以太网供电(PoE)提供了一种方便和经济的方法,在单个连接上提供电源和数据连接。然而,这种方法传统上受到双绞线系统上标准的100米以太网的限制。虽然光纤电缆为数据传输提供了重要的到达能力,但仍然需要本地电力,而且为单个摄像机、无线接入点或访问控制设备提供本地电力既昂贵又不方便。我们所需要的是一个将光纤传输的覆盖面和PoE的便利性结合起来的系统。
对以太网
PoE在2003年首次标准化,标准为IEEE 802.3af,可提供高达15w的直流电源,供电设备最小可用功率为12.95 W。最初提供支持的应用程序是IP电话、无线接入点(wap)和IP摄像机。为IP设备供电的能力被证明是非常划算的。随着时间的推移,先进的VoIP电话开始需要更多的功率,IEEE在2009年批准了802.3at,允许高达30w的直流功率和25.5 W的功率可供供电的设备。2018年9月,802.3bt获得批准,并提供了III型(60 W)和IV型(90 W)功率。
不需要单独的电源插座有很多优点:
- 避免把电源插座放在困难的地方,例如工厂的天花板上。
- 采用集中备份电源进行电源整合。
- 使低压承包商能够安装整个系统,因为不需要电力电缆。
通过电缆提供的电力名义上是48 VDC。今天,电压通常由以太网交换机提供。这种配置被称为端跨系统,因为电源是在布线通道的末端产生的。然而,对于缺乏供电能力的传统交换机,跨中系统可以沿着电缆运行注入电源。跨中电源注入通常发生在靠近以太网交换机所在位置的补丁面板上,但它可以插入链路上的任何位置。图1演示了这些概念。
坡的替代品
虽然PoE显然是一项成功的技术,但也存在一些限制因素。PoE技术面临的最大挑战之一是物理覆盖范围。由于它是一个以太网通道,在一个类别电缆上的最大距离是100米。对于许多应用程序,这个链接长度足够了。但对于越来越多的设备来说,传统的100米(328英尺)距离已经不够了。事实上,在距离交换机400英尺远的地方安装IP摄像头已经成为一种常见现象。如果有足够的电压,相机可以通电,但距离太远,数据通信通道,所以视频信号无法到达壁橱。需要注意的是,距离是由电缆长度测量的,由于每个导体对的扭曲,电缆长度可能比开关和供电设备(PD)之间的直线距离长得多。
当遇到这些情况时,必须开发替代方案。一个解决方案是安装一个插座附近的PD,如图2所示。一旦有了电源插座,就有了各种各样的选择。例如,可以安装另一台以太网交换机,通过光纤主干网连接到主柜上。或者可以使用传统的媒体转换器,再次通过光纤连接回主开关。
在图2中的任何一个例子中,都做出了一些牺牲。最重要的是安装电力的成本。根据各种因素的不同,这种安装的成本可能从2000美元到10000美元不等,如果需要安装在一个难以到达的位置,成本可能会更高。此外,由于有一个新的插座,需要一个额外的不间断电源(UPS)提供备用电源。这种UPS的成本取决于可支持的负载,但通常是几百美元。这些设备通常需要放置在壁橱里,以提供冷却和/或安全。因此,最初的成本可能是几千美元或更多。
OneReach系统
耐克森公司开发了一种新的解决方案来应对这些挑战——一种具有成本效益的系统,可以将电力和数据传输到超过100米的pd中,但仍然符合标准。最初的开发重点是设计一种可以在适当的环境中使用的电缆。由于许多较长期的应用涉及安装在建筑物外的IP摄像头,电缆将需要在室内/室外环境中操作。解决方案是一种含铜导线的隔水管级复合电缆,用于电力和光纤,设计并列为3类电缆(CL3)。由此产生的电缆既有电力有限托盘电缆(PLTC)清单,也有CL3R-OF清单,使其属于低压类别(与5e类电缆一样),这允许传统的低压承包商安装电缆。
多年来,媒体转换器已经可以将铜以太网信号转换为光纤以太网信号,从而将信号的传输范围从100米扩大到2公里或更多。对于这些传统设备,远程媒体转换器(安装在PD附近的)仍然需要本地电源。因此,解决方案需要解决这一缺点,使客户能够充分利用PoE的优势。
由于远程转换器经常被放置在室外,因此需要满足工业强化规范。这些设备包括能够承受低至-40°C的温度,以及能够承受接地故障的电压隔离。所有这些都需要包含在一个足够紧凑的包装,以被安置在一个nema级的小型外壳。
取而代之的是OneReach系统从主壁橱为专门设计的远程媒体转换器和PD提供电源,从而消除了本地交流电源的需求。电力是由铜导体传输的。这些导体是#12 AWG,提供足够低的电阻,足够的功率可以到达介质转换器和PD的距离高达3600英尺,这取决于PD所需的PoE电流。以太网信号在光纤上传输,这样的距离很容易达到。在隔水管级的CL3R-OF/PLTC复合电缆中提供了铜和光纤组件。此外,耐克森公司还推出了一种压气室选项,即CL3P-OF/PLTC复合电缆。
OneReach System是一个端跨PoE系统,如图3所示。这个专有系统提供了一个符合ieee标准的PoE端口,但是扩展了它,远远超过了100米的限制——事实上,它可以超过1公里。主衣柜外不需要额外的电源。由于OneReach不是一个交换机,柜中的交换机直接与PD通信,可以使用现有的UPS进行电源备份。
OneReach解决方案的主要好处是它的透明性质。只要PD符合PoE规范,OneReach就可以支持它。利用PoE和PoE+的新型高性能pd产品正在陆续推出。
欲了解更多信息,请访问耐克森www.nexans.us工业.