Top ten installation challenges

Dziesięć największych wyzwań dla instalacji

Zasilanie przez sieć Ethernet (PoE)

Zasilanie przez sieć Ethernet (Power over Ethernet — PoE) to metoda dostarczania zasilania do urządzeń sieciowych przez ten sam kabel, który jest używany do transmisji danych.Dzięki PoE urządzenia wymagające zasilane (tzw. urządzenia zasilane — PD), np. telefony IP, bezprzewodowe punkty dostępu i kamery sieciowe mogą odbierać zarówno zasilanie jak i dane przez istniejącą infrastrukturę bez konieczności jej modernizowania.

Ta funkcja może uprościć instalację i konserwację sieci dzięki wykorzystaniu przełącznika jako centralnego źródła zasilania innych urządzeń sieciowych.

Obecnie istnieją dwa standardy PoE:

  • IEEE 802.3af przewiduje maksymalnie 15,4 W na port.
  • IEEE 802.3at przewiduje maksymalnie 25,5 W na port. Jest to tzw. High PoE.

W przypadku PoE IEEE 802.3af, mimo że urządzenie zasilające zapewnia maksymalną moc na poziomie 15,4 W na port, jej część jest tracona na skrętce. Z tego powodu gwarantowana moc udostępniana zasilanemu urządzeniu jest niższa i wynosi 12,95 W.

Standard IEEE 802.3af określa również różne poziomy zasilania urządzeń PoE, tzw. klasy mocy. Jeśli urządzenie zasilające jest zgodne z tą klasyfikacją, zasilanie podawane na każdy port jest automatycznie przystosowywane do klasy mocy 1–4 podłączonego urządzenia PD.Domyślna klasa 0 zapewnia maksimum 15,4 W.Klasy 1–3 zapewniają niższą moc niż klasa domyślna, a klasa 4 — wyższą moc, ale tylko w przypadku urządzeń PD zgodnych ze standardem IEEE 802.3at.

Jeśli podłączane urządzenie PD nie obsługuje klasyfikacji mocy, urządzenie zasilające domyślnie dostarcza zasilanie zgodnie z klasą 0 (15,4 W).

W poniższej tabeli wymieniono poziomy mocy w urządzeniu zasilającym i urządzeniu PD.

Klasa Użycie Poziom mocy wyjściowej urządzenia zasilającego Maksymalne poziomy mocy w urządzeniu zasilanym (PD)
0 Domyślnie 15,4 W 0,44–12,95 W
1 Opcjonalnie 4,0 W 0,44–3,84 W
2 Opcjonalnie 7,0 W 3,84–6,49 W
3 Opcjonalnie 15,4 W 6,49–12,95 W
4 Opcjonalnie: tylko IEEE 802.3at 30 W 12,95–25,5 W

 

Tabela 1. Wartości odpowiadające różnym klasom PoE, których można używać do obliczania budżetu mocy systemu.

Urządzenie zasilające zazwyczaj charakteryzuje się określoną mocą maksymalną, najczęściej w zakresie 300–500 W. Jest to tzw. budżet mocy. Jeśli podłączane urządzenia PD nie obsługują klasyfikacji mocy, dla każdego portu PoE należy zarezerwować całe 15,4 W (domyślną klasę 0). Oznacza to, że przełącznik o mocy 300 W poda zasilanie tylko na 20 z 48 portów. Jeśli jednak wszystkie urządzenia PD poinformują przełącznik, że są urządzeniami klasy 1 (4 W), wówczas 300 W wystarczy do podania zasilania na wszystkie 48 portów.

Należy obliczyć całkowity pobór mocy wszystkich urządzeń, które mają być podłączone do określonego przełącznika sieciowego, aby mieć pewność, że wartość ta nie przekroczy budżetu mocy przełącznika.

Przykłady PoE i wartości mocy dla kamer Axis

W poniższych przykładach przedstawiono koncepcję zasilania PoE i obliczeń mocy w odniesieniu do kamer Axis.Dokładne dane i urządzenia zastosowane w przykładach mogą się z czasem zmienić.

Ilustracja 2. Przykład zapotrzebowania mocy w systemie PoE.

Na powyższej ilustracji sześć kamer klasy 2 jest podłączonych do jednego przełącznika PoE.Ponieważ urządzenie klasy 2 wymaga przełącznika maksymalnie 7 W, całkowite zapotrzebowanie mocy należy obliczyć jako 6x7 W = 42 W.Będzie to nasz budżet mocy PoE. Tak więc potrzebujemy przełącznika, który na potrzeby PoE udostępni co najmniej 42 W.

High PoE z AXIS Q6044-E

Zgodnie z kartą danych technicznych moc wejściowa kamery AXIS Q6044-E wynosi maks.60 W, a zapotrzebowanie mocy zasilacza midspan AXIS T8124 wynosi maks. 74 W.
Wynika to z faktu, że sam zasilacz midspan również zużywa określoną moc oraz dochodzi do straty mocy na kablu RJ-45 między zasilaczem a kamerą.Aby zapewnić odpowiednią moc kamerze, zasilacz midspan wymaga wyższej mocy wejściowej i wyjściowej niż całkowite zapotrzebowanie kamer

PoE z P13xx-E

W danych technicznych niektórych kamer określone są dwie różne klasy PoE. Wynika to z faktu, że kamera może wymagać różnej mocy w zależności od tego, czy jest używana z dodatkowymi akcesoriami, np. do ogrzewania lub chłodzenia.Pierwsza wartość określa moc samego urządzania, a druga — moc wymaganą przez urządzenie z dodatkowym osprzętem.AXIS P13xx-E jest urządzeniem w obudowie, którego moc jest określona jako „PoE IEEE 802.3af maks. 12,95 W lub High PoE maks. 25,5 W”.

Jak określić właściwy przełącznik?

Producenci przełączników PoE często określają trzy parametry, które należy uwzględnić przy wyborze przełącznika. Parametry te mogą na przykład wyglądać następująco:

  • Moc dostarczana do urządzenia PD: do 15,4 W
    Ta wartość określa maksymalną moc PoE, którą przełącznik może dostarczyć na port, ale nie ma ona związku z całkowitym budżetem PoE. Trzeba pamiętać, że wartość ta jest podana z określeniem „do”
  • Budżet PoE: 
    Budżet PoE to całkowita moc PoE, którą przełącznik może dostarczyć na wszystkie porty.Duży budżet PoE i niewielka liczba portów przekłada się na wyższą moc w przeliczeniu na port.Mały budżet PoE i wiele portów oznacza niższą moc w przeliczeniu na port.
  • Średnia moc PoE w watach na port:13
    Przykład: Budżet mocy PoE wynosi 50 W, a przełącznik ma 4 porty:52 W / 4 = 13 W
    Wartość ta oznacza moc, którą przełącznik może dostarczyć na port, jeśli moc jest podawana na wszystkie porty. Trzeba pamiętać o pozostawieniu pewnego marginesu bezpieczeństwa.

Zasilanie urządzenia przy użyciu funkcji PoE może stać się bardziej krytyczne w zależności od temperatury otoczenia.Wiele urządzeń może pracować w różnych temperaturach w zależności od dostępnej mocy.W przypadku kamer zewnętrznych należy sprawdzić, czy jest używany odpowiedni zasilacz midspan.Jak widać na poniższej specyfikacji, kamera AXIS P1353-E może pracować w temperaturach sięgających -40°C przy zasilaniu z High PoE. 

Ilustracja 3. Arkusz specyfikacji kamery AXIS P1353-E.

Czynniki środowiskowe