Hva er poe og hvordan makt over ethernet fungerer

Internett-tilkobling har blitt nødvendig i våre dager, da nesten alle elektroniske enheter trenger en aktiv internettforbindelse for å fungere skikkelig. Selv om de fleste enhetene har Wi-Fi-tilkoblingsalternativer, brukte mange enheter og nettverksrutere fremdeles Ethernet-porter og kabler for å koble seg til kablet internettlinje. Vi har tidligere lært om hvordan data kan overføres over kraftledninger i Power Line Communication-artikkelen. I dag vil vi lære hvordan strøm kan overføres over datalinjer som er PoE (Power over Ethernet).

Hva er PoE (Power over Ethernet)?

Som navnet antyder, kalles levering av elektrisk kraft gjennom Ethernet-kabler PoE.

Vi vet alle at Ethernet-kabler brukes til dataoverføring og nettverkstilkobling, men vet du at vi for det meste ikke bruker alle tilkoblingslinjene i Ethernet-kabelen. Tenk for eksempel på Ethernet-kabelen vist i figuren nedenfor, den har 8 linjer, men bare fire linjer brukes ofte til datautveksling (oransje, oransje-hvit, grønn og grønn-hvit), mens de resterende fire linjene forblir inaktive. Så datautvekslingen er mulig selv etter at vi har fjernet disse ledige linjene i begge ender, og det er derfor i low-end Ethernet-kabel det bare er fire linjer i stedet for åtte linjer. Så de inaktive fire linjene kan brukes til kraftoverføring. Dette enkle oppsettet for å bruke ledige linjer for å levere strøm til belastningen kalles Power over Ethernet.

La oss nå se på den enkle kretsen for bedre forståelse av PoE. I denne kretsen fjernes fire ledninger (blå, blå-hvit, brun og brun-hvit nemlig) fra kontakten i hver ende av kabelen. Som sagt tidligere, brukes ikke dette paret med brun og grønn ledning i Ethernet-applikasjoner med lav hastighet, så å fjerne dem fra kontakten vil ikke forårsake noe avbrudd i kommunikasjonen. Så den ene enden skal kobles til strømforsyningen og den andre til lasten, så for å være et eksempel bruker vi et batteri som strømkilde og kameraet som en last. Med kilde og belastning i lukket sløyfe er kretsen nedenfor fullført, og kameraet viser respons. Siden vi brukte dette enkle oppsettet, leverte vi strømmen til et enkelt apparat via Ethernet-kabel, og vi kan si at PoE er oppnådd.

Hvordan Power over Ethernet fungerer og hvorfor det brukes

Hovedårsaken til å bruke PoE over det konvensjonelle strømforsyningssystemet er å redusere kostnadene ved å levere strømforsyning til hvert eksterne utstyr som kobles til nettverket. For eksempel, hvis du har 10 spionkameraer fordelt over hele bygningen, trenger det i så fall 10 strømforsyningsenheter for å gi dem strøm, og det er ikke hovedproblemet. Hovedproblemet er å koble 220 kraftledninger i nærheten av hvert periferiutstyr, noe som ikke er praktisk, så bruk av PoE er det beste alternativet for å koble alle eksterne enheter til det sentrale systemet.

Nå er striping Ethernet-kabel, for å koble hver periferi til det sentrale systemet, i seg selv en kjedelig oppgave, så for den brukes PoE-injektor og PoE-splitter.

Som vist i figuren, kan vi ved å bruke PoE Injector og PoE Splitter hoppe over alt bryet med å identifisere farger, wire stripping, lodding og kle på løse ender. La oss nå se på funksjonen til disse enhetene og hvordan de kan brukes.

PoE-injektor

Denne enheten har to inngangsporter og en utgangsport. Den første inngangen er for tilkobling av vanlig Ethernet-kabel og en annen inngang for tilkobling av DC-strømforsyning, mens utgangen brukes for tilkobling av PoE Ethernet-kabel.

På inngang har vi: Normal Ethernet-tilkobling + DC strømforsyning

På utgang har vi: PoE Ethernet (Som kan brukes til å koble til PoE-enheter)

Så PoE-injektorfunksjonen gir PoE Ethernet ved å ta i normal Ethernet-tilkobling og likestrømforsyning.

PoE Splitter

Denne enheten har en inngangsport og to utgangsporter. Inngangen er for tilkobling av PoE Ethernet-kabel mens utgangsportene gir normal Ethernet og DC-strøm.

På Input har vi: PoE Ethernet

På utgang har vi: Normal Ethernet-tilkobling + DC strømforsyning

Så funksjonen til PoE-splitter er ganske motsatt av PoE Injector, som er å dele PoE Ethernet-tilkoblingen til vanlig Ethernet og brukbar likestrømforsyning.

PoE Extender

En PoE Extender brukes når det er et nettverksspenn over store avstander som kjøpesentre, hoteller, restauranter, kontorbygg, bedrifter, akademiske studiesteder og sportsarenaer. På disse stedene kan normale 100 meter Ethernet-tilkoblinger ikke brukes, og det er når PoE Extender kommer til å spille. Denne enheten kan brukes til å utvide Ethernet-nettverksenheter utover den grunnleggende 100 m avstandsgrensen, noe som gjør det til et levedyktig alternativ i mange tilfeller.

I dag støtter eksterne enheter PoE Ethernet, slik at vi kan hoppe over splitteren og koble kabelen direkte til enheten som vist på figuren.

Nå vil dette oppsettet fungere hvis det er en eller to apparater, men hvis det er flere apparater, er det ikke den beste løsningen å kjøpe PoE Injector for hver enhet. For slike spesifikke tilfeller har vi PoE Hub som kan erstatte flere PoE-injektorer.

PoE Hub

PoE-hubfunksjonen ligner på PoE-injektoren, bortsett fra at den tar i mange Ethernet-tilkoblinger mens den gir mange PoE Ethernet-utganger. Navet brukes best hvis du har mange PoE-enheter i den ene enden og normal Ethernet-tilkobling som gir en server på den andre. Navets virkemåte kan lett forstås fra blokkdiagrammet nedenfor.

Til nå antok vi at det er ledige linjer tilgjengelig i Ethernet-kabelen som kan brukes til PoE uten store vanskeligheter.

Nå kan du spørre deg, hva med tilfellene der alle linjene i Ethernet-kabler brukes ? Vel, denne saken er ikke sjelden, ettersom høyhastighets internett og dataoverføringssystemer bruker alle datalinjene. Selv i disse tilfellene er PoE fremdeles oppnåelig, men det blir komplisert sammenlignet med den forrige konfigurasjonen.

I tilfelle av et høyhastighetsoverføringssystem sendes både data og kraft gjennom de samme linjene, men spesielle enheter brukes til det. Denne spesialenheten er PoE-bryter, noe som tilfører kostnadene i motsetning til tidligere, hvor vi ganske enkelt kan fjerne de ubrukte linjene i begge ender og bruke den for vår bekvemmelighet.

PoE-bryter

En PoE-svitsj er en nettverkssvitsj med muligheten til å levere strøm via Ethernet fra hvert grensesnitt mens du fremdeles er i stand til å videresende rammer. Enkelt sagt, det fungerer som en port for å koble flere PoE-enheter til en enkelt PC.

I blokkdiagrammet kan du se hvordan flere PoE-enheter er koblet til PoE-bryteren med Ethernet-kabler, og PC-en kommuniserer med disse enhetene gjennom PoE-bryteren. En PoE-bryter krever en Uplink til et eksisterende nettverk for å utvide og øke portene ytterligere.

PoE-standarder

PoE-enheter følger visse standarder for datakommunikasjon og strømforsyning. Så disse standardene følges mens du designer disse enhetene. Vanligvis er det fire typer standarder som følges under utformingen av disse enhetene, og de er delt på grunnlag av deres krafthåndteringskapasitet.

IEEE-utvidelse	Type	Strømkapasitet
IEEE802.3af	Type 1	15,4Watt
IEEE802.3at / PoE +	Type 2	30,8Watt
IEEE802.3bt / UPoE	Type 3	60Watt
IEEE802.3bt	Type 4	90Watt

Du kan se på denne tabellen og velge riktig PoE-bryter, injektor eller ruter for PoE-enhetene dine.

PoE-applikasjoner

• Smart belysningssystem: Belysningssystemet kan styres via en server eller ekstern PC som vil være nyttig.
• Smart hjem: PoE gjør design av smarthus enkelt, fordi nettverkstilkobling i smarthus er etablert i hvert hjørne av boarealet mens hvert apparat deler data med hverandre, og dette kan oppnås lettere ved å bruke PoE.
• Sikkerhetssystem: Kontor og institutter kan øke produktiviteten ved å installere PoE-enheter for sikkerhet.
• PoE brukes også til RFID og alarmsystemer.

Begrensninger av PoE

Selv om alt ser grønt ut her, men det er ikke tilfelle. Det er mange ulemper med PoE, og noen av dem blir diskutert nedenfor.

• Kostnad: Som vanlig kommer enhver teknologiinstallasjon til penger. Selv om vi installerer PoE, kan vi spare penger, men det gjelder bare hvis det er mer enn fire til fem enheter i området. Dette er fordi installasjon av PoE vil koste deg tusenvis, men du får jobben gjort med noen få hundre hvis det bare er en eller to PoE-enheter. Så PoE-installasjon er ikke egnet for hjem der PoE-enheter er begrenset til en eller to. I så fall vil du kjøpe jobben i stedet for å bruke en enorm sum på PoE-oppsettet hvis du kjøper en skjøteledning eller en adapter.
• Kompleksitet: Installering av PoE-oppsettet vil legge til kompleksitet for alle det er unødvendig å si. Som om du må forstå nye vilkår for PoE og problemer med å kjøpe matchende systemer når du vil installere en ny PoE-enhet hjemme eller på kontoret.