Desbloqueando o potencial do PoE: um guia abrangente para cabos de energia sobre Ethernet

Power over Ethernet (PoE) é um novo conceito que combina comunicação de dados e sistemas elétricos em um sistema flexível usando cabos Ethernet padrão para transportar dados e eletricidade. Assim, em seu uso, tornou-se muito útil em redes contemporâneas, fornecendo uma solução que muitas empresas gostariam de utilizar para melhorar a facilidade de instalação e conectividade dos dispositivos. Esta publicação pretende examinar o PoE em detalhes, esclarecendo suas especificações, vantagens e usos potenciais. Portanto, seja um especialista em TI focado em aprimorar as propriedades de rede existentes ou uma empresa planejando implantar dispositivos e deseja entender as restrições da rede, todo este artigo fornecerá como usar efetivamente a tecnologia PoE em sua extensão máxima.

Como é que Trabalho PoE?

Power over Ethernet envolve o uso de cabos Ethernet de par trançado comuns para fornecer dados e corrente elétrica ao equipamento. Isso é possível pela aplicação de equipamentos de fornecimento de energia (PSE), por exemplo, switches PoE, que adicionam energia às linhas. Dispositivos alimentados (PDs), câmeras IP, estações base Wi-Fi e telefones VoIP coletam essa energia sem necessidade de cabos de energia extras. Os padrões IEEE 802.3af e 802.3at regulam as especificações POE em termos da potência elétrica máxima que pode ser fornecida ao dispositivo via cabos Ethernet para fins de padronização e segurança em diferentes dispositivos.

O que é Energia sobre Ethernet?

Power over Ethernet (PoE) é essencialmente uma tecnologia que envolve a combinação de energia e transferência de dados por meio de um único cabo Ethernet, o que tem muitas vantagens no estabelecimento de uma rede. Os primeiros padrões PoE foram adotados pelo IEEE 802.3af em 2003, o que permite o fornecimento de até 15,4 watts de energia CC para dispositivos alimentados. Isso foi modificado posteriormente com o 802.3at conhecido como PoE+ e que é capaz de fornecer potência prescrita aumentada acima de 30 watts para dispositivos mais exigentes. O desenvolvimento mais recente é a implementação do IEEE 802.3bt, que permite o fornecimento de energia para dispositivos de 60 watts e 100 watts, que estenderam ainda mais as aplicações de energia para dispositivos como câmeras PTZ e sistemas de iluminação LED. As redes PoE são mais vantajosas porque eliminam cabeamento e energia pontos que de outra forma tornariam a construção de rede complexa, encorajando instalações eficientes e gerenciamento remoto de energia, melhorando assim a flexibilidade e a escalabilidade das redes. Além disso, a tecnologia também incorpora medidas que protegem os dispositivos de sobrecarga, de modo a garantir que nenhum dispositivo fique privado de eletricidade.

Entendimento Padrões PoE

Uma análise dos padrões PoE requer uma apreciação do modelo de trabalho que se relaciona à transmissão de energia através do cabo Ethernet. Isso significa que, devido à definição de tabela do PoE, o padrão IEEE 802.3af, o padrão emitido em 2003, tentou primeiro definir limites para PoE dentro de 15,4 watts de energia CC. Isso foi sucedido pelo padrão IEEE 802.3 at, que é popularmente conhecido como PoE plus e que forneceu um nível máximo de fornecimento de energia de 30 watts, permitindo o desligamento de receptores de energia de médio alcance. Finalmente, expansões mais recentes, com a adição do padrão 802.3bt, permitiram transmitir até 60 watts de energia tipo 3 e até 100 watts de energia tipo 4. Cada padrão é aprimorado para acomodar saída de energia variada em consideração à gama de dispositivos conectados com uma rede, garantindo compatibilidade com versões anteriores e segurança operacional de acordo com os regulamentos. Esses avanços garantem que o sistema poE aborde de forma eficaz e eficiente as constantes mudanças nas necessidades de rede.

O papel de um Comutador PoE em Redes

A comutação Power over Ethernet (PoE) desempenha um papel importante nas infraestruturas de rede modernas e fornece a possibilidade de transferir energia e informações para dispositivos de rede por meio de um único cabo. Essa tecnologia de cabo único reduz a complexidade estrutural da rede, o que ajuda a alimentar alguns dispositivos como câmeras IP, pontos de acesso sem fio e telefones VoIP diretamente por meio de switches de data center. Depois de passar por grandes fontes no Google, um switch PoE permite não apenas uma instalação confortável, mas também o uso confortável da rede por meio de um gerenciamento de energia porque está vinculado à rede. Esse recurso torna viável para qualquer administrador de TI alterar as opções de energia do dispositivo, independentemente da localização do dispositivo, o que ajuda a reduzir os gastos com energia. Além disso, um possível pedido de desculpas é ajudado pelo fato de que não há grande interrupção na infraestrutura com relação à acomodação da expansão de redes e dispositivos que os switches PoE são capazes de oferecer.

Por que usar Tecnologia PoE?

Benefícios de Usando PoE em Redes

A tecnologia Power over Ethernet (PoE) oferece uma série de vantagens que a tornam uma opção preferida para redes contemporâneas. Os seguintes detalhes e listas mostram os principais benefícios da utilização de PoE em redes:

1. Instalação simplificada: Devido ao fato de que energia e dados podem ser entregues por meio de uma conexão Ethernet, o PoE não exige a instalação de pontos de energia adicionais. Essa simplificação resulta em uma redução no custo e na duração do exercício de instalação, facilitando assim a instalação e o uso dos dispositivos de rede em questão.
2. Gerenciamento de energia centralizado: A tecnologia PoE torna possível distribuir responsabilidades de gerenciamento de energia entre vários usuários e gerentes de TI. Esse fenômeno permite melhor eficiência porque o gerenciamento de energia dos dispositivos pode ser monitorado remotamente e informado que usuários autorizados podem alterar as configurações de energia do dispositivo.
3. Custo-eficácia: Devido ao fato de que o PoE diminui os custos de ter outras redes elétricas, ele elimina o fardo financeiro, especialmente em instalações muito grandes de novos edifícios ou instalações físicas. E, como já foi dito nos parágrafos 3, 4 e 10, a possibilidade de alternar fontes de alimentação é vantajosa para minimizar custos.
4. Flexibilidade e Escalabilidade: O PoE pode ser implantado perfeitamente e adicionar recursos de rede sem passar por grandes alterações na estrutura. Esse aspecto o torna adequado para empresas orientadas para o futuro que estão ansiosas por crescimento e aproveitando as mudanças de infraestrutura necessárias que não apenas darão suporte à expansão, mas também ao desenvolvimento das redes dos clientes.
5. Confiabilidade de rede aprimorada: fornece energia e dados por meio de um único link de conexão. Portanto, há menos pontos prováveis onde uma falha pode ocorrer, aumentando a confiabilidade da rede e sua estabilidade.
6. Segurança e conformidade: Seguindo certos requisitos, o PoE permite a transmissão segura de energia, com meios de proteção contra sobreposição e curto-circuito, além de outras funcionalidades.
7. Suporta aplicações avançadas: O PoE oferece suporte a uma série de aplicações de rede avançadas, incluindo câmeras IP de alta velocidade e pontos de acesso sem fio que exigem muita energia, bem como sinalização digital, o que aumenta o número de aplicações possíveis, bem como seus avanços tecnológicos.

Por meio desses benefícios, a tecnologia PoE promove projetos de rede eficazes, adaptáveis e econômicos, auxiliando assim nas crescentes necessidades das empresas modernas.

Custo-eficácia de Dispositivos de alimentação via Ethernet

Em relação à perspectiva de usar dispositivos alimentados pela tecnologia Power over Ethernet (PoE), há importantes economias que essa tecnologia fornece de várias maneiras. Primeiro, a tecnologia PoE combina voz e dados na fiação, eliminando assim a necessidade de trabalhos elétricos separadamente. Isso reduz as despesas com fiação, bem como melhora a facilidade dos procedimentos de instalação, o que, por sua vez, leva à redução do custo total de mão de obra. Além disso, como o PoE fornece gerenciamento remoto de energia, os custos de energia são reduzidos. O fato de a energia elétrica ser centralizada facilita a manutenção, bem como o crescimento do sistema, uma vez que modificações, bem como adições, são possíveis sem a necessidade de realizar grandes mudanças estruturais. No geral, o PoE ajuda a evitar as desvantagens dos desembolsos de capital iniciais, em que para a implantação da primeira fase os custos não excedem os dos sistemas PABX, bem como reduz os custos recorrentes que geralmente são gastos no gerenciamento da infraestrutura física da rede.

Aumentando a flexibilidade com Dispositivos PoE

Em um nível mais prático, há várias características da tecnologia PoE que aumentam a flexibilidade da rede. Primeiro, deixar a energia e os dados serem transmitidos simultaneamente por um cabo Ethernet diminui as dificuldades de instalação e aumenta as opções de implantação para dispositivos de rede — isso é mais importante para o equipamento de fornecimento de energia, que usa um único cabo de baixa tensão para conectar um SP-POE-GB ao dispositivo terminal. Esse tipo de flexibilidade se mostra útil no posicionamento de certos dispositivos, como câmeras IP e pontos de acesso sem fio em regiões onde as fontes de energia são difíceis de alcançar ou exigiriam muita fiação. Além disso, o PoE permite mudanças e expansões rápidas e fáceis da rede, já que os dispositivos podem ser movidos ou novos adicionados sem ou com pouca fiação do sistema elétrico. Isso é ainda mais aprimorado pelo fato de que o PoE ajuda a eliminar a necessidade de dispositivos específicos e conecta dispositivos com maiores demandas de energia facilmente. Portanto, os dispositivos PoE permitem que uma rede seja mais versátil e flexível em design para que as necessidades das empresas de hoje sejam capazes de evoluir com as redes.

O que os níveis de potência fazem Cabos PoE Apoiar?

Entendimento Potência PoE Classificações

Conhecer a classificação de potência do PoE é importante para atualizar a rede e o sistema para que seja compatível com vários dispositivos PoE. É importante observar que as classificações de potência do PoE são feitas sob os padrões IEEE 802.3, dividindo todos os dispositivos em várias classes de potência. O primeiro padrão, conhecido como padrão básico IEEE 802.3af, fornece potência de até 15,4 watts por porta, geralmente suficiente para dispositivos de baixa potência, como telefones IP e pontos de acesso simples. O PoE+, que também é conhecido como IEEE 802.3at, estende esse limite ainda mais ao fornecer não mais do que 30 watts de potência por porta e, portanto, atende a dispositivos mais exigentes, como câmeras PTZ e pontos de acesso sem fio de alta classe.

Para potência ainda maior, certamente já existem padrões disponíveis, como IEEE 802.3bt ou simplesmente “PoE++”, que apresentam fornecimento de potência de 60 watts (Tipo 3) e 100 watts (Tipo 4) por grampo de porta A. Esses níveis mais altos de potência oferecem melhor suporte a dispositivos mais complexos, como quiosques digitais e pontos de acesso de potência superalta. Portanto, deve-se garantir que os requisitos do dispositivo sejam comparados com as capacidades dos switches poE ou injetores poE usados para que não haja excesso de exigência de potência. De qualquer forma, cada ponto desses padrões tem uma correlação mínima e máxima com fatores de planejamento e implantação do equipamento – desempenho e eficiência de custo em configurações de rede complicadas.

De 15,4 W para Tipo 4: Explorando Capacidades de Potência

Indo além dos modestos 15,4 watts oferecidos pelo padrão IEEE 802.3af para a capacidade de 100 watts fornecida pelo IEEE 802.3bt Tipo 4 é indicativo do crescimento do PoE com relação à pressão aumentada dos modernos dispositivos de rede. Cada avanço nessa progressão de design atende às preocupações colocadas pela inovação tecnológica e maiores requisitos de energia. O PoE+ a 30 watts começa a atender novos requisitos de energia, permitindo recursos mais sofisticados, como câmeras móveis e funções de dados complexas. Câmeras de alta definição e soluções IoT robustas exigem níveis mais altos de energia do que o PoE Tipo 1 e 2 podem oferecer, é por isso que o Tipo 3 e o Tipo 4 foram introduzidos, o que impulsionou o fornecimento de energia por uma grande margem. Este mecanismo de fornecimento de energia também garante que uma abordagem mais holística seja adotada com o suporte dos dispositivos sem comprometer a eficiência energética da infraestrutura de rede.

Potencial para Perda de energia em Redes PoE

A tecnologia Power over Ethernet (PoE) é útil quando há necessidade de energia e dados, eliminando assim a desordem de cabos; no entanto, ela é propensa a alguma perda de energia. Essa perda de energia resulta principalmente de restrições de visualização da web impostas pelas junções cobertas por cabos Ethernet. Quanto mais longo o cabo, mais obstinado ele se torna, o que pode levar à conversão de energia em calor. Portanto, o peso, o tipo e a qualidade dos cabos, especialmente em seu comprimento máximo de instalação, que é de 100 metros em conformidade com o padrão Ethernet, devem evitar a perda de energia. Além disso, as perdas devem ser reduzidas o máximo possível nas unidades de alimentação de energia e também ao converter energia em dispositivos finais receptores. Isso ajudará a criar projetos eficientes para redes PoE, evitando possíveis falhas e garantindo o uso ideal de energia.

Como conectar Dispositivos PoE?

Configurando um Injetor PoE

Quando se trata da instalação de um injetor Power over Ethernet (PoE), é crítico à primeira vista perceber sua função na rede. Primeiro, o injetor de energia sobre Ethernet, também denominado midspan, é um dispositivo que complementa a energia do cabo Ethernet para habilitar a transmissão de dados – ou seja, dispositivos habilitados para power over ethernet são alimentados sem o uso de uma tomada elétrica externa. Este processo de configuração compreende as seguintes etapas:

1. Identifique os dispositivos PoE: Quais dispositivos localizados na sua rede, como câmeras IP e telefones VoIP, são dispositivos PoE.
2. Selecione um injetor PoE compatível: Determine o injetor PoE específico que é ideal para a capacidade de energia dos seus dispositivos PoE. Especificamente, a concentração de configuração (Pes 15 W para POE, PES 30 para POE Plus, até 90 W para POE Plus Plus) e a configuração do injetor (tipo de uma porta e tipo de múltiplas portas).
3. Verifique a compatibilidade da rede: Os injetores POE, cabos Ethernet e switches de rede devem ser compatíveis com POE e os comprimentos máximos dos cabos não devem exceder as especificações (geralmente 100 metros).
4. Conecte o cabo Ethernet: Insira uma extremidade do cabo Ethernet na porta de dados do seu switch de rede e a outra extremidade na porta de entrada de dados do injetor PoE.
5. Conectando o injetor à energia: Usando o cabo de alimentação fornecido pelo CSP, conecte o injetor PoE a uma tomada apropriada. Isso permitirá que o injetor injete energia no cabo Ethernet.
6. Conecte o injetor ao dispositivo PoE: Pegue outro cabo Ethernet e conecte uma extremidade na porta de saída PoE do injetor e a outra extremidade no dispositivo de suporte PoE.
7. Ligar e testar: Depois que todas as conexões forem feitas, ligue a energia dos dispositivos de rede e verifique se os dispositivos PoE estão funcionando e se os dados e a energia estão sendo transmitidos com sucesso.

É evidente que a execução dessas atividades ajuda um indivíduo a instalar injetores PoE sem problemas desafiadores, possibilitando assim a integração da tecnologia PoE em sua infraestrutura de rede.

Usando um Extensor PoE para distâncias maiores

Para que um cliente aplique com sucesso um extensor PoE para Ethernet em longas distâncias além da limitação padrão de 100 metros, as etapas abaixo devem ser seguidas:

Avalie as necessidades da rede: Identifique as distâncias necessárias e verifique se o extensor PoE é capaz de cobrir o alcance especificado, que geralmente é de até 100 metros por extensor.

Compre um extensor PoE adequado: Compre um extensor que atenda ao seu padrão PoE. Por exemplo, PoE ou PoE+ garante que a quantidade necessária de energia seja fornecida aos dispositivos conectados.

Processo de configuração:

• Conectar ao switch de rede: Um cabo Ethernet deve ser inserido na porta de entrada de dados do extensor PoE que está conectado a um switch de rede.
• Conexão de energia: Se o seu extensor precisar de energia de uma fonte externa, é necessário fazer uma fixação cuidadosa na fonte de alimentação.
• Link para cabos adicionais: Um cabo Ethernet deve ser conectado ao extensor, bem como ao dispositivo PoE cuja cobertura você deseja estender.

Teste a instalação: Os pacotes de dados devem viajar pelo segmento de rede recém-criado sem obstáculos e o dispositivo alimentado deve executar a tarefa pretendida.

Essas atividades farão a diferença ao permitir que administradores de rede aumentem o alcance da rede usando extensores PoE, criando um grande impacto especialmente na cobertura de dispositivos localizados muito distantes uns dos outros.

Integrando Potência PoE com infraestrutura existente

Integrar a tecnologia Power over Ethernet (PoE) na infraestrutura de rede existente melhora tanto a eficiência quanto o desempenho da rede. Comece com uma avaliação cuidadosa da infraestrutura existente para verificar se ela é adequada para PoE. Essa avaliação deve ser estendida à avaliação de switches como dispositivos PSE ou à necessidade de instalar injetores PoE. Também pode fazer mais sentido substituir switches não PoE por switches habilitados para PoE para que a integração seja mais ou menos direta. Ao mesmo tempo, também é importante considerar os tipos de cabos que serão usados; seria ideal usar cabos de categoria Cat5e e acima para suportar a capacidade de energia extra de forma eficaz.

Não há como negociar o fato de que o planejamento avançado do orçamento de energia, bem como seu gerenciamento, é importante para evitar que a carga adicional se torne muito grande para a rede. Os divisores PoE também podem ser usados para a adaptação de dispositivos finais que não foram originalmente projetados para PoE em primeiro lugar. Eles alimentam o dispositivo enquanto transmitem dados sem interrupções. Ao implementar PoE, pense no futuro e na capacidade de controlar cargas para evitar que as redes sejam sobrecarregadas. Finalmente, no lado do fornecimento de energia, o monitoramento regular da rede fornece uma visão geral do sistema para verificar o desempenho e também é útil para lidar com quaisquer problemas de fornecimento de energia que possam ocorrer. Essas etapas garantem que o PoE seja efetivamente implantado para aprimorar a rede.

Onde está Tecnologia PoE Aplicado?

Usar em Pontos de acesso sem fio e câmeras

A Tecnologia Power over Ethernet, mais frequentemente abreviada como PoE, tem sido adotada principalmente por pontos de acesso sem fio e câmeras de segurança, pois permite a transmissão de energia elétrica junto com dados por um único cabo ethernet. Essa consolidação elimina e minimiza o uso de fontes de alimentação separadas para dispositivos individuais, reduzindo assim o tempo de implantação junto com as despesas. Ela torna possível localizar esses dispositivos onde eles são de maior uso. Além disso, todos os dispositivos são fornecidos com gerenciamento de energia por meio de controle remoto e supervisão de dispositivos, garantindo confiabilidade e tempo de inatividade mínimo.

Vantagens em Edifícios Inteligentes e IoT

A tecnologia Power over Ethernet (PoE) tem muitos benefícios em relação a edifícios inteligentes e aplicações de Internet das Coisas (IoT). Em relação a edifícios inteligentes, a tecnologia PoE contribui para a simplificação da infraestrutura reduzindo a quantidade de fiação elétrica, o que por sua vez reduz os custos e a complexidade da instalação de PoE. Ela aumenta a eficiência energética e a flexibilidade operacional, permitindo o gerenciamento de energia em vários sistemas, incluindo iluminação, aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) e segurança, por meio de sistemas integrados. Em ambientes de IoT, o PoE garante que vários dispositivos inteligentes possam ser usados facilmente instalando uma estrutura eficiente para conectar cabos de energia e dados aos dispositivos de uma só vez, seguindo a crescente necessidade de tecnologia. Isso melhora as capacidades de todos os sistemas em IoTs para não apenas coletar, mas também processar dados instantaneamente, o que promove sistemas inteligentes e melhora o desempenho de todo o sistema.

Fornecendo Poder e Dados para dispositivos de escritório

Power over Ethernet (PoE) está se tornando cada vez mais importante em aplicações de escritório, pois permite a transferência de eletricidade e dados por meio do uso de um único cabo Ethernet. Essa funcionalidade serve ao propósito adicional de alimentar e conectar dispositivos como telefones VoIP, impressoras e câmeras IP e, portanto, aumentar a produtividade dentro de um escritório, bem como reduzir a desordem de assentos causada por muitos cabos. O PoE diminui o tempo e os custos de instalação, fornecendo um sistema de cabeamento compacto e integrado. Outros benefícios significativos incluem nenhum custo adicional para tomadas elétricas, pois os dispositivos podem ser reposicionados sem dificuldade, acomodando assim designs de escritório versáteis e ativos. Além disso, o gerenciamento de dispositivos é aprimorado pelo sistema de energia elétrica centralizado dentro do PoE, o que garante que as redes de comunicação constantes sejam mantidas, aumentando assim o desempenho e o tempo de atividade.

Fontes de referência

Energia sobre Ethernet

Ethernet

Cabo eletrico

Perguntas frequentes (FAQ)

P: O que é Power Over Ethernet, comumente conhecido como PoE?

R: Power Over Ethernet, ou PoE, é uma tecnologia que permite a transferência de energia elétrica, juntamente com a conexão de dados, por um único cabo de rede para dispositivos como câmeras, telefones e pontos de acesso sem fio. Isso ajuda a eliminar a dependência de várias fontes de alimentação e soquetes.

P: Como o PoE funciona para fornecer energia a dispositivos conectados?

R: O PoE funciona enviando energia elétrica por meio de cabos de dados ou cabos ethernet que são de baixa voltagem. Assim, ele auxilia no fornecimento de energia, pois elimina a necessidade de vários cabos de energia, pois um único cabo ethernet transporta ambos.

P: Quais são os principais benefícios de usar a tecnologia PoE?

R: A tecnologia PoE tem muitas vantagens, como instalação econômica devido ao menor número de cabos, melhor posicionamento dos dispositivos e facilidade de gerenciamento de cabos, já que os cabos de energia e de dados não são separados.

P: Quanta energia um switch de rede PoE pode fornecer?

R: O padrão PoE fornece no máximo quinze vírgula quatro Watts de energia por porta. No entanto, padrões como PoE+ e PoE++ também podem alimentar mais dispositivos, entre eles, PoE++ forneceria até 100 Watts de energia por porta, conforme a necessidade dos dispositivos.

P: Há alguma diferença no PoE?

R: Sim. Existem padrões PoE, que contêm o PoE original (IEEE 802.3af), PoE+ (IEEE 802.3at) e PoE++ (IEEE 802.3bt). Cada um dos padrões especifica a quantidade de energia que pode ser fornecida aos dispositivos por meio de um cabo.

P: É possível usar PoE em todos os tipos de cabos Ethernet?

R: A maioria dos cabos de rede suporta PoE, no entanto, é importante observar que, ao usar PoE, os cabos devem estar na categoria mínima Cat5e para evitar que a transmissão de dados e energia seja afetada.

P: Como o uso de PoE diminui o número de adaptadores de energia e tomadas elétricas necessárias?

R: Como o PoE fornece energia no mesmo cabo de rede Ethernet, não há necessidade de cabos de alimentação e tomadas separados, o que facilita a instalação e reduz custos.

P: Quais aparelhos podem receber energia do PoE Ethernet?

R: Há um bom número de dispositivos que podem ser alimentados por PoE, incluindo câmeras IP, telefones VoIP, pontos de acesso sem fio e até mesmo luzes LED PoE, onde um cabo Ethernet é usado para fornecer dados e energia elétrica.

P: O PoE pode ser integrado à infraestrutura de rede atual?

R: Sim, em muitos casos é possível implementar PoE na rede atual usando injetores PoE ou switches PoE (switches PoE gerenciados, por exemplo) e sem fazer alterações significativas na infraestrutura atual.