イーサネットのパフォーマンスよりもパワーを高める方法は？
伝言を残す
イーサネットのパフォーマンスよりもパワーを高める方法を考えたことがありますか？今日の記事では、特別なタイプのイーサネットケーブル：POEケーブルについて説明します。このケーブルのフルネームは、イーサネットケーブルの電源と呼ばれます。ポーケーブルとは何か、電源、標準、ポーケーブルに関連する予防措置、イーサネットのパフォーマンスよりも電力を向上させる方法について説明します。
1。ポーとは何ですか？
従来、デバイスの電源とデータ送信は個別に処理されていました。イーサネットに接続されたデバイスは、少なくとも1つ必要でしたポーケーブルデータ送信用および電源用電源ケーブル。電源ケーブルの必要性は、常にデバイスの展開における制限要因であり、デバイスが既存の電源コンセントの近くにあることを要求するか、デバイスの電源ケーブルとアウトレットを個別に敷設する必要があります。 Power over Ethernet（POE）テクノロジーはこのジレンマを解決し、そのようなデバイスの展開をはるかに柔軟にします。
POE（Power over Ethernet）とは、既存のイーサネットCAT5Eケーブルインフラストラクチャを変更することなく、データシグナルをいくつかのIPベースの端末（IP電話、ワイヤレスLANアクセスポイントAP、ネットワークカメラなど）に送信しながら、そのようなデバイスに直接電流（DC）電力を提供できるテクノロジーを指します。 POEは、LAN（POL）またはアクティブなイーサネット上の電力としても知られており、単にイーサネット電源と呼ばれることもあります。これは、既存のイーサネットケーブルを使用してデータと電力の両方を同時に送信する最新の標準仕様です。既存のイーサネットシステムとユーザーとの互換性を維持します。
POE（Power Over Ethernet）電源は、イーサネットケーブルを介してデバイスに電力を提供する技術です。これにより、単一のイーサネットケーブル上のデータと電力の同時送信を可能にし、配線と削減コストを簡素化します。
POE電源を使用する場合は、特殊なポーケーブルを使用することをお勧めします。これらのケーブルには通常、デバイスに電力を供給するための追加の銅線があります。さらに、ポーケーブルは一般に、イーサネット環境で適切に機能するように特別に設計およびテストされているため、より高い品質と信頼性を持っています。 POE電源に通常のイーサネットケーブルを使用すると、不安定な電源、信号減衰、その他の問題が発生する可能性があります。したがって、POE電源を使用する必要がある場合は、特殊なPOEケーブルを使用して、信頼できる電源とデータ送信を確保することをお勧めします。
2。ポーケーブル電源の原理と方法
標準CAT5ネットワークケーブル4組のねじれたワイヤを持っていますが、10mのベースTと100mのベースTで使用されているのは2つのペアのみです。 POE標準の1つであるIEEE 802.3AFでは、2つの方法が許可されています。電源にアイドルピンを使用する場合、ピン4と5は正であり、ピン7と8はネガティブに接続されています。
電源にデータピンを使用する場合、DC電源は、データ送信に影響を与えることなく、トランスミッショントランスの中間点に追加されます。この方法では、ワイヤーペア1、2、3、6は極性を備えています。この標準では、両方の方法を同時に使用することは許可されていません。電源機器PSEは1つの方法しか提供できませんが、電源アプリケーション機器は両方のケースに同時に適応できる必要があります。標準は、通常、電源が48V、13Wであると規定しています。 PD（電源デバイス：電源デバイス）機器は48Vから低電圧変換を提供しますが、これは比較的簡単ですが、同時に1500Vの絶縁安全電圧が必要です。
POE Standardは、イーサネット伝送ケーブルを使用してPOE互換デバイスにDC電源を届ける2つの方法を定義しています。
1つ目は、独立したPOE電源デバイスを使用している「ミッドスパン」メソッドです。イーサネットスイッチPOE機能を備えた端子デバイス。通常、イーサネットケーブルのアイドルワイヤペアを使用してDC電源を送信します。 Midspan PSEは、通常はスイッチに配置された特殊な電力管理デバイスです。 2つありますRJ45ジャック各ポートについて、1つは短いケーブルでスイッチに接続されています（ここでは、POE機能のない従来のスイッチを参照）、もう1つはリモートデバイスに接続されています。
2番目の方法は「エンドスパン」で、スイッチの信号出力端に電源デバイスを統合します。このタイプの統合接続は、通常、アイドルワイヤペアとデータワイヤペアの「デュアル」電源機能を提供します。データワイヤペアは、信号分離トランスを使用し、センタータップを利用してDC電源を実現します。イーサネットデータとパワートランスミッションが共通のワイヤペアを使用しているため、エンドスパンはすぐに人気を獲得する可能性があります。したがって、独立したパワートランスミッション専用ラインをセットアップする必要性は排除されます。RJ45ソケット.
3。POEデバイス電源プロセス
POE電源機器をネットワークに展開する場合、POEイーサネット電源プロセスには、主に検出、電源能力交渉、電源供給の開始、連続電源、電源が含まれます。
3.1 PDの検出：
まず、PSE（電源機器）はポートに小さな電圧を出力し、ケーブル端子のリンクデバイスがIEEE 802.3AF/を標準でサポートするかどうかを検出します。このプロセスは、リモートエンドに必要な特性抵抗があるかどうかを確認するために、電流制限の小さな電圧をケーブルに提供することによって達成されます。特定の抵抗値が検出された場合、ケーブル端子がPOEをサポートするPD（電動デバイス）に接続されていることを示します。
3.2 PDレベル/電源機能交渉の監視：
PDを検出した後、PSEデバイスはPDデバイスを分類し、必要な電力損失を評価します。電源能力交渉には2つの方法があります。つまり、検出された特性抵抗を分析し、LLDPプロトコル（Link Layer Discovery Protocol）を介した電源能力交渉を伝導します。
3.3電源を開始：
構成可能な時間（一般に15μs未満）内で、PSEデバイスは、48V DC電圧を提供するまで、低電圧からPDデバイスへの電力を供給し始めます。 PDデバイスがネットワークから切断されている場合、PSEは迅速に（通常は300-400 MS内）電源の供給を停止し、検出プロセスを繰り返して、ケーブル端子がまだPDデバイスに接続されているかどうかを確認します。
3.4連続リアルタイム監視と電源：
PDデバイスに安定した信頼性の高いDC電源を提供して、デバイスの通常の動作を確保します。継続的なリアルタイム監視を提供します。
3.5電源オフ：
PDデバイスがネットワークから切断されている場合、PSEは迅速に（通常は300-400 MS内）PDデバイスへの電源の供給を停止し、検出プロセスを繰り返して、ケーブル端子がPDデバイスに接続されているかどうかを検出します。
このプロセスにより、接続されたデバイスを損傷から保護しながら、POE電源の安全性と効率が保証されます。 POEスイッチは、非POEデバイスをインテリジェントに検出し、電力を供給しないように設計されており、使用がさらに安全になります。
4。POE電源基準について
もちろん、Poeケーブルは任意に電力を供給することはできません。特定のプロセスと方法に従わなければなりません。 POE電源ケーブルには関連する基準もあり、購入する前にケーブルがサポートするPOE標準を知ることが重要です。これらの標準は、主にIEEEによって提案および公開されています。
現在、3つのPOE電源基準があります：802.3AF（POE）、802.3AT（POE+）、および802.3BT（POE ++）。
802.3AFはPOE機能の基本標準であり、使用するときに15Wの最大出力電力を規定していますネットワークケーブル電源用。この標準では、通常、4,5,7,8のペアを使用して電流を送信し、4,5は陽性、7,8は負とします。
802.3AT（POE+）は、POE機能の強化された標準であり、最大出力電力を30Wに増やします。この標準では、1,2,3,6のペアを使用して電力を送信し、柔軟な極性オプションを備えています。1,2は正、3,6は負です。
802.3BT（POE ++）は、POE機能の最新標準であり、最大出力電力は最大60Wです。この標準では、追加のワイヤペアを使用して電源容量と効率を向上させます。つまり、ケーブルはより高い仕様を満たす必要があります。
5。についての主要な電源パラメーター3つのPOE電源基準。
5.1 IEEE 802.3af主電源パラメーター：
{44-57 vの間のDC電圧、通常48V。典型的な動作電流は10-350 MAで、典型的な出力電力は15.4Wです。過負荷検出電流は350-500 maです。負荷のない条件下では、必要な電流が5maです。パワーデバイス（PDS）に4つのクラスレベルの電力要求を提供します：3。84-12。95W。
IEEE 802.3AF分類パラメーター：
クラス0デバイスには、012.95Wの最大動作電力が必要です。
クラス1デバイスには03.84Wが必要です。
クラス2デバイスには3.85W6.49Wが必要です。
クラス3デバイスには、6。5-12。95Wが必要です。
IEEE 802.3AF標準キャップは、PDSの12.95WでのPOE電力消費をPOEイーサネットケーブル電源を使用できます。 POEの電力制限を克服するために、IEEEは新しい標準を導入しました：IEEE 802.3AT（POE+とも呼ばれます）。これは、12.95W以上をクラス4として必要とするデバイスを定義し、電力レベルを25W以上に拡張します。 802.3AFと比較して、802.3ATは電力の2倍以上出力でき、各ポートは30Wを超えることができます。 PDSは最大29.95Wに達し、PSEは30W以上のDC電力を提供します。 PDは、クラス4電流信号で応答して、802.3ATで指定された高出力を処理できるかどうかをPSEに知らせます。
5.2 IEEE 802.3AT（POE+）主電源パラメーター：
{50-57 vの間のDC電圧、通常50V。典型的な動作電流は10-600 MAで、典型的な出力電力は30Wです。 PDSはクラス4の分類をサポートします。
5.3 IEEE 802.3BT（POE ++）主電源パラメーター：
IEEE 8 0 2.3BT仕様では、4つの新しい高出力PD分類（クラス）が導入され、単一機能カテゴリの総数が9になります。クラス58はPOE標準に新しく、40.0Wから71WのPD電力レベルに翻訳されています。
IEEE 802.3BTは、IEEE 802.3ATおよび802.3AFと後方互換性があります。低電力IEEE 802.3ATまたは802.3AF PDは、問題なく高出力802.3BT PSEに接続できます。逆に、高出力802.3BT PDが低電力802.3ATまたは802.3AF PSEに接続する場合、PDは「パワーダウングレード」として知られるプロセスであるそれぞれの低電力状態で動作する必要があります。
6。POE電源分類について
IEEE 8 0 2.3は、クラス0からクラス7までの標準とタイプ1/2/3/4に見られるように、さまざまなクラスをPOEシステムに割り当てます。このクラスは、電源機器と駆動装置の両方でサポートされている最も低い共通の電力レベルによって決定されます。これは、電源機器と電源デバイスの間の双方向パケットを本質的に分析するリンクレイヤーディスカバリープロトコル（LLDP）を使用して、電源デバイスの電力要件を検出する電源機器を通じて達成されます。
クラスは{{{0}}}から8の範囲で、タイプ1およびタイプ2 POEはクラス0〜4を含む、12.95Wから25.5Wの範囲の電動デバイスの入力電力をカバーします。タイプ3には、クラス5（電源デバイスの場合は最大40W）とクラス6（電源デバイスの場合は最大51W）が含まれ、タイプ4にはクラス7（電動デバイスの場合は最大62W）とクラス8（電源デバイスの場合は最大73W）が含まれます。
では、なぜこれらの分類があるのですか？分類システムは、電力ニーズを交渉し、電源機器の予算をより効果的に管理するために存在します。たとえば、電源機器がクラス6であるが、電源デバイスがクラス5のみである場合、システムはクラス5に分類され、電源機器は必要以上の電力を出力するのではなく、デバイスの要件に従って最大出力電力を設定できます。
一部の技術者は、どのデバイスが電力を消費し、どれだけ消費しているかを追跡するためにLLDP情報のクエリに依存していますが、ほとんどの人は分類を心配する必要がないということです。本当に知っておくべきことは、需要を確実に満たすために正しい電源機器を選択するためにデバイスが必要とする電力です。駆動型のデバイスには幅広い電力ニーズがある場合（同じ環境では、4W未満を必要とするPOEウォールクロックや70Wなどを必要とするPOEテレビなど）、POEタイプが後方互換性があるため心配する必要はありません。
7。POE電源システム電力計算とイーサネットのパフォーマンスよりもパワーを増やす方法。
POEスイッチの総電力は非常に重要な指標であり、サポートできるカメラの数に直接関連しています。たとえば、400Wの電源を備えた24-ポートPOEスイッチを使用して、POEスイッチの総使用可能な電力は、損失を占めると約370Wです。スイッチの総電力消費量は、すべてのデバイスとライン損失に使用される最大電力の合計に等しくなります。
IEEE 802.3AF標準では、24のポート（370/15。4=24）を完全に供給できます。つまり、同時に24のカメラ、すなわち、全負荷電源を供給できます。ただし、IEEE 802.3AT標準の30Wの最大シングルポート電源に基づいて計算された場合、12ポートのみを同時に供給できます（370/30=12）。これはまだラインの損失を考慮していません。実際に使用すると、多くの通常のネットワークカメラは最大消費電力が低く、一般的に15Wを超えていません。各POEポートが最大電力（たとえば、30W）に応じて電源電力を留保する場合、一部のポートはPOEパワーを使い果たしない場合がありますが、他のポートは十分な電力を獲得できない場合があります。たとえば、一部のPOEスイッチは、この状況を回避するために動的な電力管理をサポートしています。 POEスイッチを購入するときは、動的な電力管理をサポートしていることを確認してください。そのため、各ポートは実際に使用される電力のみを割り当て、POEスイッチの電源容量をより効率的に利用します。
