Como funciona a tecnologia PoE?
Sep 20, 2020
A tecnologia Power over Ethernet (PoE) permite que cabos Ethernet transportem dados e energia elétrica para dispositivos de rede através de um único cabo. Isso elimina a necessidade de fontes de alimentação separadas e reduz a quantidade de cabos, tornando a instalação de dispositivos como câmeras IP, pontos de acesso sem fio e telefones VoIP mais eficiente. Veja a seguir um resumo de como a tecnologia PoE funciona: 1. Componentes básicos do PoEEquipamento de Fornecimento de Energia (PSE): Este é o dispositivo que fornece energia através do cabo Ethernet. Pode ser um Switch habilitado para PoE, um Injetor PoEou um roteador com capacidade PoE. O PSE determina quanta energia é necessária e a fornece de acordo.Dispositivo alimentado (PD): O dispositivo que recebe energia e dados do cabo Ethernet. Exemplos incluem câmeras IP, pontos de acesso sem fio, telefones VoIP e outros dispositivos em rede. O PD (dispositivo de alimentação) comunica-se com o PSE (equipamento de alimentação) para receber a quantidade adequada de energia.Cabo Ethernet: A tecnologia PoE normalmente utiliza cabos Ethernet padrão Cat5e, Cat6 ou superiores para transmitir energia e dados pelo mesmo cabo. O cabo é dividido em pares de fios, alguns dos quais são usados para transmissão de dados, enquanto outros são usados para fornecimento de energia. 2. Como a energia é fornecida via EthernetA tecnologia PoE funciona enviando energia CC de baixa tensão pelos mesmos cabos de par trançado usados para transmissão de dados. Existem dois métodos principais de fornecimento de energia:Alimentação de par sobressalente (Alternativa B): Em um cabo Ethernet padrão, apenas dois dos quatro pares de fios trançados são usados para transmissão de dados em redes 10BASE-T e 100BASE-T. Os pares não utilizados (pinos 4, 5, 7 e 8) podem transportar energia sem afetar a transmissão de dados.Alimentação fantasma (Alternativa A): Em redes 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) e superiores, todos os quatro pares de fios são usados para dados. Nesse método, o PSE sobrepõe a alimentação aos pares de dados (pinos 1, 2, 3 e 6) sem afetar o sinal de dados. Isso é feito utilizando a componente CC do sinal para o fornecimento de energia, enquanto a componente CA processa os dados. 3. Negociação PoE e Alocação de EnergiaO PSE e o PD devem se comunicar para garantir que a quantidade correta de energia seja fornecida. Esse processo é regido pelos padrões PoE do IEEE:Detecção: O PSE verifica se o dispositivo conectado é compatível com PoE aplicando uma baixa tensão ao cabo. Se o PD apresentar uma resistência característica de aproximadamente 25 kΩ, o PSE detecta que ele é compatível com PoE.Classificação: O PSE classifica o PD para determinar seus requisitos de energia. Os dispositivos PoE são divididos em diferentes classes de potência com base na quantidade de energia que necessitam, variando da Classe 0 (padrão) à Classe 4 (alta potência). Isso permite que o PSE aloque a quantidade apropriada de energia e otimize a distribuição de energia entre vários dispositivos.Fornecimento de energia: Após a classificação, o PSE começa a fornecer energia ao PD. A tensão normalmente fica entre 44 e 57 V CC, com a corrente variando de acordo com as necessidades de energia do dispositivo.Monitoramento: O PSE continua monitorando o consumo de energia do PD. Se o dispositivo for desconectado, o PSE interrompe imediatamente o fornecimento de energia para evitar sobrecarga no circuito. 4. Padrões PoEA tecnologia PoE é padronizada pela família de protocolos IEEE 802.3, com diferentes versões especificando níveis de potência variados:--- IEEE 802.3af (PoE): O padrão PoE original fornece até 15,4 watts de potência no PSE e até 12,95 watts no PD, após considerar a perda de energia no cabo. Isso é adequado para dispositivos de baixa potência, como telefones VoIP e pontos de acesso sem fio simples.--- IEEE 802.3at (PoE+): Uma versão aprimorada do PoE que fornece até 30 watts no PSE e até 25,5 watts no PD. É utilizada para dispositivos que consomem mais energia, como câmeras IP e pontos de acesso sem fio de alto desempenho.--- IEEE 802.3bt (PoE++ ou PoE de 4 pares): O padrão PoE mais recente, que suporta níveis de potência mais elevados, oferecendo até 60 watts (Tipo 3) ou 100 watts (Tipo 4) no PSE. É utilizado para dispositivos de alto consumo de energia, como câmeras PTZ (pan-tilt-zoom), iluminação LED e dispositivos sem fio de alto desempenho. 5. Vantagens do PoEInstalação simplificada: A tecnologia PoE permite que os dispositivos recebam energia e dados através de um único cabo, reduzindo a necessidade de tomadas adicionais e simplificando a instalação.Redução de custos: Ao utilizar PoE, as empresas podem economizar em custos de instalação, evitar as despesas com a instalação de fiação elétrica separada e reduzir a necessidade de adaptadores de energia.Flexibilidade: A tecnologia PoE permite a instalação de dispositivos em locais onde as tomadas elétricas podem não estar disponíveis ou não serem convenientes, como tetos, paredes ou áreas externas.Gestão centralizada de energia: O PoE permite o gerenciamento centralizado de energia, possibilitando que os administradores de rede monitorem e controlem o fornecimento de energia aos dispositivos conectados. Isso pode melhorar a eficiência energética e simplificar a resolução de problemas. 6. Limitações do PoEOrçamento de energia: A potência total disponível de um Switch PoE é limitado pelo seu orçamento de energia. Isso significa que apenas um certo número de dispositivos pode ser alimentado simultaneamente, dependendo de suas necessidades de energia.Comprimento do cabo: A tecnologia PoE é limitada pelo comprimento máximo do cabo Ethernet, que normalmente é de 100 metros. A tecnologia de transmissão de longa distância da BENCHU GROUP permite transmitir até 250 metros sem a necessidade de dispositivos de retransmissão. Acima dessa distância, o fornecimento de energia e a transmissão de dados tornam-se instáveis sem o uso de extensores ou repetidores PoE. ConclusãoA tecnologia PoE é uma solução poderosa e flexível para alimentar dispositivos de rede sem a necessidade de fontes de alimentação separadas. Ao fornecer energia e dados por meio de um único cabo Ethernet, o PoE simplifica a instalação, reduz custos e oferece gerenciamento centralizado de energia. É amplamente utilizado em ambientes de rede modernos para dispositivos como pontos de acesso sem fio, câmeras IP e telefones VoIP.
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