Doradztwo techniczne

Power over Ethernet stało się jednym z kluczowych elementów infrastruktury przemysłowej i budynkowej, umożliwiając jednoczesne przesyłanie danych i zasilania jednym przewodem Ethernet. W dobie rozwoju IIoT, systemów wizyjnych, punktów dostępowych Wi-Fi 6/6E oraz urządzeń edge computing, rosnące zapotrzebowanie na moc sprawiło, że standard PoE przeszedł kilka istotnych ewolucji. Poniżej przedstawiamy rozwój technologii oraz różnice pomiędzy poszczególnymi standardami.

Technologia Power Over Ethernet została opracowana przez firmę Cisco w 2000 roku w trakcie prac nad nowo powstającym systemem VoIP. Pomysł przesyłania zasilania poprzez kable Ethernet szybko zyskał dużą popularność i w 2003 roku opracowano pierwszy standard IEEE 802.3af. Początkowo switche PoE zaprojektowane były do zasilania urządzeń o małym poborze mocy do 15,4W przy napięciu z zakresu 44-57V. Dla telefonów IP i punktów dostępowych WiFi było to w zupełności wystarczające.

Bardzo szybko okazało się, że technologia ta jest również bardzo użyteczna dla kamer IP. O ile zwykła kamera IP nie potrzebuje więcej niż 7W to w przypadku kamer obrotowych z wbudowaną grzałką zaczęło brakować mocy. W 2009 roku z odsieczą przyszedł standard PoE+ czyli IEEE 802.3at, który oferował do 30W na każdym porcie. Dzięki temu, że 802.3at jest kompatybilny z 802.3af; przejście na nowy standard odbyło się bardzo płynnie, często w sposób niezauważalny dla laików.

Ciągły rozwój – powstanie PoE++

W trakcie negocjacji pomiędzy urządzeniami PSE i PD pojawił się dodatkowy, czwarty poziom klasy mocy, negocjowany przez sygnaturę. Warto również zwrócić uwagę na wyższy poziom napięcia 50-57V dla PoE+. Wraz z nadejściem idei IoT czyli Internet of Things pojawiły się pomysły zastosowania PoE w kolejnych urządzeniach. Dotyczy to komputerów przenośnych lub telewizji hotelowej. W takich zastosowaniach 30W to zdecydowanie za mało; dlatego w 2018 roku nastąpiła kolejna iteracja w rozwoju i powstało PoE++, czyli IEEE 802.3bt.

PoE++ występuje w dwóch odmianach: Typ 3 do 60W na port i Typ 4 do 100W na port. 802.3bt Typ 3, podobnie jak 802.3at, oferuje prąd maksymalny do 600 mA na parę. Podstawowa różnica to użycie wszystkich 4 par skrętki w celu uzyskania 60W. 802.3bt Typ 3 nadal obsługuje tryby A i B. W przypadku standardu IEEE 802.3bt Typ 4 maksymalny prąd został zwiększony do 960 mA na parę, a konwerter musi pracować w trybie 4 parowym, aby wystawić 100W na porcie Ethernet.

W przypadku PoE++  wyraźnie widać, że zbliżamy się do parametrów granicznych skrętki miedzianej, szczególnie pod względem prądu i generowanego ciepła. Urządzenia różnią się nie tylko dostępnym budżetem mocy, ale również zakresem napięć i ilością wykorzystanych par skrętki. Przy wyborze switcha PoE trzeba poświęcić więcej uwagi na to, jakie są wymagania urządzeń PoE PD. A także  co dokładnie oferuje switch Ethernet. W razie potrzeby nasi specjaliści z CSI S.A., we współpracy z firmą Antaira, chętnie pomogą dobrać odpowiedni sprzęt dla aplikacji.

Przy projektowaniu infrastruktury PoE należy uwzględnić nie tylko maksymalną moc na port, ale również całkowity budżet mocy switcha, temperaturę pracy, długość okablowania oraz klasę zasilanych urządzeń (PD). W zastosowaniach przemysłowych istotne jest także wsparcie dla redundantnego zasilania oraz szerokiego zakresu temperatur. CSI S.A. wspiera klientów w analizie wymagań energetycznych i doborze odpowiednich przełączników PoE do aplikacji przemysłowych.