurin osa hämmennystä alkaa. Standardit ovat IEEE 802.3af, 802.3at ja 802.3bt, mutta tuotesivut tavoittavat markkinointimerkit: PoE, PoE+, PoE++, 4PPoE, Ultra PoE, High-Power PoE, UPOE ja vastaavat toimittajaehdot. Näitä ei sovelleta johdonmukaisesti. Yhden valmistajan "PoE++" on 60 W Type 3; toisen on 90 W Type 4. Jotkut patentoidut järjestelmät eivät toimi täysin kuten standardiin perustuvat PoE, mikä on juuri se ongelmaEthernet Alliance PoE -sertifiointiohjelmaluotiin ratkaisemaan merkitsemällä tuotteet, jotka ovat yhteensopivia IEEE-standardin kanssa.

Jätä ostopäätösten yhteydessä huomioimatta markkinointinimi ja vahvista sen sijaan nämä seitsemän yksityiskohtaa:

• IEEE-standardi: 802.3af, 802.3at tai 802.3bt
• PoE-tyyppi: Tyyppi 1, 2, 3 tai 4
• -portin lähtöteho
• Switch PoE:n kokonaisbudjetti
• Virtalähteen laitteen syöttövaatimus
• Kaapeliluokka ja asennusehdot
• Odottaako laite aktiivista PoE:tä vai passiivista PoE:tä

Aktiivinen PoE vs. passiivinen PoE

Aktiivinen PoE on standardi{0}}pohjainen PoE. Ennen täyden tehon käyttöä lähde suorittaa kättelyn varmistaakseen, että todellinen PoE-laite on kytketty. Cisco kuvaa, miten sehavaitsemis- ja luokitteluvaihetoimii, mukaan lukien PSE:n etsimä allekirjoitusresistanssi, joten se ei koskaan käynnistä vahingossa muuta kuin{0}}PoE-laitetta.

Passiivinen PoE ohittaa tämän neuvottelun ja yksinkertaisesti asettaa kiinteän jännitteen, kuten 24 V, 48 V tai 54 V, kaapeliin. Koska kättelyä ei ole, passiivinen PoE ei ole automaattisesti yhteensopiva standardeihin -pohjaisen IEEE PoE:n kanssa, ja passiivisen lähteen yhdistäminen väärään laitteeseen voi vahingoittaa sitä. Turvallisen suunnittelun sääntö on kapea: ellei laitteen tietolomakkeessa nimenomaisesti mainita, että se hyväksyy passiivisen PoE:n täsmälleen kyseisellä jännitteellä ja pinoutilla, älä kytke sitä passiiviseen lähteeseen.

Tila A vs. tila B ja tehoparit

PoE voi toimittaa virtaa eri johdinpareille kaapelin sisällä.Tila Alähettää virran pareille, jotka myös kuljettavat dataa;Tila Bkäyttää varapareja 10/100 Ethernetissä. Standardeihin-pohjaisessa aktiivisessa PoE:ssä valitset harvoin tilan käsin, koska yhteensopiva PD on suunniteltu vastaanottamaan virtaa yhteensopivasta lähteestä kummallakin tavalla.

Tilalla A ja tila B on kuitenkin sotkuinen keskipiste: injektorien teknisten tietojen lukeminen, vanhempien kahden-parin laitteiden vianetsintä ja passiivisen PoE:n käyttäminen, jossa napaisuudesta ja pinoutista ei neuvotella puolestasi. Nykyaikaisilla gigabit-linkeillä kaikki neljä paria kuljettavat dataa, ja 802.3bt käyttää kaikkia neljää myös virtalähteenä, mikä on toinen syy, miksi sitä kutsutaan 4-pair PoE:ksi. Virheet näkyvät yleensä laitteina, jotka saavat virtaa kytkimestä, mutta ei tietystä suuttimesta, mikä on pikemminkin tila- tai pinout-epäsopivuus kuin viallinen laite.

Kuinka laskea PoE-tehobudjettisi

Kytkin, jossa on useita PoE-portteja, ei välttämättä pysty toimittamaan maksimitehoa niille kaikille kerralla. PoE:n kokonaisbudjetti on erillinen, pienempi luku kuin "portit × max wattia", ja se on luku, joka määrittää, kuinka monta todellista laitetta voit käyttää.

Toimiva mitoituskaava on:

Vaadittu PoE-budjetti ≈ (kaikkien laitteen virrankulutusten summa) × (1 + kapasiteetti)

Käytä 20–30 %:n korkeustilaa imeytyäksesi virransyötöstä-, tulevissa porteissa ja lämpökuormituksessa lämpimissä telineissä. Kaksi toimivaa esimerkkiä tekevät eron selväksi.

Esimerkki A, alakokoinen:16-porttinen PoE+-kytkin, jonka kokonaisbudjetti on 150 W ja joka syöttää kahdeksaa 18 W:n tukipistettä. Kysyntä on 8 × 18 = 144 W 150 W:n budjetilla, mikä on vain noin 4 % ylimääräistä. Jos nämä tukiasemat nousevat käynnistyksen yhteydessä, kytkin voi estää joidenkin porttien virran tai käynnistää uudelleenkäynnistykset.

Esimerkki B, mitattuna korkeustilalla:samat kahdeksan 18 W:n tukiasemaa, jotka on suunniteltu 25 %:n kapasiteettiin, tarvitsevat 144 × 1.25 = 180 W, joten määrität kytkimen, jonka PoE-budjetti on vähintään 180 W ja portit 802.3at{6}}.

Yksinkertainen hankintataulukko: luettele jokainen PD ja sen arvioitu arvo, laske ne yhteen, kerro 1,2–1,3:lla ja vahvista sitten sekä kokonaisbudjetti että -porttikohtainen kytkimen tyyppi.valitsemalla verkkokytkimeksi. Kokonaisbudjetti ja -porttikohtainen luokitus ovat kaksi erillistä tarkistusta. toisen ohittaminen ei takaa toista.

Kuinka valita oikea PoE-standardi

Toistettava tapa valita, järjestyksessä:

• Laitteen maksimiarvo.Aloita PD-tietolomakkeesta ja etsi tarkka standardi ja huonoin{0}}tapausteho. "Supports PoE" ei riitä; tarvitset tyypin ja numeron.
• Portin -luokitus.Varmista, että jokainen portti voi toimittaa kyseisen laitteen luokan. 802.3af-portti ei täytä 802.3at-kameraa, ja 802.3at-portti voi jättää 802.3bt-tukipisteen supistetussa tilassa.
• Kokonaisbudjetti.Laske kaikki laitteet yhteen ja käytä ylätilaa yllä olevasta osiosta.
• Kaapelin kunto.Ota huomioon ajon pituus, kaapeliluokka ja nipputiheys, joilla on enemmän merkitystä tehon kasvaessa.
• Ominaisuustilat.Tarkista, tarvitseeko laite lisää virtaa lämmittimien, lisäradioiden tai USB-porttien mahdollistamiseksi.
• Tuleva laajennus.Jätä tilaa seuraavalle päivitykselle, jotta et{0}} kaapeloi uudelleen kahden vuoden kuluttua.

Vielä yksi raja, joka kannattaa selkeästi todeta: passiivinen PoE ja aktiivinen IEEE PoE eivät ole keskenään vaihdettavissa. Jos laite vaatii 24 V:n passiivisen PoE:n, normaali 802.3af/at-kytkin ei anna sille virtaa; Jos laite odottaa normaalia aktiivista PoE:tä, passiivinen injektori voi olla vaarallinen. Kun nämä kaksi maailmaa kohtaavat, noudata laitteen valmistajan suosittelemaa virtalähdettä.

PoE-standardi vs. laitetyyppi

Käytännöllinen lähtökohta laiteluokittain. Käsittele sitä ensimmäisenä leikkauksena ja vahvista sitten tiettyä mallia vasten, koska yksi tuotesarja voi kattaa kaksi standardia vaihtoehdoista riippuen.

PoE-etäisyys, kaapeliluokka ja lämpö

Standardeihin- perustuva PoE noudattaa samaa 100- metrin kanavarajoitusta kuin data, jolla se kulkee. Tällä alueella kaapelin laatu määrää, kuinka paljon virtaa kestää ajon aikana: pidempi tai ohuempi kaapeli menettää enemmän vastusta, joten suuret-tehoyhteydet ovat herkempiä sille kuin vähätehoiset.

Vähätehoisissa{0}}peruslaitteissa tavallinen strukturoitu kaapelointi on yksinkertaista, ja useimmat asennukset täyttävät jo vaatimuksen. 802.3bt:lle 60 W tai 90 W johtimella, kaapeliluokalla ja nipun koolla alkaa olla merkitystä, koska suurempi virta tarkoittaa enemmän lämpöä ja lämpö on pahin keskellä suurta, tiiviisti pakattua nippua putken sisällä. Tässä onEthernet-kaapeliluokat Cat5e:stä Cat8:aansiitä tulee pikemminkin todellinen suunnitteluvalinta kuin oletus. Cat5e voi kuljettaa PoE:tä, mukaan lukien suuremman-tehon PoE:n lyhyillä, hyvin tuuletetuilla-ajoilla, mutta tiheälle-tehokkaalle käyttöönotolle raskaampi-mittariluokka, kuten esim.suojattu Cat6A kaapeliantaa enemmän lämpömarginaalia ja ylätilaa.

Suuren-tiheyden 802,3 bt:n projekteissa suunnitellaan nippukoot tietoisesti ja noudatetaan asianmukaisia ​​kaapelointistandardeja ja paikallisia sääntöjä. voit myöshallita kaapelinippujen lämpötilojalöysemmällä niputuksella, paremmalla ilmavirtauksella ja tarvittaessa rajoitetulla{0}}tehokäytöllä kaapelilla. Lämpötilan nousu nipussa on kokonaisvirran ja kaapelin asennustavan funktio, ei yksittäisen linkin funktio.

Yleisiä PoE-yhteensopivuusvirheitä

• Olettaen, että PoE+ riittää aina.Monet laitteet ovat kunnossa PoE+:lla, mutta nykyaikaiset PTZ-kamerat, moni-radiotukipisteet ja älykkäät-rakennuslaitteet voivat vaatia 802,3 bt:n.
• Porttien laskeminen, ei budjetti.24-porttisella kytkimellä voi silti olla rajallinen kokonaisbudjetti. Laske yhteen todellinen yhdistetty kysyntä ennen kuin luotat porttien määrään.
• PSE-virran ja PD-virran sekoittaminen.30 W:n PoE+-portti ei tuota 30 wattia laitteeseen. Vertaa PD-sivuarvioon.
• Passiivisen PoE:n käyttäminen ilman jännitteen tarkistamista.Passiivisen PoE:n on vastattava laitteen jännitettä ja liitäntää; väärä yhdistelmä voi tuhota laitteet.
• Ohitetaan ominaisuus{0}}pohjainen teho.Laite voi toimia PoE+:lla, mutta tarvitsee PoE++ kytkeäkseen päälle jokaisen radion, ja leutossa säässä iloinen kamera voi vaatia enemmän, kun sen lämmitin käynnistyy.

Esimerkkejä todellisista-PoE-valinnoista

Kaksitoista Wi{0}}Fi 6 -tukipistettä.Jokainen tukiasema on huipussaan lähellä 22 W, joten laitteen kysyntä on 12 × 22 = 264 W. 25 %:n kapasiteetti on 330 W, joten valitset 802.3at-kytkimen, jonka PoE-budjetti on vähintään 330 W. Varmista ennen tilaamista, ettei mikään tukiasema tarvitse 802.3bt:tä ottaakseen käyttöön toisen 5 GHz:n tai 6 GHz:n radion; Jos näin on, siirrä portit tyypin 3 kytkimeen. Sama kurinalaisuus pätee, kunlangattoman tukiaseman valitseminenensinnäkin.

Kahdeksan PTZ-ulkokameraa lämmittimillä ja infrapunalla.Näissä yhdistyvät moottori, valaisimet ja lämmitin, joka imee vain kylmää, joten pahimmassa tapauksessa{0}}teho on selvästi PoE:n yläpuolella+. Määritä 802.3bt Type 3 tai Type 4 kameran tietolomakkeessa ja sovita budjetti lämmittimen mukaan-kuvion, ei leudon-sään mukaan.

VoIP-puhelimen käyttöönotto.Vakiopuhelimet ovat vähän{0}}tehoisia, joten 802.3af-peruskytkin riittää yleensä. Jos puhelimeen on lisätty videonäyttöjä tai USB-portteja, varmista, että ne liittyvät PoE+:aan, ennen kuin sitoudut käyttämään vain laitteistoa.

Älykäs rakennus ja valaistus.LED-valaisimilla, läsnäoloantureilla, kulunvalvonta- ja automaatiolaitteilla on hyvin erilaisia ​​ruokahaluja. Aseta näissä projekteissa sekä porttikohtainen vaatimus- että vaihtojen kokonaisbudjetti suunnittelun alussa, koska kapasiteetin jälkiasennus kaapeloinnin jälkeen on kallis vaihtoehto.

Johtopäätös

PoE-standardin valitseminen on todellakin sovitusharjoitus, ei arvauspeli. Lue laitteen vaadittava tyyppi ja pahimman -tapauksen teho, varmista, että portti pystyy toimittamaan kyseisen luokan, laske yhteen kokonaisbudjetti etäisyydellä ja tarkista, että kaapeli pystyy kuljettamaan virtaa tarvittavalla etäisyydellä. 802.3af käsittelee yksinkertaisia alhaisen-tehon päätepisteitä. 802.3at on käytännöllinen perustason useimmille nykyisille verkoille, ja 802:n virrankulutus on suuri:{602}pääsykapasiteetti on korkea. pisteet, PTZ-kamerat, valaistus ja rakennusautomaatio.

Ainoa tapa, joka estää useimmat kenttäongelmat, on suunnittelu laitteen todellisen tehontarpeen ja realistisen budjetin mukaan, ei kytkimen porttimäärän tai pakkauksessa olevan markkinointinimen mukaan.