Power Over Ethernet – Wikipedia

Le Alimentation via Ethernet , Anglais Power sur Ethernet ( Poe ), Décrit le processus avec lequel les appareils compatibles avec le réseau peuvent être fournis avec l’électricité via le câble Ethernet à huit genou. En plus des variantes compatibles à la baisse, chaque variante compatible en bas à down -down, certains processus propriétaires et des variantes passives simples existent.

Avantage principal Poe C’est que vous pouvez enregistrer un câble d’alimentation et donc également installer des dispositifs compatibles Ethernet dans des zones difficiles d’accès ou dans des zones où de nombreux câbles interféreraient. L’alimentation de l’appareil n’a pas à être fournie séparément avec un câble d’alimentation et une alimentation ou une batterie. Au lieu de cela, l’appareil obtient l’énergie via le réseau de données. En plus des signaux de données, l’électricité supplémentaire doit être introduite dans la ligne de données – principalement dans un point central, dans le distributeur de réseau. D’une part, les coûts d’installation peuvent être économisés d’une part, d’autre part, l’utilisation facile à la mise en œuvre d’une alimentation sans interruption (USV) peut augmenter la sécurité des défaillances des appareils connectés.

Poe est utilisé par les appareils réseau qui ont besoin de peu de puissance. Il est généralement utilisé sur les téléphones IP, les petits concentrateurs, les caméras, les petits serveurs ou les périphériques de transmission sans fil tels que les points d’accès WLAN ou les appareils Bluetooth.

La résistance au courant plus élevée présente le câblage de données avec de nouveaux défis: où plus d’électricité circule, la résistance génère plus de chaleur. Les câbles plus chauds amortissent la transmission des données plus qu’auparavant. Cela peut conduire à un signal pas assez pour accéder au destinataire et la transmission des données devient impossible. Cet effet doit être pris en compte lors de la planification d’un nouveau câblage LAN compatible POE. La longueur de transmission maximale doit être adaptée et raccourcie dans les conditions de température.

Les conceptions standard pertinentes ISO / IEC TR 29125 et CENELEC EN 50174-99-1 décrivent l’augmentation de la température dans le faisceau de câbles lors de l’utilisation de PoE. Une distinction est faite entre deux actions:

1. Réchauffement de l’intérieur d’un paquet à l’extérieur
2. Chauffage de l’ensemble du câble de l’extérieur vers la température ambiante.

La deuxième partie dépend principalement des conditions d’installation du faisceau de câble. L’augmentation de la température dans le faisceau du câble, en revanche, ne dépend que de la construction du câble. Dans le cas des câbles blindés, le métal d’écran aide à transporter la chaleur de l’intérieur du faisceau. Avec un câble U / UTP typique, le réchauffement lié au POE augmente d’un facteur de 5, tandis qu’un câble blindé a un facteur de 2,5 à 3 selon la conception. Dans un faisceau avec des câbles U / UTP, une augmentation de la température est créée deux fois qu’avec un faisceau comparable avec des câbles S / FTP.

Lors de l’interprétation des réseaux pour les applications PoE, la chute de tension dépend de la longueur du câble de la paire torsadé (également comme Tension inscrit). Les câbles avec une section transversale de plus grande ligne sont avantageuses en raison des plus petites résistances. Le codage des sections transversales du conducteur est i. d. R. par un nom selon la jauge de fil américaine sur les câbles du réseau. Il existe des valeurs habituelles – en fonction de la catégorie:

• Cat 5 / 5E: AWG 24 (cela correspond à Ø 0,51 mm ou une zone de section croisée de 0,21 mm²)
• Chat 6 _UN / 6a: AWG 23 (cela correspond à Ø 0,57 mm ou une zone de section croisée de 0,26 mm²)
• Cat 7/7 _UN : AWG 22 (cela correspond à Ø 0,64 mm ou une zone de section croisée de 0,33 mm²)

À partir de cela, la chute de tension peut être calculée (en tenant compte et en retour), peut-être à l’aide d’outils en ligne. ^[d’abord] Si vous considérez la quantité autorisée des déchets de tension, vous pouvez vous orienter vers les spécifications de la chute de tension dans les systèmes d’éclairage à petite tension. Selon DIN VDE 0100-715, la chute de tension entre le transformateur et le luminaire installé à la plus grande distance n’a pas encore été dépassée 5% de la tension nominale du système de petite tension. C’est relativement peu (seulement 2,4 V à 48 V). Cependant, la norme était destinée aux lampes lumineuses halogènes à petite tension (qui ne produisent que 85% de la luminosité dans 95% de la tension nominale).

Les pertes de gestion jouent un rôle, en particulier en ce qui concerne une alimentation efficace pour les petits appareils connectés. Une étude suisse est arrivée à la conclusion en 2005 que Poe est la solution énergétiquement moins chère jusqu’à environ 8 à 9 watts jusqu’à environ 8 à 9 watts par rapport à des alimentations de commutation décentralisées très efficaces. Plus la longueur de transmission est courte, plus la solution POE est efficace que les pertes de câbles dominent. ^[2]

Dans le sens plus étroit, Poe est l’une des normes IEE 802.3 aujourd’hui. Le premier était en juin 2003 Clause 33 „Power DTE sur MDI” dans IEEE 802.3af-2003 avec jusqu’à 12,95 W sur l’appareil. Cela a été fait pour la première fois par IEEE 802.3at-2009 ^[3] Étendu en termes de performances – également avant la normalisation comme Poe + ou PoE plus connu -, ce qui a augmenté la sortie maximale à 25,5 W. Enfin, IEEE a suivi le 802.3BT-2018 Clause 145 «Pouvoir sur Ethernet» (aussi 4ppoe ) Avec maintenant jusqu’à 71,3 watts, la transmission simultanée d’énergie sur les quatre paires de câbles et l’extension à 2,5 gbases-T, 5gbase-T et 10gbase-T.

Avant les variantes IEEE-802.3, il y avait déjà des implémentations spécifiques au fabricant, qui sont également sous le nom Power sur Ethernet ont été échangés. Il existe également des variantes propriétaires.

La norme divise les appareils impliqués en fournisseurs d’énergie ( Équipement d’alimentation , Pse) et les consommateurs ( Dispositifs alimentés , Pd). La tension d’alimentation est de 48 V, la consommation de courant maximale des dispositifs d’extrémité 350 Ma (802.3af, type 1) ou 600 mA (802.3at, type 2) en fonctionnement continu (brièvement 400 Ma est autorisé lors de l’allumage). La sortie maximale est de 15,4 watts. La norme AF suppose qu’après les pertes de ligne, 12,95 watts peuvent rester ou être utilisés afin de ne pas dépasser la sortie maximale. ^[4] Les paires de fil libre dans le câble Ethernet sont souvent utilisées pour la transmission d’énergie. Si cela n’est pas possible (car par exemple le RNIS est guidé sur la ligne ou chez Gigabit Ethernet), les veines de pointe peuvent également être utilisées. Les lignes de données découplées à l’aide de la transmission sont sans PoE DC, de sorte que la tension CC peut être obstruée et découplée (“mise sous le signal”) sans déranger la transmission des données. Le mode respectif est déterminé par le PSE, les consommateurs doivent prendre en charge les deux modes de fonctionnement; Les consommateurs qui ne prennent en charge qu’un seul mode de fonctionnement ne sont pas autorisés.

L’organisation standard IEEE a encore augmenté le service d’approvisionnement transférable et prend désormais également en charge 10 gbases-T. L’IEEE 802.3BT-2018 standard (également 4ppoe ) fournit cinq nouveaux niveaux de performance de 40 W (classe 5) sur deux paires de câbles jusqu’à 100 W (classe 8+) sur les quatre paires de leadership. Jusqu’à 960 milliammes coulent sur chaque paire de veines. ^[5] Cela permet de nouvelles applications, par exemple le fonctionnement d’antennes WLAN puissantes et de caméras de surveillance.

Le défi pour les fabricants de solutions PoE propriétaires dans le passé a consisté à éviter les dommages aux dispositifs finaux non compatibles avec les Poen. Bien que les veines 4, 5, 7 et 8 ne soient pas utilisées pour 10 Base-T et 100 Base-Tx, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de cartes réseau ou similaires où les broches correspondantes sont contactées. S’il y a accidentellement Power sur Ethernet Si vous êtes inquiet, cela peut entraîner des dommages irréparables à l’appareil. 802.3af résout ce problème avec un AS Découverte de puissance résistive procédure désignée. Ici, le fournisseur d’énergie place initialement une tension minimale sur les veines, avec laquelle aucun appareil ne peut normalement être endommagé. Il reconnaît si et où le consommateur d’énergie a une résistance de dégradation de 25 kΩ et est donc compatible avec le poète. Le consommateur est ensuite fourni avec une faible performance et doit désormais signaler lequel des quatre classes de performance définis dans la norme. Ce n’est qu’alors que l’appareil reçoit la pleine puissance et peut démarrer l’opération.

Comparaison des normes POE ^[6]

IEEE-standard	Personnes (802.3af-2003)	PoE Plus (802.3at-2009)	4 -lers (802.3bt-2018)
Tension de sortie en V (DC)	36–57	42,5–57	42,5–57
Opérations de courant de sortie dans MA (DC)	350	600	2 × 960
Démarrer le mode de démarrage actuel dans MA (DC)	400	400	?
Performance de l’approvisionnement (pse) en w	Max. 15,4	Max. 30	45; 60; 75; 90
Performances sur le dispositif de fin (PD) en w	Max. 12,95	Max. 25,5	40; 51; 62; 71
Classe PSE	d’abord; 2; 3	4	5; 6; 7; 8
Dispositifs finaux pris en charge (type PD)	d’abord	1 et 2	d’abord; 2; 3; 4
Paires de fils usagés	2	2	2 et 4

Flux de performance [ Modifier | Modifier le texte source ]]

L’alimentation des performances pour les appareils (PD) à fournir peut être utilisée par So-called Endspan-Devices (z. B. commutateurs) oder Dispositifs mi-span (Unités entre le commutateur et le périphérique final).

Les centres ou les injecteurs dits de PoE, qui fournissent de l’électricité aux fils respectifs, sont principalement utilisés comme dispositifs intermédiaires. En raison de l’exigence d’espace supplémentaire et du câble de correctif supplémentaire dans les armoires de distribution requises Patchpanels (Champs de distribution, panneau de patch PoE) disponible qui livre l’électricité. Ceux-ci remplacent les panneaux de correctifs conventionnels et ne prouvent donc aucun espace supplémentaire dans les armoires de distribution. Les ports individuels peuvent être définis en termes d’électricité ou d’électricité dans ces champs de distributeurs au moyen d’un logiciel de gestion correspondant.

Étapes d’activation à Poe [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Marcher	action	Plage de tension autorisée Nach 802.3af
Détection	Déterminer si le dispositif final a une résistance dans la plage de 19 à 26,5 kΩ	0 2,7–10,1 V
classification	Mesure de la valeur de résistance exacte pour déterminer la classe de performance	14,5–20,5 V
Commencez	Activer l’alimentation réelle	0,00 > 42 , 0 DANS
Affaires normales. Affaires comme d’habitude	Alimentation en mode alimentation	36 , 0 –57 , 0 DANS

Cours de performance disponibles et signature de classification [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Classe	Alimentation disponible sur l’appareil fourni	Signature de classification
0	0 0,44–12,96	0 0 à 0 4 et
d’abord	0 0,44– 0 3,84 W	0 9 à 12 mA
2	0 3,84– 0 6,49	17 à 20 mA
3	0 6,49–12,95	26 à 30 mA
4	12,95-25,50 W (Nur 802.3at / Typ 2) [7]	36 à 44 Ma

caractéristiques générales [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Normes

• 802.3 AF: câble de paire torsadé de Cat-3 (également câble UTP), max. 20 Ω par paire de ligne ^[8]
• 802.3 AT: Câble de paire torsadé de Cat-5 (également UTP), max. 12,5 Ω par paire de ligne
• 802.3 bt: câble de paire torsadé de Cat-5, max. 12,5 Ω par paire de câbles ou 6,25 Ω pour deux paires à 4ppoe

Performance

La tension soumise se situe entre 44 V et 54 V (généralement 48 V), la puissance jusqu’à 15,4 W (divisée en 4 classes, 802.3af) ou 25,50 W (5 classes, 802.3at) ou 71 W (divisée en trois classes, 802.3BT) pour la longueur du câble jusqu’à 100 m.

Effet / efficacité

En raison des petites sections transversales du conducteur, les grandes longueurs de ligne et la faible tension du système, une perte de puissance significative dans la gestion crée, qui v. un. Dans la classe 4, la PD conduit à une mauvaise efficacité du système.

Exemple: Dans la classe 4, 25,5 W peut être retiré du PD, la ligne peut avoir une résistance de boucle jusqu’à 12 Ω à 100 m de long et un courant maximal de 0,6 A est autorisé. Cela crée jusqu’à 4,32 W de perte de perte dans le câble, ce qui correspond à une efficacité d’environ 86%. Les pertes dans les alimentations de PSE et de PD sont ajoutées.

Au total, l’efficacité de moins de 70% n’est pas inhabituelle.

Variantes de la transmission d’énergie

• Fashion A, également appelé puissance fantôme: l’électricité est transmise via les paires de données utilisées par 10 Base-T et 100 Base-Tx. Pour les transformateurs, le centre est requis, car la tension CC est alimentée par rapport au circuit fantôme, ce qui signifie que les données transmises différentiellement sont découplées à partir de la tension CC et changeant de flux.
• MODE B: L’électricité est transmise via les paires de données non utilisées par 10 Base-T et 100Base-TX, c’est pourquoi celle-ci est également appelée un flux de paire de rechange. Pour les transferts existants, la poignée moyenne est requise (c’est toujours le cas avec 1000Base-T et plus rapidement) ou les lignes sont utilisées directement (pas à 1000Base-T et plus rapide).
• Mode à 4 paires: L’électricité est transmise en même temps via les couples utilisés par la mode A et le mode B.

Variantes de l’approvisionnement énergétique

• Span final (fourniture directe par Poe-Switch)
• Midspan (fourniture via des sources intermédiaires, exemple: injecteur Poe)

Connecteur [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Abréviations: DC = DC, TX = Envoyer des données, RX = Recevoir des données

Une tension d’alimentation fixe est fournie en permanence dans les systèmes passifs. Il n’y a pas d’examen si le périphérique connecté convient ou de la puissance dont il a besoin. Une connexion à des dispositifs non compatibles avec l’occupation, la tension et les performances respectives peuvent entraîner des dommages à l’appareil, à l’alimentation ou au câblage.

Il existe des adaptateurs simples qui classent l’alimentation des lignes 4–5 et 7–8 inutilisées à 10 base-T et 100 Base-T; Ces adaptateurs ne sont pas compatibles avec 1000 bases T et plus rapidement.

1. ↑ Le calcul de la ligne: tension en ligne, consulté le 29 octobre 2018
2. ↑ Maisons d’Aois: Alimentation efficace en utilisant la puissance sur Ethernet (POE) . Mars 2005 ( https://nanopdf.com/downloadfile/poe-bundesamt-fr-ennergie-bfe_pdf nanopdf.com [consulté le 28 août 2019] au nom du Federal Office of Energy (CH)).
3. ↑ https://ieexplore.ieee.org/xpl/mostrecentissue.jsp?punumber=7428774 , IEEE 802.3AT-2009 Clause 33, technologie de l’information – Partie 3: Sentez l’accès multiple du transporteur avec la méthode d’accès à la détection de collision et les spécifications de la couche physique – Amendement 3: puissance du terminal de données via l’amélioration de l’interface dépendante du support.
4. ↑ Dans le type 1, le câble ne doit pas offrir plus de 20 Ω de résistance, avec un maximum de 12 Ω.
5. ↑ IEEE P802.3BT Power DTE via MDI sur le groupe de travail à 4 paires. 29 mars 2016, Consulté le 3 août 2016 . Modèle: cite web / temporaire
6. ↑ Roland Dold: Pouvoir technologique clé sur Ethernet (POE) . Dans: Praticien de l’électricité . Groupe 71 , Non. douzième . Berlin décembre 2017, S. 996–999 ( Elektropraktiker.de [PDF; 1.1 Mb ; Consulté le 31 octobre 2018] (en partie disponible librement)).
7. ↑ IEEE 802.3at, tableau 33-18 limites d’alimentation PD
8. ↑ Clause IEEE 802.3 33.1.4 Paramètres du système Type1 et Type2
9. ↑ IEEE 802.3 Tableau 33-2