Комутатори з PoE і PoE+ та PoE++: Як вибрати ідеальний варіант

Розшифровка стандартів PoE, PoE+ і PoE++

PoE, або Power over Ethernet, - це технологія, яка дає змогу передавати живлення і дані по одному кабелю Ethernet, що повністю усуває необхідність в окремих кабелях живлення. Це означає менше нагромадження кабелів, простіше встановлення та більшу гнучкість у розміщенні пристроїв.

Не всі стандарти PoE однакові - кожен із них має свої особливості та обмеження за потужністю. У цій статті ми пояснимо різницю між ними, розповімо, які пристрої підтримують кожен зі стандартів і як правильно вибрати обладнання для ваших потреб.

PoE(802.3af)

PoE, також відомий як 802.3af, забезпечує до 15,4 Вт потужності на порт. Цей стандарт зазвичай використовується для живлення таких пристроїв, як IP-телефони, бездротові точки доступу, камери безпеки та комутатори.

Основні характеристики PoE (802.3af):

• Живлення: до 15,4 Вт на порт.

• Напруга: 44-57 вольт постійного струму.

• Струм: до 350 мА.

• Загальний бюджет потужності: зазвичай 12,95 Вт (з урахуванням втрат потужності).

Комутатори PoE ідеально підходять для живлення таких пристроїв:

• VoIP-телефонів, що працюють у різних офісах

• Камери, освітлювальні установки та цифрові вивіски

• Аудіовізуальне обладнання на стадіонах і в закритих приміщеннях

• Бездротові точки доступу для невеликих мереж, зчитувачі RFID, ретранслятори бездротових мереж

• Стаціонарні камери, а також камери без функції PTZ

• Обладнання для сонячної енергетики в комерційних і промислових приміщеннях

Примітка: Комутатори PoE не рекомендується використовувати для передавання даних на великі відстані або в застосунках, де можуть бути присутніми несприятливі температурні умови навколишнього середовища. Обидва ці чинники можуть вплинути на роботу цих комутаторів.

PoE+ (802.3at)

PoE+ або 802.3at розширює можливості PoE на крок вперед, забезпечуючи до 30 Вт потужності на порт. Така підвищена потужність дає змогу підтримувати вибагливіші пристрої, як-от поворотні камери з зумом (PTZ), системи відеоконференцій і високопродуктивні точки доступу Wi-Fi. Завдяки вищій потужності порівняно зі стандартним PoE, PoE+ відкриває можливості для розгортання сучасних мережевих пристроїв, які потребують більше енергії для своєї роботи.

Основні характеристики PoE+(802.3at)

• Живлення: до 30 Вт на порт.

• Напруга: 50-57 вольт постійного струму.

• Струм: до 600 мА.

• Загальний бюджет потужності: зазвичай 25,5 Вт (з урахуванням втрат потужності).

Комутатори PoE+ ідеально підходять для живлення таких пристроїв:

• Офісні або домашні системи сигналізації

• Біометричні датчики

• Камери стеження за рухом, встановлені в комерційних приміщеннях

• PTZ-камери з віддаленим керуванням

• Віддалені комп'ютерні термінали

• IP-телефони для голосових викликів, обміну текстовими повідомленнями та факсами.

PoE+ не тільки задовольняє підвищені вимоги до потужності, а й забезпечує зворотну сумісність зі стандартними пристроями PoE.

PoE++ (802.3bt)

PoE++ (802.3bt), відома також як 4PPoE (Four-Pair Power over Ethernet), - є новітнім доповненням до сімейства Power over Ethernet. Цей стандарт пропонує ще вищий рівень енергопостачання з можливістю подачі до 60 або навіть 100 Вт на порт. Збільшення потужності, що забезпечується PoE++, дає змогу використовувати його для живлення пристроїв із підвищеними вимогами до енергоспоживання, як-от тонкі клієнти, цифрові дисплеї та навіть комутатори малого форм-фактора.

Існує два типи стандарту PoE++ (802.3bt)

PoE++ є складнішим стандартом, оскільки ділиться на два різновиди - Тип 3 і Тип 4. Ці типи мають суттєві відмінності. Тип 3 може використовувати як дві пари дротів (аналогічно PoE і PoE+), так і чотири. У той час як Тип 4 завжди вимагає чотирьох пар для передачі більшої потужності. Додаткові дроти дають змогу забезпечувати живлення більш енерговитратних пристроїв.

Пристрої Типу 3 можуть отримувати до 51 Вт за напруги 42,5-57 В, що перевищує потужність PoE+, але залишається в тому ж діапазоні напруги.

Порти комутаторів для PoE++ Типу 3 забезпечують до 60 Вт за напруги 50-57 В.

Пристрої Типу 4 здатні отримувати до 71 Вт за напруги 41,1-57 В, а порти комутаторів можуть передавати до 100 Вт у діапазоні 52-57 В.

Як і з PoE+, деякі комутатори можуть маркуватися як PoE++, навіть якщо не всі порти підтримують цей стандарт.

Тому під час вибору варто перевіряти кількість портів із підтримкою PoE++, а також який тип і потужність пропонують інші порти.

Виробники часто вказують тільки позначення PoE++ або потужність, що може ускладнити розуміння повної специфікації.

Основні специфікації POE++ (802.3bt):

• Живлення (тип 3): до 60 Вт на порт.

• Живлення (тип 4): до 100 Вт на порт.

• Напруга: 50-57 вольт постійного струму.

• Струм (тип 3): до 960 мА.

• Струм (тип 4): до 1 400 мА.

• Загальний бюджет потужності: залежить від комутатора і конфігурації.

Комутатори PoE++ ідеально підходять для живлення таких застосунків:

• Відеотелефони

• Тонкі клієнти

• Системи доступу до дверей або контролери воріт

• Пристрої віддаленого моніторингу пацієнтів

Сумісність пристроїв зі стандартами PoE

Сумісність залежить від стандарту PoE, підтримуваного як обладнанням-джерелом живлення (PSE), так і пристроями, що живляться (PD). Під час під'єднання пристроїв необхідно переконатися, що PSE і PD сумісні за стандартами PoE. Різні стандарти PoE мають різні можливості подачі живлення.

Багато сучасних пристроїв розроблено з урахуванням зворотної сумісності, тобто вони можуть працювати з нижчими стандартами PoE, навіть якщо вони підтримують вищий стандарт. Наприклад, пристрій, що підтримує PoE++, працюватиме правильно під час під'єднання до комутатора, який підтримує тільки звичайний стандарт PoE. Така зворотна сумісність забезпечує гнучкість і дає змогу використовувати наявну інфраструктуру, не вимагаючи негайної модернізації.

Одним із найважливіших аспектів сумісності пристроїв є діапазон напруг, підтримуваний як PSE, так і PD. Кожен стандарт PoE має певні вимоги до напруги, які мають бути дотримані для правильної роботи. Наприклад, звичайні порти PoE зазвичай видають 15,4 Вт потужності за 48 В постійного струму, а порти PoE+ можуть видавати до 30 Вт за тієї ж напруги. Однак вам може знадобитися комутатор, що підтримує вищу потужність завдяки таким стандартам, як PoE++. Ці потужні пристрої часто працюють при напрузі вище 48 вольт постійного струму.

Варто зазначити, що деякі комутатори мають функцію автоузгодження, яка дає змогу регулювати вихідну потужність залежно від вимог під'єднаного пристрою. Ця функція забезпечує оптимальну подачу енергії без пошкодження менш потужних пристроїв під час під'єднання до потужнішого PSE.

Перехід на PoE+ або PoE++

Під час переходу на PoE+ або PoE++ є кілька ключових міркувань, які необхідно враховувати підприємствам. Перш ніж прийняти рішення про перехід на розширений PoE, необхідно оцінити вимоги до живлення пристроїв. Визначте, чи зможуть вони скористатися перевагами більш високої потужності, що забезпечується передовими стандартами PoE.

Наприклад, високопродуктивні IP-камери або бездротові точки доступу можуть вимагати більше потужності, чого не може забезпечити стандартний PoE, але старі моделі не помітять різниці під час переходу.

Перехід на розширені стандарти PoE дасть змогу забезпечити достатню потужність пристроїв без необхідності використання додаткових розеток або блоків живлення. Це не тільки спрощує встановлення, а й знижує витрати, пов'язані з прокладанням додаткової проводки і встановленням обладнання.

Крім того, необхідно оцінити готовність наявної інфраструктури. Це включає в себе оцінку мережевих комутаторів і кабельних систем. Переконайтеся, що ваші комутатори підтримують необхідний стандарт PoE і мають достатню потужність для задоволення збільшених потреб. Передові стандарти PoE часто вимагають використання Ethernet-кабелів категорії 6 або вище, здатних ефективно справлятися з підвищеним навантаженням.

Якщо ваша поточна інфраструктура не відповідає будь-яким вимогам, можливо, буде потрібно інвестувати в нові комутатори або модернізувати кабельну систему. Модернізація мережевих комутаторів і кабельних систем може спричинити значні витрати. Важливо зіставити ці витрати з перевагами, одержуваними завдяки розширеним можливостям електроживлення.

Враховуйте такі фактори, як потенційна економія коштів завдяки зниженню складності встановлення та зменшенню енергоспоживання. Оцініть довгострокові переваги масштабованості та гнучкості, які може забезпечити вдосконалений PoE. Перевірте, чи не збільшаться ваші поточні потреби в електроенергії в найближчі роки у зв'язку з розширенням діяльності або технологічними досягненнями. Ретельно проаналізувавши витрати та переваги, підприємства зможуть ухвалити зважене рішення про перехід на вдосконалену технологію PoE, не виходячи за рамки свого бюджету.

Переваги PoE

Дана технологія пропонує значні переваги з точки зору енергоефективності та управління живленням.

• Економія. Консолідуючи дані та живлення в одному кабелі, організації можуть знизити витрати та позбутися необхідності прокладати окрему електропроводку. Такий оптимізований підхід спрощує процеси розгортання та обслуговування, а також мінімізує загальні витрати на інфраструктуру.

• Усунення втрат. Однією з ключових переваг є усунення втрат енергії через непрацюючі пристрої. Традиційні джерела живлення подають фіксовану кількість енергії на кожен пристрій, незалежно від його реальних потреб у живленні. Це часто призводить до перевитрати та непотрібних витрат енергії. Завдяки технології PoE обладнання джерела живлення (PSE) може інтелектуально розподіляти потужність на основі фактичних потреб окремих пристроїв, що живляться (PD). Надаючи тільки необхідну кількість енергії, PoE усуває нераціональне споживання енергії, коли пристрої активно не використовують свою повну потужність. Це призводить до підвищення загальної енергоефективності мережі.

• Простота. PoE спрощує управління мережею завдяки централізованому контролю та моніторингу живлення. Замість того щоб керувати окремими джерелами живлення для кожного пристрою, адміністратори можуть легко керувати всіма під'єднаними PoE-пристроями через централізований PSE або промисловий комутатор. Такий централізований підхід спрощує роботу мережі, надаючи єдиний інтерфейс для моніторингу та управління як передачею даних, так і подачею живлення.

• Продуктивність. Ще однією перевагою технології PoE є її здатність підвищувати продуктивність за рахунок безперебійного живлення. У традиційних системах при втраті основного живлення змінного струму пристрої, що покладаються на зовнішні адаптери або традиційні комутатори, можуть відчувати перебої в роботі, поки не запрацюють резервні системи. Така перерва може призвести до збоїв у роботі критично важливих додатків, як-от IP-телефони, VoIP-телефони або IP-камери. Однак якщо пристрої з підтримкою PoE під'єднано до комутатора або PSE з резервним акумулятором, безперебійна робота забезпечується навіть у разі вимкнення змінного струму. Безперервна подача постійного струму від PSE дає змогу цим пристроям продовжувати працювати без збоїв.

• Відстань. Крім того, порти PoE забезпечують розширений радіус дії кабелів Ethernet, даючи змогу розміщувати пристрої на великих відстанях від джерела живлення. Таке збільшення радіусу дії особливо корисно в сценаріях, коли пристрої, що живляться, необхідно розмістити у віддалених або важкодоступних місцях. Завдяки PoE мережеві адміністратори можуть розміщувати пристрої в місцях, де традиційні джерела живлення можуть бути недоступні або недоцільні. Це відкриває можливості для розгортання мережевих пристроїв у більш віддалених місцях.

Наприклад, IP-камери можна встановлювати на відкритих майданчиках або в промислових умовах, де потрібне відеоспостереження без додаткових джерел живлення.

• Гнучкість для інновацій. Завдяки вищій потужності виробники можуть створювати пристрої, які раніше були недоступні через обмеження за потужністю.

Наприклад, бездротові точки доступу тепер можуть включати в себе додаткові функції і можливості без шкоди для продуктивності. Це відкриває нові можливості для розробки передових мережевих рішень.

• Сумісність з наявною інфраструктурою. Адже використовується стандартна вита пара, яку зазвичай застосовують у мережах Ethernet, що дає змогу організаціям використовувати поточні інвестиції в керовані комутатори та інше мережеве обладнання. Перехід на PoE++ не вимагає масштабної перекладки дротів або капітального ремонту інфраструктури, що робить його економічно ефективним рішенням для розширення можливостей подачі живлення.

Правильний вибір між PoE, PoE+ і PoE++

Вибір між PoE, PoE+ і PoE++ залежить від конкретних вимог до живлення підключених пристроїв. Для невеликих розгортань з обмеженою кількістю пристроїв може бути достатньо звичайного PoE. Він забезпечує достатню потужність для задоволення потреб базового мережевого обладнання, не вимагаючи додаткової модернізації інфраструктури. З іншого боку, для більших інсталяцій корисніші потужніші варіанти, як-от PoE+ (802.3at) або PoE++ (802.3bt). Ці стандарти можуть забезпечувати до 30 і 60 Вт на порт відповідно, що дає змогу під'єднати вибагливіші до потужності пристрої, як-от системи відеоконференцій, термінали інфраструктури віртуальних робочих столів або навіть невеликі комутатори.

Зверніть увагу, що наведені цифри є теоретичними. На практиці комутатори серії PoE часто мають загальну потужність, що перевищує потужність комутатора з великою кількістю портів. Це пов'язано з тим, що багато пристроїв споживають менше максимальної потужності.

Наприклад, наявність комутатора з портами PoE++ типу 4 не означає, що всі порти працюватимуть на максимальному навантаженні 24 години на добу, 7 днів на тиждень.

Тому важливо розрахувати вимоги до живлення для всіх пристроїв, що під'єднуються, і вибрати відповідні з'єднувальні кабелі для вашої системи PoE.

Звичайні PoE-комутатори, як правило, доступніші за ціною порівняно з їхніми потужнішими аналогами. Якщо ваш бюджет обмежений, а вимоги до живлення пристроїв перебувають у межах можливостей звичайних PoE-комутаторів, вони можуть стати економічно вигідним рішенням для вашої мережевої інфраструктури.

Однак під час ухвалення бюджетних рішень важливо враховувати можливість майбутнього масштабування. Інвестиції в потужніші варіанти, як-от PoE+ або PoE++, можуть забезпечити простір для зростання та розширення, не вимагаючи негайної модернізації або заміни в майбутньому. Адже ви можете використовувати пристрій, що підтримує PoE+, зі звичайним комутатором PoE.

Щоб визначити, чи підтримує ваш пристрій технологію Power over Ethernet, перевірте його технічні характеристики або посібник користувача. Шукайте такі терміни, як «PoE», «802.3af», «802.3at» або «PoE+» у документації, наданій виробником.

Звичайний PoE-комутатор подаватиме енергію відповідно до максимальної потужності, яку він підтримує, тому якщо вашому пристрою потрібна менша потужність, ніж забезпечує комутатор, він працюватиме нормально.

Як правило, пристрої, розроблені для нових версій Power over Ethernet (наприклад, PoE+), зворотно сумісні зі старішими версіями (наприклад, звичайним PoE). Однак для забезпечення сумісності необхідно перевірити специфікації як ваших пристроїв, так і мережевого обладнання.

Висновок

Отже, ось і все. Але тепер ви, можливо, ставите запитання, який із них підходить саме вам? Відповідь залежить від ваших конкретних потреб і вимог. Враховуйте такі фактори, як потреба ваших пристроїв в електроенергії, можливість масштабування в майбутньому і бюджетні обмеження.

А якщо все ж залишаться запитання - ми з радістю допоможемо на них відповісти!

Щиро Ваш, Небилович Сергій, директор магазину мережевого обладнання EServer.