Power over Ethernet (PoE)

Che cosa è Power Over Ethernet?

Power over Ethernet (PoE) è un insieme di protocolli standardizzati che consente di fornire quantità limitate di energia elettrica su un cavo Ethernet a un dispositivo compatibile. Gli standard descrivono che un sistema PoE è costituito da due elementi, il Power Sourcing Equipment (PSE) e uno o più dispositivi alimentati (PD). Un dispositivo alimentato, una volta collegato alle apparecchiature di alimentazione, non ha bisogno di un alimentatore dedicato perché il PSE fornisce l’alimentazione tramite il cavo Ethernet.

Di solito, il PSE è uno switch di accesso Ethernet ai bordi della rete. Ma può anche essere un dispositivo dedicato, come un iniettore di potenza, che aggiunge il PoE a un cavo Ethernet non alimentato o convertitore multimediale dotato di una porta PoE.

Il dispositivo alimentato può essere qualsiasi tipo di apparecchiatura di rete: punto di accesso wireless, telefono VoIP, telecamera IP, sistema di illuminazione o qualsiasi altro dispositivo o sensore IoT.

Quali sono i vantaggi della tecnologia PoE?

Costo

L’installazione di dispositivi PoE riduce i costi perché non sono necessari alimentatori e cavi separati- solo una connessione a una porta Ethernet sul PSE. L’aggiornamento di una rete Ethernet standard per supportare PoE richiede solo la sostituzione dello switch di accesso, il resto dell’infrastruttura fisica può rimanere la stessa.

Affidabilità

Le interruzioni di corrente sono una delle principali cause di problemi di affidabilità in qualsiasi rete. Le unità di backup della batteria riducono la dipendenza dall’alimentazione continua e aumentano l’affidabilità dei dispositivi attivi. Tuttavia, questo approccio può essere costoso in una rete di grandi dimensioni, richiedendo che tutti i dispositivi attivi si connettano a un’unità di backup della batteria.

Fornendo PoE, invece, il costo è ridotto al minimo collegando solo lo switch di accesso al backup della batteria. Durante un’interruzione di corrente, l’interruttore e tutti i dispositivi PoE collegati rimangono alimentati.

Flessibilità

Le interfacce switch PoE possono connettersi a dispositivi PoE o non PoE senza alcuna restrizione. Una volta installato uno switch PoE, è possibile collegare un dispositivo PoE o non PoE alla porta Ethernet. L’unica limitazione è che i requisiti di alimentazione PoE totali rientrano nel budget di potenza dello switch.

Quanta potenza può fornire PoE?

La quantità di alimentazione PoE che uno switch può fornire dipende da due cose:

• La massima potenza PoE che una singola porta in grado di fornire
• Il totale della potenza PoE disponibile (il power budget)

Il primo valore determina se un dispositivo alimentato è compatibile con la porta di uno switch specifico. Il secondo valore indica quanti dispositivi alimentati possono connettersi allo stesso switch.

Classi di potenza PoE

La potenza massima fornita da una singola porta dipende dalle capacità dello switch, come definito dagli standard internazionali (come IEEE 802.3 at e IEEE 802.3 bt). Queste regole dicono che un switch o un iniettore non può fornire più potenza di quella consentita dallo standard. Gli standard definiscono quattro tipi di livello di potenza per le singole porte PoE:

Tipo 1 (chiamato PoE)

La potenza massima per porta è 15W. (Contando le perdite attraverso il cavo, la potenza massima disponibile al PD è 12.95 W)

Tipo 2 (noto come PoE+)

Potenza massima disponibile per ogni porta è 30 W (o fino a 25.50 W al PD)

Tipo 3 (chiamato 4PPoE, Ultra PoE, UPOE)

Potenza massima disponibile per ogni porta è 60 W (o fino a 51 W al PD)

Tipo 4 (chiamato Ultra PoE, UPOE)

La potenza massima disponibile per ogni porta è 100W (con fino a 71W disponibili al PD)

Per una soluzione PoE affidabile, i requisiti di alimentazione del PD devono corrispondere alle capacità della porta del PSE.

What is a Power Budget?

Il budget di alimentazione PoE è la massima potenza PoE che un PSE può fornire a tutte le sue porte PoE. Il budget determina quanti PD collegati lo switch può alimentare. Se il PDs attinge troppa potenza dal PSE, può causare una condizione di errore che limita la potenza ad alcuni PDs.

Alcuni modelli di Allied Telesis PoE switch hanno alimentatori rimovibili che consentono di variare il budget PoE in base alle esigenze. Ad esempio, gli switch della serie x930 hanno tre tipi di moduli di alimentazione che possono essere “hot-swapped” (cioè modificati mentre lo switch viene utilizzato senza interrompere il traffico, a condizione che sia installato un altro alimentatore):

• PWR150 è un alimentatore non PoE che fornisce alimentazione solo per gli switch.
• PWR800 è un alimentatore PoE che fornisce la potenza allo switch e un ulteriore 380 W di potenza PoE.
• PWR1200 è un alimentatore PoE che eroga la potenza allo switch e 740W di potenza PoE.

Quindi, cambiando il modello e il numero di alimentatori installati nello switch, il budget PoE degli switch della serie x930 può essere regolato da 380W fimo a 1440W (ovvero 30W per porta su tutte e 48 le porte!)

È importante notare che la maggior parte dei PS utilizza il tipo PoE per calcolare il consumo energetico, non il consumo effettivo di PD. Ciò significa che anche se un PD consuma solo 20W, il PSE presuppone che sia un dispositivo di tipo 2 e gli assegna 30W dal suo budget di alimentazione PoE. (Per una soluzione a questo, vedi Override del budget di alimentazione PoE sotto.)

Smart Power Budget Caratteristiche

Allied Telesis ha sviluppato prodotti PoE da quando sono stati pubblicati i primi standard. Abbiamo utilizzato questa esperienza per creare alcune funzioni utili che rendono l’utilizzo di PoE più flessibile e affidabile:

PoE power budget override

Invece di consentire allo switch di determinare il consumo energetico PD utilizzando il tipo PoE, i nostri switch consentono di specificare la potenza massima che una porta può fornire. Questo ottimizza la quantità di potenza per ogni dispositivo per supportare più PDs per switch.

Allocazione dinamica della potenza

Alcuni switch Allied Telesis possono calcolare i loro budget di potenza in base al consumo energetico effettivo del PDS collegato. Quindi, il budget riflette i requisiti di alimentazione in tempo reale del PDS collegato e non è richiesta alcuna configurazione manuale.

Priorità PD

Se il PDS supera il budget di potenza PSE, rimuoverà l’alimentazione da alcuni PDs per proteggersi dai danni. I nostri switch ti consentono di assegnare una priorità a ciascuno dei PD in modo da poter scegliere quelli da sacrificare prima per proteggere i tuoi servizi più critici.

Continuous PoE

Di solito, quando lo switch viene riavviato (per un aggiornamento del firmware, ad esempio), l’alimentazione PoE viene interrotta fino a quando lo switch non è tornato online. Il Continuous PoE mantiene l’alimentazione durante il riavvio per ridurre al minimo le interruzioni e mantenere operativa la PDs. Per saperne di più.