Tunnistus
Portti syöttää matalan testijännitteen ja etsii 25 kΩ tunnistusvastusta, joka on jokaisessa PD-laitteessa. Ei tunnistetta, ei sähköä, joten tulostin tai kannettava saa siitä portista pelkkää dataa.
← Kaikki tietopankin oppaatVerkot
Power over Ethernet: yksi kaapeli datalle ja sähkölle
Kamera, tukiasema tai IP-ovipuhelin tarvitsee sekä verkon että sähkön. PoE tuo molemmat samassa Cat5e- tai Cat6-kaapelissa, joten laitepaikalle ei tarvita pistorasiaa. Oppaassa: standardit, parit, kaapeli ja tehobudjetti.
PoE syöttää laitteen samojen kahdeksan johtimen kautta, jotka kuljettavat sen verkkoliikenteen.
- Data
- Sähkö
- Data ja sähkö
- Pari ei käytössä
Power over Ethernet on IEEE-standardien perhe, joka tuo tavallisen verkkokaapelin kierrettyihin pareihin noin 48 V tasajännitteen. Syöttävää päätä kutsutaan nimellä PSE (power sourcing equipment): PoE-kytkin tai linjaan asennettu injektori. Syötettävää päätä kutsutaan nimellä PD (powered device): kamera, tukiasema, IP-ovipuhelin, kosketuspaneeli tai KNX IP -liitäntä.
Kaapeli itse ei muutu. Sähkön kuljettaa sama Cat5e tai Cat6, joka on jo vedetty laitteelle, joten paikalle ei tarvita pistorasiaa, adapteria eikä toista heikkovirtakaapelia, ja kaikki kytkimen laitteet selviävät sähkökatkosta yhden UPS:n takana.
Miten syöttö kytkeytyy päälle
PoE-portissa ei ole jännitettä ennen kuin se on varmistanut, että toisessa päässä on PoE-laite. Juuri siksi siihen voi turvallisesti kytkeä kannettavan.
Luokitus
Laite ilmoittaa kulutuksensa luokkana 0-8. Kytkin varaa juuri sen verran budjetistaan sen sijaan, että arvaisi, ja kieltäytyy portista, jos budjetti on jo käytetty.
Kytkeytyminen ja valvonta
Portti nostaa täyden jännitteen ja jatkaa linjan valvontaa. Kun laite irrotetaan, portti palaa testijännitteeseen muutamassa sadassa millisekunnissa. Type 2 ja ylöspäin osaa neuvotella tehon uudelleen myös LLDP:llä yhteyden ollessa jo pystyssä.
PoE:n kolme sukupolvea
Kaikki standardit ovat taaksepäin yhteensopivia: Type 1 -laite toimii Type 4 -portissa ja ottaa vain omansa. Teho on ilmoitettu kahdesti, koska osan siitä kuluttaa kaapeli itse.
PoE, Type 1
Ensimmäinen standardi, pienille laitteille yhä riittävä.
- Portissa15,4 W
- Laitteella12,95 W
- Jännite44-57 V
- Pareja kuormassa2 paria
- Tyypilliset laitteetIP-puhelimet, anturit, yksinkertaiset kamerat
PoE+, Type 2
Nykyinen valtavirran standardi. Useimmat kamerat ja tukiasemat olettavat sen.
- Portissa30 W
- Laitteella25,5 W
- Jännite50-57 V
- Pareja kuormassa2 paria
- Tyypilliset laitteetPTZ-kamerat, tukiasemat, ovipuhelimet
PoE++, Type 3
Neljä paria kuormassa, juuri se nostaa katon yli 30 watin.
- Portissa60 W
- Laitteella51 W
- Jännite50-57 V
- Pareja kuormassa4 paria
- Tyypilliset laitteetVideoovipuhelimet, kosketuspaneelit, pienet näytöt
PoE++, Type 4
Alueen yläpää, lähinnä näytöille ja PoE-valaistukselle.
- Portissa90 W
- Laitteella71,3 W
- Jännite52-57 V
- Pareja kuormassa4 paria
- Tyypilliset laitteetNäytöt, kevytpäätteet, PoE-valaisimet
Teholuokat
| Luokka | Varataan portissa | Käytettävissä laitteella |
|---|---|---|
| 0, luokittelematon | 15,4 W | 12,95 W |
| 1 | 4,0 W | 3,84 W |
| 2 | 7,0 W | 6,49 W |
| 3 | 15,4 W | 12,95 W |
| 4 | 30 W | 25,5 W |
| 5 | 45 W | 40 W |
| 6 | 60 W | 51 W |
| 7 | 75 W | 62 W |
| 8 | 90 W | 71,3 W |
Laite, joka ei luokittele itseään, käsitellään luokkana 0, jolloin portti varaa sille koko 15,4 W. Tiukalla budjetilla se on ero kahdeksan toimivan portin ja neljän välillä.
Mitkä parit kuljettavat sähkön
Verkkokaapelissa on neljä kierrettyä paria. Se, mitkä niistä kuljettavat sähkön, riippuu standardista, ja laitteen on hyväksyttävä kumpi tahansa tapa.
Alternative A
Sähkö kulkee datapareilla 1/2 ja 3/6 signaalin päällä. 10/100-yhteydessä kaksi muuta paria jää vapaaksi.
Näin toimivat useimmat PoE-kytkimet.
Alternative B
Sähkö kulkee pareilla 4/5 ja 7/8, jotka 10/100-yhteydessä eivät kuljeta muuta, joten data ja sähkö pysyvät fyysisesti erillään.
Tyypillistä injektoreille.
Neljä paria, 802.3bt
Sähkö kulkee kaikilla neljällä parilla yhtä aikaa. Virta johdinta kohti puolittuu ja häviöt pienenevät, ja juuri se tekee 60 ja 90 watista mahdollisia.
Pakollinen Type 3:lle ja Type 4:lle.
- Data
- Sähkö
- Data ja sähkö
- Pari ei käytössä
Gigabit-yhteydessä data kulkee joka tapauksessa kaikilla neljällä parilla ja sähkö vain summautuu niiden päälle. Piirroksissa on 10/100-tapaus, jossa kahden vaihtoehdon ero näkyy.
Cat5e, Cat6 vai Cat6a
PoE on tasavirtaa samassa kuparissa, joten lopputuloksen ratkaisevat poikkipinta ja lämpö, ei pelkkä kaistanleveys.
Cat5e
Riittää Type 1:lle ja Type 2:lle, kun johdin on umpikuparia.
- Kaista100 MHz
- JohdinAWG 24, umpijohdin
- Resistanssi≈ 9,4 Ω / 100 m
- SopiiType 1, Type 2
- Kanavan maksimi100 m
Cat6
Paksumpi AWG 23 -johdin lämpenee vähemmän ja pudottaa jännitettä vähemmän, juuri siksi se valitaan PoE:hen Cat5e:n sijaan.
- Kaista250 MHz
- JohdinAWG 23, umpijohdin
- Resistanssi≈ 7,4 Ω / 100 m
- SopiiType 1, 2 ja 3
- Kanavan maksimi100 m
Cat6a
Käyttäytyy paremmin tiiviissä nipussa ja on varmempi valinta, kun Type 4 kulkee lähes täyteen pituuteen.
- Kaista500 MHz
- JohdinAWG 23, umpijohdin
- Resistanssi≈ 7,4 Ω / 100 m
- SopiiType 1, 2, 3 ja 4
- Kanavan maksimi100 m
Mikä rikkoo PoE-linkin
- CCA-kaapeli eli kuparoitu alumiini. Resistanssi on jopa puolitoista kertaa suurempi, kuormassa se lämpenee ja laite käynnistyy uudelleen. PoE vaatii umpikuparia.
- Yli 100 m portilta laitteelle, kytkentäkaapelit mukaan lukien. Standardi antaa 90 m kiinteää kaapelia ja 10 m kytkentää, sen päälle ei jää varaa.
- Passiiviset 12 tai 24 V injektorit 802.3af- tai at-laitteella. Ne eivät tunnista mitään, joten jännite on läsnä heti, kun liitin menee sisään.
- Tiiviit niput täydellä kuormalla ilman kuormituksen alennusta. Sata kaapelia samassa kourussa lämmittää toisiaan, ja kuparin resistanssi kasvaa lämpötilan myötä.
- Verkkokaapeli samassa kourussa 230 voltin kanssa ilman välilevyä, tämä on asennussääntö eikä PoE:n erikoisuus.
Mikä pitää linkin vakaana
- Umpikuparinen Cat6 oletuksena uuteen asennukseen, Cat6a siellä, missä Type 3 tai Type 4 kulkee lähes täyteen pituuteen.
- 20-30 prosenttia kytkimen budjetista vapaana, jottei yksi lisätty kamera sammuta porttia.
- Valmis kanava sertifioitu, resistanssin epätasapaino mukaan lukien, ei pelkkä johdinkartta.
- PoE-kytkin UPS:n takana, jolloin sähkökatkosta selviävät kaikki sen laitteet.
- Ylijännitesuoja jokaiselle linjalle, joka lähtee rakennuksesta ulos, ennen kaikkea ulkokameralle.
Kytkin, injektori vai splitteri
Kaksi tapaa tuoda sähkö linjaan ja yksi tapa ottaa se takaisin pois laitteelle, jossa ei ole PoE-tuloa.
PoE-kytkin, endspan
Syöttö on rakennettu porttiin. Yksi laite räkissä, yksi budjetti ja porttikohtainen hallinta kytkimen käyttöliittymästä.
Milloin valitaKaikki yli kahden syötettävän laitteen kohdalla.
Injektori, midspan
Asettuu tavallisen kytkimen ja laitteen väliin ja lisää sähkön pistorasiasta. Halpa ja nopea, kun olemassa olevaan kytkimeen pitää liittää yksi kamera.
Milloin valitaYksi tai kaksi laitetta tai kytkin, jota ei voi vaihtaa.
Splitteri
Käänteinen tehtävä: ottaa PoE-linkin ja antaa laitteelle tavallisen verkkoportin sekä 12 tai 5 V lähdön.
Milloin valitaLaite ilman PoE-tuloa on paikassa, jossa ei ole pistorasiaa.
Tehobudjetin mitoitus
Kytkimellä on sekä kokonaisbudjetti että porttikohtainen raja, ja ensin loppuu kokonaisbudjetti. Esimerkkilaskelma talolle, jossa on kameroita ja tukiasemia:
| Laite | Kpl | Per laite | Yhteensä |
|---|---|---|---|
| Ulkokamerat lämmityksellä, Type 2 | 6 | 25 W | 150 W |
| Sisäkamerat, Type 1 | 8 | 8 W | 64 W |
| Wi-Fi-tukiasemat, Type 2 | 4 | 20 W | 80 W |
| Videoovipuhelin, Type 3 | 1 | 45 W | 45 W |
| KNX IP -liitäntä ja IP-ovipuhelin, Type 1 | 2 | 6 W | 12 W |
| Kytketty kuorma | 351 W | ||
Sitten lisätään varaa
351 watin kuorma vaatii noin 450-500 watin kytkimen, ei 370 watin. Vara kattaa kaapelin häviöt, kameroiden lämmitykset, jotka kytkeytyvät vain talvella, ja laitteen, jonka joku lisää kahden vuoden päästä. Tarkista myös porttikohtainen raja: 500 watin kytkin, joka antaa 30 W porttia kohti, ei silti syötä 60 watin paneelia.
Suunnitteletko älykodin verkkoa?
Mitoitamme kaapeloinnin, kytkimen ja tehobudjetin yhdessä KNX:n ja valaistuksen kanssa, jolloin räkki suunnitellaan kerran eikä kolmesti.
Työkalut projektiisi
BudjettilaskuriArvioi KNX-järjestelmän kustannus asuin- ja liiketilaprojekteihin.Koe KNXSimuloitu koti, jossa valaistus, ilmasto, varjostus ja tilanteet toimivat yhdessä.KaapelointikaavioVuorovaikutteinen kaavio: mikä kaapeli tuo virran, mikä käskyt.TietopankkiInsinöörimuistiinpanoja KNX:stä, ETS:stä, kaapeloinnista ja käyttöönotosta.