Chuẩn POE là gì? Các chuẩn POE thông dụng hiện nay POE af at bt

POE là gì

POE là công nghệ truyền dữ liệu và nguồn qua dây mạng. Công nghệ PoE (Cấp nguồn qua Ethernet) cho phép PSE (Power Sourcing Equipment, ví dụ như  switch POE) sử dụng dây mạng để cung cấp đồng thời cả nguồn và dữ liệu đến PD (Thiết bị được cấp nguồn như camera IP và điện thoại VoIP), có thể đơn giản hóa việc lắp đặt hệ thống cáp và tiết kiệm chi phí. Các tiêu chuẩn PoE khác nhau như IEEE802.3af, 802.3at và 802.3bt được phát hành bởi IEEE (Viện Kỹ sư Điện và Điện tử) để điều chỉnh lượng điện năng được cung cấp cho các PD đó. 

Bạn biết bao nhiêu về các tiêu chuẩn PoE? Có bao nhiêu PD có thể được kết nối với một PSE dựa trên các tiêu chuẩn PoE khác nhau? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn một lời giải thích chi tiết.

Giới thiệu tiêu chuẩn PoE

Hiện tại, chuẩn PoE có ba loại: IEEE 802.3af, IEEE 802.3at và IEEE 802.3bt. Các tiêu chuẩn PoE đó xác định công suất tối thiểu mà các thiết bị cấp POE có thể cung cấp và công suất tối đa mà PD sẽ nhận được. Trên thực tế, công nghệ PoE đã xuất hiện từ năm 2003. IEEE 802.3af là tiêu chuẩn PoE đầu tiên được giới thiệu. Công suất đầu ra 15,4W của nó đủ cho hầu hết các điện thoại IP và các điểm truy cập. Nhưng theo sự phát triển của công nghệ, nhiều thiết bị như điện thoại video IP yêu cầu hơn 13W cho các ứng dụng dự định. Vì lý do đó, IEEE 802.3at đã được phát hành vào năm 2009, chỉ định 30W cho mỗi cổng trên PSE. Ngày nay, nhu cầu về năng lượng cao hơn nữa để hỗ trợ các thiết bị như camera IP PTZ và thiết bị đầu cuối POS. Do đó, IEEE 802.3bt mới đã được phát triển vào năm 2018 và tăng công suất phát PoE tối đa lên 60W hoặc 100W cho mỗi cổng.

IEEE 802.3af là gì?

IEEE 802.3af còn được gọi là PoE tiêu chuẩn với điện áp cung cấp là 44-57V và dòng điện cung cấp là 10-350mA. Trong tiêu chuẩn này, công suất đầu ra tối đa của một cổng được giới hạn ở 15,4W. Tuy nhiên, một số nguồn điện sẽ bị mất trên cáp Ethernet trong quá trình truyền. Do đó, công suất đảm bảo tối thiểu có sẵn tại PD là 12,95 watt cho mỗi cổng. Nó có thể hỗ trợ điện thoại VoIP, cảm biến, v.v.

IEEE 802.3at là gì?

Chuẩn IEEE 802.3at được cập nhật cũng được đặt tên là PoE +, tương thích ngược với chuẩn PoE. Điện áp cung cấp của PoE + nằm trong khoảng từ 50V đến 57V, và dòng điện cung cấp có thể là 10-600mA. Nó cung cấp công suất lên đến 30W trên mỗi cổng của PSE. Do suy hao nguồn, công suất đầu ra tối thiểu được đảm bảo trên mỗi cổng là 25W. Loại này có thể hỗ trợ các thiết bị yêu cầu nhiều năng lượng hơn như màn hình LCD, cảm biến sinh trắc học và máy tính bảng.

IEEE 802.3bt là gì?

IEEE 802.3bt là tiêu chuẩn PoE mới nhất xác định hai loại tiêu chuẩn cấp nguồn / công suất - Loại 3 và Loại 4 trong bảng trên. Chúng sẽ tăng công suất PoE tối đa bằng cách cung cấp nhiều năng lượng hơn thông qua hai hoặc nhiều cặp cáp Ethernet. Ở chế độ Loại 3 và Loại 4, PSE sẽ xác định các PD và đặt công suất cho phù hợp với công suất PD tối đa, dẫn đến hệ thống phân phối điện tốt hơn.

Loại 3 còn được gọi là PoE ++, có thể mang đến 60W cho mỗi cổng PoE (công suất tối thiểu đảm bảo trên mỗi cổng PD là 51W) qua một cáp RJ45 duy nhất để cấp nguồn cho các thiết bị như các thành phần của hệ thống hội nghị truyền hình.

Loại 4 được đặt tên là PoE công suất cao hơn. Nó có thể cung cấp công suất đầu ra tối đa là 100W trên mỗi cổng PoE (công suất tối thiểu được đảm bảo trên mỗi cổng PD là 71W), phù hợp với các thiết bị như máy tính xách tay hoặc TV, v.v. Cả hai chế độ của IEEE 802.3bt đều tương thích ngược với 802.3af và 802.3at. Dưới đây là bảng các thông số kỹ thuật của các tiêu chuẩn PoE.

Có thể kết nối bao nhiêu thiết bị trong một hệ thống PoE?

IEEE 802.3af và 802.3at là các tiêu chuẩn PoE phổ biến nhất mà phần lớn các thiết bị PoE có thể hỗ trợ. IEEE 802.3bt mới được phát hành, không được sử dụng trên quy mô lớn. Chỉ một số sản phẩm của nhà cung cấp hỗ trợ tiêu chuẩn này. Nhưng lưu ý rằng, thiết bị này yêu cầu một bộ chuyển đổi PoE đặc biệt để cấp nguồn. Do đó, chúng ta chỉ thảo luận về công suất PoE của IEEE 802.3af và 802.3at ở đây.

Như đã mô tả ở trên, PoE tiêu chuẩn có thể cung cấp công suất đầu ra tối đa là 15,4W, trong khi PoE + là 30W. Khi một gói yêu cầu nhiều thiết bị được kết nối với một công tắc PoE / PoE +, cần đảm bảo tổng công suất mà các thiết bị yêu cầu không được vượt quá lượng điện mà công tắc có thể cung cấp. 

Ta có thể lấy 1 switch 24 cổng POE tuân thủ IEEE 802.3af / at với mức tiêu thụ điện năng tối đa là 400W. Điều này có nghĩa là bộ chuyển mạch 24 cổng cung cấp khả năng cung cấp nguồn PoE và PoE +. Do đó, công tắc này có thể kết nối đồng thời 24 thiết bị (15,4W × 24 = 369,6 ＜ 400W) với chuẩn PoE. Và nó có thể hỗ trợ 13 thiết bị (30W × 13 = 390W ＜ 400W) với tiêu chuẩn PoE +.

Thông thường, nếu bộ chuyển mạng hỗ trợ cả hai chuẩn PoE và PoE +, nó có thể tự động phát hiện xem thiết bị được kết nối có tương thích với PoE hoặc PoE + hay không và cấp nguồn điện phù hợp cho thiết bị. 

Ví dụ: nếu chúng ta kết nối thiết bị hỗ trợ PoE có công suất 5W với switch 2 chuẩn POE là PoE / PoE +, thì switch sẽ cung cấp công suất 5W cho thiết bị. Nếu chúng ta kết nối công tắc với thiết bị hỗ trợ PoE yêu cầu công suất 20W, thì công tắc sẽ cấp cho thiết bị đó công suất 20W. Và nếu chúng tôi kết nối thiết bị không có khả năng PoE với công tắc PoE, công tắc chỉ truyền dữ liệu đến thiết bị.

Kết luận

Các tiêu chuẩn PoE quy định công suất đầu ra tối đa của PSE, giúp bảo vệ các thiết bị hỗ trợ PoE khỏi hư hỏng do điện áp cao. Ngoài ra, việc triển khai công nghệ PoE có thể giúp việc lắp đặt hệ thống cáp dễ dàng hơn để tiết kiệm chi phí. Nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng giám sát IP và giám sát từ xa, chẳng hạn như bảng quảng cáo điện tử PoE hoặc màn hình điện tử PoE