Меню

Подаем напряжение по витой паре

PoE — питаемся по витой паре

Проводные локальные сети не спешат сдавать позиции даже несмотря на повсеместное распространение Wi-Fi. Подключение с помощью витой пары все еще надежнее беспроводного во многих аспектах. Системы видеонаблюдения, IP-телефоны, индустриальные локальные сети, и локальные сети предприятий — во всех этих случаях использование беспроводной связи нежелательно. Передача электрической энергии по витой паре (PoE — «Power over Ethernet») позволяет немного сократить расходы на построение такой сети, снимая необходимость оснащения розеткой 220В каждой точки подключения сетевого устройства.

Преимущества и недостатки

Оборудование с поддержкой PoE (концентраторы и конечные устройства) стоит дороже обычного, поэтому в некоторых случаях особой экономии не будет. Например, при построении сети IP-телефонии — как правило, в точках установки телефонов розетки уже есть. Но выгода от использования PoE может быть не только экономической.

Подключение устройств через PoE безопаснее, так как питание по витой паре стабилизировано и не зависит от помех в сети 220В. А еще с помощью PoE можно очень просто обеспечить все устройства сети гарантированным питанием — для этого всего лишь надо запитать с ИБП базовый концентратор сети (разумеется, и у него, и у сетевых устройств должна быть поддержка PoE).

PoE обеспечивает централизованное управление и контроль всех устройств сети: включение/выключение каждого отдельного устройства (в том числе автоматическое), ведение учета потребленной каждым устройством электроэнергии; интерфейс PoE-концентраторов обычно также позволяет определять режим работы отдельных устройств и своевременно обнаруживать поломки.

Подключение с использованием PoE выглядит эстетически совершеннее — меньше розеток, меньше проводов.

К недостаткам устройств с PoE (кроме уже упомянутой высокой цены) можно отнести ограниченную электрическую мощность и повышенный уровень энергопотерь: сечение жилы витой пары невелико, поэтому в ней возрастает сопротивление и падает напряжение. Кроме того, из-за большей мощности концентратора с поддержкой PoE, ему потребуется более мощный (и дорогой) ИБП.

Как это работает?

PoE-устройства делятся на несколько видов:

1. Конечные источники питания (endspan) — свитчи, коммутаторы, маршрутизаторы с поддержкой PoE. При подключении к такому коммутатору сетевого устройства, оно получит питание автоматически — если, конечно, тоже поддерживает PoE.

2. Промежуточные источники питания (midspan) — адаптеры (инжекторы) PoE и блоки питания PoE. Эти устройства используются, когда нужно организовать PoE на отдельных линиях сети. Они позволяют подключать PoE-потребителей к обычным коммутаторам.

3. Сплиттеры — устройства, предназначенные для подключения к сети с PoE обычных сетевых устройств. Они разделяют (англ. «split» — разделять) поступающее по одному кабелю питание и данные, выводя их на два отдельных разъема: RJ-45 и разъем питания.

PoE-инжектор и PoE-сплиттер в паре можно использовать для передачи питания по кабелю Ethernet в обычной сети без устройств с поддержкой PoE.

4. PoE-потребители — сетевые устройства (IP-телефоны, видеокамеры, точки доступа, коммутаторы и пр.), способные получать питание по сети Ethernet.

Технология PoE использует два метода передачи данных по витой паре, называемые метод «А» и метод «В». По методу «А» питание передается по тем же проводам, что и данные (1,2,3 и 6 контакты в разъеме). По методу «В» питание передается по другим проводам — 4,5,7 и 8. В сетях 10Base-T и 100Base-TX (10 Мбит и 100 Мбит соответственно) эти провода не задействованы, что позволяет использовать для них недорогой четырехпроводной кабель. Очевидно, метод «В» с такими кабелями работать не будет.

Все PoE-потребители и сплиттеры могут работать по обоим вариантам. А вот источники питания, как правило, поддерживают только один метод.

Таким образом, если у вас сеть 10Base-T или 100Base-TX, построенная на четырехпроводном кабеле, источники питания должны поддерживать метод «А». К сожалению, определить, какой метод поддерживается источником, не так просто. Почему-то в спецификации эта особенность указывается нечасто и порой определить метод питания можно только по документации или по наклейке на корпусе. Если там указаны контакты 1-2-3-6, то питание подается по методу «А», если 4,5,7,8 — по методу «В».

Если же вы используете в ЛВС восьмипроводной кабель, о методе PoE можно не думать — на таких кабелях будет работать любое PoE-оборудование.

Читайте также:  Защита вторичных обмоток трансформаторов напряжения

У незнакомых с технологией часто возникает вопрос: не опасно ли подключать в сеть с РоЕ «обычные» устройства без поддержки РоЕ? В общем, это безопасно — инжектор подаст в кабель питание только после того, как получит ответ о поддержке протокола от питаемого устройства. Это защищает оборудование от повреждений не только когда PoE не поддерживается, но и если сетевой кабель был обжат неправильно.

Однако существует технология Passive PoE, в которой передача питания по кабелю осуществляется парой отдельных устройств — подключенный к питанию инжектор подает напряжение на свободные пары, а сплиттер снимает его и выводит на отдельный разъем (розетку), к которому уже подключается обычное сетевое оборудование.

Инжектор Passive PoE подает питание в кабель сразу после включения и, если с другой стороны кабеля подключить не сплиттер Passive PoE, а непосредственно сетевое устройство, оно может выйти из строя. Ну и ошибка при обжимке кабеля в этом случае также может привести к неприятным последствиям.

Passive PoE может упростить (и удешевить) подключение «обычных» сетевых устройств без внедрения PoE в локальную сеть, но пользоваться им следует с осторожностью. Кроме того, поскольку Passive PoE может передавать питание только по свободным парам (как метод В в РоЕ и РоЕ+), в сетях 1000Base-T его использовать нельзя.

Стандарты

PoE описан стандартом 802.3af. В настоящее время разработаны и поддерживаются многими устройствами новые стандарты — 802.3at (PoE+) и 802.3bt (PoE++). Различия стандартов приведены в таблице:

Кроме того, последний стандарт 802.3bt задействует для передачи питания все 4 пары, поэтому использовать его на кабелях с двумя парами проводов не получится.

Стандарты 802.3 частично обратно совместимы: питающее устройство 802.3bt снабдит питанием и питаемое устройство 802.3af, и 802.3at. А вот сплиттер 802.3at от инжектора 802.3af может и не заработать — производители порой реализуют обратную совместимость и для приемников, но стандарт этого не требует; кроме того, порой таковая совместимость просто невозможна — например, если сплиттер потребляет больше, чем способен выдать инжектор.

Как мы видим, PoE — это достаточно просто и безопасно, и — в некоторых случаях — может значительно упростить внедрение распределенной системы на базе сети Ethernet и снизить её стоимость. Однако при её использовании следует уделить большее время планированию системы и правильно подобрать оборудование в соответствии с требуемыми скоростями передачи данных, используемыми кабелями, потребляемой мощностью и так далее.

Источник



PoE — методы, стандарты, классы, нюансы

Power over Ethernet (PoE) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. В видеонаблюдении позволяет избавиться от необходимости проводить к камере кабель питания.
PoE работает с напряжением 48 вольт.
По умолчанию максимальное расстояние питания по PoE, равно максимальному расстоянию работы витой пары, до 100м. Но некоторое сетевое оборудование имеет специальный режим который позволяет урезать скорость на портах , но при этом увеличить расстояние до 250 метров.
Есть 4 стандарта PoE:

1) 802.3af — официальный стандарт. Обеспечивающий постоянный ток до 400 мА с номинальным напряжением 48 В через две пары проводников в четырёхпарном кабеле для обеспечения максимальной мощности 15,4 Вт.
Стандарт имеет 2 метода работы. Метод А и метод B.
Метод A — подразумевает подачу питания по проводам 1,2,3,6 в коннекторе.
Метод B — подразумевает подачу питания по проводам 4,5,7,8 в коннекторе.
Камера может уметь работать сразу в двух стандартах.
Подача питания сразу по 8ми жилам (в рамках данного стандарта) — невозможна.

Ниже приведена таблица распиновки коннектора RJ-45 по жилам стандарта PoE 802.3af для сетей 100 и 1000 Мбит\с.

2) 802.3at (он же PoE + (Plus)+) — Отличие от стандарта 802.3af только в том, что 802.3at может передавать до 30 вват, и подача питания сразу по 8ми жилам возможна, но запрещена стандартом. Обратно совместим со стандартом 802.3af.

Читайте также:  Виды работ со снятием напряжения

3) Hi PoE (а также Ultra PoE, PoE++)- Неофициальный стандарт позволяющий передавать до 60ват по всем 8ми жилам. Обратно совместим со стандартами 802.3af\at. По сути это тот же 802.3at, только с подачей питания по всем 8ми жилам.

4) 802.3bt — Официальный стандарт позволяющий передавать от 45 до 90 ват по 8ми жилам.

PoE имеет 9 классов , от нулевого до восьмого. Каждому классу соответствуют свои параметры мощности и тока. На данный момент в видеонаблюдении используются официальные классы от 0 до 4 и неофициальный HI PoE.

Описание классов приведены в таблице ниже (HI PoE здесь нет, т.к. он не является официальным стандартом):

1) Технология PoE работает ТОЛЬКО на полностью медном кабеле. Она несовместима с омеднёной витой парой. Это когда в целях удешевления, берут стальной или алюминиевый кабель и делают на нём медное напыление. Для передачи данных такой кабель подходит, а для PoE нет по следующей причине:
Данные это высокочастотный сигнал и он идёт по поверхности жилы, как раз по этому медному напылению, а ток имеет меньшую частоту и идёт через сердцевину жилы, а сталь и алюминий являются гораздо более худшим проводником чем медь, и по этому ток до подключенного устройства не доходит.

2) Класс PoE — относится к хардварной части и не может быть изменён прошивкой. Определяется по сопротивлению специального резистора на плате питания. При подключении к PoE-порту устройства, порт посылает слабый сигнал на устройство, и если получает необходимое сопротивление, то по нему определяется класс и подаётся соответствующее классу PoE напряжение. Если порт не получает в ответ необходимое сопротивление , то питание не подаётся и порт работает как обычный. По этому можно подключать в порт с PoE свитчи, компьютеры и тд. В связи с этим возможны некоторые проблемы при использовании ,например, оборудования Cisco. К примеру, мы хотим подключить 10 камер с классом PoE 3 к свитчу Cisco c мощностью PoE 100Вт. Каждая камера по факту и паспорту потребляет не более 8Вт. Но при подключении 7ой камеры у нас отключаются все камеры и не включаются пока мы не выключим 7ую камеру. Всё дело в классе питания и методе работы свитча. Большинство свитчей, подают на порт фактическое потребление камеры. Но свитчи Cisco, так не умеют, если на камере отсутствует протокол CDP или LLDP, для согласования фактического потребления, свитч резервирует на порт максимальное напряжение , доступное для класса PoE на камере. Для класса 3 это составляет 15Вт на порт и получается что 6 камер «съедают» 90Вт мощности, вместо 48Вт.

Источник

Напряжение в витой паре

Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, есть ли напряжение в витой паре, которая подключена к свичу, но при этом по ней не происходит передача информации?

Померь вольтметром. Он тебе покажет что есть.

Очевидно, есть. По его отсутствию засекается нарушение коннекта.

> Напряжение в витой паре

Может я ошибаюсь, но мне кажется, что для витой пары надо говорить не о напряжении, а о токе.

А раньше происходила? Или это новое?

Сдается мне, что ты путаешь электрическую цепь и передачу битов.

Постоянного напряжение нет, при наличии коннекта переодически (10 мс) передаются импульсы проверки целостности линии.

Есть возможность передачи напряжения через витую пару параллельно с сетью, технология называется PoE (Power over Ethernet)/

Таким образом обычно цепляют всеразличные неттопы и ip-телефоны. Но, разумеется, технология должна поддерживаться с обеих сторон. Ну вот, например, такой вот свич:

Если тебе просто проверить целостность кабеля и наличие сигналов, попробуй подкинуть обычный светодиод. На одной из пар светодиод будет гореть. Затем на противоположном конце кабеля подкидываеш светодиод на другую пару и проверяеш свечение светодиода. Примерно так.

Может мы зря

Может вопрос решён? Правда и вопроса-то толком нет, а мы тут стараемся.

> Постоянного напряжение нет, при наличии коннекта переодически (10 мс) передаются импульсы проверки целостности линии.

Читайте также:  Как проверить наличие напряжения рукой

Не позорься, это только на 10мбитах так было.

на сколько я знаю (знал?), там просто постоянно шурует переменное (ступенчатое, наверно не знакопеременное а просто с переменным значением) напряжение. А биты уже кодируются изменениями этого базового сигнала. А нужно это потому, что есть зависимость сопротивления от частоты (всякие там паразитные емкости, понимаешь ли), и желательно держать частоту в нешироком пределе.

Воткни осциллограф, да посмотри.

Что же это?!

>Может я ошибаюсь, но мне кажется, что для витой пары надо говорить не о напряжении, а о токе.

Зачем вы так, а? Я тут полтора часа маме объяснял как поставить jimm на её телефон, захожу на ЛОР отдохнуть душой от запаха перекиси. А тут ТАКОЕ. Боже, как страшно жить.

Предположительно есть поврежденная витая пара. Она вставлена в свич, к которому доступа нет. Вольтметром ее измеряли, и он ничего не показал. Отсюда и возник вопрос, должно ли быть напряжение в витой паре, если по ней не происходит передача информации?

Наука о контактах

Вся электроника — наука о контактах. Есть масса способов проверить битый провод, исходя из имеемых возможностей и условий. Связисты на фронте зубами соединяли.

Не знаю ни условий, ни Ваших возможностей, но знаю точно, что нужно быть смелее и тогда всё у Вас получится! Смелее!

Re: Наука о контактах

что смелее? языком ее пробовать? Был вопрос и мне тоже интересно какая напруга в витой паре.

Если Вам интересна напруга в витой паре, её можно взять и померить вольтметром прямо или косвенно, луше осцилографом. Если вам интересно волновое сопротивление, то оно 120 ом. Причём витые пары бывают разные. Проще погуглить.

Я про то и говорю, что бояться не надо, смелее. Взял и посмотрел. Скромности ради, я и языком мог бы многое определить. И это не шутка. С уважением.

Эм, лично у меня нет возможности провести этот эксперимент. Те данные, что есть у меня, здесь уже описаны. К тому же вопрос и не стоит в определении рабочая или не рабочая витая пара. Допустим она рабочая. Должно ли быть в ней напряжение, если она подсоединена только к свичу? Или это зависит от каких-то внешних показателей той среды, в которой она находится, вроде, условий прокладки, наличия других излучателей и т.п.? Т.е. меня интересует, что если эти условия «идеальны», будет ли в витой паре напряжение?

Будет по передаче.

От того, что «link test pulse» бывший на 10BaseT заменили на «fast link pulses» на основании которых делают «Auto-negotiation» сути не изменило. Если выдернуть коннектор, то свитч на удалённой стороне будет слать FLP, а постоянного напряжения не будет.

Учите матчасть. Там трансформаторные сборки стоят, между микросхемой и линией, они делают из униполярного дифференциальный сигнал и наоборот. А в линии нет никаких ступенчатых сигналов, всякие паразитные и не паразитные емкости да индуктивности срезают высокие частоты (man преобразование Фурье) и приближают прямоугольное напряжение к синусоидальному.

Ещё я видет осциллограмму, снятую после прохождения сигналом кабеля, там уже совсем синусойда, но сейчас не могу найти линк на неё.

Топкстартеру. Если на другой сторне стоит обычный свитч, то обычным китайским мультиметром можно измеить сопротивление между 1-2 и 3-6 контрактами разъема, должны быть десятки-сотни Ом — сопротивление кабеля, так как для постоянного тока трансформатор это короткое замыкание. Но если там грозозащита и т.д. то может быть и не так.

> Если на другой сторне стоит обычный свитч, то обычным китайским мультиметром можно измеить сопротивление между 1-2 и 3-6 контрактами разъема, должны быть десятки-сотни Ом — сопротивление кабеля, так как для постоянного тока трансформатор это короткое замыкание.

Не десятки-сотни, а скорее всего несколько ом. Но сам по себе совет правильный.

Господа, вам всем однозначно необходимо учить мат.часть по Ethernet технологии и уже потом говорить. Ересь несёте.

Источник