Công nghệ cấp nguồn qua Ethernet – Power over Ethernet (PoE) là gì? Phân biệt PoE, PoE+ và PoE++

Công nghệ PoE đã được ra đời nhằm giúp việc lắp đặt và sử dụng hệ thống camera được đơn giản và dễ dàng hơn. Thiết bị Poe không còn quá xa lạ với nhiều người. Vậy công nghệ cấp nguồn PoE là gì? Mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây.

Công nghệ cấp nguồn qua Ethernet – Power over Ethernet (PoE) là gì?

PoE (Power over Ethernet) hay còn gọi là công nghệ cấp nguồn qua Ethernet cho phép cấp nguồn điện qua dây cáp mạng RJ45 được nối từ Switch tới các thiết bị cắm dây mạng. Có nghĩa là trên đường dây cáp mạng bây giờ ngoài nhiệm vụ cấp tín hiệu Internet còn phải cấp luôn nguồn điện cho các thiết bị dùng mạng.

Công nghệ cấp nguồn PoE giúp chất lượng tín hiệu ngày và đêm được ổn định. Nguồn PoE được cài đặt trong lõi cáp UTP. Nghĩa là trong cáp UTP thường có 8 lõi. Tuy nhiên, chỉ có 4 lõi thực hiện nhiệm vụ truyền và nhận thông tin, 4 lõi còn lại sử dụng cho mục đích cấp nguồn PoE hoặc nhiều mục đích khác nhau.

Các thiết bị sử dụng POE

POE có nhiều ứng dụng, nhưng ba lĩnh vực chính là:

  • Điện thoại VoIP – Ứng dụng POE gốc. Sử dụng POE có nghĩa là điện thoại có một kết nối duy nhất với ổ cắm trên tường và có thể được tắt nguồn từ xa, giống như với các hệ thống analog cũ.
  • Camera IP – POE hiện có mặt khắp nơi trên các camera giám sát được nối mạng, cho phép triển khai nhanh chóng và tái định vị dễ dàng.
  • Không dây – WiFiBluetooth AP và đầu đọc RFID thường tương thích với POE, để cho phép hoạt động ở các vị trí từ xa so với các ổ cắm AC và dễ xác định lại vị trí sau khi khảo sát địa điểm.

Tại sao nên sử dụng POE?

Sử dụng POE mang lại nhiều lợi thế:

  • Tiết kiệm thời gian và chi phí – Bằng cách giảm thời gian và chi phí lắp đặt hệ thống cáp điện. Cáp mạng không yêu cầu một thợ điện có trình độ và có thể được đặt ở bất cứ đâu.
  • Tính linh hoạt – Không bị ràng buộc với ổ cắm điện, các thiết bị như camera IP và điểm truy cập không dây có thể được đặt ở bất cứ nơi nào cần thiết nhất và dễ dàng thay đổi vị trí nếu cần.
  • An toàn – Phân phối POE rất thông minh và được thiết kế để bảo vệ thiết bị mạng khỏi quá tải, thiếu điện hoặc cài đặt không chính xác.
  • Độ tin cậy – Năng lượng cho POE đến từ một nguồn tương thích giữ vị trí trung tâm và phổ quát, chứ không phải là một tập hợp các adapter treo tường phân tán. Nó có thể được cấp nguồn điện liên tục hoặc được điều khiển để dễ dàng vô hiệu hóa hay reset lại thiết bị.
  • Khả năng mở rộng – Nguồn điện có sẵn trên mạng có nghĩa là việc cài đặt và phân phối các kết nối mạng sẽ đơn giản và hiệu quả.

Ưu điểm của nguồn PoE

Ưu điểm đầu tiên đó là đơn giản hóa quá trình thi công mạng. Nghĩa là tất cả mọi việc như đi dây điện nguồn 220V đến từng thiết bị khác nhau để cung cấp nguồn cho chúng đều được công nghệ nguồn PoE giải quyết.

Đặc biệt, khi sử dụng nguồn PoE thì tất cả những nguồn điện được quản lý tập trung. Như vậy sẽ tránh xa được việc đi dây điện rối rắm, thiếu ổn định. Từ đó tiết kiệm được thời gian, công sức và chi phí thi công.

Bên cạnh những ưu điểm khi giải pháp nguồn PoE này chính là phạm vi chạy dây mạng bị giới hạn. Nghĩa là nếu vượt qua trong khoảng 100 mét thì sẽ không thể cung cấp đủ nguồn cho những thiết bị khác hoạt động.

Phân biệt PoE, PoE+ và PoE++

Tiêu chuẩn công nghệ PoE bao gồm 3 loại tương ứng sau: Chuẩn IEEE 802.3af hay PoE; Chuẩn IEEE 802.3at hay PoE+ và Chuẩn IEEE 802.3bt hay PoE++

Phân biệt PoE, PoE+ và PoE++

1. Chuẩn PoE IEEE 802.3af

Đây là chuẩn đầu tiên được phát triển.

PoE đã trở thành một tiêu chuẩn với IEEE 802.3af chỉ định. Công suất đầu ra tối đa từ nguồn cung cấp là 15.4 Watts. Mặt khác, các loại cáp Ethernet mà nó hỗ trợ là cat5e điển hình trở đi.

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 10/100/1000Mbit/s 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.

Các thiết bị có thể được cung cấp bởi PoE là điện thoại VoIP, cảm biến và các điểm truy cập không dây. Ngoài ra, có thể cung cấp cho các camera an ninh tĩnh (những camera không di chuyển từ bên này sang bên kia hoặc từ trên xuống dưới). Nó có thể cung cấp năng lượng cho bất kỳ thiết bị nào cần mức năng lượng điện thấp và logic đó tương thích với tiêu chuẩn PoE.

2. Chuẩn IEEE 802.3at hay PoE+

PoE+ (IEEE 802.11at) là một cải tiến so với PoE ban đầu và một trong những tính năng quan trọng nhất là nó có khả năng tương thích ngược với tiêu chuẩn trước đó. Như một tiêu chuẩn, nó được gọi là IEEE 802.3at . Không giống như tiêu chuẩn trước đó, nó có công suất đầu ra tối đa 30 Watts, công suất thực nhận được là 25.50 Watts . Ngoài ra, nó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị cần nhiều năng lượng điện hơn.

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 (PanTilt Zoom), Outdoor camera, Dome Camera, và các Access Point… chuẩn N/AC chạy 2 băng tầng (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,….

Tương tự như bộ chuyển mạch mạng PoE, bộ chuyển mạch PoE+ cũng cấp nguồn qua 2 cặp. Nhưng nó bổ sung mức công suất lên đến 25.5W cho một PD có dải điện áp từ 42,5V đến 57V. Công suất tối đa được phân phối bởi mỗi cổng của bộ chuyển mạch PoE+ là  30W, cùng với dải điên áp từ 50V đến 57 V.

3. Chuẩn IEEE 802.3bt hay PoE++

Mục tiêu của tiêu chuẩn “IEEE 802.3bt” 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.

PoE ++ được chia thành hai loại: Loại 3 và Loại 4.

Loại 3: công suất đầu ra tối đa là 60 Watts, sức mạnh thực sự nhận được là 51 Watts

Loại 4: công suất đầu ra tối đa là 100 Watts, sức mạnh thực sự nhận được là 71 Watts

Trong mọi trường hợp, bốn cặp cáp điển hình của cáp Ethernet điển hình được sử dụng đầy đủ. Loại 3 có khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị đòi hỏi khắt khe hơn về các yêu cầu năng lượng điện, chẳng hạn như hệ thống hội nghị truyền hình chuyên dụng. Mặt khác, Loại 4 đã quản lý để cung cấp năng lượng cho các thiết bị hiện đại hơn như loại IoT, máy tính xách tay và thậm chí cả Smart TV:

Lưu ý: Chúng được đề cập là Loại 3 và Loại 4 do các tiêu chuẩn PoE và PoE + trước đó còn được gọi là Loại 1 và Loại 2

Là bản nâng cấp cho bộ chuyển mạch nguồn qua Ethernet và bộ chuyển mạch PoE+, bộ chuyển mạch PoE++ có thể cung cấp tối đa 60W trên mỗi cổng PoE ở loại 3 và lên đến 100W ở loại 4.

Đăng nhận xét