Begreppet samtidig strömförsörjning och data via samma kabel är inget nytt inom telekommunikation (POT -systemet bär röstsignaler medan instrumentet förblir igång via strömförsörjningen), men Power over Ethernet (PoE) har ökat ett snäpp detta enkla koncept till en högre nivå. Med expansionen av IoT-enheter har PoE blivit den idealiska lösningen i storskaliga nätverkssystem som kräver en tillförlitlig ström/dataanslutning. Men det finns fortfarande många frågor när det gäller själva tillämpningen av PoE-teknik ”Vad händer om en icke-PoE-enhet är ansluten till en PoE Ethernet-port? Finns det någon risk att blanda PoE och icke-PoE-enheter i samma nätverk? ” I det här inlägget kommer vi att ta reda på vad som är PoE och icke-PoE och hur vi blandar dem i samma nätverk.
PoE och Non-PoE?
På sitt enklaste sätt överför PoE lågspännings elektriska strömmar tillsammans med data till de drivna enheterna (PD) vid hög frekvens via en enda Ethernet-kabel på ett maximalt avstånd av 100M. Tekniskt har PoE en punkt-till-punkt-anslutning från kraftförsörjningsutrustning (PSE) till PD-enheter. PSE levererar ström över Ethernet, medan PD: n extraherar ström från Ethernet. Beroende på om enheten överensstämmer med IEEE 802.3-standarderna kan den ytterligare klassificeras i aktiv/standard PoE och passiv/icke-standard PoE. Den förra kommer att vittna om anslutningen innan den släpper ström, medan den senare inte har någon sådan funktion. Å andra sidan tillhandahåller icke-PoE endast data mellan två enheter och en separat strömkälla krävs för att starta inkompatibla enheter. PoE levererar ofta sin effekt vid 48V och kompatibla PD: er kommer samtidigt att omvandla denna spänning till en acceptabel nivå, medan icke-PoE-enheter inte har någon sådan skyddsmekanism för likströmskonvertering och de kommer att bli allvarligt skadade om fel spänning ansluts.
Blanda PoE- och icke-PoE-enheter —— Några problem?
Ethernet har funnits i decennier, medan PoE är ett ganska nytt koncept. Oundvikligen är de flesta nätverksenheter som finns på marknaden icke-PoE-kompatibla (dvs. routrar, bärbara datorer och Raspberry Pi). Därför är den första och främsta prioriteten att säkerställa säkerheten vid blandning av PoE och icke-PoE-enheter i samma nätverk. När den är ansluten till en icke-PoE-enhet kommer PoE-injektorn först att inleda ett ”förhandlingsprocedur” för att garantera att en giltig PoE-kompatibel enhet är inkopplad. Om återkopplingen är negativ, kommer PoE-omkopplaren bara att strömförsörja den inkompatibla enheten för att förhindra potentiella faror. Och när du lägger till en PoE-injektor eller splitter till den befintliga nätverksinfrastrukturen (utan PoE), kommer förhandlingen att utföras av de PoE-kompatibla enheterna för att säkerställa säker drift av icke-PoE-enheter.
Det är värt att nämna att denna förhandlingsprocess endast är tillgänglig i aktiv PoE som uppfyller IEEE 802.3 -standarder. I passiv PoE, som bara kan leverera ström till de anslutna enheterna vid en viss spänning, kommer dock ingen effektförhandling att äga rum. Dessutom bör det noteras att om den är ansluten till en inkompatibel enhet skulle en passiv PoE -injektor som uppfyller standarden IEEE 802.3af specificera en total effekt på 15,4 W vid 48V skulle orsaka irreversibel elektrisk skada på PD: n. Följaktligen, så länge du distribuerar en aktiv PoE-enhet som utför en ”handskakning eller förhandling” för effektverifiering, kommer det inte att vara några problem att blanda PoE och icke-PoE-enheter i samma nätverk.
Vad är PoE Handshake/Negotiation?
Denna PoE -handskakning eller förhandlingsprocedur är i huvudsak avgörande för att säkerställa att en intygad PoE -utrustning (omkopplare eller injektor) är ansluten i nätverket för att säkerställa en säker och tillförlitlig drift av inkompatibla enheter. Förhandlingsprocessen består normalt av tre steg: upptäckt, klassificering och drift.
Upptäckt: Under detta steg skickar PSE en detektionssignal till de anslutna enheterna för att säkerställa att den endast driver giltiga PoE-kompatibla PD: er. Den kontrollerar regelbundet om en kompatibel enhet är ansluten eller om PD: n ligger inom ett korrekt signaturmotståndsintervall mellan 15–33 kΩ genom att skicka en lågspänningspuls vid 2V-10V (ofarligt även för icke-PoE-enheter) ner i kabeln tills anslutningen är bekräftad. Underlåtenhet att bekräfta kompatibiliteten mellan PSE och PD kan ha katastrofala effekter på nätet, inklusive strömavbrott, nätkrascher till överhängande brandfaror.
Klassificering: Efter detekteringen frågar PSE: n hur mycket effekt PD: n efterfrågar så att den kan fördela lämplig mängd effekt till den belastningen. I klassificeringen kommer PSE att kategorisera PD: erna i olika klasser beroende på deras effektbehov på rankningarna 0-8. Varje PD drar bara så mycket ström som PSE lovar för att förhindra överspänningsförhållandena. PoE-klasser spelar en avgörande roll för att säkerställa effektiv kraftfördelning genom att mäta mängden effekt som en PD kräver och därigenom tillåta PSE att omfördela överskottsström till enheter med hög effekt, till exempel LED-belysning och POS-system.
Drift: Efter att ha mätt mängden effekt varje terminalenhet behöver kommer de aktiva PoE -enheterna (PoE -omkopplaren eller injektorn) att börja ge en låg spänning till PD -enheterna (vanligtvis mindre än 15 mikrosekunder) först och sedan gradvis öka till hela 48V Likström. Under denna procedur kommer PoE -omkopplaren eller PoE -injektorn att omvandla växelström till likström för att minska den stora interferens som orsakas av växelströmmar. Om den giltiga PoE-enheten kopplas bort från nätverket halvvägs, drar PSE omedelbart bort DC-strömmen för att skydda PoE-porten och om en enhet som inte är PoE felaktigt är ansluten. Dessutom, om ett överströmstillstånd uppstår, går PSE samtidigt in i skyddsläget, bryter strömförsörjningen (inom 0,3-0,4 sekunder) och startar om detekterings- och klassificeringscykeln när den är aktiverad för att inte skada de anslutna enheterna .
Sätt att blanda PoE- och icke-PoE-enheter
#1 Anslut icke-PoE-omkopplaren med PoE Devices-PoE Injector
PoE-injektorn spelar en kompletterande roll i hela PoE-systemet för att göra det möjligt för icke-PoE-enheter som vanliga nätverksväxlar att fungera med PoE-kompatibla enheter. Injektorn tillför PoE-kapacitet till den vanliga Ethernet-omkopplaren och gör det möjligt att driva PoE-kompatibla enheter i svåråtkomliga områden när bara några få PoE-portar krävs med minimal påverkan på det befintliga nätverkssystemet. Den erbjuder en mångsidig lösning för att driva giltiga PoE -enheter genom att konvertera växelström till likström, integrera ström och data till en källa och överföra den till PD. PoE-injektorn skapar anslutningar till applikationer med hög effekt vid hög frekvens, till exempel 90W LED-belysning, PTZ-kameror och högpresterande trådlösa åtkomstpunkter, med förbättrad nätverkshastighet och mindre latens. Det fungerar vanligtvis tillsammans med PoE- eller icke-PoE-omkopplaren för nätverk och dataöverföring.
En PoE -injektor har normalt tre portar: en ingångsport, en dataingångsport och en PoE/ data- och effektutgångsport. Ta först en Cat5 Ethernet -kabel, anslut ena änden till en av RJ45 -portarna i nätverksomkopplaren och anslut den andra änden till datainmatningsporten på injektorn för att upprätta dataanslutningen. En extra strömkälla behövs för att driva injektorn och PD: n, du måste ta en nätsladd/adapter, ansluta den till PoE -injektorn och anslut den till ett eluttag. Använd sedan en andra Ethernet -kabel för att ansluta injektorn och PD: n.
#2 Anslut PoE-omkopplaren med Non-PoE Devices-PoE Splitter
PoE-splitter är en revolutionerande enhet som fungerar med en PoE-injektor eller PoE-omkopplare för att driva icke-PoE-enheter genom att dela strömmen från data och mata den till en separat ingång som en enhet som inte är PoE-kompatibel kan använda efter att ha mottagit ström och data överförs från injektor/ PoE -omkopplaren. Att installera ett nytt uttag nära kantenheten är ganska dyrt, men PoE -splitter erbjuder en kostnadseffektiv metod för att driva icke-PoE-enheter med PoE-strömförsörjningsutrustning utan stora ändringar av nätverksanläggningarna, vilket hjälper dig att spara en stor summa pengar på installationen. Och tack vare PoE-handskakningen kan PoE-delaren ge en lämplig mängd ström till icke-PoE-enheterna utan att bränna dem.
Normalt har en PoE-delare en PoE-ingångsport på ena sidan och två korta utgångskablar (en för uteffekt, en annan för datautmatning) på andra sidan, men 95W industriell PoE-delare från Fastcabling är mycket avancerad och transformerar utgångskablarna till ström- och datautgångar (LAN) för framtida expansion vid distribution över långa avstånd. Anslut först PoE -injektorn/omkopplaren med en Ethernet -kabel (anslut den till PoE -ingångsporten); använd sedan ytterligare två kablar för att ansluta delaren och icke-PoE-enheten. Dessutom kan delaren arbeta med injektorn för att skapa en PoE-strömlänk mellan nätväxlar som inte är PoE och PD-enheter.
