13 вопросов, которые вы хотели бы знать о коммутаторе PoE

В последние годы набирает обороты развитие технологии электропитания PoE. Благодаря ряду преимуществ, таких как упрощение установки и развертывания энергопотребляющих устройств, энергосбережение и безопасность, источник питания PoE стал новым фаворитом для таких сценариев, как беспроводное покрытие, мониторинг безопасности и интеллектуальная сеть.

 

Вопрос 1: Что такое технология PoE?

PoE (Power Over Ethernet) относится к технологии, которая обеспечивает питание постоянным током для IP-терминалов (таких как IP-телефоны, точки доступа к беспроводной локальной сети, сетевые камеры и т. д.) при передаче данных на такие устройства без каких-либо изменений в существующей сети Ethernet. Кабельная инфраструктура категории 5. Технология PoE может обеспечить безопасность существующей структурированной проводки, обеспечивая при этом нормальную работу существующих сетей и минимизируя затраты. Полная система PoE состоит из PSE (оборудование источника питания) и PD (устройство с питанием).

Оборудование источника питания (PSE): Ethernet-коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы или другие сетевые коммутационные устройства, поддерживающие функцию POE.

Powered Device (PD): В системе мониторинга в основном используется сетевая камера (IPC).

 

Вопрос 2: Как выбрать коммутатор PoE?

1. Сколько энергии требуется: Коммутатор PoE принимает разные стандарты, и выходная мощность будет другой. Например, IEEE802.3af с максимальной мощностью не более 15.4 Вт может подавать питание на устройства с максимальной потребляемой мощностью не более 12.95 Вт из-за потери материала линии передачи. Коммутатор PoE, соответствующий стандарту IEEE802.3at, может питать устройства с максимальной потребляемой мощностью, не превышающей 25 Вт.
2. Максимальное количество устройств, которые могут быть запитаны. Важным показателем коммутатора PoE является общая мощность, подаваемая через PoE. В соответствии со стандартом IEEE802.3af, если 24-портовый коммутатор PoE имеет общую мощность питания PoE 370 Вт, он может обеспечивать 24 порта (370/15.4=24). Однако, если он рассчитывается в соответствии со стандартом IEEE802.3at для максимальной мощности 30 Вт для одного порта, он может обеспечивать питание максимум 12 портов одновременно (370/30 = 12).
3. количество необходимых интерфейсов, будь то с оптоволоконными портами, с сетевым управлением или без него, скорость (10/100/1000M).

 

Вопрос 3: Стабилен ли источник питания PoE?

С технической точки зрения технология PoE разрабатывалась много лет и сейчас находится на очень зрелой стадии. Стандартный источник питания PoE стабилен и безопасен. Но из-за того, что текущий рынок мониторинга вынужден оказывать ценовое давление, выбор переключателя PoE или качества проводов слишком низок, или конструкция решения неразумна, расстояние источника питания не соответствует требованиям, или подключено слишком много мощных устройств. перебои с подачей (особенно в ночное время, когда контрольно-измерительное оборудование включается в режим отопления). Таким образом, у инженеров, как правило, источник питания PoE не является стабильной точкой зрения.

В отличие от обычных сетевых кабелей, проекты сетевого мониторинга требуют больших объемов передачи данных, высокой мощности и бесперебойной работы в режиме 24/7. Для обеспечения стабильности всей системы используются высококачественные устройства PoE и кабели.

 

Вопрос 4. Экономят ли коммутаторы PoE энергию?

Одно из хорошо известных преимуществ питания PoE заключается в том, что оно экономит энергию, но каким образом? В качестве примера возьмем стандартный PoE-коммутатор серии MS.

Переключатели PoE будут регулировать мощность в соответствии с устройствами питания. Например, когда инфракрасный купол при низкой температуре включает функцию нагрева, мощность достигает 30 Вт макс, а нормальная мощность составляет макс 24 Вт, переключатель PoE автоматически регулирует электропитание в соответствии с условиями работы купола.

Стандартный PoE-коммутатор серии MS может устанавливать цикл питания PoE, в праздничное и ночное время, а также в другое время может автоматически останавливать подачу питания на терминал указанного порта, не только экономя энергию, но и настраивая гибкое использование в определенных сценариях.

Стандартные коммутаторы PoE серии MS отслеживают состояние всех портов в режиме реального времени. Если статус порта не работает, система автоматически прекратит питание порта и перейдет в энергосберегающий режим, который не только экономит энергию, но и обеспечивает стабильную работу обычного оборудования.

 

Вопрос 5: Чем больше мощность для PoE-коммутаторов, тем лучше?

Из-за появления мощных устройств, таких как купольные HD-камеры и видеотелефоны в режиме реального времени, производители сетевого оборудования изо всех сил пытаются разработать коммутаторы PoE с более высокой общей мощностью. Однако многие продукты преследуют только увеличение общей мощности, игнорируя взаимосвязь между мощностью и количеством портов, что неизбежно приводит к увеличению общей стоимости устройства при высокой мощности, в результате чего пользователь выбирает коммутатор PoE с низким практичность и низкая стоимость исполнения.

Поэтому при фактическом развертывании следует сначала определить мощность и количество устройств PD и выбрать наиболее подходящий коммутатор PoE.

Вопрос 6: Преимущества PoЭлектропитание

1. Упрощенная прокладка кабелей и снижение трудозатрат: сетевой кабель одновременно передает данные и питание. PoE устраняет необходимость в дорогостоящих источниках питания и время, необходимое для установки блоков питания.
2. Безопасность и удобство: устройство питания PoE подает питание только на те устройства, которые нуждаются в питании. Кабель Ethernet имеет напряжение только тогда, когда подключены устройства, которые должны быть запитаны, что устраняет риск утечки цепи. Пользователи могут безопасно смешивать существующие устройства и устройства PoE в сети. Эти устройства могут сосуществовать с существующими кабелями Ethernet.
3. Простое удаленное управление: как и при передаче данных, PoE может использовать простой протокол управления сетью (SNMP) для мониторинга и управления устройством. Эта функция может предоставлять такие функции, как выключение в ночное время, удаленный перезапуск и т. д.

Вопрос 7: Каковы риски или недостатки технологии электропитания PoE в инженерных приложениях?

1. Недостаточная мощность, принимающая сторона не может передавать: выходная мощность стандарта 802.3af (PoE) составляет менее 15.4 Вт, что достаточно для обычных IPC, но для мощных интерфейсных устройств, таких как купольные камеры, выходная мощность может не соответствует требованиям.
2. Концентрированные риски: вообще говоря, коммутатор PoE будет одновременно питать несколько интерфейсных IPC, сбой модуля питания PoE коммутатора приведет к тому, что все камеры не смогут работать, а риск слишком централизован.
3. Высокие затраты на оборудование и техническое обслуживание. По сравнению с другими режимами питания блоки питания PoE увеличивают нагрузку на послепродажное обслуживание. С точки зрения безопасности и стабильности независимые источники питания обеспечивают наилучшую стабильность и безопасность.

 

Вопрос 8: Каково безопасное расстояние передачи питания PoE? Каковы предложения по выбору сетевых кабелей?

Безопасное расстояние передачи питания PoE составляет 100 метров, рекомендуется использовать медный кабель UTP.

По стандартным кабелям Ethernet можно передавать мощность постоянного тока очень далеко, так почему же расстояние передачи ограничено 100 метрами?

Дело в том, что максимальная дальность передачи коммутатора PoE зависит от дальности передачи данных. Когда расстояние передачи превышает 100 м, возможны задержки данных и потеря пакетов. Поэтому дальность передачи в реальном процессе строительства лучше не более 100 метров.

Однако есть некоторые коммутаторы PoE, которые могут передавать до 250 метров, что достаточно для подачи питания на большие расстояния. Также считается, что с развитием технологии питания PoE в ближайшее время дальность передачи будет увеличена.

 

Вопрос 9: Стоит ли покупать нестандартный или стандартный коммутатор PoE?

Это в основном зависит от источника питания AP, поддержки IP-камеры 48 В, 24 В или 12 В? Если это 48 В, это говорит о том, что он поддерживает стандарт питания IEEE802.3AT или AF, который обычно является стандартным. Если используется блок питания 24В или 12В, необходимо найти нестандартный блок питания 12/24В переключатель или купить стандартную. В этом случае вам необходимо купить разделитель мощности PD, чтобы преобразовать PoE в источник питания постоянного тока и данные сетевого кабеля.

Почему лучше купить стандартный, ведь там много скрытых проблем?

Нестандартный коммутатор PoE работает как импульсный источник питания. Без чипа PoE напряжение переменного тока 220 В снижается до 48 В постоянного тока через трансформатор. Напряжение и ток непрерывно выводятся на каждый порт RJ45 без обнаружения нижнего конца устройства. Такое устройство нельзя напрямую подключить к другим сетевым устройствам. Прямое подключение может привести к тому, что в блоке питания PoE две пары сетевых кабелей, а положительный и отрицательный выводы могут быть соединены на короткое замыкание. Это может привести к повреждению порта или задымлению и возгоранию.

Подводя итог, стандартный коммутатор PoE имеет внутри чип управления PoE, который проверяет перед подачей питания. После подключения устройства источник питания PoE отправляет сигнал в сеть, чтобы проверить, поддерживает ли терминал в сети устройство PD с питанием от PoE. Нестандартное устройство PoE представляет собой мощное устройство электропитания с сетевым кабелем. Устройство включается, когда устройство включено и нет процедуры обнаружения. Устройство включено независимо от того, является ли терминал устройством PoE.

 

Вопрос 10: Как отличить стандартный PoE от нестандартного PoE?

1. Проверьте параметры спецификации. Если на выходе 12-24В, то оно должно быть нестандартным.

Например, на следующем рисунке показан 8-портовый и 6-портовый коммутатор PoE. Но посмотрите на спецификации, там написано, выход 15V1A, сверхдальний выход 19V1A. В соответствии с протоколом IEEE802.3AT/AF диапазон выходного напряжения стандартного порта PoE составляет от 44 до 57 В, поэтому очевидно, что это не стандарт. Неудивительно, что производитель убрал чип PoE в целях экономии. Но если порт выдает 48 В, должен ли это быть стандартный коммутатор PoE? Не обязательно.

2. С помощью мультиметра определите соответствующую последовательность линий порта или сетевого кабеля и проверьте, всегда ли напряжение выводится на сетевой кабель.

Запустите устройство и установите мультиметр на шестерню измерения напряжения. С помощью двух ручек мультиметра коснитесь контакта питания устройства PSE (обычно 1/2, 3/6 или 4/5, 7/8 порта RJ45). Если измеряется оборудование с 48 В или другими значениями напряжения (12 В, 24 В и т. д.) и стабильным выходом, это нестандартный продукт. Потому что в этом процессе PSE не тестирует питаемое оборудование (мультиметр) и напрямую использует 48 В или другие значения напряжения для подачи питания.

И наоборот, если напряжение не измеряется и стрелки мультиметра прыгают между 2 и 10 В, это стандартный PoE. поскольку на этом этапе PSE выполняет обнаружение на стороне PD (мультиметра), а мультиметр не является законным PD, PSE не будет подавать питание и не будет генерироваться стабильное напряжение.

Если это стандартное устройство питания PoE, оно будет генерировать небольшое напряжение при подаче питания на следующие устройства. Сначала проверьте, подключены ли следующие устройства. Затем подайте соответствующее напряжение и ток в соответствии с мощностью, необходимой для следующего оборудования.

Важна надежность машиностроительной продукции. Если надежность низкая, надежность всей системы еще ниже. Это не только влияет на развитие бизнеса компании, но и добавляет инженеру большие затраты на обслуживание системы, а некоторые даже не могут быть приняты, что приводит к серьезным убыткам.

 

Вопрос 11: Обладает ли стандартный коммутатор PoE высокой надежностью и стабильностью?

Надежность оборудования тесно связана с условиями эксплуатации. Коммерческие выключатели обычно используются внутри помещений, а промышленные — снаружи. Также у них разные требования к надежности. Надежность коммерческого коммутатора PoE состоит из двух частей: коммутационной части (печатная плата, чип коммутатора + чип PoE и другие электронные материалы) и встроенных и внешних источников питания для PoE. Поскольку блок питания отвечает за весь блок питания, его надежность является наиболее важной. Здесь мы также кратко ответим на следующие вопросы, чтобы оценить надежность питания коммутаторов PoE с помощью некоторых относительно простых решений:

• Проверьте, отображается ли на блоке питания сертификация 3C и информация о производителе.

Без сертификации 3С и без блока питания производителя можно сразу сделать вывод, что качество не может быть хорошим, и невозможно обеспечить питание следующего оборудования в течение 24 часов без перерыва в течение длительного времени.

• Проверьте температуру поверхности блока питания

Фактический тест стабилен при полной нагрузке, и если корпус стабилен более 50 градусов, есть большой риск.

Блоки питания рассчитаны на пороговое значение, после превышения которого блок питания перезапустится. При длительных перегрузках срок службы источника питания сокращается, что приводит к постоянному снижению надежности.

Производитель использует такой блок питания, потому что блок питания составляет основную часть стоимости коммутаторов PoE. В целях экономии производители выбирают некачественные источники питания, полностью игнорируя качество продукции.

 

Вопрос 12. Как узнать, сколько точек доступа и IP-камер может поддерживать коммутатор с питанием от PoE?

Например, если 5-портовый 100GbE 4-портовый коммутатор с питанием по PoE имеет максимальную выходную мощность PoE 57 Вт, сколько 300-ваттных пиксельных дневных и ночных IP-камер можно к нему подключить? Найдите соответствующую потребляемую мощность: 5 Вт МАКС (7 Вт при переключении ICR), ICR обозначает инфракрасное излучение ночью.

Максимальная выходная мощность PoE/максимальное потребление камеры используется для получения максимального количества поддерживаемых портов, 57 Вт/7 Вт, что равно 8. Поскольку имеется только 4 порта питания PoE, поддерживаются только 4, а остальные аналогичны.

Потери над сетевым кабелем в основном представляют собой ток, умноженный на сопротивление кабеля, поэтому чем хуже качество кабеля, тем больше потери. Таким образом, мы делаем это, используя восьмижильный источник питания, выходное напряжение 51 В, повышенное напряжение и восьмижильный параллельный шунт. Уменьшите ток, передаваемый по кабелю, чтобы уменьшить потери, поддерживая при этом более мощные устройства. Даже если сетевой кабель низкого качества, он также может поддерживать 250-метровую передачу на большие расстояния и источник питания, чтобы решить проблему проводки мониторинга, на части более ста метров необходимо развернуть удлинители, оптическое волокно и другую дорогостоящую проводку.

 

Вопрос 13: Как выбрать коммутатор PoE для мониторинга безопасности и беспроводного покрытия?

Существует очень много типов коммутаторов PoE, от Fast Ethernet до гигабитных и полногигабитных, а также различий между не-NMS и NMS и количеством портов. Чтобы правильно выбрать переключатель, необходимо всесторонне рассмотреть его. Возьмем в качестве примера анализ проекта, требующего HD-мониторинга.

Шаг 1. Выберите стандартный коммутатор PoE.

Шаг 2. Выберите коммутатор Fast Ethernet или Gigabit.

В реальной схеме количество каналов камеры, разрешение камеры, битрейт, количество кадров и другие параметры должны подбираться комплексно. Основные поставщики устройств мониторинга, такие как Hikvision и UOB, предоставляют профессиональные инструменты для расчета пропускной способности. Пользователи могут использовать инструменты для расчета необходимой пропускной способности и выбора подходящих коммутаторов PoE.

Шаг 3: Выберите af или на коммутаторе PoE

Выберите этот параметр в зависимости от мощности устройства мониторинга. Например, если вы используете известную камеру мощностью не более 12 Вт, вам нужно использовать стандартный переключатель af. Максимальная мощность купола высокой четкости 30 Вт, в этой ситуации требуется использование стандартных переключателей.

Шаг 4: Выберите количество портов коммутатора

Коммутаторы PoE можно разделить на 4 порта, 8 портов, 16 портов и 24 порта в зависимости от количества портов. Коммутаторы PoE могут быть интегрированы для мониторинга мощности устройства, количества, местоположения, питания коммутатора и цены.