PoE è una nuova tecnologia che utilizza cavi Ethernet per fornire energia alle apparecchiature. Da qui il suo nome inglese: “Power over Ethernet”

Standard dell’IEEE. approvato il 12 giugno 2003, il principio del PoE è di far circolare la corrente elettrica in un collegamento Ethernet. Fornendo il trasferimento di energia, voce e dati sullo stesso cavo Ethernet, la tecnologia Power over Ethernet ora offerta su molti dispositivi elimina i costi di installazione di cavi e prese elettriche
Questa tecnologia si svilupperà sconvolgendo le pratiche di installazione. Un successo promesso, che si spiega con i vantaggi della tecnologia.
PoE è una fonte di risparmio che semplifica notevolmente la distribuzione della rete eliminando la necessità di prese separate per alimentazione e collegamenti di rete. Di conseguenza, PoE consente di risparmiare fino al 50% sui costi di cablaggio degli uffici.
La tecnologia Power over Ethernet (PoE) è adottata da tutti gli attori che lavorano nel campo delle reti e delle telecomunicazioni. Viene utilizzato per alimentare apparecchiature collegate alla rete Ethernet come telefoni e telecamere IP o hotspot Wi-Fi.
La PoE fornisce una fornitura conveniente ed economica di apparecchiature IT (non è necessario un alimentatore locale), ma garantisce anche una protezione semplice e centralizzata dell’alimentatore e dell’intero installazione di rete, da una sala di cablaggio.
Insieme a un inverter, gli hub possono fornire alimentazione continua ai dispositivi di rete, con conseguente risparmio sui costi.

Quali sono i cavi utilizzati in PoE?

PoE fornisce alimentazione elettrica utilizzando l’infrastruttura di cablaggio esistente Categoria 6.
La tecnologia “Power over Ethernet” riduce quindi i costi e i tempi di installazione eliminando la necessità di due cavi separati: cavi e prese elettriche da un lato e cavi e prese di rete dall’altro.
Questa tecnologia elimina anche gli inverter dedicati per le singole apparecchiature di rete. Infatti, un singolo inverter centrale, situato vicino all’apparecchiatura di rete e alla sorgente “Power over Ethernet”, fornirà doppi interruttori di protezione e apparecchiature collegate.

Principio alimentazione

L’alimentazione fornita all’infrastruttura LAN viene automaticamente abilitata quando si collega e si identifica un terminale compatibile.
Viene inoltre tagliato automaticamente quando le apparecchiature collegate non sono compatibili, garantendo così la protezione di queste, ma anche quella dell’intera infrastruttura.
Questa funzione consente agli utenti di combinare sulla propria rete, liberamente e in sicurezza, apparecchiature meno recenti non dotate di questa tecnologia e apparecchiature compatibili “Power over Ethernet”.

Lo standard PoE

Lo standard IEEE 802.3af richiede l’iniezione di 15,4 Watt minimo (44V mini, 350 mR) dalla sorgente, data l’attenuazione lungo il cavo (con una lunghezza massima di 100 metri), il PoE fornirà una tensione 48 Volt CC, per prodotti che consumano meno di 13 Watt di potenza.

Come funziona il routing Ethernet?

Una categoria di collegamento Ethernet standard 6, ha 4 coppie di conduttori intrecciati. In Ethernet 10 / 100TX le coppie libere vengono utilizzate per trasportare la corrente mentre su Gigabit Ethernet la corrente viene trasmessa sulle coppie che trasportano i dati. Da qui la necessità di poter utilizzare 2 modalità di alimentazione.

Sono possibili due opzioni di alimentazione POE

Modalità A: utilizzo delle coppie che trasportano i dati
Le coppie Ethernet sono accoppiate a ciascuna estremità. È quindi possibile applicare una tensione nel mezzo del trasformatore di isolamento e far circolare una corrente continua, senza disturbare la trasmissione dei dati.

Modalità B: utilizzo della coppia libera
Ethernet 10 e 100Base-T utilizzano due coppie, corrispondenti ai contatti 1,2 e 3,6. Le coppie 4/5 e 7/8 non sono quindi utilizzate. Useremo la coppia 4/5 i cui conduttori sono collegati tra loro per fornire il polo positivo e la coppia 7/8 per fornire il polo negativo dell’alimentatore. (È anche possibile impostare la polarità inversa)
Lo standard 802.3af non consente l’uso simultaneo di 2 tipi di alimentazione. Il midspan o l’apparecchiatura da collegare deve comunque essere in grado di utilizzare le 2 opzioni proposte.

Mid Span e End Span

Midspan: utilizzo di coppie libere e una fonte intermedia.
In questa configurazione, un pannello simile a un patch panel, ma che incorpora una fonte di alimentazione, è installato tra uno switch Ethernet “standard” e i terminali da alimentare: telecamera IP. Telefono IP ecc …
In genere, il midspan ha 24 o 48 porte di ingresso RJ45 per i dati e tante porte RJ45 come uscita per l’alimentazione dei dati e delle apparecchiature.
La potenza viene trasportata sulle coppie libere del cavo di categoria 5e o 6, mentre i dati vengono trasmessi sulle altre due coppie.
Questa soluzione consente di aggiornare la propria rete senza dover cambiare gli switch in funzione, per sostituirli con nuovi switch PoE 802.3af.

Fine corsa o switch P o E:
A differenza del Midspan, lo switch o switch Ethernet integra direttamente la tecnologia Power over Ethernet. Il PoE integrato nello switch alimenta direttamente l’apparecchiatura senza la necessità di passare attraverso un iniettore intermedio di media larghezza.

Splitter e iniettore

Gli splitter e gli iniettori POE sono dispositivi semplici ed efficienti per l’implementazione rapida di Power over Ethernet su piccola scala.

Iniettore o Midspan
L’iniettore consente la trasmissione simultanea di dati e potenza sul cablaggio di rete, utilizzando le coppie 4/5 e 7/8. Include due porte RJ-45:
– Porta RJ45 per l’immissione dei dati
– Una porta di uscita RJ45, che trasporta dati e alimentatore 48VDC / 350mA conforme allo standard 802.3af.

Splitter
Lo splitter viene utilizzato per collegare apparecchiature che non dispongono della tecnologia PoE. Lo splitter separa i dati provenienti dalla rete e adatta l’alimentazione per l’apparecchiatura di destinazione.
– Una porta RJ45 per dati e alimentazione fornita dall’iniettore.
– Un’altra porta di uscita RJ45 per dati accoppiata a un alimentatore per il collegamento all’apparecchiatura target.

Esistono diversi modelli di splitter che forniscono diverse tensioni SV, 7.SV, 9V o 12V.

Principali vantaggi della tecnologia PoE

– Economia:
PoE riduce il numero di prese elettriche necessarie vicino a una workstation. Il PoE risparmia quindi tempo e denaro evitando il vincolo dell’installazione sistematica di infrastrutture elettriche vicino ai dispositivi Ethernet da collegare.
Consentendo l’arresto remoto dell’alimentazione, PoE facilita il risparmio energetico e protegge una rete disconnettendo l’alimentazione dai punti di accesso al di fuori dell’orario di lavoro.

– Mobilità:
I dispositivi di rete possono essere spostati facilmente senza la necessità di pianificare un intervento per l’installazione di una presa elettrica che fornisce una tensione di 220 V nelle vicinanze. D’ora in poi, dove si trova una presa Ethernet, è possibile collegare dispositivi Ethernet.

– Distribuzione accelerata:
La tecnologia PoE accelera l’implementazione dei punti di accesso wireless sulla rete.
Ad esempio, l’alimentazione a 220 V di un punto di accesso WI-FI è raramente disponibile al soffitto. Ma collegando il prodotto WI-FI tramite un collegamento Ethernet PoE diventa possibile.

– Sicurezza:
Non è più necessario dotare le stazioni di lavoro di 220V, dove è sufficiente l’alimentazione PoE LIBV / 13watt.

– Semplicità:
Facile collegamento delle apparecchiature, facile installazione in luoghi in cui le prese elettriche non sono sempre disponibili: soffitti, alcune aree di magazzino …

– Affidabilità:
Non è necessario collegare un inverter a ciascun prodotto attivo collegato a PoE. Un inverter dietro la campata o la campata proteggerà tutte le apparecchiature collegate dalle interruzioni di corrente. Pertanto, nel caso di un’installazione di telefonia IP con alimentazione PoE, un singolo inverter consente di proteggere tutte le stazioni dalle interruzioni di rete.

– Facile amministrazione della rete:
In alcuni casi le soluzioni mid-span o end-span offrono funzionalità avanzate, tra cui la gestione e la possibilità di riavviare i dispositivi in ​​remoto.
PoE supporta connessioni Ethernet 10/100-BaseT e 1000-BaseT.
Funziona su Cats esistenti, Cat5e, Cat6, … cablaggio.

– Protezione
Arresto rapido dell’alimentazione di un dispositivo informatico quando non viene utilizzato, per garantire una migliore sicurezza.

Power Over Ethernet Plus

Non appena viene rilasciato lo standard IEEE 802.3af, si sentono voci che richiedono più potenza.
Alcune telecamere IP o punti di accesso WiFi consumano 20 Watt.
Le versioni destinate all’uso esterno richiedono fino a 30 watt e alcuni laptop o apparecchiature di rete potrebbero richiedere 60 watt.
Il livello attuale è molto conservativo e presuppone un carico permanente, mentre alcune apparecchiature, ad esempio le telecamere IP, non richiedono la piena potenza in modo continuo.

Per soddisfare i requisiti di alimentazione superiori a quelli inizialmente previsti nella norma, il gruppo di lavoro IEEE802.3 ha approvato nel novembre 2004 la creazione del gruppo di studio su “Power over Ethernet Plus”.

Questo gruppo di studio ha definito 14 obiettivi specifici, tra cui:

– Migliorare lo standard 802.3af e garantire la compatibilità con le versioni precedenti e successive
– Assicurarsi che l’introduzione delle apparecchiature PoE Plus non danneggi i prodotti standard dotati di PoE, garantendo al contempo la loro perfetta corrispondenza.
– PoE plus fornirà la massima potenza “praticamente” ammissibile da un’infrastruttura di cablaggio di rete.
– Al momento della produzione di questo documento tecnico, il gruppo di studio PoE plus non ha raggiunto un consenso sul massimo potere praticamente accettabile. Ci sono vincoli relativi alla temperatura superficiale dei cavi Cat 5, 5e e 6 che sono critici. Soprattutto quando un gran numero di cavi sono disposti fianco a fianco in un armadio o in una canalina.
– Il PoE Plus deve anche essere compatibile con apparecchiature conformi allo standard 802.3af. Ciò richiederà una tensione superiore limitata a 56 o 57 V per evitare di danneggiare i prodotti di prima generazione.
– L’attuale consenso sembra riguardare una potenza compresa tra 30 e 50 watt per porta. Ciò consentirà a nuovi tipi di apparecchiature di beneficiare di PoE Plus.

Una tecnologia del futuro

Oltre alle classiche applicazioni che tutti conosciamo, come telefoni IP, telecamere IP o prodotti Wi-Fi secondo lo standard IEEE802.3af, sempre più dispositivi di sicurezza (rete, dispositivi di controllo). accesso, ecc.) sono inoltre sviluppati secondo lo standard IP in modo che possano essere facilmente collegati e controllati sulla rete aziendale. Tali dispositivi a bassa tensione possono essere alimentati dalla tecnologia Power over Ethernet mediante un cavo Ethernet multipair.

Grazie ai nuovi standard BAS di Building Automation Standard for Commercial Buildings (BAS) in fase di sviluppo da parte di EIA / TIA, i sistemi di cablaggio saranno sempre più utilizzati per le funzioni di gestione degli edifici: controllo accesso, sistemi di allarme, controllo della temperatura, gestione dell’illuminazione, ecc.

Le nuove generazioni di apparecchiature che sfruttano le funzionalità PoE verranno aggiunte alle apparecchiature di rete esistenti.

Altri possibili usi della PoE:

– Terminali di pagamento
– Alimentazione di segni
– Jukebox, hi-fi
– Controllo di accesso automatico negli edifici
– Caricabatterie per cellulare e cellulare
– PC alimentato direttamente dal cablaggio di rete Ethernet
– Apparecchiature di rete industriale
– E più in generale qualsiasi apparecchiatura che richieda una batteria o un alimentatore elettrico inferiore a 30 Watt