PoE/PoE+ bez tajemnic

Idea rozwiązania wywodzi się z czasów, gdy wykorzystywano ją głównie do zasilania telefonów VoIP, jednak jej główny rozwój związany jest z powstawaniem sieci monitoringu IP. Przejście z kamer analogowych na wersje cyfrowe pozwoliło znacznie poprawić jakość obrazu, ale też spowodowało konieczność transferu dużych ilości danych za pomocą transmisji sieciowej.

Naturalnym tego następstwem stał się pomysł transmisji danych i energii jednym przewodem. Pozwoliło to na lokalizacje kamer w trudno dostępnych miejscach bez infrastruktury elektrycznej. Należy przy tym zwrócić uwagę na to, że standard ten określa sposób komunikacji i wykrywania, z jakiego typu urządzeniem odbiorczym łączy się nadajnik. Zabezpiecza to przed uszkodzeniem urządzeń niezgodnych z technologią oraz gwarantuje dopasowanie mocy w zależności od tego, czy podłączone zostało urządzenie PoE, czy PoE+.

STANDARDY I URZĄDZENIA W SIECIACH POE/POE+

Na ofertę produktów wspierających wyżej wymienioną technologię składają się zarówno nadajniki (Power Sourcing Equipment, PSE) oraz odbiorniki energii (Powered Devices, PD). Do pierwszych zaliczyć możemy switche, zarówno w wersji zarządzalnej jak i niezarządzalnej, media konwertery, splitery oraz injektory.

Pierwsze z nich, czyli przełączniki sieciowe, używane są zarówno do budowania całej struktury sieci, jak i po prostu w celu zasilania urządzeń końcowych. Wszystko zależy od wielkości infrastruktury. Switche zarządzalne stanowią znakomity wybór, jeśli naszym priorytetem jest niezawodność. Umożliwiają tworzenie redundantnych sieci pierścieniowych, które w razie wystąpienia awarii zapewniają rekonfigurację struktury w czasie <20 ms.

Alternatywę dla powyższych stanowią wersje niezarządzalne, których niewątpliwą zaletą jest dużo niższa cena. Pomimo że nie mają one możliwości kontroli przepływu, doskonale nadają się do bezpośredniego zasilania urządzeń odbiorczych zgodnych z PoE.

Natomiast kompromisem pomiędzy obiema grupami jest rodzina przełączników ProView firmy Advantech, która oprócz przesyłania danych pozwala na realizację dodatkowych funkcji diagnostycznych w celu zdalnej analizy pracy sieci. Niemniej jednak każda z powyższych grup urządzeń zapewnia wsparcie dla szybkiej wymiany informacji zarówno przy użyciu konwencjonalnego kabla typu skrętka, jak i łącza światłowodowego.

Media konwertery wspierające PoE najbardziej przydatne okazują się w momencie, gdy mamy do czynienia z siecią pojedynczych PD rozmieszczonych na dużym obszarze. Wtedy urządzenie odbiorcze zasilane jest kablem ethernetowym, a dane wysyłane do umieszczonej z dala centrali. Sprawdza się to w przypadku przytoczonych już sieci monitoringu.

Ostatnią grupą urządzeń typu PSE są injektory i splitery. Typowym ich zastosowaniem jest modernizacja istniejących już sieci, w których infrastruktura nie wspiera omawianego standardu. W tym wypadku użytkownik nie jest skazany na wymianę wszystkich urządzeń. Injektory pozwalają na dołożenie do kabla z danymi przesyłu energii, natomiast splitery służą do rozdzielenia tych dwóch mediów w celu zasilania przyrządów niezgodnych ze standardem.

Urządzeniami odbiorczymi bywają z reguły aparaty wykorzystujące technologię VoIP lub kamery IP. O ile w przypadku pierwszych z nich pobór mocy jest dość niewielki, o tyle moduły zajmujące się nagrywaniem obrazu można podzielić na dwie kategorie. Jedna to kamery stacjonarne, które obserwują ciągle ten sam obszar.

W ich wypadku najczęściej wystarcza zasilanie z sieci PoE. Standard określa, że w takim przypadku urządzenie nie powinno pobierać więcej niż 12,95 W, co związane jest ze spadkiem napięcia na kablu o długości 100 m. Drugą grupą są kamery obrotowe lub ze wzmocnionym oświetlaczem podczerwieni. W ich wypadku konieczne zastosowanie jest PoE+, gwarantujące 25,5 W mocy.

Warto też wspomnieć o Access Pointach, czyli urządzeniach spełniających rolę punktu dostępu do sieci lokalnej lub Internetu. Te zasilane za pomocą skrętki najczęściej spotkamy w wewnętrznych bądź zewnętrznych sieciach bezprzewodowych. Urządzeniami dostarczającymi im energię są z reguły media konwertery wyposażone w łącza światłowodowe. Taka konfiguracja sprzętowa znacznie upraszcza stworzenie infrastruktury pokrywającej rozległy obszar.

GDZIE STOSUJEMY POE?

Wszędzie tam, gdzie ze względu na trudny dostęp do urządzenia odbiorczego nie mamy dostępu do sieci zasilającej. Rozwiązanie to sprawdza się idealnie w systemach bezpieczeństwa, telewizji przemysłowej CCTV, a nawet w systemach alarmowych. Tak naprawdę nie ogranicza nas ani urządzenie odbiorcze, przed którym za pomocą splitera możemy ponownie odseparować sygnał elektryczny od danych i wpiąć się do niego odpowiednią wtyczką, ani urządzenie transmitujące pakiety informacji - w tym wypadku istnieje konieczność zastosowania injectora.

ADVANTECH POE

Jeżeli zastanawiają się Państwo, gdzie znaleźć dobre rozwiązania PoE, to najlepszym przykładem jest firma Advantech posiadająca pełne spektrum urządzeń zasilających zgodnych z tym standardem. Na ofertę składają się zarówno zarządzalne, jak i niezarządzalne switche przemysłowe umożliwiające pracę nawet w trudnych warunkach temperaturowych (-40-75°C), wspominane wcześniej splitery oraz injectory.

Pomimo, że urządzenia zapewniają poziom napięcia na poziomie 44-57 V_DC, to same zasilane są od 24 do 48 V_DC. Pozwala to na instalację w miejscach wyposażonych w dowolną sieć napięcia stałego.

Przemysław Strzała
Elmark Automatyka
www.elmark.com.pl