PoE (Power over Ethernet) یعنی ارسال هم‌زمان داده و برق DC ولتاژ پایین روی یک کابل شبکه استاندارد. به گفته Legrand، چون بسیاری از دستگاه‌های شبکه کم‌مصرف‌تر شده‌اند، حالا می‌توان آن‌ها را فقط با یک کابل اترنت تغذیه کرد. استاندارد PoE را IEEE تعیین می‌کند و با تصویب PoE چهارزوجی (IEEE 802.3bt)، تا حدود ۱۰۰ وات برق DC همراه با داده از تجهیزات تأمین‌کننده قابل ارسال است.
اجزای یک سیستم PoE
- سوئیچ PoE (تجهیز تأمین‌کننده برق یا PSE): برق را از منبع معمول خودش می‌گیرد و همراه با داده روی کابل شبکه می‌فرستد.
- کابل‌کشی ساخت‌یافته: کابل زوج‌به‌هم‌تابیده، رسانه انتقال داده و برق است؛ ارتباط داده دوطرفه و برق‌رسانی یک‌طرفه است.
- پریز RJ45: نقطه اتصال جهانی دستگاه‌ها.
- دستگاه تغذیه‌شونده (PD): دستگاهی که برقش را از سوئیچ می‌گیرد و به منبع برق جداگانه نیاز ندارد؛ مثل دوربین امنیتی، تلفن IP، اکسس‌پوینت بی‌سیم، روشنایی LED هوشمند، حسگرها و تجهیزات اتوماسیون ساختمان.
طبق نمودار Legrand، داده و برق تا فاصله ۱۰۰ متر روی همین زیرساخت منتقل می‌شوند و سامانه‌های ساختمان به سمت یک شبکه IP واحد حرکت می‌کنند.
چهار نوع PoE
| نام رایج | نوع | استاندارد IEEE | حداقل کتگوری کابل | زوج‌های حامل برق | حداکثر جریان هر زوج | توان خروجی سوئیچ | توان تضمینشده در دستگاه |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PoE | نوع ۱ | 802.3af (2003) | Cat3 | ۲ | ۳۵۰ mA | ۱۵٫۴ W | ۱۳ W |
| PoE+ | نوع ۲ | 802.3at (2009) | Cat5e | ۲ | ۶۰۰ mA | ۳۰ W | ۲۵٫۵ W |
| PoE++ | نوع ۳ | 802.3bt (2018) | Cat5e | ۲ یا ۴ | ۶۰۰ mA | ۶۰ W | ۵۱ W |
| PoE++ | نوع ۴ | 802.3bt (2018) | Cat5e | ۴ | ۹۶۰ mA | ۹۰ W | ۷۱٫۳ W |
منبع جدول: مستندات فنی Legrand. توجه کنید که «حداقل کتگوری» یعنی حداقل لازم، نه پیشنهاد برای نصب جدید.
کلاس‌های توان PoE
هر نوع PoE به چند «کلاس» تقسیم میشود که توان قابل دریافت دستگاه را مشخص می‌کند. Legrand تأکید می‌کند اختلاف توان خروجی سوئیچ و ورودی دستگاه، راندمان متوسط نیست؛ بدترین حالت با حداکثر فاصله و بیشترین مقاومت کابل است.
| کلاس | نوع | حداکثر توان متوسط خروجی سوئیچ (W) | توان متوسط ورودی دستگاه (W) |
|---|---|---|---|
| ۱ | نوع ۱ | ۴ | ۳٫۸ |
| ۲ | نوع ۱ | ۷ | ۶٫۵ |
| ۳ | نوع ۱ | ۱۵٫۴ | ۱۳ |
| ۴ | نوع ۲ | ۳۰ | ۲۵٫۵ |
| ۵ | نوع ۳ | ۴۵ | ۴۰ |
| ۶ | نوع ۳ | ۶۰ | ۵۱ |
| ۷ | نوع ۴ | ۷۵ | ۶۲ |
| ۸ | نوع ۴ | ۹۰ | ۷۱٫۳ |
طبق یادداشت Legrand، نوع ۳ می‌تواند کلاس‌های ۱ تا ۴ را هم پشتیبانی کند.
محاسبه بودجه توان سوئیچ: وقتی چند دستگاه PoE به یک سوئیچ وصل می‌کنید، مجموع توان کلاس همه دستگاه‌ها باید از «بودجه PoE» اعلام‌شده در دیتاشیت سوئیچ بیشتر نباشد. اگر سوئیچ PoE دوربین‌ها و اکسس‌پوینت‌ها را تغذیه می‌کند، یو‌پی‌اس آن را هم بر همین اساس محاسبه کنید؛ ببینید: تفاوت VA و وات در یو‌پی‌اس.
چرا PoE پرتوان کیفیت کابل و نصب را مهم‌تر می‌کند؟
گرمای کابل
عبور جریان بیشتر از کابل، آن را گرم می‌کند؛ مخصوصاً وقتی کابل‌ها در دسته‌های بزرگ کنار هم هستند. استاندارد بین‌المللی نصب ISO/IEC 14763-2 در نظر گرفتن PoE را برای هر نصب جدید الزامی کرده و سه رده نصب تعریف می‌کند:
| رده | جریان متوسط (Ic-average) | جریان هر هادی (ic) | کنترل هنگام وصل کردن تجهیزات برق‌رسان | کنترل هنگام برنامه‌ریزی کابل‌کشی بعدی |
|---|---|---|---|---|
| RP1 | ≤ ۲۱۲ mA | ≤ ۵۰۰ mA | لازم | لازم |
| RP2 | بیشتر از ۲۱۲ و کمتر از ۵۰۰ mA | ≤ ۵۰۰ mA | لازم | لازم |
| RP3 | — | ≤ ۵۰۰ mA | لازم نیست | لازم |
به گفته Legrand، برای کابل‌کشی طبق ISO/IEC 11801-2، 11801-3، 11801-4 و 11801-6 (ساختمان اداری، صنعتی، مسکونی و خدمات ساختمان) باید الزامات رده RP3 رعایت شود؛ یعنی امکان حداکثر PoE (نوع ۴، ۹۰ وات) روی ۱۰۰٪ لینک‌ها بدون داغ شدن بیش از حد و بدون اختلال در سیگنال اترنت. رسیدن به RP3 نیازمند محاسبات حرارتی با در نظر گرفتن این عوامل است: دمای محیط، نوع کابل، روش مدیریت کابل، تعداد کابل در هر دسته، شکل دسته‌ها و فاصله بین آن‌ها. نتیجه این محاسبات، حداکثر طول قابل دستیابی کانال‌ها در دمای تخمینی کابل است. Legrand تأکید می‌کند همه فرض‌ها و محاسبات PoE باید مستند و در مشخصات فنی نگهداری شوند تا در توسعه‌های بعدی کابل‌کشی به کار بیایند.
کیفیت کانکتور
در PoE++ با توان بالا، جدا کردن کانکتور زیر بار می‌تواند جرقه ایجاد کند. به گفته Legrand، انتخاب کانکتور باکیفیت ضروری است تا از آسیب به کنتاکت‌ها هنگام قطع اتصال جلوگیری شود.
کتگوری کابل
اگرچه حداقل کتگوری لازم برای PoE+ و PoE++ طبق جدول بالا Cat5e است، Legrand کابل Cat6A شیلددار را برای بهترین آینده‌نگری و به‌عنوان بهترین انتخاب برای اینترنت اشیا (IoT) توصیه می‌کند. درباره انتخاب کتگوری بیشتر بخوانید: کابل شبکه Cat5e، Cat6، Cat6A یا Cat8؟
جمع‌بندی
- نیاز توان دستگاه‌ها را بر اساس کلاس PoE آن‌ها مشخص کنید و بودجه PoE سوئیچ را با آن بسنجید.
- برای دستگاه‌های پرمصرف (بیش از ۳۰ وات) سوئیچ و دستگاه هر دو باید 802.3bt را پشتیبانی کنند.
- در کابل‌کشی جدید، PoE را از ابتدا در طراحی ببینید (الزام ISO/IEC 14763-2) و دسته‌بندی کابل‌ها و دمای محیط را در نظر بگیرید.
- برای سوئیچ‌های PoE که دوربین و تجهیزات امنیتی را تغذیه می‌کنند، برق پشتیبان (یو‌پی‌اس) پیش‌بینی کنید.
بازگشت به راهنمای جامع شبکه پسیو و اکتیو.
پرسش‌های متداول
تفاوت PoE، PoE+ و PoE++ چیست؟
طبق جدول Legrand: PoE (نوع ۱، IEEE 802.3af) تا ۱۵٫۴ وات در خروجی سوئیچ، PoE+ (نوع ۲، 802.3at) تا ۳۰ وات و PoE++ (نوع ۳ و ۴، 802.3bt) تا ۶۰ و ۹۰ وات. دو نوع اول از ۲ زوج سیم و نوع ۴ از هر ۴ زوج برای انتقال برق استفاده می‌کند.
برای PoE چه کابلی لازم است؟
حداقل کتگوری لازم طبق جدول Legrand برای PoE نوع ۱، کتگوری ۳ و برای انواع ۲، ۳ و ۴، کتگوری 5e است. با این حال Legrand کابل Cat6A شیلددار را برای آینده‌نگری و کاربردهای اینترنت اشیا توصیه می‌کند، چون در توان‌های بالا گرمای کابل و کیفیت کانکتور اهمیت پیدا می‌کند.
چرا توان دریافتی دستگاه از توان خروجی سوئیچ کمتر است؟
بخشی از توان در کابل تلف میشود. Legrand توضیح میدهد که اختلاف توان خروجی سوئیچ و توان ورودی دستگاه در جدول استاندارد، راندمان متوسط نیست، بلکه بدترین حالت با حداکثر طول و بیشترین مقاومت کابل است؛ مثلاً در نوع ۴، ۹۰ وات خروجی و ۷۱٫۳ وات تضمینشده در ورودی دستگاه.
منابع
این مقاله ترجمه کامل نیست؛ خلاصه و بازنویسی فارسی مطالب منبع است. اعداد و جدول‌ها از همان منبع نقل شده‌اند.
