Cấp nguồn qua Ethernet (POE) là gì? Camera POE

Cấp nguồn qua Ethernet (POE) là công nghệ cho phép cáp mạng mang điện.
Ví dụ: một camera an ninh kỹ thuật số thường yêu cầu hai kết nối được thực hiện khi nó được lắp đặt:

Một kết nối mạng , để có thể giao tiếp với khả năng quay video và thiết bị hiển thị
Một kết nối nguồn , để cung cấp năng lượng điện được nhu cầu camera hoạt động. Tuy nhiên, nếu camera được kích hoạt POE, chỉ cần thực hiện kết nối mạng vì camera cũng sẽ nhận nguồn điện từ cáp này.

Tại sao sử dụng công nghệ cấp nguồn qua Ethernet POE?

Chỉ định Nguồn qua Ethernet mang lại nhiều lợi ích cho việc cài đặt:

Tiết kiệm thời gian và chi phí – bằng cách giảm thời gian và chi phí lắp đặt hệ thống cáp điện. Cáp mạng không cần thợ điện có trình độ chuyên môn để lắp chúng và có thể đặt ở bất cứ đâu.

Tính linh hoạt – không bị buộc vào ổ cắm điện, các thiết bị như camera IP và điểm truy cập không dây có thể được đặt ở bất cứ nơi nào chúng cần thiết nhất và định vị lại dễ dàng nếu cần.

An toàn – Phân phối POE thông minh và được thiết kế để bảo vệ thiết bị mạng khỏi tình trạng quá tải, thiếu công suất hoặc lắp đặt không chính xác.

Độ tin cậy– Nguồn POE đến từ một thiết bị cấp nguồn trung tâm, thay vì một tập hợp các bộ điều hợp treo tường phân tán. Nó có thể cấp nguồn điện liên tục hoặc được điều khiển để dễ dàng vô hiệu hóa hoặc đặt lại thiết bị.

Khả năng mở rộng – có sẵn nguồn điện trên mạng có nghĩa là việc cài đặt và phân phối các kết nối mạng trở nên đơn giản và hiệu quả.

Thiết bị sử dụng Nguồn qua Ethernet

POE có nhiều ứng dụng, nhưng ba lĩnh vực chính là:

Điện thoại VoIP – ứng dụng POE gốc. Sử dụng POE có nghĩa là điện thoại có một kết nối duy nhất với ổ cắm trên tường và có thể tắt nguồn từ xa, giống như với các hệ thống analog cũ hơn.

Camera IP – POE hiện đã phổ biến trên các camera giám sát nối mạng, nơi nó cho phép triển khai nhanh chóng và định vị lại dễ dàng.

Không dây – Các AP Wi-Fi và Bluetooth và đầu đọc RFID thường tương thích với PoE, để cho phép đặt vị trí từ xa khỏi ổ cắm AC và di dời sau khi khảo sát địa điểm.

Cách nâng cấp lên POE

Thêm POE vào mạng của bạn rất đơn giản và có hai cách bạn có thể chọn:

Bộ chuyển mạch POE là bộ chuyển mạch mạng có tích hợp bộ truyền Nguồn qua Ethernet. Chỉ cần kết nối các thiết bị mạng khác với công tắc như bình thường và công tắc sẽ phát hiện xem chúng có tương thích với POE hay không và tự động bật nguồn.

Các thiết bị chuyển mạch POE có sẵn để phù hợp với mọi ứng dụng, từ các thiết bị chuyển mạch cạnh không được quản lý chi phí thấp với một vài cổng, cho đến các thiết bị gắn trên giá đỡ nhiều cổng phức tạp với khả năng quản lý tinh vi.

Một midspan (hoặc bộ phun POE ) được sử dụng để thêm khả năng POE vào các liên kết mạng không phải POE thông thường. Midspans có thể được sử dụng để nâng cấp các cài đặt mạng LAN hiện có lên POE và cung cấp một giải pháp linh hoạt trong đó yêu cầu ít cổng POE hơn. Việc nâng cấp từng kết nối mạng lên POE đơn giản như việc vá nó qua midspan và cũng như với các công tắc POE, nguồn điện được kiểm soát và tự động.

Midspans có sẵn dưới dạng thiết bị gắn trên giá đỡ nhiều cổng hoặc kim phun đơn cổng giá rẻ .

Cũng có thể nâng cấp các thiết bị được hỗ trợ, chẳng hạn như camera IP, lên POE bằng cách sử dụng bộ chia POE . Bộ chia POE được gắn vào kết nối mạng của camera và ngắt nguồn POE, nguồn này sẽ chuyển đổi thành điện áp thấp hơn phù hợp với camera.

==> Dịch vụ Lắp đặt camera Đà Lạt Số 1

Những lầm tưởng và quan niệm sai lầm

POE là một công nghệ mới được phát triển gần đây và nhiều người không chấp nhận nó bởi vô số thông tin xung đột hoặc lỗi thời có sẵn về chủ đề này. Dưới đây là những quan niệm sai lầm phổ biến nhất:

POE có vấn đề về khả năng tương thích. Không phải như vậy. Đúng là những ngày đầu của POE, nhiều chương trình sản xuất tại nhà và độc quyền đã được sử dụng để lấy điện qua cáp mạng. Tuy nhiên, tiêu chuẩn IEEE 802.3af đã được phổ biến rộng rãi khi sự phổ biến của POE ngày càng lan rộng, có nghĩa là khả năng tương thích giữa tất cả các thiết bị POE hiện đại được đảm bảo.

POE yêu cầu kiến ​​thức về điện. Một lần nữa, việc triển khai đặc biệt sớm có thể yêu cầu thiết kế cẩn thận, nhưng IEEE 802.3af POE được thiết kế để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong bất kỳ cấu hình nào có thể thực hiện được với Ethernet thông thường. Tất cả những gì người dùng phải làm là kết nối mạng như bình thường và thiết bị sẽ đảm nhận việc cung cấp điện.

POE yêu cầu hệ thống dây điện đặc biệt.Không hề, cùng một hệ thống cáp – Cat 5e, Cat 6, v.v. – và các đầu nối kiểu “RJ45” được sử dụng cho cả mạng cục bộ thông thường và mạng cục bộ hỗ trợ PoE.

Nguồn được buộc vào các thiết bị. Quan niệm sai lầm này phổ biến một cách đáng ngạc nhiên, tuy nhiên điều quan trọng cần nhớ là xếp hạng công suất được các nhà sản xuất trích dẫn là giới hạn trên và không cố định. Cắm một camera 5 watt vào một kim phun 15 watt không dẫn đến việc mất 10 watt điện ở đâu đó; camera poe sẽ chỉ cần sử dụng nhiều điện năng như nó cần.

POE công suất cao

Chuẩn 802.3af POE phù hợp với các thiết bị mạng yêu cầu công suất điện lên đến khoảng 13 watt, nhưng nhiều thiết bị trên thị trường đã áp dụng POE chỉ yêu cầu nhiều hơn một chút. Chắc chắn cáp mạng và đầu nối có thể xử lý nhiều điện hơn, nhưng các hệ thống POE công suất cao là độc quyền và không phải lúc nào cũng tương thích ngược với POE 802.3af thông thường.

Vì lý do này, một tiêu chuẩn mới đã được IEEE giới thiệu để tăng sức mạnh khả dụng: 802.3at hoặc POE Plus . POE Plus có các tính năng sau:

Tăng công suất điện – POE Plus tăng gần gấp đôi lượng điện năng có sẵn cho các thiết bị được cấp nguồn, lên 25,5 watt.

Tương thích với bộ chuyển mạch và kim phun 802.3af POE – POE Plus sẽ nhận ra các thiết bị được cấp nguồn 802.3af và bật POE cho chúng như bình thường. Các thiết bị được cấp nguồn POE Plus cũng có thể được kết nối với các thiết bị chuyển mạch hoặc kim phun 802.3af POE và được cho là hạn chế lượng điện mà chúng sử dụng cho phù hợp.

Lập ngân sách điện năng thông minh – 802.3at bao gồm phạm vi cho các nguồn điện và các thiết bị được cấp nguồn giao tiếp với nhau để thỏa thuận mức công suất điện cho phép.

POE Plus có nghĩa là một loạt thiết bị mạng hoàn chỉnh hơn hiện có thể được hỗ trợ POE, bao gồm camera IP với lò sưởi / quạt gió và các điểm truy cập không dây đa kênh.

Lưu ý rằng 802.3at tồn tại cùng với tiêu chuẩn 802.3af; nó không thay thế nó. 802.3af sẽ vẫn được sử dụng bởi phần lớn các thiết bị Cấp nguồn qua Ethernet trong tương lai gần.

POE hoạt động như thế nào?

Cáp mạng, chẳng hạn như Cat 5e và Cat 6, bao gồm tám dây được sắp xếp thành bốn cặp xoắn . Trong Ethernet 10 và 100BASE-T, hai trong số các cặp này được sử dụng để gửi thông tin và chúng được gọi là các cặp dữ liệu . Hai cặp còn lại không được sử dụng và được gọi là cặp dự phòng (Gigabit Ethernet sử dụng tất cả bốn cặp).

Bởi vì dòng điện chạy trong một vòng lặp, hai dây dẫn được yêu cầu để cung cấp năng lượng qua cáp. POE coi mỗi cặp như một dây dẫn duy nhất và có thể sử dụng hai cặp dữ liệu hoặc hai cặp dự phòng để mang dòng điện.

Nguồn qua Ethernet được đưa vào cáp ở điện áp từ 44 đến 57 volt DC, và thường sử dụng 48 volt. Điện áp tương đối cao này cho phép truyền điện hiệu quả dọc theo cáp, trong khi vẫn đủ thấp để được coi là an toàn.

Điện áp này an toàn cho người sử dụng, nhưng nó vẫn có thể làm hỏng thiết bị chưa được thiết kế để nhận POE. Do đó, trước khi công tắc POE hoặc midspan (được gọi là PSE , dành cho thiết bị cấp nguồn ) có thể bật nguồn cho camera IP được kết nối hoặc thiết bị khác (được gọi là PD , dành cho thiết bị được cấp nguồn ), nó phải thực hiện quá trình phát hiện chữ ký .

Phát hiện chữ ký sử dụng điện áp thấp hơn để phát hiện dấu hiệu đặc trưng của các PD tương thích với IEEE (điện trở 25kOhm). Khi dấu hiệu này đã được phát hiện, PSE biết rằng điện áp cao hơn có thể được áp dụng một cách an toàn.

Phân loại tuân theo giai đoạn phát hiện chữ ký và là một quá trình tùy chọn. Nếu một PD hiển thị một chữ ký phân loại, nó sẽ cho PSE biết nó cần bao nhiêu năng lượng để hoạt động, là một trong ba lớp công suất . Điều này có nghĩa là các PSE với tổng ngân sách điện hạn chế có thể phân bổ nó một cách hiệu quả. Các lớp công suất POE như sau:

Sự khác biệt giữa công suất do PSE cung cấp và công suất nhận được bởi tài khoản PD đối với công suất bị mất dưới dạng nhiệt trong cáp. Nếu một PD không hiển thị chữ ký, nó là lớp 0 và phải được phân bổ tối đa 12,95 watt.

Thiết bị POE Plus có cấp công suất 4. Nếu một nguồn POE 802.3af thông thường phát hiện ra lớp này, nó sẽ chỉ bật nguồn như thể nó là một thiết bị lớp 0. Tuy nhiên, PSE 802.3at sẽ không chỉ nhận ra PD là thiết bị POE Plus, nó còn lặp lại giai đoạn phân loại, như một tín hiệu tới PD được kết nối với nguồn điện có đầy đủ nguồn POE Plus. (Về lý thuyết, PD cũng có thể yêu cầu nguồn bổ sung bằng cách giao tiếp qua liên kết mạng.) POE Plus PSE có thể cung cấp tới 30 watt và công suất thiết bị khả dụng là 25,5 watt.

Giai đoạn cuối cùng sau khi phát hiện và phân loại thiết bị mới được kết nối là kích hoạt nguồn điện: nguồn cung cấp 48V được kết nối với cáp bởi PSE để PD có thể hoạt động. Sau khi được kích hoạt, PSE tiếp tục theo dõi lượng điện mà nó đang phân phối đến PD và sẽ cắt nguồn điện cho cáp nếu nguồn điện được rút ra quá nhiều hoặc không đủ. Điều này bảo vệ PSE khỏi tình trạng quá tải và đảm bảo rằng POE được ngắt kết nối khỏi cáp nếu PD được rút ra. Giải thích rõ thêm về Poe.