I primi dieci problemi di installazione

Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet (PoE) è una tecnica utilizzata per alimentare i dispositivi di rete attraverso lo stesso cavo usato per il traffico dati.Lo standard PoE consente ai dispositivi alimentati (PD, Powered Devices), come i telefoni IP, i punti di acceso wireless e le telecamere di rete, di ricevere sia l'alimentazione che i dati tramite l'infrastruttura esistente, che non deve essere aggiornata.

Questa caratteristica può semplificare l'installazione e la manutenzione utilizzando lo switch come fonte di alimentazione centrale per altri dispositivi di rete.

Attualmente sono previsti due standard PoE:

  • IEEE 802.3af per un massimo di 15,4 W per porta.
  • IEEE 802.3at per un massimo di 25,5 W per porta.Quest'ultimo è detto High PoE.

Con lo standard PoE IEEE 802.3af, anche se il dispositivo di alimentazione (PSE) eroga al massimo 15,4 W per porta, parte della potenza viene persa a causa del doppino intrecciato. Di conseguenza, sono garantiti solo 12,95 W per il dispositivo alimentato.

Lo standard IEEE 802.3af specifica anche vari livelli di potenza per i dispositivi PoE, le cosiddette classi.Se il PSE supporta questa classe, la potenza erogata a ciascuna porta viene adattata automaticamente alla classe (1-4) del PD collegato.La classe 0 è quella predefinita e ammette un massimo di 15,4 W. Le classi 1-3 prevedono una potenza inferiore a quella predefinita, mentre la classe 4 ne ammette una maggiore, anche se è disponibile solo per i PD conformi allo standard IEEE 802.3at.

Se il PD collegato non supporta una classe, il PSE eroga automaticamente una potenza di classe 0 (15,4 W).

La seguente tabella elenca i livelli di potenza su PSE e PD.

Classe Uso Potenza in uscita dal dispositivo di alimentazione (PSE) Potenza massima sul dispositivo alimentato (PD)
0 Predefinita 15,4 W 0,44 - 12,95 W
1 Opzionale 4,0 W 0,44 - 3,84 W
2 Opzionale 7,0 W 3,84 - 6,49 W
3 Opzionale 15,4 W 6,49 - 12,95 W
4 Opzionale:solo IEEE 802.3at 30 W 12,95 - 25,5 W

 

Tabella 1: valori per le classi PoE da utilizzare per il calcolo del power budget di un sistema.

Normalmente, un PSE eroga una certa potenza totale massima (di solito 300-500 W), detta power budget. Se i PD non supportano una classe di potenza, a ciascuna porta devono essere riservati 15,4 W (valore predefinito per la classe 0). Pertanto, uno switch da 300 W sarà in grado di alimentare solo 20 porte su 48. Tuttavia, se tutti i PD che comunicano con lo switch sono di classe 1 (4 W), 300 W saranno sufficienti per alimentare tutte le 48 porte.

È necessario calcolare la potenza totale assorbita da tutte le apparecchiature da connettere a uno switch di rete specifico, verificando che non superi il power budget.

Esempi di PoE e potenza delle telecamere Axis

I seguenti esempi illustrano il concetto alla base dello standard PoE e i calcoli della potenza di una telecamera Axis.Le cifre esatte e i prodotti mostrati negli esempi possono essere soggetti a modifiche nel tempo.

Figura 2: esempio di fabbisogno di potenza in un sistema PoE.

Nella figura sopra, sei telecamere di classe 2 sono collegate a un solo switch PoE. Poiché i dispositivi di classe 2 richiedono al massimo 7 W dallo switch, il fabbisogno di potenza è 6x7 W = 42 W. Questo è il power budget PoE, ovvero è necessario uno switch con almeno 42 W di potenza disponibile per PoE.

High PoE con AXIS Q6044-E

La potenza in ingresso del modello AXIS Q6044-E specificata nella scheda tecnica è max. 60 W, mentre quella del midspan AXIS T8124 è max. 74 W.
Questo perché anche il midspan consuma e perché nel cavo RJ-45 dal midspan alla telecamera si verifica una perdita di potenza.Per garantire una corretta alimentazione della telecamera, il midspan richiede più potenza in ingresso/uscita del fabbisogno totale delle telecamere.

PoE con P13xx-E

Per alcune telecamere sono specificate due classi PoE diverse. Il motivo è che possono servire potenze diverse a seconda che si utilizzino o meno apparecchiature supplementari, ad esempio per il riscaldamento o il raffreddamento. La prima specifica riguarda la potenza per il prodotto stesso, mentre la seconda è la potenza necessaria per il prodotto più le apparecchiature supplementari. AXIS P13xx-E è un prodotto con alloggiamento e ha una specifica “PoE IEEE 802.3af max. 12,95 W o High PoE max 25,5 W”.

Come determinare lo switch più adatto?

Spesso, i produttori di switch PoE specificano tre parametri da considerare per decidere lo switch da utilizzare. Per esempio, i tre parametri possono essere i seguenti:

  • Alimentazione del PD: fino a 15,4 W
    Questo valore è la potenza PoE massima che lo switch può erogare per ogni porta, ma non è correlata al budget PoE totale. È importante ricordare che il valore è specificato “fino a”.
  • Budget PoE: 
    Il budget PoE è la potenza PoE totale che lo switch può erogare a tutte le porte. Se il budget PoE è elevato e le porte sono poche, è possibile utilizzare un numero superiore di W per porta. Se il budget PoE è basso e le porte sono numerose, si avranno meno W per porta.
  • W PoE medi per porta: 13
    Esempio: il budget PoE è 50 W e lo switch ha 4 porte: 52 W / 4 = 13 W
    Questo valore rappresenta la potenza che lo switch può erogare per ogni porta quando sono tutte alimentate. In questo caso è importante prevedere un margine di sicurezza. 

L'alimentazione PoE di un dispositivo diventa più o meno critica a seconda della temperatura ambiente. Molti dispositivi possono funzionare a diverse temperature in base alla potenza disponibile.È assolutamente necessario verificare che venga utilizzato il midspan giusto per le telecamere esterne.Come è possibile vedere nella scheda tecnica sottostante, AXIS P1353-E può funzionare anche a -40°C se si utilizza High PoE. 

Figura 3: scheda tecnica del modello AXIS P1353-E.

Considerazioni ambientali