آموزش الکترونیکآموزش ها

PoE چیست و چگونه در اترنت کار می کند؟

امروزه اتصال به اینترنت یک امری ضروری شده است زیرا تقریباً هر دستگاه الکترونیکی برای کارکرد صحیح به یک اتصال اینترنتی فعال نیاز دارد. اگرچه اکثر دستگاه ها دارای گزینه های اتصال Wi Fi هستند، اما بسیاری از دستگاه ها و روترهای شبکه هنوز از پورت ها و کابل های اترنت برای اتصال به خط اینترنت سیم دار استفاده می کنند. ما قبلاً در مورد نحوه انتقال داده ها از طریق خطوط برق در مقاله ارتباط خط برق آموخته ایم، امروز می خواهیم بیاموزیم چگونه می توان برق را از طریق خطوط داده PoE یعنی Power over Ethernet انتقال داد.

PoE چیست؟

تأمین برق از طریق کابلهای اترنت PoE نامیده می شود.

همه ما می دانیم که کابل های اترنت برای انتقال داده و اتصال شبکه استفاده می شود اما آیا می دانید بیشتر اوقات ما از همه خطوط اتصال موجود در کابل اترنت استفاده نمی کنیم. به عنوان مثال، کابل اترنت را که در شکل زیر نشان داده شده در نظر بگیرید، دارای 8 خط است اما در میان آن ها، فقط چهار خط معمولاً برای تبادل داده استفاده می شوند (نارنجی، نارنجی-سفید، سبز و سبز-سبز) در حالی که چهار خط باقی مانده بیکار هستند. بنابراین تبادل داده حتی پس از آنکه این خطوط بیکار را در دو انتهای آن خالی کردیم، امکان پذیر است، به همین دلیل در کابل پایین اترنت به جای هشت خط، فقط چهار خط وجود دارد. بنابراین می توان از چهار خط بیکار برای انتقال نیرو استفاده کرد. این تنظیم ساده استفاده از خطوط بیکار برای انتقال نیرو به بار، Power over Ethernet نامیده می شود.

PoE چیست؟

حال بگذارید برای درک بهتر PoE به مدار ساده نگاه کنیم. در این مدار، چهار سیم (آبی، آبی-سفید، قهوه ای و قهوه ای-سفید) از جک در هر انتهای کابل دور می شود. همانطور که قبلاً گفته شد، این جفت سیم قهوه ای و سبز در برنامه های کم سرعت اترنت استفاده نمی شود، بنابراین جدا کردن جک از آن ها باعث قطع ارتباطات نمی شود. بنابراین یک انتهای آن باید به منبع تغذیه و دیگری به بار وصل شود، بنابراین برای مثال زدن از باتری به عنوان منبع تغذیه و دوربین به عنوان بار استفاده می کنیم. با منبع و بار در حلقه بسته، مدار زیر تکمیل شده و دوربین پاسخ را نشان می دهد. از آنجا که با استفاده از این تنظیم ساده ما برق را از طریق کابل اترنت به یک دستگاه ساده رساندیم، می توان گفت PoE به دست آمده است.

نحوه کار PoE و قدرت اترنت

PoE چگونه کار میکند؟

دلیل اصلی استفاده از PoE در سیستم منبع تغذیه متداول، کاهش هزینه تأمین منبع تغذیه به هر وسیله جانبی متصل به شبکه است. به عنوان مثال، اگر 10 دوربین جاسوسی در کل ساختمان توزیع کرده اید، در این صورت، برای تأمین برق به 10 واحد منبع تغذیه نیاز دارد و این مشکل اصلی نیست. مشکل اصلی، سیم کشی 220 خط برق در نزدیکی هر وسیله جانبی است که عملی نیست، بنابراین استفاده از PoE بهترین گزینه برای اتصال همه وسایل جانبی به سیستم مرکزی است.

اکنون نوار کشی اترنت، برای اتصال هر دستگاه جانبی به سیستم مرکزی، به خودی خود خسته کننده است، بنابراین برای آن از انژکتور PoE و شکاف PoE استفاده می شود.

PoE چگونه کار میکند؟

همانطور که در شکل نشان داده شده است، با استفاده از انژکتور PoE و اسپلیتر PoE می توان از همه دردسرهای شناسایی رنگ ها، لخت کردن سیم، لحیم کاری و تراش انتهای شل گذشت. حال اجازه دهید عملکرد این دستگاه ها و نحوه استفاده از آنها را بررسی کنیم.

اگر میخواهید آردوینو را به صورت اصولی و پروژه محور (برنامه نویسی حرفه ای، ارتباط آردوینو با اندروید، ساخت ربات با آردوینو) یاد بگیرید، روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.

انژکتور PoE

انژکتور PoE

این دستگاه دارای دو پورت ورودی و یک پورت خروجی است. ورودی اول برای اتصال کابل اترنت معمولی و ورودی دیگر برای اتصال منبع تغذیه DC است، در حالی که خروجی برای اتصال کابل اترنت PoE استفاده می شود.

در ورودی ما: اتصال عادی اترنت منبع تغذیه DC+ را داریم

در خروجی، ما:  اترنت PoE (که می تواند برای اتصال دستگاه های PoE استفاده شود) را داریم.

بنابراین عملکرد انژکتور PoE با در اختیار گرفتن اتصال عادی اترنت و منبع تغذیه DC، اترنت PoE را فراهم می کند.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

اسپلیتر PoE

این دستگاه دارای یک درگاه ورودی و دو درگاه خروجی است. ورودی برای اتصال کابل اترنت PoE است در حالی که پورت های خروجی برق عادی اترنت و DC را تأمین می کنند.

در ورودی ما: اترنت PoE را داریم

در خروجی ما: اتصال عادی اترنت منبع تغذیه  DC+ را داریم

بنابراین عملکرد شکاف (اسپلیتر) PoE کاملاً مخالف انژکتور PoE است که تقسیم اتصال اترنت PoE به اترنت معمولی و منبع تغذیه DC قابل استفاده است.

بسط دهنده PoE

از بسط دهنده PoE زمانی استفاده می شود که یک شبکه در فواصل زیادی مانند مراکز خرید، هتل ها، رستوران ها، ساختمانهای اداری، مشاغل، دانشگاههای دانشگاهی و اماکن ورزشی وجود داشته باشد. در آن مکان ها نمی توان از اتصالات 100 متری اترنت طبیعی استفاده کرد و این زمانی است که PoEبسط دهنده به کار می آید. این دستگاه می تواند برای گسترش دستگاه های شبکه اترنت از حد مجاز 100 متر اساسی استفاده شود و در بسیاری از موارد آن را به گزینه ای مناسب تبدیل کند.

بسط دهنده PoE

دستگاه های جانبی این روزها از بسط دهنده PoE پشتیبانی می کنند بنابراین ما می توانیم از تقسیم کننده بگذریم و مستقیماً کابل را به دستگاه وصل کنیم همانطور که در شکل نشان داده شده است.

نحوه کار بسط دهنده کابل اترنت PoE

اکنون، اگر یک یا دو دستگاه وجود داشته باشد، این تنظیمات کار خواهد کرد اما اگر چندین دستگاه وجود داشته باشد، خرید انژکتور PoE برای هر دستگاهی بهترین راه حل نیست. برای چنین موارد خاص، ما PoE هاب داریم که می تواند جایگزین چندین انژکتور PoE شود.

هاب PoE

هاب PoE  

عملکرد PoE هاب همانند انژکتور PoE است با این تفاوت که بسیاری از اتصالات اترنت را می گیرد این در حالی است که بسیاری از خروجی های اترنت PoE را فراهم می کند. از هاب در صورتی استفاده می شود که دستگاه های PoE زیادی در یک طرف داشته باشید و اتصال اترنت طبیعی در طرفی دیگر کار می کند. کارکرد هاب را می توان از نمودار بلوکی زیر به راحتی درک کرد.

تاکنون فرض کرده ایم که خطوط رایگان در کابل اترنت در دسترس است که می تواند بدون مشکل برای PoE استفاده شود.

نحوه پیکربندی قدرت اترنت PoE

حال ممکن است بپرسید، در مورد مواردی که از همه خطوط کابل های اترنت استفاده می شود، چه می کنید؟ خوب، این مورد نادر نیست زیرا اینترنت پرسرعت و سیستم های انتقال داده از تمام خطوط داده استفاده می کنند. حتی در این موارد،PoE  هنوز هم قابل دستیابی است اما در مقایسه با پیکربندی قبلی پیچیده می شود.

در مورد یک سیستم انتقال سرعت بالا، هر دو داده و قدرت از طریق خطوط مشابه ارسال می شوند اما از دستگاه های خاصی برای آن استفاده می شود. این واحد ویژه سوئیچ PoE است که برخلاف قبل به هزینه اضافه می کند، جایی که ما می توانیم به راحتی خطوط بلااستفاده را از دو طرف جدا کرده و از آن برای راحتی خود استفاده کنیم.

سوئیچ PoE

سوئیچ PoE یک سوئیچ شبکه ای است که توانایی تأمین برق از طریق اترنت از هر رابط را دارد در حالی که هنوز قادر به ارسال فریم ها است. به زبان ساده، مانند درگاهی برای اتصال چندین دستگاه PoE  به یک رایانه شخصی کار می کند.

آموزش کار با سوئیچ PoE

در نمودار بلوکی می توانید نحوه اتصال چندین دستگاه PoE به سوئیچ PoE با کابل های اترنت را ببینید و کامپیوتر از طریق سوئیچ PoE با این دستگاه ها ارتباط برقرار می کند. سوئیچ PoE برای گسترش بیشتر و افزایش پورت ها به یک اتصال فراسو به شبکه موجود نیاز دارد.

استاندارد های PoE

دستگاه های PoE از استانداردهای خاصی برای ارتباط داده ها و انتقال نیرو پیروی می کنند. بنابراین این استانداردها هنگام طراحی این دستگاه ها رعایت می شوند. معمولاً هنگام طراحی این دستگاه ها چهار نوع استاندارد رعایت می شود و آنها بر اساس ظرفیت هندلینگ قدرت تقسیم می شوند.

 

IEEE  بسط نوع گنجایش قدرت
IEEE802.3af نوع  1 15.4 وات
IEEE802.3at/PoE+ نوع  2 30.8 وات
IEEE802.3bt/UPoE نوع  3 60 وات
IEEE802.3bt نوع  4 90 وات

می توانید به این جدول نگاه کرده و سوئیچ، انژکتور یا روترPoE  مناسب دستگاه های PoE خود را انتخاب کنید.

کاربرد های PoE

سیستم روشنایی هوشمند: سیستم روشنایی را می توان از طریق سرور یا رایانه از راه دور کنترل کرد که به کار شما می آید.

خانه هوشمند: PoE  طراحی خانه هوشمند را آسان می کند زیرا در شبکه هوشمند خانه، اتصال در هر گوشه فضای زندگی ایجاد می شود در حالی که هر دستگاهی داده ای را با یکدیگر به اشتراک می گذارد و با استفاده از PoE می توان به راحتی به این مهم دست یافت.

سیستم امنیتی: اداره و آموزشگاه ها می توانند با نصب دستگاه های PoE برای امنیت، بهره وری خود را افزایش دهند.

PoE همچنین برای RFID و سیستم های هشدار نیز استفاده می شود.

محدودیت های PoE

اگرچه اینجا همه چیز خوب به نظر می رسد اما اینطور نیست. اشکالات زیادی برای PoE وجود دارد و در زیر به چند مورد از آنها پرداخته شده است.

هزینه: طبق معمول، هر نصب فناوری ای به هزینه می رسد. اگرچه با نصب PoE می توانیم پس انداز کنیم اما فقط در صورت وجود بیش از چهار تا پنج دستگاه در منطقه، این امر اعمال می شود. این بدان دلیل است که نصب PoE هزاران هزینه برای شما خواهد داشت اما اگر فقط یک یا دو دستگاه PoE وجود داشته باشد کار را با چند صد انجام می دهید. بنابراین نصب PoE برای خانه هایی که دستگاه های PoE محدود به یک یا دو مورد هستند، مناسب نیست. بنابراین نصب PoE برای خانه هایی که دستگاه های PoE  محدود به یک یا دو مورد هستند، مناسب نیست. در این صورت، خرید یک سیم بسط دهنده یا آداپتور به جای اینکه مقدار زیادی در راه اندازی PoE هزینه کنید، کارتان را راه می اندازد.

پیچیدگی: نصب تنظیمات PoE همانطور که می دانید پیچیده است. هر زمان که بخواهید دستگاه PoE جدیدی را در خانه یا محل کار خود نصب کنید، باید شرایط جدید PoE را بدانید و برای خرید سیستم های تطبیق پاپی باشید.

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید
امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. مالکیتی بر مطالب ارائه شده ندارم. اکثر فعالیت بنده در زمینه ترجمه است. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *