تکنولوژی PoE یک استاندارد نوین در حوزه شبکه‌های کامپیوتری است که امکان انتقال برق و داده روی کابل‌های اترنت (Ethernet) را فراهم می‌کند. این روش نوآورانه به ساده‌سازی نصب دستگاه‌های مختلف و کاهش هزینه مصرف‌کنندگان کمک می‌کند. به همین خاطر در این مقاله از نیوتک تصمیم گرفته‌ایم درباره تکنولوژی PoE، کاربردها، مزایا و معایب و انواع آن صحبت کنیم.
(پیشنهاد ویژه: خرید ویدیو وال)
تکنولوژی PoE چطور کار می‌کند؟
PoE مخفف «Power over Ethernet» است و به توانایی انتقال نیرو به دستگاه از طریق کابل اترنت اشاره دارد. این فناوری از این واقعیت بهره می‌برد که یک کابل اترنت می‌تواند هم داده و هم برق را جابه‌جا کند. در عمل، این قابلیت به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد که دستگاه خود را به شبکه متصل کرده و هم‌زمان با انتقال داده و تنها با استفاده از یک کابل نیروی مورد نیاز آن را تامین کنند.
در فرآیند PoE، دستگاههایی تحت عنوان منبع تغذیه (PSE) جریان مستقیم (DC) را از طریق کابل اترنت به دستگاه متصل دیگری تحت عنوان دستگاه برق‌دار (PD) ارائه می‌کنند. در نتیجه می‌توان بدون نیاز به منبع تغذیه یا کابل‌های جداگانه به دستگاه‌ها برق‌رسانی کرد.
قبل از ارتباطات اترنت، دستگاههایی مثل دوربین‌ها به یک کابل سیگنال نیاز داشتند تا تصویر را به یک رکوردر (Recorder) برگردانند. علاوه بر این، این دستگاه‌ها برای تامین برق خود به منابع تغذیه محلی نیاز داشتند. از آنجا که از دستگاههایی مثل دوربین‌ها اغلب در مکان‌هایی استفاده می‌شود که به برق محلی دسترسی ندارد، شرکت‌ها سعی کردند کابل‌های سیگنال و برق را ترکیب کنند.
برای اجرای تکنولوژی PoE، جریان الکتریکی باید به یک کابل داده اترنت در انتهای منبع تغذیه برود و از انتهای دستگاه خارج شود. با اترنت، جریان برق را می‌توان جدا از سیگنال داده نگه داشت تا هیچ کدام با هم‌دیگر تداخل نداشته باشد.
شایان ذکر است که جریان از طریق قطعه‌ای به اسم انژکتور (Injector) وارد کابل اترنت می‌شود. اگر دستگاه در انتهای دیگر کابل با PoE سازگار باشد، این فرآیند به درستی کار خواهد کرد. اگر هم دستگاه با PoE سازگار نباید باید مؤلفه‌ای به نام Piker یا Tap نصب شود تا جریان را از کابل استخراج کند. این جریانِ برداشته‌شده به جکِ (Jack) برق هدایت می‌شود.
مطالعه بیشتر: رزولوشن نمایشگر چیست؟
سوئیچ poe چیست؟
سوئیچ poe یک نوعی سوئیچ شبکه است که از فناوری PoE پشتیبانی می‌کند. وقتی که دستگاه‌های شبکه به یک سوئیچ poe وصل می‌شود، سوئیچ بررسی می‌کند که آیا دستگاه‌های مذکور با PoE سازگار هستند یا خیر. سوئیچ PoE می‌تواند هم‌زمان از انتقال برق و داده از طریق یک کابل اترنت پشتیبانی کند و با ساده‌سازی فرآیند کابل‌کشی هزینه شبکه را هم کاهش می‌دهد. سوئیچ poe را می‌توان به انواع مختلفی طبقه‌بندی کرد که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- سوئیچ poe با ۸ پورت
- سوئیچ poe با ۱۲ پورت
- سوئیچ poe با ۲۴ پورت
- سوئیچ poe با ۴۸ پورت
- سوئیچ poe مدیریت‌شده
- سوئیچ poe مدیریت‌نشده
مزایا و معایب PoE
از بین مزایای تکنولوژی PoE می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| مزیت | توضیحات |
| سهولت نصب | با وجود پیشرفته بودن تکنولوژی PoE، نصب آن به آسانی انجام می‌شود. |
| صرفه‌جویی در هزینه | PoE، می‌تواند هم سیگنال‌های برق و هم سیگنال‌های داده را جابه‌جا کند. |
| امنیت | در صورت بروز وقفه در سرویس، PoE به طور خودکار جریان برق را متوقف می‌کند. |
| سرعت داده | PoE می‌تواند داده‌ها را با سرعت ۱ گیگابیت در ثانیه (Gbps) با استفاده از کابل‌های Cat5 و Cat6 جابه کند. سرعت استاندارد IEEE 802.3bz PoE هم به ۲.۵ تا ۵گیگابایت بر ثانیه (تا فاصله ۱۰۰ متر) می‌رسد. |
از بین معاب تکنولوژی PoE هم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| معایب | توضیحات |
| قطعی دستگاه‌ها | یک اتصال PoE واحد معمولاً به چند دستگاه وصل می‌شود. اگر یک خرابی در جریان دستگاه‌ها به وجود بیاید، روی همه آن‌ها تاثیر می‌گذارد. |
| محدودیت‌های قدرت | استاندارد PoE ۲۰۰۳ فقط از دستگاههایی پشتیبانی می‌کند که توان آن‌ها به ۳۰ وات یا کم‌تر می‌رسد. البته با گذشت زمان استانداردهای پیشرفته‌تری راه‌اندازی شد اما آن‌ها هم با محدودیت‌های خاصی مواجه هستند. |
| هزینه سوئیچ بیشتر | تکنولوژی PoE با ترکیب سیگنال‌های نیرو و داده در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کند، اما هزینه سوئیچ آن بیشتر از سوئیچ‌های معمولی است. |
| محدودیت فاصله | انتقال توان PoE به ۱۰۰ متر محدود می‌شود مگر اینکه از اکستندرها (Extenderها) یا روش‌های دیگر برای تامین برق استفاده شود. |
| چالش‌های امنیتی | اگر امنیت شبکه پایین باشد، افراد مختلف می‌توانند به دستگاه‌های PoE متصل به این شبکه‌ها نفوذ کنند. |
کاربردهای تکنولوژی PoE
دستگاه‌های ساخته‌شده بر اساس استاندارد ۲۰۰۳ PoE در ابتدا قدرت کافی را برای اکثر نقاط دسترسی (APها) ارائه می‌کردند، اما نمی‌توانستند انرژی مورد نیاز دستگاههایی مثل دوربین‌های مدار بسته را فراهم کنند. با گذشت زمان موسسه بین‌المللی مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) و چند شرکت تلاش کردند تا مشکل مذکور را حل کنند، اما چالش‌های مربوط به قابلیت همکاری همچنان پابرجا است.
تکنولوژی POE به طور کلی از دستگاههایی که توان آن‌ها به ۳۰ وات (W) یا کم‌تر می‌رسد، پشتیبانی می‌کند. اسامی بعضی از این دستگاه‌ها عبارت است از:
- پروتکل IP
- صدا روی پروتکل اینترنت (Voice over IP)
- تلفن‌های تصویری (Video Telephones)
- هم‌کُنش‌پذیری جهانی برای دسترسی ریزموج یا وایمکس (WiMAX)
- دستگاه‌ها یا گره‌های AP بی‌سیم
- دوربین‌های PTZ
- پایانه‌های کامپیوتر از راه دور (پایانه‌هایی که در آن‌ها تمام ورودی/خروجیِ روی یک سیستم به صورتِ از راه دور است و مستقیماً متصل نیست.)
- مانیتورهای کامپیوترها
- مانیتورهای لپ تاپ‌ها
- کامپیوترهای تین کلاینت (Thin Client)
- صفحه نمایش کامپیوترهای بزرگ
- صفحه نمایش کریستال مایع و تلویزیون‌های بزرگ
- سیستم‌های کنترل دسترسیِ (Access Control) در
- ویدئو وال‌ها
موسسه IEEE در سال ۲۰۱۸ از «IEEE 802.3bt» رونمایی کرد که یک استاندارد PoE جدید بود. این استاندارد تحت عنوان PoE با قدرت بالا یا +PoE هم شناخته می‌شود و از دستگاه‌های با توان ۹۰ تا ۱۰۰ وات پشتیبانی می‌کند. اسامی بعضی از این دستگاه‌ها عبارت است از:
- دیود نورگسیل (Light-Emitting Diode )
- APهای بی‌سیم با کارایی بالا
- اینترکام (Intercom)
- کنفرانس ویدیویی
- دوربین‌های مداربسته
انواع تکنولوژی PoE
تکنولوژی PoE به طور کلی به ۳ دسته تقسیم می‌شود که عبارتند از:
۱. (PoE (802.3af
این استاندارد، استاندارد اصلی PoE است که حداکثر ۱۵.۴ وات برق را در هر پورت ارائه می‌کند. از این استاندارد معمولاً برای تامین انرژی دستگاههایی مثل تلفن‌های IP، نقاط دسترسی بی‌سیم و دوربین‌های مداربسته کوچک استفاده می‌شود.
مطالعه بیشتر: ویدئو مپینگ چیست
۲. (PoE+ (802.3at
این استاندارد در مقایسه با 802.3af قدرت بیشتری دارد، تا ۳۰ وات توان را در هر پورت ارائه می‌کند و برای دستگاه‌های پرمصرفی مثل دوربین‌های PTZ، سیستم‌های ویدئو کنفرانس و انواع خاصی از سیستم‌های کنترل دسترسی مناسب است.
۳. (PoE++ (802.3bt
استاندارد 802.3bt به دو بخش تقسیم می‌شود:
۱. ++PoE یا UPoE
۲. High Power PoE
UPoE تا ۶۰ وات توان را در هر پورت ارائه می‌دهد و برای دستگاههایی مثل ویدئو کنفرانس‌ها و دوربین‌های PTZ مناسب است. High Power PoE هم توان ۱۰۰ وات در هر پورت را در هر پورت ارائه می‌کند و از آن می‌توان برای دستگاههایی مثل صفحه‌های نمایش‌های تخت و لپ تاپ‌ها استفاده کرد.
این استانداردهای مختلف به مدیران شبکه‌ها اجازه می‌دهد تا تکنولوژی PoE مناسبِ خود را بر اساس نیاز برق دستگاههایی که به شبکه متصل هستند، انتخاب کنند.
تکنولوژی PoE در چند خط
در گذشته افراد برای فعال کردن دستگاههایی مانند تلفن‌های تحت شبکه (IP Phones)، دوربین‌های مداربسته و روترهای وایرلس (Wireless Router) به یک منبع تغذیه جداگانه نیاز داشتند اما با استفاده از تکنولوژی PoE، برق لازم برای این دستگاه‌ها مستقیماً از طریق کابل اترنت دریافت می‌شود. در نتیجه همان کابلی که داده‌ها را منتقل می‌کند، به طور هم‌زمان برق مورد نیاز برای تغذیه دستگاه را هم ارائه می‌کند. این فناوری به طور قابل‌توجهی هزینه مصرف‌کنندگان را کاهش می‌دهد و فرآیند نصب آن هم بسیار ساده است.
چند سوال درباره تکنولوژی PoE
۱. تکنولوژی PoE چیست؟
تکنولوژی PoE به توانایی انتقال نیرو به دستگاه از طریق کابل اترنت اشاره دارد.
۲. سوئیچ poe چیست؟
سوئیچ poe یک نوعی سوئیچ شبکه است که از فناوری PoE پشتیبانی می‌کند و مطمئن می‌شود که دستگاه‌ها با PoE سازگار هستند.
۳. انواع تکنولوژی PoE چیست؟
در حال حاضر ۳ نوع تکنولوژی PoE وجود دارد. دو نوعِ اول آن PoE و +PoE نام دارد و نوع سومِ آن هم به ۲ بخش ++PoE و High Power PoE تقسیم می‌شود.