С приходом большого количества устройств, подключаемых по локальной сети, появилось и желание их удаленно питать. Ведь согласитесь, тянуть отдельный кабель к небольшому устройству, которое и так уже подключено своим кабелем для передачи данных не только неудобно, а еще и дорого.
В общем сегодня поговорим о том, что такое PoE и с «чем его едят».
PoE или полностью — Power over Ethernet технология очень старая, впервые я о ней узнал лет так 15 назад, примерно тогда, когда у нас начали появляются всякие домовые сети типа «пионернэт». А так как я много занимаюсь разными блоками питания, то заинтересовался и этим.
Данная технология позволяет питать относительно маломощные устройства прямо по сетевому кабелю. Причем в этот список входят самые разнообразные устройства — сетевые камеры, IP телефоны, метеостанции, коммутаторы, даже маломощные компьютеры.
Кстати именно такой способ позволяет простыми средствами преодолеть рубеж в 100м для медного кабеля, когда посередине линии ставится дополнительный коммутатор, питающийся от кабеля и транслирующий данные на следующие 100м.
Кабели для локальных сетей существуют разные, но чаще всего применяется двух или четырехпарный, при этом в четырехпарном кабеле и 100 Мбит сети остается две незадействованные пары, которые изначально планировали использовать для телефона (как вариант — синюю пару).
При этом по стандарту на синюю пару подается плюс, а на коричневую — минус, что лично на мой взгляд немного нелогично, так как куда логичнее было бы подавать на коричневую плюс, а на синюю минус, по аналогии с фаза/ноль в электрической сети. Но видимо разработчики руководствовались другим принципом.
Самый простейший способ передачи питания по витой паре, это так называемый Passive PoE, когда жилы кабеля просто продолжают провод выхода БП. Для данного способа используют специальные комплекты.
Внешняя реализация при этом выглядит следующим образом:
Переходники включатся в разрыв между кабелем и устройством, причем как по линии Ethernet, так и по линии питания, и по сутия являются просто удлинителем.
Но есть проблема, малая дальность работы. На левом рисунке указано что длина не более 30 метров, но это зависит от многих вещей:
1. Напряжения питания.
2. Качества кабеля
3. Запаса по входному напряжению у конечного устройства
И в итоге при питании в 5 Вольт и довольно потребляющем устройстве дистанция может быть существенно уменьшена, кроме того такой вариант не имеет гальванической развязки.
Так как сопротивление жил кабеля уменьшить нельзя, то для увеличения дальности работы поднимают напряжение, а на удаленной стороне ставят инжектор с понижающим преобразователем. Собственно такие системы я неоднократно делал и сам.
Максимальное напряжение питания в таких системах составляет около 48-55 Вольт. Подобные системы бывают:
1. Как на 1 порт, так и на несколько.
2. Как полностью поддерживающие стандарт PoE, так и работающие в режиме Passive PoE
3. На 48 и на 24/12 Вольт.
Кроме того некоторые «альтернативно одаренные» пытались даже подавать просто 220 Вольт, я сам встречал подобные «решения». За такие вещи этим людям надо как минимум укорачивать руки, желательно по самые плечи, потому как такое решение не просто неправильно, а еще и предельно опасно:
1. Риск удара электрическим током
2. Не меньший риск свернуть себе шею, так как можно резануть кабель под напряжением стоя на стремянке, которая в свою очередь стоит на какой нибудь лестнице в подъезде.
3. Шанс устроить пожар.
Основных схем подачи питания в кабель существует два, А и В. Разница между ними предельно проста, в А для питания используются те же жилы что и для данных (такая вот неожиданность), в В синяя и коричневая пары, т.е. незадействованные в 100 Мбит подключении.
Чаще всего применяется вариант В, как немного более простой, вариант А выигрывает тем, что можно использовать двухпарный кабель, который немного дешевле.
Кроме того в варианте В есть возможность установки промежуточного инжектора, например на половине пути, хотя никто не мешает поставить его и около коммутатора.
Я в свое время также делал по варианту В.
В вики есть табличка, где указано расположение контактов и их назначение в случае разных схем включения.
При этом ниже есть упоминание —
Организация IEEE планирует собрать группу по разработке нового стандарта PoE, который позволит использовать все четыре пары кабеля Ethernet и, как минимум, удвоить предел мощности для питания устройств
На самом деле схема питания с использованием всех жил уже довольно давно и вполне успешно применяется и позволяет передать в два раза больше мощность на то же расстояние. Причем с гигабитным подключением!
Именно такой вариант я хотел делать в своих устройствах, но дело стало за специальными трансформаторами со средним отводом, хотя у меня еще была идея сделать развязку как в телевидении, где по коаксиальному кабелю идет и питание и сигнал. Но потом мне это стало просто неинтересно и я все забросил.
Кроме того, существует и соответствующий стандарт — ieee802.3at или т.н. PoE+.
Ниже скриншот из этого документа, где указана максимальная мощность в стандарте PoE и PoE+. А так как сопротивление кабеля и напряжение неизменно, то получить больше мощность можно только одним способом — передавая энергию сразу по всем четырем парам проводников.
Также ниже показаны классы по энергопотреблению, т.е. правильное PoE устройство сначала сообщает источнику питания что оно хочет, а дальше если источник может это отдать (это зашито в настройках источника), то на выходе появляется питание.
По понятным причинам поддержка стандарта PoE+ необходима и на строне потребителя.
Очень хорошее описание стандарта PoE+ есть по этой ссылке, на русском языке и довольно понятно.
Все что я написал выше, определяет по сути среду передачи, т.е. что, как и через что передаем, в данном случае речь идет конечно о питании, а не о данных.
Но на самом деле PoE это не просто — подал питание в кабель и все заработало, ситуация несколько сложнее и об этом я расскажу ниже, а пока перейду к практической части обзора, т.е. коммутатору который имеет функцию PoE.
Меня часто спрашивают — подскажи где лучше купить камеры на али. Вот как раз в этом обзоре товар из магазина, где я беру камеры постоянно и за все время была только одна проблема, вместо двух камер прислали одну (я заказываю попарно, чтобы не пугать таможню). Так я еще до распаковки посылки написал продавцу, мол проблема. В ответ он попросил номер заказа, и через час ответил что мол да, есть такое дело, вам лучше деньги вернуть или недостающий товар отправить?
Второй раз была даже не столько проблема, сколько мелкий нюанс. Я оплатил заказ, но продавец не отсылает и не отсылает. В итоге заказ закрылся автоматически до отправки, деньги вернулись автоматом.
Пишу — мол что за ерунда. Мне отвечают — была заминка с товаром на складе (бывает), отправить можем через 2 дня.
Я — ок, но покупал с купоном и была скидка в сумме на 4 бакса + почти доллар потерял на транзакции денег. Можете компенсировать мои убытки? В ответ — нет проблем, заказывайте но не оплачивайте, компенсируем. И действительно, через 10 минут после заказа мне скинули цену.
И так, получил я коммутатор, упакован был довольно неплохо, хотя в отзывах к заказу была жалоба на недостаточное качество упаковки, но как по мне, то все отлично. Сам коммутатор упакован в картонную коробку + еще общая коробка 1 в 1 по размеру первой. Постоянно у данного продавца встречаю что наружная коробка подобрана так, что упаковка товара внутри не болтается.
В комплект поставки входит:
1. Коммутатор
2. Кабель питания
3. Крепеж
4. Инструкция и гарантийный талон.
1. Инструкция полностью на китайском, расписано подключение, а также приведены все варианты выпускаемых коммутаторов и их условные обозначения у производителя.
2. Кабель питания самый обычный, знакомый любому компьютерщику. Качество среднее, кабель тонкий, но с тем что потребление у устройства низкое, то вполне пойдет.
3, 4. Также дали 5 винтиков и пару крепежных «ушек», за которые можно прикрутить коммутатор в стойку. На самом деле винтов надо 4, пятый является запасным.
В описании заявлена поддержка (ieee802.3af) Макс. 15.4 Вт/ (ieee802.3at) Макс. 30 Вт на 1 порт, но при этом максимальная потребляемая мощность 150 Ватт, насколько я понимаю, это максимальная мощность от сети, а не по выходам.
Сам по себе коммутатор выглядит вполне стандартно, прямоугольная металлическая коробочка с кучей разъемов.
Ширина передней панели 220мм, что в комплекте с «ушками» позволяет его установить в 10 дюймов стойку.
► Расширенная версия обзора доступна на сайте MYSKU.ru
Что можно сказать по обозреваемому коммутатору.
К работе особых нареканий нет, работает стабильно, для простых решений вполне подходит, хотя и с некоторыми оговорками.
Снимать больше чем 10 Ватт на порт не рекомендую, будет перегреваться. Расстроило то, что не умеет питать нагрузку по четырем парам, но радует что питает по информационным, в таком варианте при необходимости можно по одному кабелю передать сигнал от двух устройств сразу.
Есть переключатель, который снижает скорость на РоЕ портах до 10 Мбит, тем самым увеличивая возможную длину кабеля к оборудованию.
Нарекание в плане безопасности, нет изолятора над блоком питания.
На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен, а я как обычно буду рад вопросам и просто комментариям по теме.