Технологія PoE
Сьогодні, шановні читачі, я хочу представити Вашій увазі нового автора нашого сайту. Це Андрій Єрмолаєв. Наскільки я встиг дізнатися - комп'ютерний фахівець широкого профілю. У даній статті автор розповість нам про теорії та практиці використання ним технології PoE.
Насамперед, що ж це за абревіатура - PoE? Розшифровується вона як "Power over Ethernet" (живлення по мережі Ethernet). Технологія PoE дозволяє передати віддаленого мережевого пристрою електричну енергію (разом із даними по звичайному кабелю вита пара.
Технологія PoE потрібна, в першу чергу, там де неможливо або важко прокласти окремий виділений силовий кабель. Вона може застосовуватися для роботи з IP-телефонами, комутаторами, Wi-Fi точками доступу, цифровими камерами спостереження та іншими мережевими пристроями.
Працює це справа приблизно так: спеціальне проміжне живить пристрій (інжектор), яке йде в комплекті з PoE-пристроєм, що подає живлення в Ethernet кабель і пристрій, таким чином, забезпечується електроенергією. На вході POE-інжектор має тільки дані, а на виході - дані і електрична напруга, паралельно подається по одному і тому ж кабелю.
Інжектори можуть мати різний зовнішній вигляд, але виконують одну функцію - передають харчування за двома незадіяним парам мережевого кабелю. Ось деякі види PoE-інжекторів:
Примітка: інжектор може бути виконаний як у вигляді окремого пристрою, так і невід'ємною частиною активного комутаційного обладнання (комутатора або маршрутизатора).
Якщо не заглиблюватися в деталі, то живить пристрій (наш інжектор) працює наступним чином: при підключенні в лінію він тестує її на наявність на протилежному кінці PoE сумісного пристрою і при виявленні такого - подає на нього харчування. Якщо пристрій не знайдено - живлення не подається.
Тестування відбувається за допомогою автоматичного вимірювання опору лінії. Таким чином, виключається пошкодження пристроїв, які не підтримують дану технологію. Номінальною напругою для стандарту вважається постійний струм до 400мА напругою до 48 Вольт.
Після етапу визначення підключення, що живить пристрій може додатково виконати етап класифікації, визначаючи діапазон потужностей, споживаних кінцевими пристроями. Кожному питаемому пристрою, що залежно від заявленої споживаної потужності, буде присвоєно клас від 0 до 4 (причому кожному класу відповідають свої параметри потужності і струму. Найбільш поширений перший клас).
Як Ви пам'ятаєте, в технології Fast Ethernet достатньо чотирьох провідників (двох витих пар) для забезпечення швидкості передачі 100 Мегабіт в секунду. Причому, дані передаються по першому, другому, третьому і шостому провідникам (жилах кабелю). Решта чотири можна використовувати на свій розсуд: для організації селекторного зв'язку, системи сигналізації або - технології PoE.
Вище по тексту ми говорили про PoE-инжекторах, але тут треба обов'язково згадати ще один клас пристроїв, що використовується в даній технології: PoE-сплітери (активні розгалужувачі). Вони можуть виглядати приблизно так, як показано на фото нижче:
Виходить так, що PoE-спліттер це пристрій протилежне за своїм функціям інжектору. Спліттер підключається до вже готової РоЕ мережі (де по кабелю передаються дані та електричне живлення), і виділяє з неї електричну і сигнальну складові (розділяє їх, від англ. «to stlit» - розділяти).
Як ми бачимо на фото вище, на вході у сплітера - стандартний мережевий порт RJ45, а на виході - RJ45 і роз'єм живлення. Навіщо це потрібно? А для того, щоб "подружити" мережеві пристрої, які не підтримують PoE стандарт з даною технологією. Саме для цього, спліттер має на виході стандартний кабель живлення і мережевий коннектор. Також однією з функцій активного розгалужувача (сплітера) є зменшення напруги для не PoE-пристроїв (наприклад, з номінальних 48 Вольт для стандарту PoE до 12-ти або 5-ти Вольт, необхідних не підтримує дану технологію пристроїв).
Давайте познайомимося ще з одним поняттям: обладнання, технології і мережі класу SOHO. Адже саме в подібних мережах знайшла своє застосування технологія PoE. Отже, SOHO (розшифровується як Small Office Home Office) - невеликий або домашній офіс.
Справа в тому, що традиційні мережі стандарту СКС занадто громіздкі і дорогі для прокладки, якщо ми маємо справу з невеликим мобільним (до 50-ти комп'ютерів) офісом, в якому потрібно в найкоротші терміни і з максимальною ефективністю розгорнути мережу і забезпечити її функціонування. Застосовуючи такі технології, як PoE можна просто і швидко нарощувати і розширювати мережу, вводити нові сервіси (IP камери спостереження), активне комутаційне обладнання з інтуїтивним графічним інтерфейсом (комутатори, маршрутизатори) і т. д. Подібні формації і будуть ставитися до мереж SOHO.
Тепер, після всієї вступної інформації (коли ми вже багато чого розуміємо), давайте зобразимо застосування технології PoE на схемі. Для прикладу, візьмемо таку картинку (фото - кликабельно):
Ось - ще одна схема, на яку я б хотів звернути Вашу увагу (кликабельно):
На схемі вище показано звичайний комутатор, від нього йдуть кабелі даних (позначено синім). З допомогою двох PoE-інжекторів в загальну лінію додається електрична потужність. У верхній частині схеми через Рої мережа живиться мережева камера, яка не підтримує дану технологію (саме тому перед нею встановлюється спліттер). Нижня частини схеми: тут до РоЕ мережі підключено точка доступу, що підтримує цей стандарт, тому додатковий спліттер тут не потрібен.
Технологія PoE у практичному застосуванні
У даній технології є гілка для пристроїв, що виробник забув обладнати PoE: це так званий Passive PoE. Ось його-то я і задіяв для домашнього маршрутизатора.
Мені набрид мій Wi-Fi роутер. Не те щоб набрид, як він працює, просто не хотів, щоб плутався під ногами. Стояв він під робочим столом, в несучої стіни. У якийсь момент мені захотілося закинути його на шафу для того щоб:
Для реалізації був придбаний ось такий комплект.
Варто вся ця радість близько 40 доларів. Складається з інжектора і спліттера. Інжектор підписаний як «Base», спліттер - «Client». На наступній фотографії можна оцінити розміри.
Найбільшою деталлю є блок живлення на 48 Вольт. Напруга надходить у інжектор і далі - в мережевий кабель. У сплітері трансформуються в 5 або 12 В з вибору і виділяються в окремий кабель зі стандартним силовим роз'ємом.
Адаптери мають отвори для кріплення на стінах і стелях. Блок живлення має двотактний вимикач. Дуже корисна річ для мережевого обладнання! Адже, на жаль, досі найкращим способом вирішення багатьох проблем є примусова перезавантаження пристрою.
На шафу виведено три кабелі, кожен з них підписано. Ці негарні обривки молярного скотчу одного разу можуть сильно полегшити ремонт або переміщення обладнання на інше місце. Зліва направо: кабель йде до мого домашнього/робочого комп'ютера, кабель Інтернет-провайдера і кабель для PoE.
Перший і останній можна було звести в один, але знадобилося два з таких міркувань: маршрутизатор і мережева карта комп'ютера підтримують технологію Gigabit Ethernet, яким потрібні всі вісім жив витої пари. Комп'ютер домашньої локальної мережі грає роль сервера, тому я захотів залишити високу швидкість доступу до нього.
Другий момент, це додаткова розетка RJ-45 під столом. Періодично доводиться ремонтувати комп'ютери і ноутбуки будинку, встановлювати на них ОС-в. Поки роутер "жив" під столом, то проблема вирішувалася просто. Тепер же було вирішено залишити роз'єм на інжекторі, для тих же цілей.
Ось що вийшло під столом:
Домашній джерело безперебійного живлення, до нього підключений блок живлення на 48 Вольт, далі - інжектор. Інжектор чудово ховається за безперебійник. З боку чорного кабелю живлення вільне гніздо RJ-45.
А роутер "забрався" он куди.
Від такого розташування знайшлася ще одна практична користь. Потужність передавача Wi-Fi сигналу була знижена до 50%. Якість зв'язку із найдальших куточків квартири при цьому не погіршився.
Що я хотів сказати цією статтею? Просто познайомити читачів сайту з даною технологією. На жаль, вона застосовується невиправдано рідко, хоча сама ідея дуже цікава.