Kosár: még üres a kosarad
Főoldal » Tudástár » Tápellátás ethernet-kábelen keresztül (PoE)

Tápellátás ethernet-kábelen keresztül (PoE)

2015. február 23.
|
Számítógéphálózat » PoE (Power over Ethernet)

Többféle számítástechnikai eszköz leírásában találkozhatunk a három betűs PoE jelöléssel. Ez az angol power over ethernet kifejezés rövidítése, amely magyarul kb. etherneten keresztüli tápellátást jelent. Mivel egy ethernet-kábel mind a nyolc vezetékére alapvetően nincs szükség az adatátvitelhez, megoldható, hogy tápfeszültséget is továbbítsunk esetenként rajtuk. Természetesen szigorúan gyengeáramú tápellátásra gondolhatunk csak, ez azonban bőven elegendő napjaink routereihez, switch-ekhez, Access Pointokhoz, IP-kamerákhoz, hiszen ezek 5, 9 esetleg 12 Voltos feszültséget igényelnek mindössze, pár Amper áramerősség mellett. Mivel egy ethernet-kábel viszonylag könnyen elvezethető a házban bárhová, a 230 V-os hálózati feszültség azonban már csak komolyabb érintésvédelmi szempontok figyelembe vételével – és így szakembert igénylő módon – kerülhet egy-egy helyre, így nagy könnyebbséget jelent, ha egy hálózati eszközhöz nem kell fali konnektornak is a közelben lennie (főleg kültéri telepítés során).

Az ethernet-kábelek felépítéséből azonban az is következik, hogy nagyobb távolságon (több 10 méter) már igen nagy az ellenállásuk, így ha tápfeszültséget továbbítunk rajta, a feszültség lényegesen csökkenhet. Felesleges magyaráznunk, hogy ha a 12 V-os feszültség már csak mondjuk 9 lesz, mire elér az eszközünkhöz, jó eséllyel az már nem lesz elég a megbízható működéshez. Minél nagyobb feszültséget továbbítunk, annál kisebb lesz a veszteség, ezért használunk Európában pl. 230 és 380 Voltos hálózatokat, amelyek hatékonyabbak, mint pl. az USA-ban használt 110 Voltos utcai villanyvezetékek. Bár egy Cat6 vagy Cat7 ethernet kábellel akár több száz méterre is továbbítható az adat, pár voltos feszültséget nem tudunk elhanyagolható veszteség mellett ugyanezen távolságra elvezetni. Ezen probléma feloldására született meg az IEEE 802.3 vezetékes szabványon belül a 802.3af, a Power over Ethernet specifikáció.

A PoE szabvány 48 Voltos tápfeszültséget, és max. 350 mA áramot garantál az így működő eszközökhöz. Ez kb. azt jelenti, hogy 16,8 wattnál nem többet fogyasztó készülékünk tápellátása oldható meg ethernet kábelen keresztül. Ha tehát egy eszköz (mondjuk IP-kamera) PoE kompatibilis, az annyit jelent, hogy fel van rá készítve, hogy az ethernet kábel megfelelő lábain akár 48 Voltos tápfeszültséget – illetve ennél valamivel kevesebbet a veszteség miatt – fogadjon. Amely eszköz nincs erre készen, azt tönkre is tehetjük, ha PoE-s ethernet hálózatba csatlakoztatjuk! De hogy is kerül 48 Volt az ethernet hálózatunkba? Általában nem a teljes hálózaton van jelen a 48 V, csak azokon a szakaszokon, ahol erre szükség is van. Így pl. a switch és az IP-kamera közötti vezetéken. A leggyakoribb eszközök a PoE-s switch-ek, amelyek legalább 1 portjukon tápfeszültséget is adnak, nem csak adatot. Ilyen gigabites switch pl. a TP-Link TL-SG1008P.

Ahogy a hátlapon látszik, az 1–4 portok PoE-képesek, és ez a switch 48 V-os saját tápegységgel rendelkezik. Ezekre a portokra tehát csak PoE eszközt dugjunk, amelyekhez ezután már nem kell csatlakoztatnunk a saját tápegységüket, az áramot az ethernet-kábelről kapják. Az ilyen switch-eknél fontos paraméter, hogy a PoE-képes portjain összesen mekkora teljesítményt képes leadni, azaz milyen fogyasztású eszközöket, és azokból mennyit tud ellátni. Bár a fentiek alapján a 802.3af szabvány szerint 48 V mellett 350 mA áramerősséget is biztostani kell, a képen látható switch árambemenete mellett 1,25 A jelölést látunk. Azaz, ez a switch max. 1,25 Amper áramot akar majd felvenni. 4 PoE portján elméletileg 4×350 mA = 1,4 Ampert is ki kellene tudni adnia, ha meg akar felelni a szigorú szabványnak. Erre azonban bizonyosan nem képes, ha a saját működésére és a 4 PoE portra összesen sem vesz fel ekkora áramerősséget. Ettől függetlenül azonban igen jól használható, hiszen egy modern IP-kamera pl. nem igen fogyaszt még 10 wattot sem, így 48 V mellett 200 mA árammal beéri. A hasonló PoE-képes sitch-ek ára kb. bruttó 20 ezer forintnál kezdődnek, ha csak 1–2 portjuk tud kiadni 48 V-ot, akkor olcsóbbak, ha több, akár összes portjuk is PoE-s, akkor pedig sokkal drágábbak is lehetnek.

Ha csak egyetlen eszköz (pl. IP-kamera vagy a kertünkben a wifi-lefedettséget biztosító Access Point) tápellátása a cél, lehet, hogy nem érdemes PoE-s switch-et vásárolnunk. Az úgynevezett PoE injektorok segítségével egyetlen vezetékre „tehetjük rá” a 48 V-os feszültséget:

Maradva az előző példánk gyártójánál, a TP-Link TL-POE150S PoE injektort a switchünktől vagy a routerünktől pl. az IP-kameránkhoz tartó ethernet-vezeték útjába kell csatlakoztatnunk:

Az injektorhoz kapott 230 V-os tápegység 48 V-ot állít elő, amit a készülék „rátesz” a bemenetére érkező ethernet vezetékre, pontosabban saját kimenetén már PoE-s jel jelenik meg, és továbbítódik a kamerához. Ez a megoldás lényegesen olcsóbb (6–7000 Ft), mint egy több portos PoE-s ethernet-switch, de csak egy eszközünk táplálásához elegendő az egyetlen kimeneti portja. Ahhoz az egyetlen eszközhöz azonban akár 100 méteres ethernet kábelen keresztül is elegendő áramot képes szállítani.

Előfordulhat azonban olyan helyzet is, amikor a meglévő hálózaton egy adott végpontba PoE-s (48 V-os feszültséget szállító) kábel érkezik, de pl. a kamera (mondjuk az újonnan vásárolt) nem PoE-kompatibilis. Vagy épp egy távoli pontra szeretnénk áramot küldeni egy nem PoE-s Access Point számára. Ekkor a fenti átalakítás fordítottját kellene elvégeznünk: az ethernet kábelről le kell választani a 48 V-ot, mielőtt a távoli eszközhöz csatlakoztatjuk a kábelt, és 5, 9 vagy éppen 12 V-os feszültségre van szükségünk a kamera vagy Access Point számára. A TP-Link TL-POE10R pont ilyen feladatokra készült (külsőre megegyezik a TL-POE150S-sel, lásd a fenti fotót), és nem is drága (kb. 2000 Ft körül):

A TL-POE10R egyik oldalán találunk egy feszültségválasztó kapcsolót, amely 5, 9 és 12 V-ra állítható, ennek megfelelő feszültség jelenik meg majd az eszköz tápcsatlakozóján, amelyhez a távoli készülékünk tápbemenetét köthetjük. A TL-POE105S és TL-POE10R kapható egy csomagban is – éppen olyan feladatokhoz, amikor nem PoE-s eszközt kell akár 100 méterről etherneten táplálni –, TL-POE200 az ilyen készlet TP-Link-féle elnevezése, és jobban járunk vele anyagilag, mintha a két adaptert külön-külön vásárolnánk meg.

Mindenképpen érdemes beszélni azokról a gyakran szintén PoE-injektoroknak nevezett adapterekől, amelyek teljesen passzívak, és feladatuk csak annyi, hogy a kamerához, Access Pointhoz kapott tápegység 9/5/12 Voltos feszültségét ültessék rá az ethernet-kábelre, majd a kamera, Access Point, stb. előtt leválasszák azt arról, és a készülék tápbemenetére vezessék:

Ezzel a megoldással nem 48 V, hanem az eredeti 5/9/12 V továbbítódik az ethernet-kábelen, azaz nincs garancia arra, hogy mondjuk 10–20 méteres távolságon túl is elegendő áram jut majd a távoli eszközünkhöz, illetve ilyenkor nem használhatjuk az esetleges PoE-képességet, mivel nem 48 V a tápellátás. Ezek a passzív adapterkábelek általában párban kaphatóak, és 1–2 ezer forint körül van az áruk. Előnyük, hogy nem kell megoldanunk az ethernet kábel mellett a tápkábel elvezetését vagy a végpont közelében konnektor használatát. Hátránya a bizonytalan és rövid leküzdhető távolság, valamint a plusz csatlakozókban rejlő hibalehetőség.

A fentiek alapján, amennyiben többkamerás megfigyelő rendszert tervezünk kiépíteni, érdemes PoE-képes kamerákban gondolkodni, illetve ezek tápellátásához PoE-s switch-et vásárolni. Egyszerűbb a kiépítés, ha csak egy ethernet-kábelt kell a felszerelés helyszínéhez vezetnünk, nincs szükség konnektorra a közelben, és – ami talán legalább ennyire fontos –: a központi tápellátás miatt könnyedén megoldható a szünetmentes tápegység használata, megnehezítve a kamerák kiiktatását pl. áramszünetet előidézve.


Címkék:   PoE   TP-Link   TL-POE150S   TL-POE10R   TL-SG1008P   IP-kamera   Access Point  

.. total-email-bookaszpem.istvan@stardust.hu