POE VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

Giới thiệu về PoE (Power over Ethernet)

Sau khi nhu cầu cấp nguồn thiết bị từ xa trở nên rõ ràng, IEEE đã phát triển một chuẩn gọi là 802.3af đó là một hệ thống cung cấp điện áp thấp đến các thiết bị thông qua việc sử dụng cáp Ethernet CAT5, thường được gọi là Power over Ethernet hoặc PoE. Điều này đem lại lợi ích là tăng tính di động cho vị trí của các thiết bị trạm cuối (chẳng hạn Access Point), an toàn hơn vì không có sự cấp nguồn điện xoay chiều AC chính, đảm bảo trong việc quản lý hoạt động của các thiết bị dễ dàng hơn trong lúc mất điện và giảm chi phí lắp đặt.

 

Đối với các mạng vô tuyến ngoài trời, nguồn cấp trên Ethernet (PoE) có thể rất hữu ích khi các thiết bị mạng vô tuyến (chẳng hạn như một Access Point hoặc Cầu liên kết - Bridge) kết nối tới một anten yêu cầu độ dài cáp đồng trục (Co-Axial) phải ngắn. Việc cung cấp điện có thể chạy trên cáp Ethernet lên đến 100m, mà không làm suy hao đáng kể, từ bộ cấp điện áp (injector) lên đến các thiết bị mà không cần bất kỳ sự tham gia của nguồn điện chính.
 

Cách làm việc của PoE

---

Power over Ethernet (PoE) có cách thức hoạt động đơn giản bằng cách chuyển đổi nguồn cung cấp điện cơ bản thành một nguồn cấp điện áp thấp được gửi vào hai cặp sợi bên trong cáp CAT5 để cung cấp nguồn cho thiết bị trạm phát cuối. Trong hệ thống nguồn cấp trên cáp mạng Ethernet (PoE), có ít nhất hai thành phần tham gia vào:

• PSE (Power Sourcing Equipment): Những thiết bị loại này lấy vào nguồn cấp điện cơ bản và cung cấp điện áp thấp, nguồn điện một chiều DC vào cáp Ethernet. PSE có thể cung cấp nguồn lên đến khoảng 12W ở 48V cho một thiết bị tương thích Power over Ethernet (PoE) yêu cầu nguồn cấp. Trong mạng vô tuyến có hai loại PSE là Endspan và Midspan. Endspan làm việc tương tự cách của các bộ chuyển mạch Ethernet, cũng bao gồm việc cung cấp điện trên các mạch truyền dẫn dữ liệu Ethernet. Endspan có thể được gọi là bộ chuyển mạch Power over Ethernet (PoE). Midspan là bộ tăng áp được đặt ở giữa một chuyển mạch Ethernet và các thiết bị được cấp nguồn trong khi tăng áp mà không ảnh hưởng đến dữ liệu. Midspans có thể được gọi là bộ tăng áp PoE (PoE injector).

• PD (Powered Devices): Đây là những thiết bị được kích hoạt Power over Ethernet (PoE) tại điểm cuối của cáp Ethernet đòi hỏi phải có điện áp thấp, điện DC. Trong mạng vô tuyến, PD phải có một bộ chia PoE để chia ra việc cấp điện, việc cấp dữ liệu và tài nguyên đến các khu vực thích hợp. Tuy nhiên, nếu một thiết bị không đươc tích hợp sẵn, một bộ chia Power over Ethernet (PoE) phải được sử dụng trước PD bằng cáp dẫn điện DC chạy từ bộ chia Power over Ethernet (PoE) tới các thiết bị cùng với cáp Ethernet khác.

Có hai cách để cung cấp nguồn qua cáp:

• Phương án A: sử dụng một phương thức đơn công (simplex) mang nguồn điện trên cùng các loại cáp như cáp dữ liệu. Các PSE thêm nguồn điện nuôi vào chân cấp dữ liệu thông qua các điểm nối dây của tín hiệu nội bộ nối máy biến áp trung tâm.

• Phương án B: sử dụng một phương thức mà việc cung cấp điện được thực hiện trên hai cặp dây dẫn còn dư trong cáp Ethernet.

Các thiết bị được cấp nguồn PoE được thiết kế để thích hợp với Phương án A hoặc B lên, cấp điện lên đến khoảng 48V và việc sử dụng cáp Ethernet cho phép đạt tốc độ dữ liệu 1Gbps.
 

Khi một thiết bị PoE được bật lên, PSE được thiết kế để phát hiện bao nhiêu nguồn cấp PD yêu cầu và cung cấp nó với đúng số lượng cần thiết. Điều này được thực hiện bằng cách sử một dụng một hệ thống phân loại mà biểu thị lượng điện năng (W) để gửi đến thiết bị.
 

Phân loại	Công suất (W)	Mô tả phân loại	Ứng dụng
0	0.44 - 12.94	Loại không xác định cụ thể	Không cụ thể
1	0.44 - 3.84	Công suất rất thấp	VoIP Phone
2	3.84 - 6.49	Công suất thấp	IP Camera
3	6.49 - 12.95	Công suất trung bình	Thiết bị mạng vô tuyến
Loại 4 có thể chỉ được sử dụng bởi các thiết bị chuẩn IEEE 802.3at mới (Power over Ethernet (PoE) Plus) devices
4	12.95 - 25.50	Công suất cao	Thiết bị mạng vô tuyến công suất cao

 

Bởi cách sử dụng nguồn điện kỹ thuật này không gây lãng phí trong thiết bị mà không yêu cầu toàn bộ nguồn cấp và các thiết bị không bị hư hại bởi quá áp.

 

Ví dụ Áp dụng

---

Áp dụng 1:
 

 

Sơ đồ trên cho thấy một bộ tăng áp PoE (Power over Ethernet injector) lấy trong một cáp Ethernet từ một máy tính được kết nối với mạng LAN, thông qua một bộ chuyển mạch Ethernet, gửi đi dữ liệu và nguồn cấp điện trên cáp Ethernet khác tới các thiết bị mạng vô tuyến. Trong trường hợp này, các Access Point có một bộ chia tích hợp vì vậy cáp Ethernet có thể được cắm thẳng vào AP, điều này đôi khi có thể được gọi là khả năng tích hợp Power over Ethernet (PoE).

 

Áp dụng 2:

 

 

Trong ví dụ tiếp theo này, AP không có tích hợp sẵn trong bộ chia (splitter) hoặc không tương thích với PoE. Một bộ chia PoE (Power over Ethernet Splitter) phải được sử dụng để tách riêng việc cung cấp nguồn điện và cung cấp dữ liệu đồng thời định tuyến chúng độc lập trên các cáp Ethernet khác nhau và một đoạn ngắn dẫn điện DC để đi tới các thiết bị mạng vô tuyến. Splitter thường có tính năng giảm điện áp từ một nguồn cấp 48V tới mức điện áp được yêu cầu cho thiết bị tức là 12V.
 

Thiết bị hoàn toàn tương thích 802.3af có khả năng quản lý điện năng thông minh được xây dựng để bảo vệ chúng khỏi bị hư hại bởi việc cấp nguồn Power over Ethernet (PoE). Chúng đảm bảo rằng chỉ có các mức công suất tối đa được cung cấp từ PSE qua hệ thống phân loại, thiết bị sẽ shutdown khi việc cấp nguồn bị dừng lại và rằng bất kỳ vấn đề làm cho thiết bị shutdown hoặc khởi động lại tùy thuộc vào lỗi.
 

Power over Ethernet Plus (PoE+)

---

Tính đến năm 2009 một chuẩn IEEE mới được gọi là 802.3at hay Power over Ethernet (PoE) Plus, được tạo ra cho phép một nguồn cấp điện tối đa 25.5W. Chuẩn PoE+ này cho phép thiết bị hoạt động ở mức công suất cao hơn nhiều hoặc có thể cho phép một bộ chuyển đổi PoE duy nhất để cấp nguồn cho đồng thời nhiều thiết bị hơn.

Phân phối thiết bị VoIP và Hội nghị truyền hình trực tuyến

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ DU HƯNG

Add: 36A, Nguyễn Gia Trí, P.25, Bình Thạnh, HCM

Tel: 02873000246 - Hotline: 19006069

Email: info@duhung.vn

Website: www.duhung.vn