Poe pinout rj45: Что такое PoE и распиновка: стандарты 802.3af, 802.3at, 802.3bt

Что такое PoE и распиновка: стандарты 802.3af, 802.3at, 802.3bt

ВНИМАНИЕ! Советую прочесть статью от начала и до конца, даже если вам кажется, что вы все знаете, и вам нужна только распиновка. Как оказалось, многие инженеры не знают некоторые мелкие нюансы и детали, которые потом выливаются в проблемы с подключением и питанием.

Всем привет! Сегодня мы рассмотрим все возможные технологии PoE. Начнем с вопроса – а что это вообще такое? Power-over-Ethernet (Расшифровка) – это технология, которая была создана в местах, где невозможно провести выделенную розетку для устройств. Часто используется в IP-телефонии и на камерах видеонаблюдения. Питание идет по-обычному Ethernet проводу, а в качестве источника – выделенный PoE порт на коммутаторе или маршрутизаторе.

Примитивную схему подключения вы можете посмотреть на картинке ниже. Есть также исключения, о которых я расскажу чуть подробнее дальше.

Если посмотреть на схему выше, то у видеокамер мы не видим отдельных проводов для питания, потому что ток идет из LAN порта.

Содержание

1. Распиновка PoE и UPoE
2. Как подается питание
3. Стандарты
4. Задать вопрос автору статьи

Распиновка PoE и UPoE

Кабель для PoE – лучше использовать обычный (Ethernet) категории CAT 5E (и выше) и стандартный коннектор RJ45. Более подробно по кабелям – смотрите в следующей главе.

ПРИМЕЧАНИЕ! Для 802. 3bt используется все та же обжимка, и при этом каждая из жил передает ток – смотрим на последний столбец.

Давайте разберем также и пассивное питание (Passive) – данный способ необходим, если вы собираетесь подключать устройство, у которого нет ПоЕ входного порта (есть вход для питания и обычный LAN).

Рассмотрим пример на картинке ниже. У нас есть PoE коммутатор, к которому мы должны подключить IP-камеру без ПоЕ входного порта. Тогда мы можем использовать PoE сплиттер.

Если сплиттера нет, то можно просто припаять к выходным питательным жилам выходной кабель. Входной при этом можно не использовать и обжать его по-обычному PoE стандарту.

ПРИМЕЧАНИЕ! При использовании пассивного подключения максимальное расстояние кабеля не должно превышать 50 метров.

Распайка для пассивного питания

Также хочу рассказать про PoE инжектор – это устройство используется, если нужно питать устройство от коммутатора без PoE портов. Внизу представлен пример использования обычного коммутатора, PoE инжектора и конечного устройства с данным портом.

Для сравнения посмотрите ещё раз на использование сплиттера. Обратите внимание на передачу данных и питания.

Ещё один важный момент – если ваш источник имеет подключение по 10Base-T или 100Base-TX и использует только 4 жилы, то данный коммутатор или маршрутизатор должен поддерживать метод подключения «А» или «В».

На инжекторе данную информацию можно посмотреть на этикетке:

ПРИМЕЧАНИЕ! Также смотрите на таблицу, которую я привел в самом начале главы.

• «В» – 4, 5, 7, 8
• «А» – 1, 2, 3, 6.

Но если вы подключаете все 8 жил (1000 Мбит в секунду), то без разницы какой тип поддерживается инжектором, так как будет работать все 8 проводков.

ПРИМЕЧАНИЕ! Бояться, что вы сделаете что-то не так – не стоит, устройство просто не будет включаться. Спалить конечный аппарат вы не сможете, так как перед подачей питания инжектор или коммутатор отправляет проверочный сигнал. Ещё раз повторюсь, что если вы что-то не так подключили или обжали, то оборудование просто не будет работать.

Как подается питание

Питание по PoE подается именно по обычному сетевому кабелю. В первую очередь сам выходной порт должен поддерживать данную функцию. Далее по кабелю идет проверочный сигнал, который определяет – поддерживает ли конечное устройство ПоЕ или нет. Для этого подается напряжение от 2,8 до 10В.

Проверяется сопротивление входящего порта. Если все хорошо, то далее подается питание на порт, для того чтобы понять к какому классу относится само устройство.

Как только класс определен подается питание 48 Вт.

СПРАВКА! Фронт нарастание не должен превышать 400мс.

Есть также некоторые ограничения, при котором питание полностью прекратится:

• Потребление тока превышает параметра 400 мА в течение 100 мс.
• Если потребление, наоборот, меньше 5 мА в течение пол секунды.
• Сопротивление превышает 1980 кОм – это нужно для того, чтобы кабель «не засветился».

Стандарты

Питание	IEEE 802.3af	IEEE 802.3at (High PoE)
Диапазон напряжения конечного аппарата (постоянного тока)	от 36 до 57 V (номинальное 48V)	от 42,5 до 57 V
Диапазон напряжения исходящего порта (в Вольтах)	от 44 до 57 V	от 50 до 57 V
Макс. мощность исходящего порта	15,4 Вт	30 Вт
Макс. Мощность от конечного устройства	12,95 Вт	25,50 Вт
Макс. ток	350 mA	600 mA
Макс. Сопротивление жилы	20 Ом (для cat.3)	12,5 Ом (для cat.5)
Классы устройств	0-3	0-4
Стандарты провода	До CAT 3	CAT 5
Сила тока (А)	0,34	До 0,59
Выходное напряжение инжектора (В)	45-56	51-56
Входное напряжение устройства питания (В)	38-56	42,6-56,9
Максимальное энергопотребление	Класс 0 – 3Вт Класс 1 – 3,83Вт Класс 2 – 6,47Вт Класс 3 – 12,94Вт	То же самое, только добавляется поддержка класса 4 – 25,4Вт.

ПоЕ (IEEE 802.3af) и PoE+( IEEE 802.3at) как видно из таблицы в корне отличаются. Более продвинутый стандарт может выдавать мощность до 30 Вт, по сравнению с 15,4. Поэтому PoE+ может питать более крупные устройства. При этом используется уже современный и довольно распространённый кабель Cat 5.

Базовые определения Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet (PoE) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, IP-камер, сетевых концентраторов и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель.

Технология PoE описана стандартами IEEE 802.3af-2003 и IEEE 802.3at-2009. Существует несколько вариантов этой технологии, предшествующих первому стандарту, но они мало распространены.

PoE существует в нескольких вариантах:

• по стандарту 802.3af,
• по стандарту 802. 3at,
• по фирменным частным стандартам, из которых наиболее известен Passive PoE.

Питание по витой паре согласно стандартам 802.3af, 802.3at называют активным PoE, питание, реализованное по технологии Passive PoE — пассивным.

Реализация питания по витой паре в устройствах может различаться по типу распиновки. А также, в зависимости от напряжения, подаваемого на порт, существует несколько классов PoE.

Все эти данные должны быть указаны в паспорте производителя и помогают правильно подобрать оборудование для проекта.

Стандарты IEEE 802.3af, 802.3at

Главное преимущество PoE-источников, которые поддерживают эти стандарты, это интеллектуальная схема работы. Она позволяет избежать порчи оборудования, продлить срок его службы, сэкономить потребляемую энергию.

Прежде чем подать питание на подключенное устройство, активный PoE-источник (коммутатор или адаптер) стандарта 802.3af/at проводит согласование с ним и устанавливает:

1. Поддерживает ли подключенное устройство технологию питания по витой паре. Если нет, электричество по сетевому кабелю подаваться не будет.
2. Какое напряжение необходимо устройству. PoE-источник установит его класс питания и подаст соответствующее напряжение на порт.
3. Включено ли вообще устройство (потребляет ли оно электроэнергию). Если нет, подача питания по кабелю прекращается.
4. Не произошла ли перегрузка питаемого устройства. Если да, подача питания прекращается.

Параметры

Характеристика	Стандарт 802.3af	Стандарт 802.3at (PoE+, PoE plus)
Диапазон напряжения постоянного тока на питаемом устройстве	от 36 до 57 V (номинальное 48V)	от 42,5 до 57 V
Диапазон напряжения, выдаваемого источником	от 44 до 57 V	от 50 до 57 V
Максимальная мощность PoE-источника	15,4 Вт	30 Вт
Максимальная мощность, получаемая PoE-потребителем	12,95 Вт	25,50 Вт
Максимальный ток	350 mA	600 mA
Максимальное сопротивление кабеля	20 Ом (для cat. 3)	12,5 Ом (для cat.5)
Классы питания	0-3	0-4

Классы питания

Самым распространенным является 1 класс питания.

Passive PoE

Этот тип PoE — удешевленный аналог международных стандартов питания по витой паре. Как мы уже говорили выше, полноценная реализация 802.3af/802.3at сложна и повышает стоимость устройства. Поэтому производители сетевого оборудования эконом-сегмента используют вместо них в своей продукции пассивное питание по витой паре.

Его особенность в том, что источник Passive PoE не опрашивает питаемое устройство и не согласовывает мощность. По свободным проводникам витой пары просто подается постоянное напряжение. Поэтому, если соединить источник PoE и потребитель, несовместимые друг с другом, оборудование может сгореть: сразу или через некоторое время, в результате постоянного перегрева и подгорания плат.

Некоторые производители дополняют технологию Passive PoE полезными функциями. Например, PoE out в устройствах MikroTik способно определять, подключено ли к питаемому порту устройство, выявлять, нет ли перегрузки или короткого замыкания. Кроме того, функциями PoE на большинстве устройств MikroTik можно управлять: включать, отключать их на портах, менять режим и т. п. Речь, конечно идет не о простеньких PoE-шнурах, а о реализации PoE в роутерах, коммутаторах и другом оборудовании производителя.

Источники Passive PoE довольно широко варьируются по напряжению, мощности, силе тока. Чаще всего производители выпускают их под свое оборудование, поэтому в каждом отдельном случае нужно подбирать PoE-источник под конкретные потребности.

Типы распиновки

Для стандарта 802.3af

Для стандарта 802. 3at

Применяется только тип B.

Для Passive PoE:

В большинстве случаев подача электропитания осуществляется по проводникам 4, 5, 7, 8 (как в типе B стандарта 802.3af).

Существует также распиновка по третьему типу, когда для подачи питания задействуются все жилы стандартного четырехпарного кабеля, но она встречается реже, обычно в фирменных реализациях PoE, например, UPOE от Cisco.

Если с обеих сторон сети вы устанавливаете оборудование с поддержкой стандартов 802.3af/802.3at, то тип распиновки, фактически не имеет значения, так как устройство-потребитель PoE по стандарту может работать с любой из них. Однако если речь идет о совмещении оборудования разных стандартов, это может быть важным.

Кабель для PoE

От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какую расстояние его можно провести. Витую пару необходимо подбирать:

• четырехпарную, не ниже cat.5e,
• медную, а не омедненную (не биметалл),
• с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG),
• с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле),
• хорошего производителя.

Отлично подойдут для линка с PoE, к примеру:

Длина PoE

Согласно стандартов 802.3af и 802.3at длина кабеля для PoE заявляется равной 100 метрам. Однако на практике максимальная длина витой пары PoE зависит от многих факторов, в том числе заранее неизвестных:

• сечения проводников,
• металла проводников,
• количества изгибов на линии,
• наводок, неравномерных характеристик витой пары, перегибов кабеля и пр.

Со скидкой на перегибы и прочее максимальная длина кабеля PoE желательна не более 75 метров. Однако с действительно качественным кабелем, того же Одескабель, к примеру, можно сделать и больший пролет.

Если же мы говорим о Passive PoE, то здесь длина может быть меньше, вплоть до 30-60 метров. Расчет линии надо проводить с учетом:

• какое напряжение нужно питаемому устройству (в том числе при пиковой нагрузке),
• какое напряжение выдает источник,
• каково сопротивление витой пары и, соответственно, каковы будут потери напряжения на линии.

Бюджет мощности PoE

При расчете бюджета PoE нужно:

• Посчитать общую мощность всех потребителей PoE на линии. Подсчет необходимо производить по пиковой нагрузке, с учетом все работающих модулей оборудования.
• Соответственно мощности потребителей подобрать PoE-источник, обратив внимание на мощность отдельных портов (какое устройство к какому порту вы будете подключать?) и суммарную мощность источника (не превышает ли ее общая мощность потребителей?) При этом желательно, чтобы при расчете мощность PoE-источника (коммутатора, роутера) не использовалась более чем на 75% (закладываем резерв). Если линия планирует использоваться не один год, нужно понимать. что со временем выдаваемая источником PoE мощность будет снижаться, потери могут составлять до 10% в год.
• Просчитать потери мощности от источника до потребителя. Главный фактор, от которого они зависят — это сопротивление проводников. Помимо значений по умолчанию, необходимо взять в расчет также и то, что сопротивление проводника повышается при нагреве, а значит, если кабель проложен в помещении с повышенной температурой, или находится под воздействием солнечных лучей, устройство на конце линии будет получать гораздо меньшую мощность, чем в теории.

Схема контактов

Power over Ethernet (POE) @ pinoutguide.com существующую инфраструктуру CAT-5 Ethernet без необходимости каких-либо модификаций. Описывается стандартом IEEE 802.3af.

PoE объединяет данные и питание по одним и тем же проводам, сохраняя при этом безопасность структурированной кабельной системы и не мешая параллельной работе сети. PoE обеспечивает питание 44–57 В постоянного тока по неэкранированной витой паре для терминалов, потребляющих до 25 Вт, в зависимости от используемой версии стандарта. Существует несколько распространенных методов передачи питания по кабелю Ethernet; два из них были стандартизированы комитетом IEEE 802.3. Энергия может передаваться по неиспользуемым (запасным) жилам кабеля, поскольку только две из четырех пар необходимы для обычно используемых физических уровней 10–100 Мбит/с (Альтернатива B), или мощность может передаваться по проводникам данных. путем подачи синфазного напряжения на каждую пару (Вариант А).

Стандарты IEEE для PoE требуют использования кабеля категории 5 или выше для высоких уровней мощности, но позволяют использовать кабель категории 3, если требуется меньшая мощность. Питание подается в обычном режиме по двум или более дифференциальным парам проводов, находящихся в кабелях Ethernet, и поступает от источника питания в сетевом устройстве с поддержкой PoE, таком как коммутатор Ethernet, или может подаваться в кабельную трассу с промежуточным пролетом. источник питания. Промежуточный источник питания, также известный как инжектор питания PoE, представляет собой дополнительный источник питания PoE, который можно использовать в сочетании с коммутатором без PoE.

Power over Ethernet на основе стандартов реализуется в соответствии со спецификациями IEEE 802.3af-2003. Метод фантомного питания используется, чтобы пары с питанием также могли передавать данные. Это позволяет использовать его не только с 10BASE-T и 100BASE-TX, которые используют только две из четырех пар в кабеле, но и с 1000BASE-T (гигабитный Ethernet), который использует все четыре пары для передачи данных. Это возможно, потому что все версии Ethernet по витой паре определяют дифференциальную передачу данных по каждой паре с трансформаторной связью; подключение питания постоянного тока и нагрузки может быть выполнено к центральным отводам трансформатора на каждом конце. Таким образом, каждая пара работает в общем режиме как одна сторона источника постоянного тока, поэтому для замыкания цепи требуются две пары. Полярность источника постоянного тока может быть изменена перекрестными кабелями MDI-X; питаемое устройство должно работать с любой парой: запасными парами 4–5 и 7–8 или парами данных 1–2 и 3–6. Полярность требуется для пар данных и неоднозначно реализуется для запасных пар с использованием диодного моста.

Стандарт IEEE 802.3af Распиновка POE:

Таблица 33-2 стандарта IEEE Std 802. 3-2015 также допускает альтернативу A (MDI-X) на стороне PSE с обратной полярностью по сравнению с альтернативой A (MDI).

Исходные стандартные устройства IEEE 802.3af-2003 PoE обеспечивают до 15,4 Вт постоянного тока (минимум 44 В постоянного тока и 350 мА) для каждого устройства.

Новый стандарт PoE+ IEEE 802.3at-2009 обеспечивает мощность до 25,5 Вт . Некоторые поставщики анонсировали продукты, которые обеспечивают мощность до 51 Вт по одному кабелю за счет использования всех четырех пар кабеля категории 5.

Распиновка контактов устройства POE:

СТАНДАРТНЫЙ	ИСТОЧНИК									НАГРУЗКА		ПРИМЕЧАНИЯ
		Номер контакта разъема Ethernet RJ-45
	Напряжение источника	1	2	3	4	5	6	7	8	Напряжение нагрузки	Разъем нагрузки постоянного тока
IEEE 802. 3af с использованием пар данных	48 В пост. тока, защищенный	РХ, ДС+	РХ, ДС+	ТХ, ДЦ-	запасной	запасной	ТХ, DC-	запасной	запасной	(встроенный)		Промышленный стандарт для активного PoE
IEEE 802.3af с использованием запасных пар	48 В пост. тока, защищенный	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	(встроенный)		Промышленный стандарт для пассивного PoE
Интел, Символ, Ориноко	Обычно 12 или 24 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	(встроенный)		Большинство брендов PoE
Сиско (СТАРЫЙ старый стандарт)	48 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC-	DC-	ТХ	DC+	DC+	(встроенный)		Старая полярность Cisco — . ПЕРЕВЕРНУТОЕ
Сиско (НОВЫЙ старый стандарт)	48 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	(встроенный)		Новый Cisco соответствует стандарту IEEE
Cisco (очень необычно)	28 В пост. тока	DC+	DC-	ТХ	н.к.	н.к.	ТХ	РХ	РХ	(встроенный)		Видел на конференц-станции Cisco 7936, также работал с Polycom SoundStation IP 4000 с источником питания 19 В
D-Link (адаптер)	48 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	5 В постоянного тока при 2,5 А или 12 В постоянного тока при 1 А	DC коаксиальный 5,5/2,5 мм	Адаптер D-Link PoE для продуктов, не поддерживающих PoE.
Apple MacIntosh AirPort PoE, Extreme	48 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC?	DC??	ТХ	DC??	DC??	Преобразовано в ???	DC коаксиальный (???)	Mac Полярность неизвестна
Гиперссылка	Доступно множество напряжений постоянного тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	аналогично вводу	DC коаксиальный и другие доступные	Разнообразие опций, доступных для большинства марок PoE
Беспроводная сеть Нью-Йорка Сверните свой собственный	12, 24 или 48 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC+	ТХ	DC-	DC-	аналогично вводу	DC коаксиальный или по требованию	Беспроводная сеть PoE в Нью-Йорке
3Com AirConnect	24 В пост. тока	РХ	РХ	ТХ	запасной	запасной	ТХ	DC+	DC-			Беспроводные точки доступа 3Com AirConnect
Альварион ВЛ	55 В постоянного тока	РХ	РХ	ТХ	DC+	DC-	ТХ	DC+	DC-
TP-Link TL-SF1008P		DC-	DC-	DC+					DC+
Поликом IP500/501	12 В постоянного тока	РХ	РХ	ТХ	DC-	DC-	ТХ	DC+	DC+			Единственная разница между обычными инжекторами PoE и инжектором Polycom — обратная полярность.

Устройства с питанием по PoE должны соответствовать следующим спецификациям:

Максимальная длина кабеля PoE UTP 5кат.

Входное напряжение 9 В: < 30 м

Входное напряжение 12 В: < 60 м

Входное напряжение 24 В и более соответствует стандарту качества IEEE 802. 3af.

Power over Ethernet (PoE) — Satoms

• Сообщение от
  Сатомы
• Рубрики Технический блог
• Дата
  11 апреля 2019 г.

Этот урок PoE взят из нашего онлайн-курса «Основы ИТ-сетей», стоимость которого составляет всего 79,99 долларов США.

Power over Ethernet (PoE) сочетает в себе как передачу данных, так и передачу питания для удаленных устройств по одному кабелю, что устраняет необходимость прокладки отдельного кабеля Ethernet для питания устройства.

Технология PoE, все чаще используемая для VOIP-телефонов, беспроводных точек доступа (WAP) и IP-камер, устраняет необходимость в ближайшей розетке для этих питаемых устройств и позволяет использовать один кабель для передачи данных и электропитания. PoE также используется в умных домах для управления, а светодиодное освещение, датчики, панели управления, часы и мощные PoE могут использоваться даже для зарядки аккумуляторов ноутбуков.

Основы ИТ-сети

USB также имеет эту возможность, PoE отличается тем, что подходит для кабеля длиной до 100 м и использует стандартный разъем RJ45 и сетевой кабель.

Питание PoE обеспечивается сетевым коммутатором/маршрутизатором или инжектором PoE.

Разводка кабеля Ethernet RJ45 для питания PoE

Как работает PoE?

Для сетевого кабеля передачи данных не требуются все 8 проводов, содержащихся в кабеле, для подключения данных. Таким образом, неиспользуемая пара проводов используется для передачи напряжения постоянного тока (DC) на конечное устройство.

Сетевой кабель Ethernet имеет 8 проводов, синий и бело-синий провода (контакты 4 и 5) используются для положительного напряжения (V+), а для отрицательного напряжения (V-) используются белый/коричневый и коричневый провода (контакты 7). и 8 на штекере RJ45).

Обучение работе с волоконной оптикой

Напряжение PoE составляет от 44 до 57 В постоянного тока. Обычно в большинстве устройств используется напряжение 48 В.

Существуют различные варианты PoE, и все они определены в стандарте IEEE 802.3af, первоначально разработанном в 2003 году. Теперь есть стандарт PoE, PoE+, обеспечивающий большую мощность для конечного устройства, PPoE и PPoE типа 4. В таблице ниже показаны различия между различными стандартами.

PoE Напряжение, мощность, сопротивление и типы кабелей

Сетевой кабель RJ45 Цветовой код

Обучение цифровому радио

Power over Ethernet (PoE) Часто задаваемые вопросы

Нужен ли Power over Ethernet (PoE) специальный кабель?

Нет, Power over Ethernet (PoE) сочетает в себе как передачу данных, так и передачу энергии для удаленных устройств по одному кабелю, что устраняет необходимость прокладывать отдельный кабель для питания устройства.

Какое напряжение используется для питания через Ethernet (PoE)?

48 В постоянного тока, питание через Ethernet (PoE) подается на кабель при напряжении от 44 до 57 вольт постоянного тока в зависимости от спецификации, и обычно в большинстве устройств используется 48 вольт.