802.3 af là gì

PoE là gì? Tại sao thiết bị phải cần nguồn cấp Ethernet PoE? Dùng nguồn PoE có ích lợi gì cho thiết bị?

Vâng, đó có lẽ là 3 trong số rất nhiều những thắc mắc liên quan đến Công nghệ cấp nguồn qua Ethernet (PoE). 

Chính vì thế, trong bài viết dưới đây NetworkPro sẽ giải đáp cặn kẽ những khuất mắc của các bạn xung quanh thiết bị nguồn cấp PoE. Cùng xem hết bài viết nhé!

PoE là gì?

PoE hay còn được gọi đầy đủ là công nghệ cấp nguồn qua Ethernet: Là viết tắt của từ Power over Ethernet. Công nghệ này cho phép truyền tải điện năng qua cable (cáp) RJ45 đến các thiết bị sử dụng. Hiểu đơn giản là Nguồn PoE vừa có thể truyền được tín hiệu mạng vừa truyền điện được.

802.3 af là gì
Hình 1: Nguồn cấp Ethernet PoE là gì?

Nguồn PoE được cài đặt trong lõi cáp UTP thường có 8 lõi với 4 lõi để truyền và nhận thông tin, 4 lõi còn lại dùng để cấp nguồn PoE và một số chức năng khác.

Ưu điểm khi sử dụng nguồn PoE.

Việc tích hợp cấp nguồn điện và mạng trong 1 thiết bị nguồn cấp PoE mang đến nhiều lợi ích:

  • Cấp nguồn bằng nguồn PoE giúp quá trình thi công mạng dễ dàng và thuận lợi hơn. Không cần phải đi dây mạng và dây điện đến cùng 1 thiết bị nữa.
  • Giúp quản lý tập trung tất cả các nguồn điện, hạn chế việc đi dây rườm rà, lãng phí.
  • Nguồn PoE có tính linh hoạt cao. Thiết bị có thể lắp ở bất kì đâu mà không phụ thuộc vào ổ cắm nguồn.
  • Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và cho hệ thống mạng.
  • Sử dụng được cho hầu hết các thiết bị như: Wireless (Access Point), Camera IP, Tổng đài VoIP.

802.3 af là gì
Hình 2: Nguồn cấp Ethernet PoE hoạt động như thế nào?

Các chuẩn PoE hiện nay.

Chuẩn PoE IEEE 802.3bt

Mục tiêu của tiêu chuẩn “IEEE 802.3bt PoE” bao gồm: tương thích ngược với chuẩn “af” và “at”, hỗ trợ ứng dụng 10Gbase-T, chỉ định các thông số nhằm hạn chế sự thiếu cân bằng khi truyền tín hiệu giữa các đôi dây, và cung cấp tối thiểu mức công suất 49W cho các thiết bị và cũng đòi hỏi hệ thống cable đôi xoắn phải có hiệu suất cao. 

Người dùng muốn triển khai và tận dụng khả năng cấp nguồn của 802.3bt cần chú ý hơn đến thông số hiệu suất hệ thống cable so với trước đây, đặc biệt là điện trở thuần bất đối xứng và điện trở bất đối xứng giữa các đôi dây đã được khảo sát kỹ trong 802.3bt. 

802.3 af là gì
Hình 3: Các chuẩn Nguồn cấp Ethernet PoE 

Chuẩn PoE IEEE 802.3at

PoE+ (IEEE 802.11at) là một chuẩn mới hỗ trợ tối đa 30W mỗi port. Nếu một Switch hỗ trợ PoE+, nó cũng hiển nhiên hỗ trợ PoE hoặc chỉ là dữ liệu trong cùng một port. Mỗi Switch có thể tự động tương thích với các thiết bị kết nối và quyết định có dùng PoE+, PoE hay là chỉ dữ liệu.

Công nghệ PoE đã là tốt cho IP Phones, các IP Camera đơn giản, các Access Points, v.v.. Nhưng PoE+ có thể hỗ trợ cho đòi hỏi của những thiết bị mới về nhu cầu nguồn điện năng cao ví dụ như: IP Video Phones, IP PTZ (Pan Tilt Zoom), Outdoor camera, Dome Camera, và các Access Point… chuẩn N/AC chạy 2 băng tần (2.4Ghz/5.0Ghz). 

Hiện trong ngành CCTV thì hãng Hikvision đã áp dụng công nghệ PoE+ trên tất cả thiết bị an ninh của họ, tuy giá thành sản phẩm đắt hơn chút so với công nghệ cũ, nhưng chúng ta tiết kiệm được tiền mua thêm dây nguồn và thi công,….

Chuẩn PoE IEEE 802.3af

POE (Power Over Ethernet, 802.11af) là chuẩn kích hoạt nguồn cung cấp điện trên các Switch cùng với truyền tải dữ liệu thông qua sử dụng cable mạng Cat 5E/6. Nếu các cổng trên Switch hỗ trợ IEEE 802.3af, bạn không cần phải tách riêng dây nguồn (Adapter) để duy trì nguồn điện cho các thiết bị mạng được hỗ trợ chuẩn PoE. chuẩn IEEE 802.3af PoE hỗ trợ tối đa PoE lên tới 15.4W mỗi port.

Ở chuẩn IEEE 802.3af PoE, có thể cung cấp nguồn lên tới 48VDC với công suất là 12,95W qua cable Cat5 đối với các dịch vụ Ethernet 10/100/1000mbps tiêu chuẩn. Để có thể phù hợp chuẩn IEEE 802.3af PoE, các thiết bị cấp nguồn trên Ethernet phải được định nghĩa, phân loại, có khả năng điều khiển trong quá trình khởi động và đáp ứng các yêu cầu về cách ly giữa nguồn và dữ liệu.

Kết luận: 

Với những thông tin về nguồn PoE mà NetworkPro chia sẻ ở trên mong rằng các bạn sẽ hiểu hơn về cấp nguồn qua Ethernet PoE và các chuẩn PoE hiện nay. 

802.3 af là gì
Hình 4: Nguồn cấp Ethernet PoE Adapter

Nếu bạn còn thắc mắc gì cần giải đáp về nguồn cấp PoE hay về hệ thống mạng, bạn có thể liên hệ cho chúng tôi qua số 0909 06 59 69 để được tư vấn miễn phí nhé!

Chân thành cảm ơn!

802.3 af là gì

POE là gì

POE là công nghệ truyền dữ liệu và nguồn qua dây mạng. Công nghệ PoE (Cấp nguồn qua Ethernet) cho phép PSE (Power Sourcing Equipment, ví dụ như  switch POE) sử dụng dây mạng để cung cấp đồng thời cả nguồn và dữ liệu đến PD (Thiết bị được cấp nguồn như camera IP và điện thoại VoIP), có thể đơn giản hóa việc lắp đặt hệ thống cáp và tiết kiệm chi phí. Các tiêu chuẩn PoE khác nhau như IEEE802.3af, 802.3at và 802.3bt được phát hành bởi IEEE (Viện Kỹ sư Điện và Điện tử) để điều chỉnh lượng điện năng được cung cấp cho các PD đó. 

Bạn biết bao nhiêu về các tiêu chuẩn PoE? Có bao nhiêu PD có thể được kết nối với một PSE dựa trên các tiêu chuẩn PoE khác nhau? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn một lời giải thích chi tiết.

Giới thiệu tiêu chuẩn PoE

Hiện tại, chuẩn PoE có ba loại: IEEE 802.3af, IEEE 802.3at và IEEE 802.3bt. Các tiêu chuẩn PoE đó xác định công suất tối thiểu mà các thiết bị cấp POE có thể cung cấp và công suất tối đa mà PD sẽ nhận được. Trên thực tế, công nghệ PoE đã xuất hiện từ năm 2003. IEEE 802.3af là tiêu chuẩn PoE đầu tiên được giới thiệu. Công suất đầu ra 15,4W của nó đủ cho hầu hết các điện thoại IP và các điểm truy cập. Nhưng theo sự phát triển của công nghệ, nhiều thiết bị như điện thoại video IP yêu cầu hơn 13W cho các ứng dụng dự định. Vì lý do đó, IEEE 802.3at đã được phát hành vào năm 2009, chỉ định 30W cho mỗi cổng trên PSE. Ngày nay, nhu cầu về năng lượng cao hơn nữa để hỗ trợ các thiết bị như camera IP PTZ và thiết bị đầu cuối POS. Do đó, IEEE 802.3bt mới đã được phát triển vào năm 2018 và tăng công suất phát PoE tối đa lên 60W hoặc 100W cho mỗi cổng.

IEEE 802.3af là gì?

IEEE 802.3af còn được gọi là PoE tiêu chuẩn với điện áp cung cấp là 44-57V và dòng điện cung cấp là 10-350mA. Trong tiêu chuẩn này, công suất đầu ra tối đa của một cổng được giới hạn ở 15,4W. Tuy nhiên, một số nguồn điện sẽ bị mất trên cáp Ethernet trong quá trình truyền. Do đó, công suất đảm bảo tối thiểu có sẵn tại PD là 12,95 watt cho mỗi cổng. Nó có thể hỗ trợ điện thoại VoIP, cảm biến, v.v.

IEEE 802.3at là gì?

Chuẩn IEEE 802.3at được cập nhật cũng được đặt tên là PoE +, tương thích ngược với chuẩn PoE. Điện áp cung cấp của PoE + nằm trong khoảng từ 50V đến 57V, và dòng điện cung cấp có thể là 10-600mA. Nó cung cấp công suất lên đến 30W trên mỗi cổng của PSE. Do suy hao nguồn, công suất đầu ra tối thiểu được đảm bảo trên mỗi cổng là 25W. Loại này có thể hỗ trợ các thiết bị yêu cầu nhiều năng lượng hơn như màn hình LCD, cảm biến sinh trắc học và máy tính bảng.

IEEE 802.3bt là gì?

IEEE 802.3bt là tiêu chuẩn PoE mới nhất xác định hai loại tiêu chuẩn cấp nguồn / công suất - Loại 3 và Loại 4 trong bảng trên. Chúng sẽ tăng công suất PoE tối đa bằng cách cung cấp nhiều năng lượng hơn thông qua hai hoặc nhiều cặp cáp Ethernet. Ở chế độ Loại 3 và Loại 4, PSE sẽ xác định các PD và đặt công suất cho phù hợp với công suất PD tối đa, dẫn đến hệ thống phân phối điện tốt hơn.

Loại 3 còn được gọi là PoE ++, có thể mang đến 60W cho mỗi cổng PoE (công suất tối thiểu đảm bảo trên mỗi cổng PD là 51W) qua một cáp RJ45 duy nhất để cấp nguồn cho các thiết bị như các thành phần của hệ thống hội nghị truyền hình.

Loại 4 được đặt tên là PoE công suất cao hơn. Nó có thể cung cấp công suất đầu ra tối đa là 100W trên mỗi cổng PoE (công suất tối thiểu được đảm bảo trên mỗi cổng PD là 71W), phù hợp với các thiết bị như máy tính xách tay hoặc TV, v.v. Cả hai chế độ của IEEE 802.3bt đều tương thích ngược với 802.3af và 802.3at. Dưới đây là bảng các thông số kỹ thuật của các tiêu chuẩn PoE.

Type

Standard

PD Min. Power Per Port

PSE Max. Power Per Port

Cable Category

Power Over Pairs

Released Time

Type 1

IEEE 802.3af

12.95W

15.4W

Cat5e

2 pairs

2003

Type 2

IEEE 802.3at

25W

30W

Cat5e

2 pairs

2009

Type 3

IEEE 802.3bt

51-60W

60W

Cat5e

2 pairs class0-4, 2 pairs class0-4, 4 pairs class5-6

2018

Type 4

IEEE 802.3bt

71-90W

100W

Cat5e

4 pairs class7-8

2018

Có thể kết nối bao nhiêu thiết bị trong một hệ thống PoE?

IEEE 802.3af và 802.3at là các tiêu chuẩn PoE phổ biến nhất mà phần lớn các thiết bị PoE có thể hỗ trợ. IEEE 802.3bt mới được phát hành, không được sử dụng trên quy mô lớn. Chỉ một số sản phẩm của nhà cung cấp hỗ trợ tiêu chuẩn này. Nhưng lưu ý rằng, thiết bị này yêu cầu một bộ chuyển đổi PoE đặc biệt để cấp nguồn. Do đó, chúng ta chỉ thảo luận về công suất PoE của IEEE 802.3af và 802.3at ở đây.

Như đã mô tả ở trên, PoE tiêu chuẩn có thể cung cấp công suất đầu ra tối đa là 15,4W, trong khi PoE + là 30W. Khi một gói yêu cầu nhiều thiết bị được kết nối với một công tắc PoE / PoE +, cần đảm bảo tổng công suất mà các thiết bị yêu cầu không được vượt quá lượng điện mà công tắc có thể cung cấp. 

Ta có thể lấy 1 switch 24 cổng POE tuân thủ IEEE 802.3af / at với mức tiêu thụ điện năng tối đa là 400W. Điều này có nghĩa là bộ chuyển mạch 24 cổng cung cấp khả năng cung cấp nguồn PoE và PoE +. Do đó, công tắc này có thể kết nối đồng thời 24 thiết bị (15,4W × 24 = 369,6 < 400W) với chuẩn PoE. Và nó có thể hỗ trợ 13 thiết bị (30W × 13 = 390W < 400W) với tiêu chuẩn PoE +.

802.3 af là gì

Hình ảnh: kết nối các  thiết bị POE trong hệ thống mạng

Thông thường, nếu bộ chuyển mạng hỗ trợ cả hai chuẩn PoE và PoE +, nó có thể tự động phát hiện xem thiết bị được kết nối có tương thích với PoE hoặc PoE + hay không và cấp nguồn điện phù hợp cho thiết bị. 

Ví dụ: nếu chúng ta kết nối thiết bị hỗ trợ PoE có công suất 5W với switch 2 chuẩn POE là PoE / PoE +, thì switch sẽ cung cấp công suất 5W cho thiết bị. Nếu chúng ta kết nối công tắc với thiết bị hỗ trợ PoE yêu cầu công suất 20W, thì công tắc sẽ cấp cho thiết bị đó công suất 20W. Và nếu chúng tôi kết nối thiết bị không có khả năng PoE với công tắc PoE, công tắc chỉ truyền dữ liệu đến thiết bị.

Kết luận

Các tiêu chuẩn PoE quy định công suất đầu ra tối đa của PSE, giúp bảo vệ các thiết bị hỗ trợ PoE khỏi hư hỏng do điện áp cao. Ngoài ra, việc triển khai công nghệ PoE có thể giúp việc lắp đặt hệ thống cáp dễ dàng hơn để tiết kiệm chi phí. Nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng giám sát IP và giám sát từ xa, chẳng hạn như bảng quảng cáo điện tử PoE hoặc màn hình điện tử PoE