Power over Ethernet

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

PoE (Power over Ethernet) je napájení po datovém síťovém kabelu, bez nutnosti přivést napájecí napětí k přístroji dalším samostatným kabelem.

Smysl PoE[editovat | editovat zdroj]

  • Ušetřit kabely
  • Zjednodušit připojování přístrojů; zapojuje se jen 1 datový konektor místo 2 (data+napájení)
  • Zajistit zálohované napájení i při výpadku napájecí sítě v okolí přístroje - centrální zdroj PoE je obvykle napájen zálohovaně
  • Umožnit správci sítě snadný dálkový restart napájeného přístroje na konci kabelu vypnutím a zapnutím napájení pomocí příkazu na portu (síťový LAN přepínač s napájecími porty)..

Způsoby PoE[editovat | editovat zdroj]

Pro PoE se využívá v zásadě dvou možných řešení:

  • Napájení po volných nevyužitých párech v datovém kabelu (režim B). Napájecí páry jsou 4,5 a 7,8.
  • Napájení „fantómovým“ napětím mezi dvojicí aktivních párů vodičů, po kterých se současně přenášejí i data (režim A). Napájecí (a datové) páry jsou zde 1,2 a 3,6.
Zapojení párů v konektoru RJ-45.

Na vysvětlení lze dodat, že osm vodičů v kabelu je rozděleno do 4 párů, které jsou samostatně krouceny. Vodičům jsou dle normy přiřazena čísla 1-8 a do párů jsou rozděleny takto:

  • 1,2
  • 3,6
  • 4,5
  • 7,8

Čísla současně udávají pořadí kontaktů na konektoru RJ45.

Vlastnosti metod, praktické řešení[editovat | editovat zdroj]

Jelikož u dosud hojně používanějších standardů ethernetu 10Base-T a 100Base-TX jsou využívány jen 4 vodiče z celkových osmi, zbývající čtyři vodiče se dají použít pro napájení. Tento způsob je použitelný jak u aktivních prvků (síťové přepínače), tak u pasivních injektorů a napájecích panelů v rozvaděčích.

Druhý způsob vyžaduje složitější uspořádání na straně zdroje a je častější v přepínačích. Příkon každého napájeného zařízení může být až 15,4 W , resp 25 W. To vyžaduje náležitě dimenzovaný zdroj přepínače a tedy i jeho vyšší cenu.

Protože současná perspektivní rychlost ethernetu odpovídající definici 1000Base-T již využívá všech čtyř párů v datovém kabelu strukturované kabeláže, pozbývá zvolna první způsob s volnými páry na významu. Nicméně je možné po těchto vodičích napájení vést i nadále pasivně pomocí fantomového zapojení, kdy se oddělí napájecí DC složka od datové AC složky. K tomu se používají ethernetová linková trafa s napájecí odbočkou uprostřed, nebo kondenzátory (blokují DC) a tlumivky (blokují AC). Takové zapojení je kompatibilní jak s pasivním 100BaseTX Ethernetem, tak s i 1000Base-T Ethernetem.

Normy pro PoE[editovat | editovat zdroj]

Pasivní PoE (tj. nekompatibilní s normou IEEE 802.3af) čistě dodává napájení po nevyužitých kabelech: vodiče 4 a 5 (modrý pár) vedou kladný pól a vodiče 7 a 8 (hnědý pár) vedou záporný pól napájení. Takový způsob využívá například MikroTik RouterBOARD 133.[1]

Třída Použití Max. příkon na vstupu
napájeného zařízení
(W)
0 Výchozí 0,44 až 12,95
1 Volitelné 0,44 až 3,84
2 Volitelné 3,84 až 6,49
3 Volitelné 6,49 až 12,49
4 Rezervované,
nepoužito

Mezinárodní standard IEEE 802.3af definuje aktivní PoE, které zahrnuje vyjednávání o napájení. V detailech (polarita) se liší od návrhu firmy Cisco. Řada současných přístrojů dovoluje napájení podle obou standardů, 802.3af i firemního Cisco. Druhý z uvedených je však podporován jen z důvodů zpětné slučitelnosti a v současnosti je zastaralý, protože 802.3af ho plně nahrazuje. Standard kombinuje obě popsané metody (volné páry nebo datové páry). Používá se napětí 48 V a max. proudový odběr jednoho přístroje je 400 mA. Norma dělí spotřebiče napájené přes ethernet do tříd 1 až 4 podle požadovaného příkonu.

Třídu lze na zdroji (např. přepínači) nastavit ručně nebo si ji napájený přístroj sám dynamicky dohodne s napájecím zařízením. Existuje již návrh standardu IEEE 802.3at.

Typické použití[editovat | editovat zdroj]

Napájení po ethernetu se začalo výrazně prosazovat s nástupem internetové telefonie - VoIP. Dosavadní analogové nebo digitální (ISDN) telefony jsou co do napájení velmi nenáročné a vystačí obvykle s jedním párem vodičů zajišťujících jak komunikaci tak i napájení.

VoIP má své nesporné výhody, ale napájení přístrojů — IP telefonů zvláštním kabelem bylo jednou ze zřejmých a závažných nevýhod. Běžné síťové přepínače neposkytovaly na svých rozhraních napájení pro připojené přístroje (PC, tiskárny, servery, datové terminály), předpokládal se vždy samostatný zdroj. Nástup VoIP na přelomu tisíciletí vyvolal tlak na řešení této otázky. Proto se kromě injektorů a pasivních napájecích panelů objevily i přepínače s napájecími porty. Jejich vyšší cena je vyrovnána zjednodušeným zapojením, možností centrální správy nyní nově i včetně napájení, úsporou kabelů atd. jak bylo uvedeno výše.

Vyráběné PoE přepínače mají omezen celkový odebíraný výkon. Je to dáno výkonností jejich vestavěného zdroje. Platí běžná zásada, že vnitřní zdroj není dimenzován na součtový příkon přístrojů připojených na všechny porty přepínače současně, ale dovoluje napájet přibližně polovinu a často ještě méně.

Některé přepínače mají přímo označená rozhraní kde je PoE a zbytek portů je nenapájecích.

Příklady přístrojů využívajících napájení přes ethernet:

  • webové LAN kamery
  • bezdrátové přístupové body (Wi-Fi access-pointy)
  • IP telefony

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. http://www.routerboard.com/pdf/rb133ugA.pdf – RouterBOARD 133 Series User's Manual, Rev. A (13-Dec-2006)

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]