2. فناوری PoE: راهکاری هوشمند برای انتقال همزمان برق و دیتا!

فناوری PoE

به دلیل چالش‌های موجود در زمینه تغذیه و برق‌رسانی به تجهیزات مدار بسته تحت شبکه، به ویژه در پروژه‌های با تراکم بالای دوربین، استفاده از فناوری (Power over Ethernet) PoE به عنوان راهکاری بهینه و مقرون به صرفه مطرح می‌گردد. این فناوری با ادغام بسترهای برق و شبکه، ضمن تسهیل فرآیند کابل‌کشی و نصب، به نحو چشمگیری از هزینه‌های مربوطه می‌کاهد. در ادامه، به تشریح جامع‌تری از مفهوم و مزایای این تکنولوژی نوین خواهیم پرداخت.

 فناوری PoE چیست؟

فناوری Power over Ethernet که به اختصار PoE نامیده می‌شود، استانداردی است که امکان انتقال همزمان داده و توان الکتریکی را از طریق کابل‌های شبکه اترنت فراهم می‌سازد. این رویکرد نوآورانه، نیاز به منبع تغذیه جداگانه برای تجهیزاتی نظیر دوربین‌های مداربسته و سایر دستگاه‌های تحت شبکه را مرتفع نموده و بدین ترتیب، ضمن تسهیل فرآیند نصب و کاهش پیچیدگی‌های کابل‌کشی، امکان تغذیه و تبادل اطلاعات را از طریق یک کابل واحد میسر می‌سازد.

لازم به ذکر است که این فناوری بر مبنای استاندارد IEEE 802.3at توسعه یافته و در عمل، توان خروجی هر پورت PoE بالغ بر 12.95 وات می‌باشد، در حالی که مقدار اسمی آن 15.4 وات تعیین شده است. این اختلاف ناشی از عوامل فنی نظیر مقاومت و افت انرژی در طول مسیر کابل‌کشی است که در محاسبات عملیاتی می‌بایست مد نظر قرار گیرد.

مزایای فناوری PoE در دوربین مدار بسته

صرفه‌جویی چشمگیر در هزینه‌های زیرساختی: بهره‌گیری از فناوری Power over Ethernet (PoE) با ادغام انتقال داده و توان الکتریکی بر روی یک کابل واحد، به کاهش قابل توجه هزینه‌های مربوط به کابل‌کشی و نصب می‌انجامد.

سهولت و انعطاف‌پذیری بی‌نظیر در استقرار: فناوری PoE فرآیند نصب و راه‌اندازی تجهیزات تحت شبکه را به طور چشمگیری تسهیل نموده و هزینه‌های مرتبط را کاهش می‌دهد. این ویژگی امکان استقرار تجهیزاتی نظیر دوربین‌های مداربسته IP، نقاط دسترسی بی‌سیم (Access Points) و دستگاه‌های ضبط NVR را در بهینه‌ترین نقاط پروژه فراهم آورده و در صورت نیاز، امکان جابه‌جایی آسان آن‌ها را بدون نیاز به زیرساخت‌های برق مجزا میسر می‌سازد. علاوه بر این، PoE امکان نصب تجهیزات در مکان‌های با دسترسی محدود مانند سقف‌های کاذب و دیوارها را نیز فراهم می‌آورد.

ارتقاء کارایی و عملکرد سیستم: انتقال یکپارچه داده و توان از طریق PoE به عنوان یک راهکار هوشمند، مدیریت تغذیه تجهیزات را متمرکز نموده و وابستگی به آداپتورهای متعدد و پراکنده را از میان می‌برد. همچنین، با به‌کارگیری یک منبع تغذیه اضطراری (UPS)، می‌توان از تداوم عملکرد سیستم در زمان قطع برق اطمینان حاصل نمود.

کاربرد های فناوری PoE

• دوربین‌های مداربسته تحت شبکه: سامانه‌های نظارت تصویری نوین مبتنی بر پروتکل‌های شبکه.
• تلفن‌های تحت شبکه: دستگاه‌های ارتباطی صوتی که از زیرساخت شبکه برای انتقال صدا بهره می‌برند.
• روترهای شبکه: تجهیزات مسیریابی که وظیفه هدایت ترافیک داده در شبکه‌های کامپیوتری را بر عهده دارند.
• تجهیزات بی‌سیم: شامل مودم‌های وای‌فای، نقاط دسترسی بی‌سیم (Access Points)، دستگاه‌های فکس و چاپگرهایی که از فناوری ارتباط بی‌سیم استفاده می‌کنند.
• سیستم‌های پیجینگ و تقویت‌کننده‌های صوتی: تجهیزات اطلاع‌رسانی و پخش صوت نصب‌شده در فضاهای داخلی مانند راهروها.
• دستگاه‌های صنعتی: شامل حسگرها، کنترلرها و سایر تجهیزات مورد استفاده در محیط‌های صنعتی.
• سایر تجهیزات مرتبط: (اشاره به سایر دستگاه‌ها و فناوری‌های مرتبط با شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات).

نحوه عملکرد فناوری PoE

فناوری PoE فرآیند تسهیل‌شده و کم‌چالشی در تامین توان الکتریکی مورد نیاز تجهیزات شبکه محسوب می‌گردد که از طریق روش‌های ذیل قابل پیاده‌سازی است:

به‌کارگیری سوئیچ: PoE سوئیچ‌های PoE، از جمله تجهیزات فعال شبکه، با دارا بودن درگاه‌های انتقال توان، امکان اتصال مستقیم و تغذیه الکتریکی سایر دستگاه‌های سازگار با این فناوری را فراهم می‌آورند. سازوکار عملکرد این سوئیچ‌ها مبتنی بر ارسال اولیه سیگنال‌های شناسایی ولتاژ پایین به منظور اطمینان از انطباق دستگاه متصل با استاندارد PoE و سپس برقراری جریان الکتریکی ایمن و پایدار می‌باشد.

استفاده از تزریق‌کننده PoE (PoE Injector): در شرایطی که سوئیچ PoE در دسترس نبوده یا ملاحظات اقتصادی و یا فنی نظیر عدم وجود پورت PoE در تجهیزات مورد نظر مطرح باشد، می‌توان از دستگاه‌های تزریق‌کننده PoE بهره برد. این دستگاه‌ها، که به عنوان منبع تغذیه PoE نیز شناخته می‌شوند، قابلیت افزودن ویژگی PoE به تجهیزات شبکه غیر PoE را دارا می‌باشند. عملکرد آن‌ها بدین نحو است که با دریافت کابل شبکه استاندارد، خروجی آن را با قابلیت انتقال توان الکتریکی از طریق همان کابل شبکه (PoE) ارائه می‌دهند.

استفاده از دستگاه ضبط NVR با قابلیت PoE: برخی از دستگاه‌های ضبط تصاویر تحت شبکه (NVR) به درگاه‌های خروجی PoE مجهز گردیده‌اند. این امر موجب حذف نیاز به تهیه جداگانه سوئیچ PoE و کاهش هزینه‌های مرتبط می‌گردد. در این پیکربندی، دوربین‌های مداربسته تحت شبکه از طریق کابل‌های مجزا مستقیماً به NVR متصل شده و توان الکتریکی مورد نیاز خود را از طریق همین دستگاه تامین می‌نمایند.

معیار های انتخاب سوئیچ PoE

با عنایت به استانداردهای فناوری PoE، سوئیچ‌ها از دو استاندارد IEEE802.3af با توان خروجی اسمی 15.4 وات (توان عملیاتی 12.95 وات پس از افت در طول کابل) و استاندارد PoE+ (IEEE802.3at) با توان خروجی اسمی 30 وات (توان عملیاتی 25 وات) پشتیبانی می‌کنند. از این رو، انتخاب سوئیچ PoE می‌بایست با در نظر گرفتن دقیق توان مورد نیاز تجهیزات نظارتی صورت پذیرد.

علاوه بر استاندارد، توان کل سوئیچ به عنوان یک فاکتور حیاتی در انتخاب مطرح است، زیرا عدم تطابق آن با مجموع توان مصرفی دوربین‌ها می‌تواند منجر به اختلال در عملکرد و قطع تصاویر گردد. سوئیچ‌های PoE در پیکربندی‌های متنوع پورت از جمله 8، 16، 24 و 48 پورت و بیشتر عرضه می‌شوند و تعیین تعداد پورت مناسب مستقیماً به تعداد دوربین‌های تحت شبکه و مصرف برق کلی آن‌ها وابسته است.

به عنوان مثال، یک سوئیچ 24 پورت با توان کل 370 وات تحت استاندارد IEEE802.3af قادر به پشتیبانی از 24 دوربین بوده، در حالی که همین سوئیچ تحت استاندارد IEEE802.3at تنها امکان تغذیه 12 دوربین را خواهد داشت. لذا، انتخاب دقیق و آگاهانه سوئیچ PoE با در نظر گرفتن این مشخصات فنی، ضامن عملکرد پایدار و بهینه سیستم نظارتی خواهد بود.

منبع: www.techtarget.com