Power over Ethernet (PoE) - это технология подачи электропитания на сетевое оборудование по той же кабельной проводке, которая используется для передачи данных. PoE позволяет подавать электропитание на питаемые устройства (PD), например, IP-телефоны, беспроводные точки доступа сетевые камеры, по той же кабельной инфраструктуре, которая используется для передачи данных, без ее переделки.

Эта технология позволяет упростить установку и обслуживание сети за счет использования коммутатора в качестве центрального источника питания для других сетевых устройств.

В настоящее время существует два стандарта PoE:

• Стандарт IEEE 802.3af предусматривает мощность питания до 15,4 Вт на порт.
  
• Стандарт IEEE 802.3at предусматривает мощность питания до 25,5 Вт на порт. Его также называют High PoE.
  

Хотя по стандарту PoE IEEE 802.3af питающее оборудование (PSE) обеспечивает подачу мощности до 15,4 Вт на порт, часть мощности теряется в кабеле. Соответственно гарантированная доступная для питаемого устройства мощность составляет 12,95 Вт.

Стандарт IEEE 802.3af также устанавливает различные уровни мощности для устройств PoE, т.н. классы мощности. Если питающее устройство поддерживает классификацию по мощности, то мощность, подаваемая на каждый порт, автоматически адаптируется к классу мощности (1-4) подключенного питаемого устройства. Класс 0 является классом по умолчанию и предусматривает мощность питания до 15,4 Вт. Классы 1-3 предусматривают мощность питания меньше значения по умолчанию, класс 4 - больше, но он доступен только для питаемых устройств, соответствующих стандарту IEEE 802.3at.

Если подключенное питаемое устройство не поддерживает классификацию по мощности, питающее оборудование подает мощность для класса по умолчанию (класс 0, 15,4 Вт).

В следующей таблице перечислены классы мощности для питающего оборудования и питаемых устройств.

Таблица 1: Значения для различных классов PoE, для использования при расчете бюджета мощности системы.

Питающее оборудование обычно имеет ограниченную максимальную суммарную мощности, как правило, 300-500 Вт; эта величина называется бюджетом мощности. Если подключаемые питаемые устройства не поддерживают классификацию по мощности, для каждого порта PoE необходимо зарезервировать полную мощность для класса 0 по умолчанию (15,4 Вт). Это означает, что бюджета мощности 300 Вт хватит на подачу питания только на 20 из 48 портов коммутатора. Однако если все подключенные устройства сообщат коммутатору, что являются устройствами класса 1 (4 Вт), то 300 Вт будет достаточно для питания всех 48 портов.

Необходимо рассчитывать суммарное энергопотребление всего оборудования, подключенного к каждому сетевому коммутатору, чтобы не превысить бюджет мощности этого коммутатора.

Примеры устройств PoE и спецификаций мощности для камер Axis

Приведенные ниже примеры демонстрируют принципы технологии PoE и расчет мощности для камер Axis. Точные числовые показатели и продукты, использованные в примере, могут измениться со временем.

Рис. 2.: Пример расчета потребности в мощности для системы PoE.

На показанной выше иллюстрации к одному коммутатору PoE подключено шесть камер класса 2. Поскольку для устройства класса 2 требуется максимум 7 Вт на коммутаторе, мы рассчитываем суммарную потребность в мощности как 6x7 Вт = 42 Вт. Это будет бюджет мощности PoE, т.е. нам необходим коммутатор, располагающий мощностью не менее 42 Вт для PoE

High PoE с AXIS Q6044-E

В технических данных камеры AXIS Q6044-E указана потребляемая мощность до 60 Вт и указано на необходимость использования инжектора AXIS T8124 с мощностью макс. 74 Вт.
Это обусловлено тем, что сам инжектор также потребляет мощность, и, кроме того, имеются потери мощности в кабеле RJ-45 между инжектором и камерой. Чтобы обеспечивать необходимую мощность на камере, инжектору требуется мощность больше, чем потребляют камеры.

PoE с камерами P13xx-E

Для некоторых камер указывается два разных класса PoE. Это связано с тем, что потребность в мощности может меняться в зависимости от использования или неиспользования дополнительного оборудования - например, нагревателя или охладителя. Первый класс характеризует мощность самого устройства, а второй - мощность, необходимую для устройства и дополнительного оборудования. Камеры AXIS P13xx-E выпускаются в кожухе, и для них указывается стандарт “PoE IEEE 802.3af  макс. 12,95 Вт или High PoE макс. 25,5 Вт”.

Как правильно выбрать коммутатор?

Производители коммутаторов PoE часто указывают три параметра, которые необходимо принимать во внимание при выборе коммутатора. Например, эти три параметра могут выглядеть следующим образом:

• Мощность, подаваемая на PD: до 15,4 Вт
  Это максимальная мощность PoE, которую коммутатор может подать на один порт, без учета суммарного бюджета PoE. Важно помнить, что это значение представляет собой максимальный предел.
• Бюджет PoE: 
  Бюджет PoE - это суммарная мощность PoE, которую коммутатор может подать на все порты. Большой бюджет PoE при малом количестве портов означает более высокую мощность на один порт. Малый бюджет PoE при большом количестве портов означает меньшую  мощность в расчете на порт.
• Средняя мощность PoE на порт: 13
  Пример: Бюджет PoE составляет 50 Вт, и коммутатор имеет 4 порта: 52 Вт / 4 = 13 Вт
  Это значение показывает, какую мощность коммутатор может подать на каждый порт, если ко всем портам PoE подключены устройства, требующие питания. Здесь важно иметь запас по мощности.

Мощность, потребляемая устройством PoE, может стать критичной в зависимости от окружающей температуры. Многие устройства способны функционировать в разных температурных диапазонах в зависимости от доступной мощности. Для камер, устанавливаемых вне помещений, важно использовать правильный тип инжектора. Как указано ниже в списке технических характеристик, модель AXIS P1353-E может работать при температурах от -40°C пи питании по технологии High PoE. 

Рис. 3:  Технические характеристики AXIS P1353-E.