Qual é o alcance máximo para switches POE++?

O alcance máximo para switches PoE++ (802.3bt) é normalmente de 100 metros (328 pés) em cabeamento Ethernet padrão, o que é consistente em todos os padrões Power over Ethernet (PoE), incluindo versões anteriores como PoE (802.3af) e PoE+ (802.3at). ). Este limite de 100 metros inclui 90 metros para cabeamento horizontal e 5 metros para cabos patch em cada extremidade da conexão, que é o mesmo limite de distância das conexões Ethernet não alimentadas. Essa limitação de alcance se deve a vários fatores, incluindo a atenuação do sinal ( perda de intensidade do sinal de dados) e perda de energia ao longo do comprimento do cabo Ethernet. Vejamos mais de perto o que afeta esse limite, bem como as formas de estendê-lo, se necessário.

1. Por que 100 metros é o limite PoE++ padrão

Padrões de cabos: Os padrões de cabeamento Ethernet, como Cat5e, Cat6 e Cat6a, definem o comprimento máximo para transmissão confiável de dados em 100 metros. Além deste comprimento, o sinal tende a degradar-se, resultando em potencial perda de dados e diminuição da velocidade de transmissão. Este limite se aplica quer o cabo Ethernet esteja transportando apenas dados ou ambos, energia e dados, como acontece com PoE.

Perda de energia: Os maiores requisitos de energia de PoE++—até 100 watts—pode levar à perda de energia em comprimentos de cabos mais longos, afetando a quantidade de energia que chega ao dispositivo terminal. Esta perda de potência torna-se mais significativa com a distância, especialmente se forem utilizados cabos de categoria inferior. Cabos de alta qualidade com melhor isolamento, como Cat6a ou Cat7, ajudam a mitigar a perda de energia, mas não conseguem superar totalmente a limitação de 100 metros.

2. Ampliando a faixa PoE++: métodos e considerações

Para aplicações onde os dispositivos precisam ser posicionados a mais de 100 metros do switch, existem maneiras de estender o alcance do PoE++:

UM. Extensores PoE

--- Funcionalidade: Os extensores PoE (também chamados de repetidores) podem estender o alcance de uma conexão PoE++ em mais 100 metros para cada extensor. Esses dispositivos são colocados em linha ao longo do cabo Ethernet e aumentam o sinal de dados e a potência.

--- Limite Prático: Cada extensor geralmente reduz a potência disponível no ponto final devido à energia adicional necessária para operar o próprio extensor. Como tal, a potência máxima no ponto final será menor com cada extensor adicional. O uso de vários extensores em série é viável, mas pode levar à limitação da energia disponível para o dispositivo final.

--- Exemplo: Usar um extensor permitiria um comprimento total de cabo de 200 metros, mas com potência ligeiramente reduzida no ponto final. Essa solução geralmente é adequada para aplicações como câmeras IP ou pontos de acesso que consomem moderadamente energia.

B. Alimentado por PoE++ Conversores de mídia de fibra

--- Funcionalidade: Os cabos de fibra óptica podem transmitir dados por distâncias maiores do que os cabos Ethernet de cobre. Para estender uma rede PoE++ além de 100 metros, um trecho de fibra pode ser usado junto com um conversor de mídia de fibra no final para converter o sinal de volta para Ethernet e entregar PoE++ ao dispositivo terminal.

--- Faixa: As conexões de fibra óptica podem cobrir distâncias de vários quilômetros, permitindo a implantação de PoE++ em locais distantes do switch principal. Um conversor de mídia então traz o sinal de volta para a Ethernet nos últimos metros para fornecer energia.

--- Consideração: O cabeamento de fibra é mais caro e normalmente requer equipamentos adicionais, como transceptores e conversores de mídia, tornando esta solução mais cara e muitas vezes adequada para implantações empresariais ou ambientes externos onde longas distâncias são essenciais.

C. Soluções Ethernet sobre Coaxial

--- Funcionalidade: A tecnologia Ethernet sobre coaxial permite que sinais Ethernet, incluindo PoE++, passem por cabos coaxiais, que apresentam menor perda de energia à distância do que os cabos Ethernet. Isto é particularmente útil em edifícios ou instalações mais antigas onde a infra-estrutura de cabos coaxiais está disponível.

--- Faixa: Alguns adaptadores Ethernet sobre coaxial podem estender o PoE até 500 metros, embora com um nível de energia reduzido.

--- Consideração: Esta solução é mais especializada e pode exigir kits adaptadores em ambas as extremidades do cabo coaxial.

3. Fatores importantes que afetam o alcance e o desempenho do PoE++

Qualidade do cabo: Cabeamento de alta qualidade, como Cat6a ou Cat7, é recomendado para PoE++, pois reduz a perda de energia e a atenuação do sinal. Cabos de categoria inferior (por exemplo, Cat5e) podem não suportar efetivamente os níveis completos de potência de 100 watts em toda a distância de 100 metros.

Orçamento de energia do switch: Cada switch PoE++ possui um orçamento total de energia, que é a potência máxima que ele pode fornecer em todas as portas. Se vários dispositivos de alta potência estiverem conectados, pode ser necessário ajustar as configurações de energia para garantir que todos os dispositivos recebam energia adequada, especialmente em distâncias extensas.

Condições Ambientais: Ambientes externos ou industriais podem expor o cabeamento Ethernet a temperaturas extremas, umidade e interferências. Para percursos de longa distância em tais condições, cabos blindados e robustos são recomendados para manter a energia estável e a transmissão de dados.

--- Casos de uso para faixa PoE++ estendida

A capacidade de estender o PoE++ além de 100 metros pode ser valiosa em cenários como:

--- Vigilância externa em grande escala: Câmeras IP em estacionamentos, campi ou vigilância urbana geralmente precisam ser colocadas longe do switch mais próximo. Extensores PoE ou conversores de mídia de fibra podem ajudar a alimentar câmeras em longas distâncias.

--- Pontos de acesso Wi-Fi 6 remotos: Os pontos de acesso externos ou de grandes locais, especialmente em estádios ou parques, podem estar muito distantes dos switches para cabeamento PoE++ padrão. Os conversores de mídia de fibra permitem que esses pontos de acesso sejam alimentados por longas distâncias.

--- Aplicações de IoT e cidades inteligentes: Aplicações como sensores ambientais, sinalização digital e iluminação pública em configurações de cidades inteligentes geralmente exigem alcance PoE++ estendido para cobrir grandes áreas geográficas.

Resumo

O alcance máximo padrão para PoE++ é de 100 metros devido a limitações no sinal do cabo Ethernet e perda de energia. No entanto, extensores PoE, conversores de mídia de fibra e soluções Ethernet sobre coaxial podem expandir significativamente esse alcance. Essas soluções são adequadas para implantação de PoE++ em aplicações de grande escala, como segurança externa, pontos de acesso remoto ou infraestrutura de cidade inteligente. Cada método de extensão tem vantagens em relação à perda de energia, custo e praticidade, portanto, a seleção da solução certa depende das necessidades específicas do ambiente de implantação.