PoE IEEE 802.3af versus IEEE 802.3at

 

PoE IEEE 802.3af versus IEEE 802.3at

PoE (Power over Ethernet) és el nom de diversos mètodes que permeten alimentar dispositius de xarxa a través de cables UTP / FTP. D’aquesta manera és possible alimentar dispositius com a cambres, telèfons, commutadors, punts d’accés, etc. En 2003, el IEEE va establir l’estàndard 802.3af PoE, actualitzat a 802.3at en 2009. 802.3at distingeix entre el primer tipus (abans 802.3af ) i el segon tipus amb una potència màxima de transmissió de 30 W, gairebé dues vegades major. El segon tipus és adequat per a alimentar cambres amb il·luminadors ANAR d’alta potència, telèfons IP, petites impressores de xarxa, etc.

Comparació dels dos tipus de PoE:

Algunes empreses van desenvolupar solucions que transmeten energia a través dels 4 parells de cables UTP / FTP (per exemple, UPOE de Cisco). Permeten fonts d’alimentació amb una potència de sortida de fins a 60 W, i el consum d’energia dels dispositius alimentats pot aconseguir els 51 W.
Avantatges de la tecnologia PoE:
• La transmissió d’energia i dades a través d’un sol cable redueix els costos de cablejat i instal·lació
• Abast d’almenys 100 m. (amb cablejat adequat)
• Alta seguretat i confiabilitat: en condicions típiques, el risc de descàrrega elèctrica no és alt (el voltatge és inferior a 60 V) i la tecnologia implica procediments d’acte prova
• Protecció de dispositius que no compleixen amb la norma
• Facilitat d’instal·lació
• Compatibilitat amb versions anteriors de versions anteriors

Depenent de la ubicació en la ruta de transmissió on la font d’alimentació es combina amb les dades, els dispositius d’injecció d’energia es poden dividir en 2 grups: commutadors PoE (endpam) i adaptadors PoE (midspam).
• Depenent de la potència transmesa i les velocitats de dades, l’estàndard 802.3at abasta 2 versions:
• Tipus 1: per a dispositius que compleixen amb 802.3af i amb transmissió de potència que empren 2 parells de mín. Cable de categoria 3, amb una potència de sortida màxima de 12,95 W
• Tipus 2: amb una potència de sortida màxima de 30 W, transmesa a través de mín. Cable Cat.5

L’estàndard també defineix dos tipus d’implementació de PoE:
Opció A: l’alimentació s’envia juntament amb les dades en els parells 1/2 i 3/6
Opció B – l’energia s’envia en parells 4/5 i 7/8 (no s’usa en xarxes Fast Ethernet, en el cas de Gigabit Ethernet els parells s’usen tant per a transmissió de dades com d’energia).
La unitat de font d’alimentació pot implementar tots dos o només un dels tipus de PoE, sense deixar de complir amb l’estàndard. Per tant, el dispositiu alimentat ha d’admetre totes dues maneres, no obstant això, com resulta en la pràctica, no tots els dispositius finals compleixen completament amb l’estàndard. Aquesta pot ser la raó de la falta de compatibilitat amb algunes fonts d’alimentació PoE.

Diagrama de cablejat per a un commutador PoE (endoscopi) i un dispositiu alimentat per 802.3af (802.3at tipus 1).
Opció A – color violeta,
Opció B – color groc.
Diagrama de cablejat per a un injector PoE (midspan) i un dispositiu alimentat per 802.3af (802.3at tipus 1). Opció A – color violeta, opció B – color groc.

Diagrama de cablejat per a un commutador PoE (endpan) i un dispositiu alimentat per 802.3at tipus 2 (PoE +).
Opció A – color violeta,
Opció B – color groc.

Diagrama de cablejat per a un injector PoE (midspan) i un dispositiu alimentat per 802.3at tipus 2 (PoE +).
Opció A – color violeta.
Opció B – color groc.
Procediments de prova i classes de dispositius alimentats
L’estàndard PoE s’ha optimitzat per a la seguretat. A més d’un rang de voltatge segur, els dispositius han de comunicar-se d’acord amb els procediments establerts. Abans de proporcionar la tensió d’alimentació, la font d’alimentació PoE prova la connexió. El corrent està limitat a miliamperios i s’aplica per a determinar el tipus real de PoE implementat en el dispositiu alimentat (amb l’ajuda d’una resistència característica d’aproximadament 25 kΩ utilitzada per a aquest propòsit en el dispositiu). A més, aquest procediment permet verificar la continuïtat de la línia.
La classificació opcional d’equips que compleixen amb l’estàndard 802.3af proporciona informació útil sobre els seus requisits d’energia. Es basa en el mesurament del corrent que flueix en provar la connexió. L’equip es classifica de la següent manera:

Els dispositius que compleixen amb 802.3at també es comuniquen entre si mitjançant el protocol d’administració d’energia de Capa 2 per a una assignació d’energia millorada, LLDP-MED (versió estesa del protocol per a la detecció automàtica de dispositius). Amb aquesta comunicació és possible determinar la demanda d’energia real amb una precisió de 1,11 W. La unitat de subministrament d’energia envia la informació sobre la demanda d’energia en períodes de temps regulars.
Solució no estàndard: PoE passivo

Diagrama de cablejat d’un injector PoE passiu i un dispositiu alimentat
El PoE passiu transmet energia a través de conductors seleccionats de cable UTP / FTP. El voltatge de subministrament es pot connectar directament al dispositiu alimentat o convertir mitjançant un adaptador especial. No hi ha comunicació entre la font d’alimentació i el dispositiu amb alimentació; l’alimentació es proporciona de manera contínua. El cablejat se sol realitzar segons l’opció B de IEEE 802.3af (ús de parells lliures 4/5 (+) i 7/8 (-) en xarxes Ethernet de 10/100 Mbps).
Hi ha dispositius d’energia que poden operar en xarxes Gigabit Ethernet. Usen transformadors que permeten transmetre energia juntament amb les dades (com en 802.3af opció A). Cal assenyalar que les solucions PoE passives no són compatibles amb l’estàndard 802.3at i no es recomanen per al seu ús en xarxes professionals.

Un exemple de solució PoE passiva en una xarxa CCTV