:: فناوري (PoE(Power Over Ethernet

اشاره :

انتفال توان از طريق اترنت (PoE:Power Over Ethernet) ، به قابليت دادن توان يا برق مورد نياز به تجهيزات شبكه بدون نياز به منبع انرژي الكتريكي خارجي(هر دستگاه) اشاره دارد.با وجودPoE دستگاههايي مانند تلفن هاي IP ،نقاط دسترسي بي سيم(AP)، دوربينهاي امنيتي و ساير دستگاههاي موجود در شبكه ، اترژي خود را از كابل هاي موجود در شبكه LAN به راحتي دريافت مي كنند.

حل مشكل تلفن‌هاي IP 

اولين تقاضا براي ايجاد PoE ، هنگام توسعه پروتكل انتقال صدا روي اينترنت (VoIP) به وجود آمد. در ابتدا سيسكو و ساير توليد كنندگان تلفن هاي IP، محصولات خود را همراه با اينترفيس هاي اختصاصي خود عرضه مي كردند. اما هنگامي كه موسسه مهندسان برق و الكترونيك (IEEE) استاندارد 802.3af را در ژوئن 2003 به تصويب رساند ، توليد كنندگان بزرگ تلفن هاي IP به طرفداري از اين استاندارد اقدام كردند.
 

PoE مشكل بزرگ تلفن هاي IP را حل كرد و استفاده از آن ها را مانند تلفن هاي معمولي ، آسان و مفيد نمود. از آنجايي كه فناوري PoE امكان انتقال نيرو براي تلفن هاي IP را روي كابل هاي زوج به هم تابيده (Cat3,5e,6) امكانپذير نموده است ، آزادي عملي براي قراردادن اين تلفن ها در هر مكان ، بدون نياز به منبع نيروي خارجي و وجود پريز برق ، به وجود آورده است.

اكنون ديگر تلفن‌هاي IP به صورت گسترده استفاده مي‌شوند. اكنون IEEE در حال توسعه استاندارد 8028.3af براي هماهنگ كردن تعداد بي‌شماري دستگاه ديگر و ايجاد قابليت استفاده از نيروي الكتريكي روي كابل است. فناوري POE به‌دليل عدم نياز دستگاه‌ها به نيروي خارجي مانند دوربين‌هاي امنيتي IP كه در راهروها و پاركينگ‌ها نصب شده‌اند، كارت‌خوان‌هاي مغناطيسي، Access Pointهاي بي‌سيم در سقف‌ها، سيستم‌هاي هشدار و سيستم‌هاي تشخيص امواج راديويي آزادي نصب آن‌ها را در هر مكاني آسان نموده‌است. POE امكان استفاده از باتري پشتيبان را براي دستگاه‌هايي كه نقش مهمي در امنيت و كنترل دسترسي در ساختمان دارند، فراهم مي‌كند. زيرا با POE، تمام اين دستگاه‌ها UPS متصل مي‌شوند و هنگام قطع برق همچنان به كار خود ادامه مي‌دهند.

استاندارد 802.3af  
تحت استاندارد كنوني 802.3af ،POE جريان متعادلي را به دو جفت از چهار جفت كابل انتقالِ داده وارد مي‌كند. يعني سوييچ POE جريان را به جفت‌هايي كه داده‌ها را انتقال مي‌دهند، وارد مي‌نمايد. (پين‌هاي 2-1 و 6-3)بالا‌ترين كلا‌س تواني كه تحت استاندارد كنوني در دسترس است (Powerclass3 و 15.4 Powerclass0وات) را فراهم مي‌كند، كه از كمينه ولتاژ (44 ولت) ضرب‌در كمينه جريان (350 ميلي‌آمپر) به دست مي‌آيد. به دليل آن‌كه طول هر قطعه كابل به حدود صد متر مي‌رسد، توان تا حدود 95/12وات كاهش مي‌يابد. تاكنون البته اين مقدار توان مشكل خاصي را به وجود نياورده است. اغلب تلفن‌هاي VoIP كه به عنوان اولين مصرف‌كننده POE شناخته مي‌شوند، فقط نيروي هشت وات يا كمتر را در حالت انتظار به خود اختصاص مي‌دهند. اما به هرحال دستگاه‌هاي جديد نياز به انرژي بيشتري دارند و اين مسئله از اساسي‌ترين موضوعات بحث در مورد فناوري POE است.

فناوري بعدي 

به تازگي IEEE گروهي را راي مطالعه رو فناوري PoE Plus تشكيل داده است.اين مطالعه در مورد قدم هاي بعدي در توسعه استاندارد 802.3af صورت مي گيرد. اين گروه چهارده مورد را تعييد كرده اند كه چند مورد آن عبارتند از :

- بهبود اين استاندارد در قالب كنوني آن و فراهم كردن سازگاري با دستگاههاي قديمي و جديدتر.

- بي نياز از معرفي امكانات امنيتي جديد براي سيستمهاي قديمي بر اساس ISO/IEC60950 اين بدان معناست كه PoE Plus موجب اختلال در كاركرد دستگاههاي موجود نمي شود و با آن ها كار مي كند.

- ممكن است PoE Plus مدل هاي عملكرد خاصي را براي سازگاري با تجهيزات موجود و همچنين ابزارهاي جديد داشته باشد. هنگامي كه استاندارد اصلي در حال توسعه بود ، شامل كلاس توان چهار مي شد كه مخصوصا براي ورود يك استاندارد بهبود يافته تر و جديد تر ذخيره شده بود.

-PoE Plus امكان فراهم كردن "بيشينه توان الكتريكي ممكن" روي كابل LAN موجود را دارد.

بيشينه توان الكتريكي ممكن چيست؟

تاكنون گروه مطالعه PoE Plus در كورد مفهوم "بيشينه توان الكتريكي ممكن" به هيچ نتيجه دقيقي نرسيده اند . به وضوح محدوديت دمي سطح براي كابل هاي (Cat5,5e,6) وجود دارد. ولي نكته قابل توجه در اين بحث آن است كه محدوديت دمايي كه براي پشتيبانب از PoE Plus بايد وحود داشته باشد، چيست؟ اين دما با يد شصت يا هفتاد درجه سانتيگراد باشد يا حتي فراتر از آن ، كه تاكنون هيچ تصميمي در اين مورد گرفته نشده است.

موضوع ديگر بحث بيشينه دماي واقعي براي محيطي است كه PoE Plus  در آن فعاليت مي كند. به دليل آنكه دما در سطح كابل پراكنده مي شود ، اگر دما با بيشينه دما روي كابل يكسان شوند ف ممكن است جريان به صفر برسد. به همين دلايل براي اين استاندارد نياز به اتاق هايي با سقف هاي بلند است.

سوال بعدي اين است كه: بدترين شرايط افزايش دما براي كابل هاي مياني چيست؟ چه نوع استانداردي براي توانايي عبور جريان كابل ها در زير ساختار شبكه هاي فعلي به كار بسته مي شود؟

اين نوع سوال ها سخت هستند. هنگامي كه رابط هاي سيستم (كانكتور هاي هشت پين و RJ45) براي قابليت عبور جريان و دما مورد مطالعه قرار مي گيرند، مفاهيم جديدي در مورد بيشينه جريان قابل عبور از كابل مي رسيم. البته هنوز گروه مطالعه PoE Plus به هيچ نتيجه  دقيقي در مورد سطح دما در محفظه عبور كابل نرسيده اند.


پشتيباني از دستگاه‌هاي قديمي و جديد

به دليل اين كه گروه مطالعه PoE Plus، گيكابيت اترنت و فراتر از آن را مد نظر دارند، نياز به استاندارد جديدي براي سازگاري پيش رو است. ولي گروه، نياز به سازگاري دستگاههاي قديمي با تجهيزات جديد و امكان توان دادن به تجهيزات كوجود را هم مي خواهد.

 سازگاري با تجهيزات قديمي نيازمن آن است كه بالاترين ولتاژ روي 56 يا 57 ولت محدود شود تا به تجهيزات اسيبي نرسد.از آن جايي كه تحهيزات براي پشتيباني از 10/100/100 مكابيت بر ثانيه طراحي شده اند ، بايد از هر چهار زوج موجود براي انتفال داده ها استفاده نمايند يا خير. در اينجا مسئله اي پيش مي آيد كه آيا بايد از هز چهار زوج براي عبور جريان استفاده نمود. اغلب افراد گروه مطالعه از اين نظر حمايت مي كنند. با اين حال اگر مسئله اين باشد ، تمام سيمهاي يك لينك اترنت به توليد گرما مي پردازند، در اينجا باز هم به موضوع محدوديت دما مي رسيم. مسئله اين است كه اين قبيل محدوديت ها تا چه حد قابل تشخيص هستند.

گيگابيت اترنت نياز به تعادل دقيقي براي ارسال / دريافت سيگنال اترنت دارد. اين معناست كه مشكل جديدي پيش مي آيد و آن برقراري تعادل جريان در هر زوج است كه بايد دقيق تر از استاندارد هاي پيشين باشد.

از گيگابايت به ده گيگابايت

هدف ديگر گروه مطالعه آن است كه استاندارد PoE Plus 802.3af هيچگونه مانع و تناقضي با اترنت 10Gig نداشته باشد. پيامد اين مطالعه منجر به بحث "بيسينه توان ممكن" مي گردد.هدف گروه مطالعه كننده آن است كه حدود توان را در حدود سي وات براي هر پورت تنظيم كنند. اعضا حتي روي بالا بردن توان تا صد وات نيز به بحث پرداخته اند. عير قابل اجرا بودن بحث آخر براي همه اعضا ثابت شده است. تصميم كلي در محدوده سي تا پنجاه وات براي هر پورت گرفته شده است كه منجر به توليد دستگاههاي جديد در زمينه PoE plus مي گردد. براي مثال ختي يك لپ تاپ متوسط نيز مي تواند در اين محدوده توان ، عملكرد خوبي داشته باشد.

معماي اصلي در بحث "حداكثر دماي ممكن" اين است كه كابل ها چه مقدار جريان و دمايي را مي توانند تحمل كنند و چه استانداردي براي اندازه گيري و مدل بندي اين پارامتر بايد ايجاد شود؟ بديهي است كه انتقال توان از طريق اترنت در نسل بعدي شبكه ها امكان پذير خواهد شد. هدف در ارائه استاندارد IEEE PoE Pluse ، اطمينان از ساختار ايمن و قابل اعتماد شبكه سازي در ساختمان هايي است كه از اين قابليت استفاده خواهند كرد.

دستگاههاي 10/100/1000 براي كار با كابل هاي زوج به هم تابيده طراحي شده اند كه از كابل ، سخت افزار متصل كننده و يك توپولوژي پيشتهادي شبيه ansi/tia/eia/568b.1 تشكيل شده است.

تامين كننده توان واسطه (PSE ) اجازه تامين نيرو از خارج به داخل شبكه اترنت را مي دهد. بنابراين داده و توان را به صورت همزمان روي كابل زوج به هم تابيده براي كارايي هر دو پورت فراهم مي كند.