Расширение радиуса действия устройств с питанием PoE: 100 метров больше не предел

Поскольку все больше организаций стремятся интегрировать системы физической безопасности, беспроводной связи и автоматизации зданий в свою общую IP-сеть, возникают новые проблемы. Главная из этих проблем — как обеспечить питание и передачу данных устройствам, которые необходимо расположить на некотором расстоянии от сетевого оборудования.

Power over Ethernet обеспечивает удобный и экономичный подход к передаче питания и данных через одно соединение. Однако этот подход традиционно был ограничен стандартным радиусом действия Ethernet в 100 метров по кабельной системе на основе витой пары. Несмотря на то, что оптоволоконные кабели обеспечивают значительную дальность передачи данных, по-прежнему требуется локальное питание, которое является дорогостоящим и неудобным для обеспечения локального питания одной камеры, точки беспроводного доступа или устройства контроля доступа. Требовалась система, которая сочетала бы в себе лучшие аспекты дальности передачи по оптоволоконному кабелю и удобство технологии Power over Ethernet.

Сегодня доступны варианты решения проблемы поддержки удаленных устройств. Каждый вариант будет рассмотрен в этом документе, в котором также будут подчеркнуты преимущества, которые можно реализовать от системы, которая расширяет зону действия PoE и PoE+ далеко за пределы 100 метров без необходимости использования локального источника питания, дополнительных резервных источников питания или дополнительных электрических подрядчиков. Система OneReach™ будет рассматриваться как пример полного, простого и интегрированного решения, обеспечивающего именно эти преимущества.

Питание через Ethernet (PoE) было впервые стандартизировано в 2003 году с помощью IEEE 802.3af, обеспечивающего мощность постоянного тока до 15 Вт при минимальной мощности 12,95 Вт, доступной для питаемого устройства. Первыми приложениями, которые планировалось поддерживать, были IP-телефоны, точки беспроводного доступа (WAP) и IP-камеры. Возможность питания IP-устройств оказалась очень рентабельной. Шли годы, и передовым VoIP-телефонам стало требоваться больше энергии, и в 2009 году IEEE ратифицировал стандарт 802.3at, позволяющий использовать мощность постоянного тока до 30 Вт при мощности 25,5 Вт, доступной для питаемого устройства. В сентябре 2018 года был ратифицирован стандарт 802.3bt, и стали доступны мощности типа III (60 Вт) и типа IV (90 Вт).

Отсутствие необходимости в отдельной розетке дает ряд преимуществ:

Номинальное напряжение, подаваемое по кабелю, составляет 48 В постоянного тока. Сегодня напряжение обычно подается через коммутатор Ethernet. Эта конфигурация известна как система «конечного пролета», поскольку мощность генерируется в конце кабельного канала. Однако для устаревших коммутаторов, у которых нет возможности обеспечивать питание, системы «среднего пролета» могут подавать питание по всей длине кабеля. Подача питания в середине пролета обычно происходит в патч-панели рядом с местом расположения коммутатора Ethernet, но ее можно вставить в любом месте канала.Рисунок 1иллюстрирует понятия.

Рисунок 1.

Хотя PoE, безусловно, является успешной технологией, существуют ограничивающие факторы. Одной из наиболее серьезных проблем технологии PoE является физическая досягаемость. Поскольку это канал Ethernet, максимальное расстояние составляет 100 м по категории кабеля. Для многих приложений такой длины канала достаточно. Но для все большего числа устройств традиционного расстояния в 100 м (328 футов) недостаточно. Фактически, установка IP-камеры на расстоянии 400 футов от коммутатора стала обычным явлением. Камера может включиться, если до камеры доходит достаточное напряжение, но расстояние слишком велико для канала передачи данных, поэтому видеосигнал не достигает шкафа. Важно отметить, что расстояние измеряется длиной кабеля, которая может быть значительно больше, чем расстояние по прямой между выключателем и ФП из-за скручивания каждой пары проводников.

При возникновении таких ситуаций необходимо разработать альтернативы. Одним из решений является установка электрической розетки где-нибудь рядом с питаемым устройством, как показано на рис.фигура 2 . После установки электрической розетки доступны различные варианты. Например, можно установить еще один коммутатор Ethernet, который будет подключен обратно к главному шкафу с помощью оптоволоконной магистрали. Или можно использовать традиционный медиаконвертер, опять же с оптоволоконным соединением с главным коммутатором.