تکنولوژی POE چیست؟

یک سری از دستگاه­ ها داخل شبکه هستند که برای تامین منبع تغذیه خود احتیاج به ولتاژ برق DC دارند و اگر بخواهیم برق را برای این دستگاه ­ها فراهم کنیم، باید با اتصال آداپتور به دستگاهمان این کار را انجام دهیم حال برای استفاده از این آداپتور در کنار دستگاه نیازمند کابل کشی جداگانه هستیم که خود محتمل صرف وقت و هزینه می­ باشد. با پیدایش تکنولوژی POE این امکان ممکن شد که بدون صرف وقت و هزینه این کار صورت گیرد. در ادامه این مقاله از مجله ایرانکمز می خواهیم به معرفی تکنولوژی Poe، تاریخچه و کاربرد­های آن در سیستم های شبکه و مزایا و معایب این تکنولوژی و روش های استفاده از آن بپردازیم در ادامه همراه ما باشید.

POE چیست؟

کلمه POE مخفف عبارت Power Over Ethernet به معنی انتقال برق در بستر کابل شبکه می­ باشد. POE در اوایل سال 2000 پا به عرصه تکنولوژی گذاشته است و از آن زمان تا به امروز در بسیاری از سیستم ها مورد استفاده قرار گرفته است.

در این تکنولوژی می­ توانیم با استفاده از دو زوج کابل شبکه برق مورد نیاز تجهیزات شبکه را فراهم کنیم. رشته های چهار، پنج، هفت و هشت کابل شبکه (Cat5e ، Cat6) وظیفه انتقال جریان برق PoE را دارند.

فناوری PoE قابلیت انتقال داده تا 1000 مگابایت در ثانیه را دارد و برق مصرفی را با توان های 15 وات، 30 وات، 60 وات و حداکثر 100 وات به دستگاه های موجود در شبکه از طریق کابل های Cat5e ، Cat6، Cat6a  ارسال می‌کند. همچنین کابل­های شبکه Cat7 و Cat8 را می­توان برای حداکثر مسافت 1000 متر استفاده کرد.

POE یک استاندارد باز است که به عنوان استاندارد 802.3af شناخته می­ شود.

802.3af  اولین استاندارد برای پورت­های POE است که در سال 2003 توسط IEEE (موسسه مهندسین برق و الکترونیک) صادر شده و سطح توان 15.4 وات را برای دستگاه های کم مصرف در یک شبکه، مانند دوربین­های IP، حسگرها، تلفن های VoIP و اکسس پوینت های بی­سیم ارائه می­ دهد. پورت­های POE همیشه 15.4 وات را بدون در نظر گرفتن اینکه دستگاه متصل به این میزان از انرژی نیاز دارد یا خیر ارائه می ­دهند شایان ذکر است این میزان انرژی در دستگاه­های PD به دلیل اتلاف انرژی برق به میزان 12.95 وات توسط دستگاه دریافت می ­شود.

رایج ترین دستگاه­ هایی که POE ساپورت می­ کنند عبارتند از:

دوربین­ IP یا تحت شبکه

تلفن­های VoIP یا تحت شبکه

اکسس پوینت­های بیسیم

و همچنین در اغلب دستگاه ­هایی مانند:

دستگاه­ های خودپرداز

کارت خوان ­های امنیتی

ساعت­ های POE

نورپردازهای POE

 

Powered Devices (PD) چیست؟

این فناوری مخفف Powered Devices می ­باشد. هر دستگاه شبکه ای که توسط POE تغذیه می شود به عنوان دستگاه تغذیه یا PD نامیده می ­شود. دستگاه­های PD انرژی را از PSE ها دریافت می کنند، چند نمونه رایج از PDها عبارتند از: دوربین های امنیتی تحت شبکه (دوربین IP)، تلفن های IP یا VoIP و اکسس پوینت های وایرلس(WAP).

 

 Power Sourcing Equipment (PSE) چیست؟

این فناوری مخفف Power Sourcing Equipment می­ باشد. دستگاه ­های PSE برق و داده ها را از طریق کابل اترنت به یک PD متصل مانند: دوربین های امنیتی IP، دستگاه­های تلفن تحت شبکه (VoIP) و اکسس پوینت ها ارسال می ­کنند. دستگاه های PSE به دو دسته Midspan و Endspan طبقه بندی می­ شوند.

 

پورت POE+ یا PoE Plus چیست؟

استاندارد IEEE 802.3at که به آن POE+ یا Poe Plus نیز گفته می­ شود برای انتقال برق تا حداکثر توان 30W می­ باشد.

این استاندارد جدید در سال 2009 منتشر شد و حداکثر 30 وات برق را برای حداکثر 2 دستگاه متصل در هر پورت فراهم می کند. اما مانند استاندارد 802.3af در دستگاه­های PD به دلیل اتلاف انرژی برق میزان دریافتی 25.5 وات می ­باشد. این ویژگی به سوییچ شما اجازه می‌دهد تا برق دستگاه‌هایی را که به انرژی بیشتری نیاز دارند، تامین کرده و دو دستگاه را به طور همزمان تغذیه کند، بنابراین امکان سفارشی‌سازی بیشتر را فراهم می‌کند.

همچنین پورت‌های POE+ به دستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا سطوح توان مورد نیاز را بررسی کرده و سطح توان مورد نیاز برای عملکرد دستگاه را بدون اتلاف انرژی غیر ضروری فراهم کنند. این ویژگی، پورت های POE+ را از مدل قبلی یعنی POE کارآمدتر می کند.

پورت های POE+ علیرغم برخورداری از استاندارد جدید، همچنان با دستگاه های دارای استاندارد 802.3af سازگار هستند و همین مساله آنها را به یک گزینه پرکاربرد برای هر کسب و کار تبدیل کرده و باعث انعطاف پذیری شبکه شما خواهند شد. پورت‌های POE+ برای تامین انرژی حسگرهای بیومتریک، آلارم‌ها، نمایشگرهای LCD، دوربین‌ مداربسته و تلفن‌های IP ویدیویی (VoIP) عالی هستند زیرا انرژی بیشتری را به دستگاه‌های متصل می‌دهند.

POE+ معمولا گران‌تر است، با این حال، بسته به میزان مصرف انرژی دستگاه مورد نظر، ممکن است لازم باشد هزینه اضافه تری بپردازید.

 

UPOE یا POE++ چیست؟

استاندارد IEEE 802.3bt که به آن UPOE یا POE++ نیز گفته می شود. UPOE مخفف Universal Power Over Ethernet است.

این استاندارد در 27 سپتامبر 2018  تصویب و تایید شد و دارای دو نوع Type3 و Type4 است که به ترتیب Type3 از حداکثر توان 30 وات و Type4 از حداکثر توان 100 وات پشتیبانی می­کنند. میزان دریافت این انرژی در دستگاه های PD در Type3 51 وات و در Type4 71.3 وات می­باشد.

• نکته: اگر از استاندارد 3bt استفاده می کنید، برای دستیابی به بهترین راندمان حرارتی و برق، باید از کابل کشی Cat6a استفاده کنید. زیرا PD (دستگاه‌های برق‌دار) شما انرژی بیشتری دریافت می‌کند و برق کمتری در کابل Cat6a تلف می‌شود.

پورت‌های POE++  برای تامین انرژی حسگرهای بیومتریک، آلارم‌ها، نمایشگرهای پر انرژی، دوربین‌های IP PTZ، لب‌تاپ‌ها، تلفن‌های IP ویدئویی (VoIP)، اکسس پوینت ها (access points) و دستگاه‌های WIFI  مناسب هستند.

 

PoE Standard	PoE Common Name	Power Output	Year	CommentComment
IEEE 802.3af	PoE	5.40 W	2003	12.95 W power available for connected device (PD)
IEEE 802.3at	PoE+	30 W	2009	25.50 W power available for connected device (PD)
IEEE 802.3bt Type 3	4PPoE, Ultra PoE, UPoE	60 W	2018	51 W power available for connected device (PD)
IEEE 802.3bt Type 4	Ultra PoE, UPoE	100 W	2018	71 W power available for connected device (PD)

 

Mode A و Mode B چیست؟

دستگاه های PoE از جفت­های پین اوت برق مختلفی استفاده می کنند که با نام های Mode A و Mode B شناخته می شوند.

در Mode A جفت پین داده 1-2 یک طرف منبع DC و جفت پین 3-6 طرف دیگر منبع DC را تشکیل می دهد و جفت پین های 4-5 و 7-8 بدون استفاده باقی می­ماند. واحدهایی که از Mode A استفاده می کنند گاهی اوقات به عنوان دستگاه های EndSpan شناخته می شوند.

در Mode B جفت پین 1-2 و 3-6 برای ارسال داده ها و جفت پین 4-5 یک طرف منبع DC و جفت پین 7-8 طرف دیگر منبع DC را تشکیل می دهد. در واقع در Mode B هیچ جفت پین اوتی بدون استفاده باقی نمی ماند. به دستگاه هایی که از Mode B  استفاده می کنند ، دستگاه های Midspan گفته می شود. یک نوع رایج آن اینجکتور POE می ­باشد.

در واقع اصطلاحات  EndSpan و MidSpan نشان دهنده این است که کدام پین اوت برای ارسال و دریافت برق استفاده می شود.

با توجه به این که تفاوت بین Mode A و Mode B بسیار ناچیز و جزئی می­باشد اما در صورت بی توجی به اینکه کدام پین پاورها برای انتقال و دریافت انرژی برق DC ، استفاده شده است. می تواند منجر به اختلال در سیستم شود.

 

استفاده از Midspan یا تزریق ‌کننده POE

با استفاده از Midspan می توان، دستگاه های معمولی شبکه (بدون POE) را مجهز به تکنولوژی POE کرد. در واقع Midspanها را می‌توان به‌ منظور ارتقاء شبکه‌های اترنت موجود، مورد استفاده قرار داد و با روشی مقرون به ‌صرفه، در جایی که تنها نیاز به چند پورت POE است، به‌جای تهیه سوئیچ گران ‌قیمت‌تر POE از آنها استفاده کرد. با نصب Midspan می­ توان هر یک از اتصالات شبکه را به ‌سادگی مجهز به POE کرد و مانند سوئیچ POE، تأمین برق دستگاه‌ها را به ‌طور خودکار کنترل کرد.

پچ پنل POE

به دلیل استفاده هم زمان ار Midspan به همراه سوئیچ یا روتر استفاده از Midspan بهینه نمی باشد به همین دلیل پچ پنل­های POE جایگزین مناسب Midspan در اکثر پروژه ها می باشد.

 

انواع کلاس بندی های مختلف POE

برای جلوگیری از عبور جریان برق بیش از انداز نیاز در دستگاه‌های PD که باعث کاهش طول عمر دستگاه می­ شود، PD های PoE سازگار با استانداردهای IEEE به کلاس‌های مختلف طبقه ‌بندی می‌شوند. طبقه ‌بندی POE اطمینان خاطر می‌کند که توزیع برق به‌ صورت مؤثر و بر اساس نیاز PDها صورت بگیرد. اگر یک PD به میزان برق کمتری نسبت به پایین‌ترین استانداردهای POE نیاز داشته باشد در طبقه کم‌ مصرف قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد تا PSE توان اضافی را به دیگر PDهای متصل اختصاص دهد. PD هایی که در رده ‌بندی Low-Power قرار می‌گیرند نیاز به سوئیچ های خنک ‌کننده‌ کوچک‌تری دارند. به این دلیل که خروجی ولتاژ پایین‌تر حرارت کمتری تولید می‌کند. از سوی دیگر آداپتورهای POE پسیو همواره میزان مشخصی توان را تولید می‌کنند که غالبا به این دستگاه ها غیر­استاندارد گفته می شود.

کلاس ‌بندی‌های مختلف POE کمک می‌کنند که توزیع برق به ‌صورت بهینه تر بین PSE ها و PD ها صورت بگیرد. نمودار زیر توان اختصاص داده ‌شده در هر کلاس ‌بندی را برای دو استاندارد at802.3 و af802.3 نشان می­دهد.

مزایای تکنولوژی POE

مهم ترین مزایای این تکنولوژی عبارتند از:

• صرفه‌جویی در وقت و هزینه: استفاده از تکنولوژی POE باعث کاهش وقت و هزینه‌های کابل‌کشی برق می‌شود. کابل‌های شبکه نیاز به تکنسین برق ماهر ندارند و می‌توانند در هر جایی (دیوار، زمین، سقف) قرار داده شوند.
• انعطاف‌پذیری: PoE یک Plug and Play است. بدون نیاز به وجود منبع و پریز برق، دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های IP و اکسس پوینت های بی‌سیم می‌توانند در هر محیطی که بیشتر مورد استفاده می­ باشند، قرار داده شده و در صورت نیاز، به‌ راحتی از جایی به جای دیگر انتقال داده شوند.
• قابلیت اطمینان: در POE به جای اینکه برق مورد نیاز تجهیزات موجود در شبکه توسط تعداد زیادی آداپتور تأمین گردد، از یک منبع تغذیه واحد که سازگار با استانداردهای جهانی است، تأمین می‌شود. همچنین می‌توان به‌عنوان پشتیبان و هنگام قطع برق از یک منبع تغذیه اضطراری یا همان UPS استفاده کرد همچنین با کنترل از راه دور می­ توان تجهیزات موجود در شبکه را از مدار خارج و یا مجدد راه اندازی نمود.
• ایمنی: تأمین برق درتکنولوژی POE  کاملا هوشمند انجام می‌شود. این طراحی به گونه ای است که تجهیزات شبکه را در مقابل نوسانات انرژی برق و یا حتی نصب نادرست محافظت می‌کند.
• مقیاس‌پذیری: این مزیت در تکنولوژی POE افزودن تجهیزات جدید به شبکه را بسیار ساده و راحت می­ کند. همچنین یک شبکه POE را به راحتی می­ توان بزرگ کرد تا تجهیزات و دستگاه­های بیشتر و مختلفی در محیط­های مختلف به آن اضافه کرد.

نمونه هایی از کاربرد فناوری POE را می­ توانید در تجهیزات شبکه­ای چون:

سوئیچ های POE، اینجکتورهای (انژکتورهای) POE، اسپلیتر­های POE، هاب POE، اکستندرهای POE،

نتیجه گیری

باتوجه به پیشرفت تکنولوژی در عرصه فناوری اطلاعات و ارتباطات و سیستم های تحت شبکه و به کارگیری و استفاده روز افزون از تکنولوژی های جدید در زندگی و جایگزین شدن دستگاه ها و تجهیزات جدید به جای سیستم های قدیمی علاوه بر افزایش سرعت و دقت در کارها ایمنی و استفاده مناسب از منابع انرژی امری واجب می­ باشد. در این مقاله از مجله اینترنتی ایرانکمز به تکنولوژی POE و قابلیت و مزیت­ های آن پرداختیم تا با افزایش دانش بیشتر در این زمینه بتوانیم از این تکنولوژی استفاده کنیم.

مشاوره

تیم متخصصان ایرانکمز جهت راهنمایی و مشاوره در ارتباط با پروژه های شما همیشه پاسخگوی متقاضیان محترم می باشد.

جهت بازدید مشاوره و راهنمایی می توانید به بخش مشاوره رایگان سایت مراجعه نموده و یا از طریق تماس با شماره های مربوطه با ما در ارتباط باشید.