Przeskocz do treści Przeskocz do menu

Większa moc i większa oszczędność – ogromny potencjał nowego standardu PoE

Kalendarz

Większa moc i większa oszczędność – ogromny potencjał nowego standardu PoE

Większa moc i większa oszczędność – ogromny potencjał nowego standardu PoE

W 2003 światło dzienne ukazało PoE – technologia, który zrewolucjonizowała światowy rynek sieciowy. Umożliwienie jednoczesnego dostarczania zasilania i danych do urządzeń IP jednym kablem było przełomem, który stanowił znakomite rozwiązanie: zmniejszał koszty wdrożenia i okablowania, zapewniał też większą niezawodność. Jednak wraz z rozwojem technologii, coraz większym zapotrzebowaniem na moc i większe prędkości transmisji danych, standardy IEEE 802.3af i at przestały zaspokajać wymagania stawiane przez coraz bardziej zaawansowane urządzenia, protokoły czy standardy… Stąd zaistniała potrzeba nowej generacji PoE. To była zmiana, na którą czekała cała branża. Mowa o standardzie IEEE 802.3bt, który nie tylko otworzył nowe możliwości poprzez wprowadzanie nowych funkcji, ale również udoskonalił te już istniejące.

Po pierwsze oszczędność…

Pierwszą zmianą była krótsza sygnatura utrzymania zasilania. Sygnatura utrzymania zasilania (ang. MPS – Maintain Power Signature) jest minimalnym zużyciem energii przez urządzenie zasilane (ang. PD –  Powered Device), które zapewnia jego działanie i zapobiega jego odłączeniu przez urządzenie zasilające (ang. PSE – Power Sourcing Equipment). 

Skrócenie cyklu pracy i czasu generowania sygnatury, pozwoliło osiągnąć znacznie mniejszy pobór mocy w stanie czuwania. W porównaniu do IEEE 802.3af i at, standard bt zmniejsza 10-krotne minimalny poboru mocy w trybie standby. Takie rozwiązanie daje największe oszczędności w branżach wykorzystujących CCTV (np. monitoringu obiektów chronionych, ochrony granic) czy IoT, gdzie ciągła praca urządzeń nie jest wymagana dzięki sensorom czy triggerom reagującym na zdarzenia.

To samo PSE, większa liczba PD?

Drugą nowością była automatyczna klasyfikacja (ang. Autoclass). Funkcja ta pozwala na optymalizację mocy dostarczanej urządzeniu zasilającemu poprzez określenie strat na kablu Ethernetowym i zużycie energii urządzenia brzegowego. Z kolei te dane przekładane są przez PSE na korekcję wartości mocy zasilania (często zawyżanej przez producentów) urządzenia podłączonego. Dzięki takiemu rozwiązaniu, to samo urządzenie zasilające jest w stanie zasilać większa ilość PD.

Więcej możliwości

Kolejnym dodatkiem do standardu była obsługa jedno- i dwusygnaturowych urządzeń zasilanych. Urządzenia zasilane jedno- i dwusygnaturowe (ang. Single-signature & Dual-signature Powered Device) różnią się od siebie topologią. Para urządzeń pierwszego typu dzieli ze sobą identyczne sygnatury detekcji, klasyfikacji i utrzymania zasilania. Jest to zwykle stosowane w przypadku aplikacji z jednym obciążeniem. Z kolei para urządzeń dwusygnaturowych posiada te same sygnatury co powyżej, z tą różnicą, że od siebie niezależne, co jest idealnym rozwiązaniem dla aplikacji wymagających wiele obciążeń, np. system kamer z wentylatorem lub grzałką.

To co się liczy, to moc

Niewątpliwie największą zaletą, dzięki której IEEE 802.3bt zyskał swoją ogromną popularność, są wyższe parametry zasilania. W najnowszym standardzie PoE, maksymalną mocą dostarczaną przez urządzenia zasilające jest 90W, a moc odbieraną przez urządzenia brzegowe jest 71,3W. Taki spadek mocy wynika z maksymalnych strat (około 19W) na całej maksymalnej długości kabla (według standardu Ethernet wynoszącej 100m). Pomimo tego, standard IEEE802.3bt wciąż oferuje prawie 3-krotnie większą moc w porównaniu do standardu at. A to nie jest szczyt jego możliwości! W przypadku zmniejszenia odległości pomiędzy urządzeniami poniżej 100m, PD jest w stanie otrzymywać moc większą niż 71,3W, a przy bardzo małych odległościach, nawet moc bliską 90W!

Małe-wielkie zmiany

Zmianą wartą uwagi jest zwiększenie przepustowości łącza. Najnowszy standard PoE wprowadził obsługę prędkości transmisji do 10Gb/s w przypadku połączenia urządzeń IP przewodem Cat5e, co przy coraz większej ilości przesyłanych danych (np. coraz lepsza jakość obrazu z kamer) może mieć duże znaczenie.

Wraz z wprowadzeniem standardu IEEE 802.3bt zmieniły się również zasady PSE w zakresie klasyfikacji. Wynikiem czego stał się obowiązek wykorzystania protokołu LLDP. Protokół przeszedł również zmiany, dzięki czemu umożliwia wymianę masy informacji takich jak zdolność PD, autoklasy, maksymalna moc PSE, czasowe wyłączenia PD, napięcie, prąd, moc, energia, a nawet cena energii. Ta opcja może stanowić świetne wsparcie monitorowania sieci.

Jedno ale

Oprócz niewątpliwych zalet nowego standardu, trzeba wziąć po uwagę nieuchronne konsekwencje pewnych rozwiązań.

Wprowadzenie wyższej mocy wiąże się z realnym problemem przegrzewania przewodów, co może przekładać się na pogorszenie jakości transmisji danych oraz krótszą żywotność okablowania, a w skrajnych przypadkach nawet spadek parametrów elektrycznych przewodu. Jednak ten problem częściowo rozwiązuje wykorzystanie kabli o niższej rezystancji, zastosowanie mniejszej ilości przewodów lub częściowe zasilanie PoE „po kablu”.

Podsumowanie

IEEE 802.3bt jest w tym momencie najlepszym standardem PoE, którego nowe możliwości wyzwoliły potencjał jakiego brakowało jego poprzednikom.

Zalety IEEE 802.3bt:

  • Zmniejszenie poboru mocy w trybie czuwania
  • To samo urządzenie zasilające jest w stanie obsłużyć większą liczbę urządzeń brzegowych
  • Obsługa jedno- i dwusygnaturowych urządzeń zasilanych
  • Większa moc dostarczana do PD
  • Obsługa transmisji o prędkości 10Gb/s w przypadku użycia kabli Cat5e
  • Obowiązek wykorzystania protokołu LLDP

Wady IEEE 802.3bt:

  • Możliwość przegrzewania się przewodów