Wie kann man die Leistung über die Ethernet -Leistung erhöhen?

Haben Sie jemals gedacht, wie Sie die Leistung über die Ethernet -Leistung erhöhen können? In dem heutigen Artikel werden wir einen speziellen Ethernet -Kabel -Typ erörtert: das PoE -Kabel. Der vollständige Name dieses Kabels wird als Ethernet -Kabel bezeichnet. Wir werden diskutieren, was Poe -Kabel ist, die Stromversorgung, Standards, Vorsichtsmaßnahmen im Zusammenhang mit Poe -Kabeln und wie die Leistung der Ethernet -Leistung erhöht werden kann.

 

1. Was ist Poe?

 

Traditionell wurden die Stromversorgung und die Datenübertragung für Geräte getrennt behandelt. Geräte, die mit Ethernet verbunden sindPoeKabelFür Datenübertragung und ein Stromkabel für die Stromversorgung. Die Notwendigkeit von Stromkabeln war schon immer ein begrenzender Faktor bei der Bereitstellung von Geräten, wobei entweder Geräte in der Nähe vorhandener Stromversorgungsstellen oder separates Verlegen von Stromkabeln und -auslässen für die Geräte erforderlich sind. Power Over Ethernet (POE) -Technologie löst dieses Dilemma und macht die Bereitstellung solcher Geräte viel flexibler.

POE (Power Over Ethernet) bezieht sich auf die Technologie, die ohne Änderung der vorhandenen Ethernet-Cat5e-Verkabelungsinfrastruktur Datensignale an einige IP-basierte Terminals übertragen kann (wie IP-Telefone, drahtlose LAN-Access-Punkte AP, Netzwerkkameras usw.), während gleichzeitig die Stromversorgung (DC) solchen Geräten zur Verfügung stellt. POE ist auch als Power Over LAN (POL) oder Active Ethernet bekannt, manchmal einfach als Ethernet -Netzteil bezeichnet. Dies ist die neueste Standardspezifikation, die vorhandene Ethernet -Kabel verwendet, um sowohl Daten als auch Leistung gleichzeitig zu übertragen. Es behält die Kompatibilität mit vorhandenen Ethernet -Systemen und Benutzern bei.

Poe (Power Over Ethernet) Stromversorgung ist eine Technologie, die Geräten über Ethernet -Kabel versorgt. Es ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von Daten und Stromversorgung über ein einzelnes Ethernet -Kabel, um die Verkabelung zu vereinfachen und Kosten zu senken.

Wenn Sie die Poe -Stromversorgung verwenden möchten, wird empfohlen, spezialisierte Poe -Kabel zu verwenden. Diese Kabel verfügen normalerweise über zusätzliche Kupferdrähte, um den Geräten mit Strom versorgt zu werden. Darüber hinaus haben Poe -Kabel im Allgemeinen eine höhere Qualität und Zuverlässigkeit, da sie speziell entwickelt und getestet werden, um sicherzustellen, dass sie in Ethernet -Umgebungen ordnungsgemäß funktionieren. Die Verwendung normaler Ethernet -Kabel für die POE -Stromversorgung kann zu einer instabilen Stromversorgung, Signalschwächung und anderen Problemen führen. Wenn Sie das Poe -Netzteil verwenden müssen, ist es am besten, spezialisierte PoE -Kabel zu verwenden, um eine zuverlässige Stromversorgung und Datenübertragung sicherzustellen.

 

2. PoePrinzip und Methode der Kabelschaltung

 

StandardCat5 -NetzwerkkabelHaben Sie vier Paare von verdrehten Drähten, aber nur zwei Paare werden in 10 m Basist- und 100-m-Basis-T verwendet. IEEE 802.3AF, einer der POE -Standards, ermöglicht zwei Methoden: Bei der Verwendung von Leerlaufstiften für die Stromversorgung sind die Stifte 4 und 5 als positiv und die Stifte 7 und 8 als negativ angeschlossen.

Bei Verwendung von Datenstiften für die Stromversorgung wird die DC -Leistung zum Mittelpunkt des Transmissionstransformators hinzugefügt, ohne die Datenübertragung zu beeinflussen. Bei dieser Methode können Drahtpaare 1, 2 und 3, 6 von jeder Polarität sein. Mit dem Standard können beide Methoden nicht gleichzeitig verwendet werden. Die PSE der Stromversorgung kann nur eine Methode bereitstellen, die Stromanwendungsgeräte müssen sich jedoch gleichzeitig an beide Fälle anpassen können. Die Standardeinstellung sieht vor, dass die Stromversorgung normalerweise 48 V, 13W beträgt. PD (Power Device: Powered Device) Geräte bietet eine Umwandlung von 48 V bis Niedrigspannung.

 

Der POE-Standard definiert zwei Methoden zur Verwendung von Ethernet-Übertragungskabeln, um DC-Strom für POE-kompatible Geräte zu liefern.

Das erste ist die "Mid-Span" -Methode, die ein unabhängiges POE-Netzteil verwendetEthernet -Switchund die Klemmevorrichtung mit POE -Funktion, im Allgemeinen die Leerlaufdrahtpaare im Ethernet -Kabel zum Übertragen von DC -Strom. Midspan PSE ist ein spezielles Stromverwaltungsgerät, das normalerweise mit dem Schalter platziert ist. Es hat zweiRJ45 JacksFür jeden Anschluss wird einer mit einem kurzen Kabel (hier auf herkömmliche Schalter ohne POE -Funktion angeschlossen) und das andere mit dem Remote -Gerät angeschlossen.

 

Die zweite Methode ist "End-Span", die das Netzteilsvorgang am Signalausgangsende des Schalters integriert. Diese Art der integrierten Verbindung liefert im Allgemeinen eine "Dual" -Netz -Versorgungsfunktion für Leerlaufdrahtpaare und Datenkabelpaare. Die Datendrahtpaare verwenden Signalisolationstransformatoren und verwenden Mittelkabinen, um eine Gleichstromversorgung zu erreichen. Es ist wahrscheinlich, dass End-Span schnell an Popularität gewonnen wird, da Ethernet-Daten und Stromübertragung gemeinsame Drahtpaare verwenden, wodurch die Notwendigkeit der Einrichtung unabhängiger Stromübertragungsleitungen, die besonders für Kabel mit nur 8 Kernen und dem entsprechenden Standard von Bedeutung sindRJ45 Sockets.

 

3..

 

Bei der Bereitstellung von POE -Stromversorgungsausrüstungen in einem Netzwerk umfasst das POE -Ethernet -Stromversorgungsverfahren hauptsächlich Erkennung, Stromversorgungsfähigkeit, Beginn der Stromversorgung, kontinuierliche Stromversorgung und Ausschalten.

 

3.1 PD erkennen:

Zunächst gibt die PSE (Netzteilausrüstung) eine kleine Spannung am Port aus, um festzustellen, ob das Verbindungsgerät am Kabelanschluss die IEEE 802.3AF/am Standard unterstützt. Dieser Vorgang wird erreicht, indem dem Kabel eine strombegrenzte kleine Spannung bereitgestellt wird, um zu prüfen, ob das entfernte Ende den erforderlichen charakteristischen Widerstand aufweist. Wenn ein spezifischer Widerstandswert festgestellt wird, zeigt er an, dass das Kabelanschluss an ein PD (angetriebenes Gerät) angeschlossen ist, das POE unterstützt.

 

3.2 Verhandlung von PD -Level/Stromversorgungsfähigkeiten überwachen:

Nach Erkennung der PD klassifiziert das PSE -Gerät das PD -Gerät und bewertet den erforderlichen Stromverlust. Es gibt zwei Möglichkeiten für die Verhandlung von Stromversorgungsfähigkeit, nämlich die analysierte Analyse des nachgewiesenen charakteristischen Widerstands und der Durchführung von Stromversorgungsfähigkeitsverhandlungen durch das LLDP -Protokoll (Link Layer Discovery Protocol).

 

3.3 Stromversorgung starten:

Innerhalb einer konfigurierbaren Zeit (im Allgemeinen weniger als 15 μs) beginnt das PSE -Gerät, Strom von niedriger Spannung zum PD -Gerät zu liefern, bis es 48 V Gleichspannung bietet. Wenn das PD -Gerät vom Netzwerk getrennt ist, wird die PSE schnell (normalerweise innerhalb von 300-400 ms) keine Stromversorgung einstellen und den Erkennungsvorgang wiederholen, um zu überprüfen, ob das Kabelanschluss weiterhin an das PD -Gerät angeschlossen ist.

 

3.4 Kontinuierliche Echtzeitüberwachung und Stromversorgung:

Stellen Sie dem PD -Gerät eine stabile und zuverlässige DC -Leistung zur Verfügung, um den normalen Betrieb des Geräts sicherzustellen. Und bieten eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung.

 

3.5 Ausschalten:

Wenn das PD -Gerät vom Netzwerk getrennt ist, wird die PSE schnell (normalerweise innerhalb von 300-400 ms) nicht mehr Strom an das PD -Gerät versorgen und den Erkennungsvorgang wiederholen, um festzustellen, ob das Kabelanschluss an das PD -Gerät angeschlossen ist.

Dieser Prozess sorgt für die Sicherheit und Effizienz der POE -Stromversorgung und schützt gleichzeitig die angeschlossenen Geräte vor Schäden. POE-Switches sind so konzipiert, dass sie intelligent Nicht-PoE-Geräte erkennen und keine Stromversorgung an sie zur Verfügung stellen, sodass sie noch sicherer zu bedienen sind.

 

4. In Bezug

Natürlich können Poe -Kabel keine Strom beliebig liefern. Sie müssen sich an bestimmte Prozesse und Methoden halten. Poe Netzteilkabel haben auch relevante Standards, und es ist wichtig zu wissen, welcher Poe -Standard das Kabel vor dem Kauf unterstützt. Diese Standards werden hauptsächlich von IEEE vorgeschlagen und veröffentlicht.

Derzeit gibt es drei POE -Stromversorgungsstandards: 802.3AF (POE), 802.3AT (POE+) und 802.3BT (POE ++).

802.3AF ist der grundlegende Standard für die POENetzwerkkabelfür Stromversorgung. Dieser Standard verwendet typischerweise Paare von Drähten 4,5,7,8, um Strom zu übertragen, wobei 4,5 als positiv und 7,8 als negativ sind.

802.3at (POE+) ist ein verbesserter Standard für die POE -Funktionalität, die die maximale Ausgangsleistung auf 30W erhöht. Dieser Standard verwendet Paare von Drähten 1,2,3,6, um Strom mit flexiblen Polaritätsoptionen zu übertragen: 1,2 als positiv und 3,6 als negativ oder umgekehrt.

 

802.3bt (poe ++) ist der neueste Standard für die POE -Funktionalität mit einer maximalen Ausgangsleistung von bis zu 60 W. Dieser Standard verwendet zusätzliche Kabelpaare, um die Stromversorgungskapazität und Effizienz zu erhöhen. Dies bedeutet, dass die Kabel höhere Spezifikationen erfüllen müssen.

 

5. über dieHauptstromversorgungsparameter vonDrei POE -Stromversorgungsstandards.

5.1 IEEE 802.3AF Hauptstromversorgungsparameter:

DC -Spannung zwischen 44-57 v, typischerweise 48v. Typischer Betriebsstrom ist 10-350 ma mit einer typischen Ausgangsleistung von 15,4W. Überlastungserkennungsstrom ist 350-500 ma. Unter Bedingungen ohne Ladung beträgt der maximale erforderliche Strom 5 mA. Es enthält vier Klassenniveaus von Stromanfragen für angetriebene Geräte (PDS): 3. 84-12. 95W.

IEEE 802.3AF -Klassifizierungsparameter:

Klasse 0 Geräte erfordern eine maximale Betriebsleistung von 012.95W;

Geräte der Klasse 1 erfordern 03.84W;

Geräte der Klasse 2 erfordern zwischen 3,85 W6.49W;

Geräte der Klasse 3 erfordern zwischen 6. 5-12. 95W.

 

Da der IEEE 802.3AF Standard Caps POE -Stromverbrauch bei 12,95 W für PDS die Anwendungen wo begrenztEthernet -KabelKraft kann verwendet werden. Um die Leistungsbeschränkungen von POE zu überwinden, führte IEEE einen neuen Standard ein: IEEE 802.3AT (auch als POE+bekannt), das Geräte definiert, die mehr als 12,95W als Klasse 4 benötigen und das Leistungsniveau auf 25W oder höher erweitern. Im Vergleich zu 802,3AF kann 802,3AT mehr als das doppelte Strom ausgeben, wobei jeder Port über 30 W ausgeben kann. PDs können bis zu 29,95 W erreichen, wobei PSE über 30 W DC -Strom liefert. Die PD reagiert mit einem Strom -Signal der Klasse 4, damit die PSE die durch 802.3at angegebenen höheren Leistung verarbeiten kann.

5.2 IEEE 802.3AT (POE+) Hauptstromversorgungsparameter:

DC -Spannung zwischen 50-57 v, typischerweise 50V. Typischer Betriebsstrom ist 10-600 ma mit einer typischen Ausgangsleistung von 30 W. PDS Support Class 4 -Klassifizierung.

5.3 IEEE 802.3BT (POE ++) Hauptstromversorgungsparameter:

Die IEEE 8 0 2.3BT-Spezifikation führt vier neue Hochleistungs-PD-Klassifikationen (Klasse) ein, wodurch die Gesamtzahl der Kategorien mit einer Feature auf neun gebracht wird. Die Klassen 58 sind neu im POE -Standard und übersetzen in PD -Leistungsstufen von 40,0 W bis 71W.

IEEE 802.3BT ist rückwärts kompatibel mit IEEE 802.3AT und 802.3AF. Ein IEEE -802.3AT oder 802.3AF -PD kann ohne Probleme mit einer höheren Leistung mit höherem Stromverbrauch eine Verbindung zu 802.3BT -PSE herstellen. Umgekehrt muss der PD nur in seinem jeweiligen niedrigeren Leistungszustand, einem als "Stromversorgung) bezeichneten PD mit einem höheren Stromversorgungs -802.3BT -PD, mit einem niedrigeren Power 802.3at oder 802.3AF -PSE eine Verbindung hergestellt.

 

6. Über die Klassifikation der Poe -Stromversorgung

IEEE 8 0 2.3 weist POE -Systemen verschiedene Klassen zu, wie in den obigen Standards von Klasse 0 bis Klasse 7 zusammen mit Typ 1/2/3/4 zu sehen ist. Die Klasse wird durch den niedrigsten gemeinsamen Leistungsniveau bestimmt, der sowohl von der Stromversorgungsausrüstung als auch durch das angetriebene Gerät unterstützt wird. Dies wird durch die Stromversorgungsausrüstung erreicht, die den Strombedarf des Stromversorgungsgeräts mithilfe des LLDP (Link Layer Discovery Protocol) erfasst, das im Wesentlichen bidirektionale Pakete zwischen dem Netzteil und dem betriebenen Gerät analysiert.

 

Die Klasse reicht von {{0}} bis 8, mit Typ 1 und Typ 2 POE einschließlich Klassen 0 bis 4, die Eingabemittel für angetriebene Geräte von 12,95 W bis 25.5W abdecken. Typ 3 enthält Klasse 5 (bis zu 40 W für angetriebene Geräte) und Klasse 6 (bis zu 51 W für angetriebene Geräte), während Typ 4 die Klasse 7 (bis zu 62 W für angetriebene Geräte) und Klasse 8 (bis zu 73 W für Stromversorgungsgeräte) enthält.

Warum haben wir diese Klassifikationen? Das Klassifizierungssystem besteht darin, die Strombedürfnisse auszuhandeln und das Budget der Stromversorgungsausrüstung effektiver zu verwalten. Wenn das Netzteil der Stromversorgungsausrüstung beispielsweise Klasse 6 ist, das betriebene Gerät jedoch nur Klasse 5 ist, wird das System als Klasse 5 klassifiziert und die Stromversorgungsausrüstung kann die maximale Ausgangsleistung gemäß den Anforderungen des Geräts einstellen, anstatt mehr Strom als nötig auszugeben.

Obwohl einige Techniker darauf angewiesen sind, LLDP-Informationen abzufragen, um zu verfolgen, welche Geräte Strom verbrauchen, und wie viel die gute Nachricht ist, dass die meisten Menschen sich keine Sorgen um die Klassifizierung machen müssen-was Sie wirklich wissen müssen, ist die vom Gerät erforderliche Leistung, um die richtige Stromversorgungsausrüstung auszuwählen, um sicherzustellen, dass die Nachfrage erfüllt wird. Wenn Ihre angetriebenen Geräte eine breite Palette von Strombedürfnissen haben (was normal ist, z.

7. POE NETRUNGSVERFAHRENSYSTEM -NUMBEREITUNG UNDSo erhöhen Sie die Leistung über die Ethernet -Leistung.

Die Gesamtleistung eines POE -Schalters ist ein sehr wichtiger Indikator, der direkt mit der Anzahl der Kameras zusammenhängt, die er unterstützen kann. Einen 24- Port -Poe -Switch mit einem Stromversorgung von 400W als Beispiel beträgt die Gesamtleistung des Poe Switch nach Berücksichtigung der Verluste bei 370 W. Der Gesamtstromverbrauch des Schalters entspricht der Summe der maximalen Leistung, die von allen Geräten plus Leitungsverlusten verwendet wird.

Nach dem IEEE 802.3AF -Standard kann es 24 Ports (370/15. 4=24) vollständig liefern, was bedeutet, dass es gleichzeitig 24 Kameras, dh Volllast -Stromversorgung, mit Strom versorgen kann. Bei der Berechnung der maximalen Single-Port-Versorgung von IEEE 802.3AT Standard von 30W können jedoch nur 12 Ports gleichzeitig (370/30=12) geliefert werden. Dies berücksichtigt noch nicht den Linienverlust. Bei der praktischen Verwendung haben viele gewöhnliche Netzwerkkameras einen geringeren maximalen Stromverbrauch, der im Allgemeinen nicht mehr als 15 W. Wenn jeder POE -Port Stromversorgungsleistung gemäß der maximalen Leistung (z. B. 30 W) reserviert, werden einige Ports möglicherweise nicht die Poe -Leistung verbrauchen, während andere möglicherweise nicht genügend Strom erhalten. Zum Beispiel unterstützen einige POE -Switches das dynamische Leistungsmanagement, um diese Situation zu vermeiden. Stellen Sie beim Kauf eines POE -Schalters sicher, dass das dynamische Stromverwaltung unterstützt wird. Jeder Port zuteilt daher nur die tatsächlich verwendete Leistung, wodurch die Stromversorgungskapazität des POE -Schalters effizienter verwendet wird.