Az Ipari Dolgok Internete (IIoT) jelentős fejlődésen ment keresztül a Power over Ethernet (PoE) technológia hatására. A 2000-es évek elején megjelenő, egyszerű, mégis forradalmi technológia lehetővé teszi, hogy egyetlen Ethernet-kábelen keresztül egyszerre továbbítsunk egyenáramú tápellátást és hálózati adatot a PoE-kompatibilis eszközök felé. Ez a hálózati adminisztrátorok számára egyszerűbb telepítést, alacsonyabb költségeket és könnyebb karbantartást jelent. Különösen fontos szerepet játszik a PoE az edge computing infrastruktúrákhoz tartozó, távoli IIoT eszközök telepítése során, ahol az elektromos hálózat nehezen hozzáférhető.

1Illusztráció: iStock

Mint minden IIoT technológia, a PoE is folyamatosan fejlődik: egyre intelligensebbé, erőteljesebbé és kifinomultabbá válik az irányítás és menedzsment terén. Nézzük meg közelebbről az aktív és passzív PoE közötti különbséget az Ethernet switchek esetében.

A passzív PoE volt az első megoldás, amely nem szabványosított módon biztosította az áramot Ethernet-kábeleken. Azonban ezt mára fokozatosan leváltotta az aktív, IEEE szabványnak megfelelő technológia, amely energia- és eszközfelismerő képességekkel is rendelkezik, így biztonságosabb és sokoldalúbb.

Mi az az aktív PoE?

Akkor beszélünk aktív PoE-ról, ha egy Ethernet switch, midspan vagy más áramforrásként működő eszköz (PSE) megfelel az IEEE 802.3af (PoE), 802.3at (PoE+), 802.3bt (PoE++) vagy 802.3bt Type 4 (PoE++) szabványoknak. Ha az eszköz nem felel meg ezen szabványoknak, akkor úgynevezett passzív vagy nem szabványos PoE-t alkalmaz.

Az aktív PoE switchek beépített intelligens áramellátó vezérlővel rendelkeznek. Ezek csak akkor küldenek áramot a csatlakoztatott eszköz felé, ha egy biztonságos "kézfogás" (handshake) során megállapítják a kompatibilitást és az energiaigényt. Ha az eszköz nem kompatibilis, akkor csak adatkapcsolatot biztosít, áramellátást nem – ezzel elkerülhető a port vagy az elektronika károsodása.

Ezzel szemben a passzív PoE switch nem végez semmilyen tárgyalást vagy eszközfelismerést. Egy fix feszültségű (általában 24V-os) áram mindig jelen van, függetlenül attól, hogy a csatlakoztatott eszköz képes-e kezelni azt. Ez azt jelenti, hogy minden csatlakoztatott eszköz folyamatosan kapja az áramot.

Fontos különbség még: bár mindkét megoldás esetén a maximális kábelhossz 100 méter, a passzív PoE csak 10/100BASE-T adatkapcsolatot támogat, míg az aktív PoE képes Gigabit Ethernet (10/100/1000BASE-T) kapcsolatot biztosítani a stabilabb és gyorsabb hálózatért.

Érvek a passzív PoE mellett

A passzív PoE switchek még mindig jelen vannak a hálózatokban. Néhány felhasználó gazdaságosan szeretne fix feszültségű áramot biztosítani – például WISP (vezeték nélküli internetszolgáltatók) esetében. Mások örökölt (legacy) eszközöket használnak, amelyek alacsonyabb energiaigénnyel működnek.

Egyes passzív switchek magasabb áramerősséget is biztosíthatnak, de ezt az előnyt az újabb, 2018-ban bevezetett IEEE 802.3bt (60W / 100W) szabványú aktív switchek gyakorlatilag megszüntették. Az új szabvány már mind a négy érpárt használja az Ethernet-kábelben, így magasabb teljesítmény érhető el.

Hogyan működik egy aktív PoE switch?

Vegyünk példának egy Antaira menedzselhető PoE Ethernet switch-et, amely egy PoE-kompatibilis vezeték nélküli hozzáférési ponthoz (WAP) csatlakozik. Tegyük fel, hogy az eszköz az IEEE 802.3af (PoE) szabványnak felel meg.

  1. Először a switch minimális feszültséget küld, hogy érzékelje az IEEE-kompatibilis eszköz karakterisztikus ellenállását (25kOhm). Ha ezt érzékeli, biztonságos magasabb feszültségű áramellátást biztosítani.
  2. Ezt követi a klasszifikációs fázis, ahol a switch 15–20 V-os feszültséget alkalmaz az eszközre, és áramerősségméréssel azonosítja az eszköz osztályát (0–8). Az osztály alapján beállítja a szükséges áramellátást.
  3. Végül megkezdődik az áramellátás, fokozatosan 48 VDC-ig. A switch stabil áramot biztosít, amíg az eszközt el nem távolítják, vagy nem történik túlterhelés, rövidzárlat vagy a switch teljesítményhatárának túllépése.
Összegzés

Az aktív és passzív PoE switchek közötti különbségek ismerete segít megelőzni a hálózati eszközök károsodását. Ha régi, passzív PoE switch-csel dolgozunk, érdemes frissíteni azt egy IEEE 802.3af/at/bt szabványnak megfelelő, menedzselt vagy nem menedzselt switch-re.