معرفی PoE (Power over Ethernet)

PoE (Power over Ethernet) روشی برای انتقال همزمان انرژی الکتریکی و داده از طریق کابل‌های اترنت مسی است. این فناوری باعث می‌شود دستگاه‌ها بدون نیاز به منبع تغذیه یا پریز برق جداگانه، تنها با یک کابل شبکه فعال شوند. هرچند PoE قابلیت‌های انتقال داده اترنت را بهبود نمی‌بخشد، اما امکان استقرار دستگاه‌های متصل به کابل اترنت را در مکان‌های متنوع‌تر و با آزادی عمل بیشتر فراهم می‌کند.

تاریخچه و پیدایش PoE

در سال 2000، شرکت سیسکو نسخه اختصاصی PoE را معرفی کرد که توانایی تأمین توان مقیاس‌پذیر و مدیریت‌شده را برای تلفن‌های تحت شبکه (IP Phone) فراهم می‌کرد.

الهام اصلی این فناوری از شبکه تلفن عمومی PSTN گرفته شد، جایی که از همان کابل‌های مسی برای انتقال جریان مستقیم 48 ولتی استفاده می‌شد. در کابل‌های اترنت، PoE نیز از جفت‌های بی‌استفاده در کابل‌های Cat5 برای انتقال جریان بهره می‌گیرد.

استانداردسازی PoE توسط IEEE

در سال 1999، مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) و انجمن صنعتی اترنت فرایند استانداردسازی PoE را آغاز کردند. نتیجه این تلاش‌ها، استاندارد IEEE 802.3af بود که در سال 2003 تصویب شد. طبق این استاندارد:

• هم جفت‌های یدکی (پین‌های 4-5 یا 7-8)
• و هم جفت‌های داده (پین‌های 1-2 یا 3-6)

باید قابلیت انتقال انرژی الکتریکی داشته باشند. علاوه بر این، برای جلوگیری از آسیب به دستگاه‌های غیرسازگار، مکانیزمی تعریف شد که تنها در صورت شناسایی مقاومت مشخص (۲۵ کیلو اهم) برق را انتقال دهد.

تکامل استانداردهای PoE

• PoE+ (IEEE 802.3at – نوع 2) در سال 2009 معرفی شد و توان انتقالی را به 30 وات افزایش داد.

• UPOE (Universal PoE) توسط سیسکو در سال 2011 معرفی شد که توان 60 وات را از طریق هر چهار جفت کابل منتقل می‌کرد.

• IEEE 802.3bt (4PPoE) در سال 2018 تصویب شد و استانداردهای نوع 3 و نوع 4 را معرفی کرد که به ترتیب توان 50 و 90 وات را پشتیبانی می‌کردند.

تمام نسخه‌های PoE با استانداردهای قبلی سازگار هستند و حداقل توان مورد نیاز دستگاه‌ها را با در نظر گرفتن افت انرژی در کابل‌های تا طول 100 متر مشخص می‌کنند.

کاربردهای گسترده PoE

با معرفی PoE 90 واتی، دنیای جدیدی از کاربردها ایجاد شد. امروزه این فناوری در تأمین توان دستگاه‌هایی مانند:

• لامپ‌های LED و سیستم‌های روشنایی هوشمند

• دوربین‌های نظارتی و حسگرهای تشخیص حضور

• کیوسک‌ها و سامانه‌های هشدار

• لپ‌تاپ‌های دارای پورت USB-C

• تجهیزات سرمایش و گرمایش، یخچال‌ها و پرده‌های برقی

به‌کار گرفته می‌شود. به‌ویژه لپ‌تاپ‌های USB-C باعث محبوبیت بیشتر PoE شدند و مسیر حرکت به سمت فضای کاری تک‌کابلی را هموار کردند.

مزایای PoE

1. صرفه‌جویی در زمان و هزینه

   1. کاهش هزینه کابل‌کشی برق

   2. عدم نیاز به برقکار برای نصب

   3. استفاده کمتر از پریز برق

   4. صرفه‌جویی در انرژی از طریق کنترل متمرکز سیستم‌های روشنایی، سرمایش و گرمایش

2. انعطاف‌پذیری

دستگاه‌هایی مانند نقاط دسترسی بی‌سیم (AP)، دوربین‌های امنیتی و نمایشگرها بدون نیاز به برق جداگانه، در مکان‌های ایده‌آل نصب می‌شوند و جابه‌جایی آن‌ها نیز آسان‌تر است.

3. ایمنی

PoE دارای مکانیزم‌های محافظتی در برابر بار اضافی، کمبود انرژی و خطاهای نصب است. این موضوع خطر کار با ولتاژهای بالا را از بین می‌برد و امنیت شبکه را افزایش می‌دهد.

4. قابلیت اطمینان

توان الکتریکی از یک منبع مرکزی تأمین می‌شود و امکان استفاده از UPS برای تداوم فعالیت هنگام قطعی برق وجود دارد. همچنین، دستگاه‌ها را می‌توان به‌سادگی از طریق کنترل‌کننده مرکزی خاموش، روشن یا ریست کرد.

5. مقیاس‌پذیری

وجود انرژی الکتریکی در بستر شبکه، نصب و گسترش اتصالات را ساده‌تر می‌کند و انعطاف بالایی برای سازمان‌ها و ساختمان‌های هوشمند به همراه دارد.