PoE là gì?

PoE là công nghệ cấp nguồn qua mạng Ethernet (PoE – Power over Ethernet) sử dụng cáp Ethernet để cấp nguồn cho các thiết bị hỗ trợ PoE khác trên mạng, như Điểm truy cập không dây (Access Point), camera IP, điện thoại VOIP, v.v. Tính năng này cho phép người dùng cấp nguồn cho các thiết bị điện tử này mà không cần dây cấp điện riêng, không cần ổ cắm điện gần thiết bị cần được cấp nguồn.

Active PoE?

Nếu thiết bị nhận nguồn PoE của bạn sử dụng tiêu chuẩn PoE 48V 802.3af hoặc 802.3at, thiết bị đó được xem là sử dụng POE chủ động (Active PoE). Điều này có nghĩa là thiết bị sẽ kiểm tra nguồn điện từ cáp PoE đi vào, nếu nó không đáp ứng các yêu cầu của thiết bị, nó sẽ không bật (không nhận nguồn).

Các tiêu chuẩn PoE đã được tối ưu hóa cho an toàn. Ngoài qui định dãy điện áp an toàn (thường là 5-48v), các thiết bị phải giao tiếp theo các quy trình được thiết lập theo chuẩn. Trước khi cung cấp điện áp vào thiết bị, bộ cấp nguồn PoE kiểm tra kết nối có đúng chuẩn không (802.3af hoặc 802.3at ), sau đó mới “bắt tay”, có nghĩa là nó kiểm tra để đảm bảo tương thích giữa nguồn cấp PoE và thiết bị được cấp nguồn PoE, và sẽ không cấp điện nếu thiết bị không tương thích.

Passive PoE?

PoE thụ động (Passive PoE) thường đề cập đến bất kỳ thiết sử dụng PoE không theo chuẩn 802.3af hoặc 802.3at. Ví dụ như camera, bộ phát sóng chạy nguồn 24V PoE. PoE thụ động không kiểm tra rồi mới “bắt tay”, do đó, điều cực kỳ quan trọng là phải biết điện áp PoE mà thiết bị của bạn yêu cầu trước khi cắm cáp Ethernet và cấp nguồn cho nó. Nếu bạn kết nối điện áp sai, bạn có thể gây hư hỏng vĩnh viễn cho thiết bị, giống như cắm một thiết bị 110V vào ổ cắm 220V, nhưng thiết bị điện tử bị hỏng có thể có giá cao hơn nhiều so với một chiếc radio “nội địa”.

PoE pass through?

Switch (bộ chuyển mạch) PoE pass through: có thể hoạt động như Thiết bị được cấp nguồn (PD-Powered Device) và Thiết bị cấp nguồn (PSE-Power Sourcing Equipment). Điều này có nghĩa là switch có thể được cấp điện hoạt động bởi PoE đồng thời cung điện bằng PoE cho các thiết bị khác như điện thoại IP hoặc access points. Điều này mang lại sự linh hoạt cao vì switch có thể triển khai mà không cần ổ cắm điện AC.

Trong một PoE pass through switch, một hoặc nhiều cổng sẽ được chỉ định là cổng PD (nhận nguồn PoE) và một hoặc nhiều cổng sẽ được chỉ định là cổng PSE (cấp nguồn PoE). Switch có thể được cấp nguồn thông qua cổng PD trong khi các thiết bị được gắn vào Switch có thể được cấp nguồn qua các cổng PSE.

Hình dưới là switch PoE GS516TP. Trên switch này, các cổng PD được đánh dấu màu đỏ trong khi các cổng PSE được đánh dấu màu xanh lá cây. Switch này cũng có thể được cấp nguồn qua kết nối AC chính ở phía sau.

Lưu ý: Tính toán công suất điện là rất quan trọng khi xác định những gì có thể cung cấp năng lượng và được cung cấp năng lượng bằng PoE pass through switch.

Tiêu chuẩn PoE phổ biến:

PoE (802.3af) Type 1:

Tiêu chuẩn PoE ban đầu, cung cấp 15,4W cho mỗi cổng Ethernet để cấp 12,95W công suất ở khoảng cách 100M từ switch PoE đến thiết bị.

PoE+(802.3at) Type 2:

PoE + tăng gấp đôicông suất PoE cho thiết bị bằng cách cung cấp 30W cho mỗi cổng Ethernet để cấp 25,5W công suất ở khoảng cách 100M.

PoE++(802.3bt) Type 3 and 4:

PoE ++ (bt) hiện có thể tăng gấp đôi công suất PoE + cho thiết bị bằng cách cung cấp 60W (Type 3) hoặc 90W (Type 4) không chỉ cho cổng Ethernet được gửi mà còn cả cho thiết bị (nếu chiều dài cáp cho phép) ở khoảng cách 100M từ switch. Công suất phân phối tối thiểu ở 100M đạt được là 51W (Type 3) và 71W (Type 4).

Ví dụ về các thiết bị được cấp nguồn PoE:

Điện thoại VoIP
Camera IP bao gồm pan–tilt–zoom cameras
Điểm truy cập không dây (Wireless access points)
Bộ giải mã IPTV
Bộ định tuyến mạng (Network routers)
Một bộ chuyển mạch (switch) mini được cài đặt trong các phòng ở xa, để hỗ trợ chia một cụm cổng Ethernet nhỏ từ một đường cáp mạng. Nguồn PoE được đưa vào cổng PD (hoặc PoE in). Các switch này có thể lần lượt cấp nguồn cho các thiết bị PoE từ xa sử dụng PoE pass through.
Hệ thống liên lạc và địa chỉ công cộng và bộ khuếch đại loa hành lang
Đồng hồ treo tường trong phòng và hành lang, với thời gian được đặt bằng Giao thức thời gian mạng (Network Time Protocol)
Bộ thu nhận sóng ngoài trời với ăng ten tích hợp, CPE không dây, thiết bị 4G / LTE, 802.11 hoặc 802.16 của các nhà mạng.
Các thiết bị của hệ thống công nghiệp bao gồm cảm biến, bộ điều khiển, đo lường, v.v…
Các thành phần kiểm soát ra vào như các thiết bị báo động, hệ thống liên lạc nội bộ, quét thẻ từ, nhận diện chìa khóa thông minh, v.v.
Bộ điều khiển ánh sáng thông minh và thiết bị chiếu sáng LED
Thiết bị sân khấu như hộp ngắt âm thanh và hộp phối âm
Máy bán hàng từ xa (POS)
Bộ mở rộng Ethernet extender
Bộ chia PoE (PoE Splitters) cung cấp năng lượng, thường ở một điện áp riêng(ví dụ: 5V), để cấp nguồn cho thiết bị từ xa hoặc sạc điện thoại di động.

Ưu nhược điểm của nguồn PoE

Ưu điểm đầu tiên đó là đơn giản hóa quá trình thi công mạng. Nghĩa là tất cả mọi việc như đi dây điện nguồn 220V đến từng thiết bị khác nhau để cung cấp nguồn cho chúng đều được công nghệ nguồn PoE giải quyết.

Đặc biệt, khi sử dụng nguồn PoE thì tất cả những nguồn điện được quản lý tập trung. Như vậy sẽ tránh được việc đi dây điện rối rắm, thiếu ổn định. Từ đó tiết kiệm được thời gian, công sức và chi phí thi công.

Nguồn PoE giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Bởi thời gian PoE có thể được lắp đặt ở bất cứ đâu một cách dễ dàng và thuận tiện.

Lý do thứ hai bạn nên sử dụng PoE đó là tính linh hoạt. Thiết bị có thể lắp đặt ở bất kỳ đâu mà không bị buộc vào ổ cắm điện. Như vậy sẽ giúp các thiết bị như điểm truy cập không dây hoặc camera IP được đặt ở bất kỳ đầu, giúp cho việc định vị được trở nên dễ dàng hơn.

Lý do tiếp theo mà bạn sử dụng nguồn PoE đó là đảm bảo an toàn khi sử dụng. Đảm bảo an toàn ở đây không chỉ là đảm bảo an toàn cho người sử dụng mà còn đảm bảo cho hệ thống mạng. Nghĩa là nếu trong quá trình sử dụng nếu xảy ra tình trạng quá tải, cài đặt không chính xác thì những thiết bị mạng sẽ được bảo vệ bởi nguồn PoE.

Nhờ nguồn PoE mà những các kết nối mạng được cài đặt và phân phối trở nên đơn giản và hiệu quả hơn. Hơn nữa công nghệ này còn giúp kiểm soát các thiết bị dễ dàng hơn.

Bên cạnh những ưu điểm khi giải pháp nguồn PoE này chính là phạm vi chạy dây mạng bị giới hạn. Nghĩa là nếu vượt qua trong khoảng 100 mét thì sẽ không thể cung cấp đủ nguồn cho những thiết bị khác hoạt động. Tuy nhiên hiện nay công nghệ PoE extend trên một số dòng switch có thể hỗ trợ gia tăng khoảng cách lên đến 250m với mức truyền dữ liệu khiêm tốn.