Poe nedir ve ethernet üzerindeki güç nasıl çalışır?

Neredeyse her elektronik cihazın düzgün çalışması için aktif bir internet bağlantısına ihtiyaç duyduğu için günümüzde İnternet bağlantısı gerekli hale gelmiştir. Cihazların çoğunun Wi-Fi bağlantı seçenekleri olmasına rağmen, birçok cihaz ve ağ yönlendiricisi, kablolu internet hattına bağlanmak için hala Ethernet bağlantı noktalarını ve kabloları kullanıyor. Daha önce Power Line Communication makalesinde verilerin güç hatları üzerinden nasıl aktarılabileceğini öğrendik, bugün PoE (Power over Ethernet) olan veri hatları üzerinden gücün nasıl aktarılabileceğini öğreneceğiz .

PoE (Ethernet üzerinden Güç) nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, Ethernet kabloları üzerinden elektrik gücü sağlamaya PoE denir.

Hepimiz Ethernet kablolarının veri aktarımı ve ağ bağlantısı için kullanıldığını biliyoruz, ancak çoğu zaman Ethernet kablosunda bulunan tüm bağlantı hatlarını kullanmadığımızı biliyor musunuz? Örneğin, aşağıdaki şekilde gösterilen Ethernet kablosunu düşünün, 8 hattı vardır, ancak bunların arasında yalnızca dört hat veri alışverişi için yaygın olarak kullanılırken (Turuncu, Turuncu-beyaz, Yeşil ve Yeşil-beyaz) kalan dört hat boşta kalır. Dolayısıyla, bu boş hatları her iki uçta da soyduktan sonra veri alışverişi mümkündür, bu nedenle düşük kaliteli Ethernet kablosunda sekiz hat yerine yalnızca dört hat vardır. Böylece boşta kalan dört hat güç aktarımı için kullanılabilir. Yüke güç sağlamak için boştaki hatların kullanılmasına ilişkin bu basit kurulum, Ethernet üzerinden Güç olarak adlandırılır.

Şimdi PoE'yi daha iyi anlamak için basit devreye bakalım. Bu devrede, kablonun her iki ucundaki jaktan dört tel (Mavi, Mavi-Beyaz, Kahverengi ve Kahverengi-Beyaz) sıyrılır. Daha önce belirtildiği gibi, bu çift kahverengi ve yeşil kablo, düşük hızlı Ethernet uygulamalarında kullanılmadığından, bunların jaktan çıkarılması iletişimde herhangi bir kesintiye neden olmayacaktır. Yani bir ucu güç kaynağına ve diğer ucu yüke bağlanmalıdır, bu nedenle örnek olması için güç kaynağı olarak pil ve yük olarak kamera kullanıyoruz. Kapalı döngüde kaynak ve yük ile aşağıdaki devre tamamlanır ve kamera yanıt verir. Bu basit kurulumu kullandığımızdan, gücü Ethernet kablosuyla basit bir cihaza verdiğimizden beri PoE'nin elde edildiğini söyleyebiliriz .

Power over Ethernet nasıl çalışır ve neden kullanılır?

PoE'yi geleneksel güç kaynağı sistemi üzerinden kullanmanın ana nedeni, ağa bağlanan her çevre birimine güç kaynağı sağlama maliyetini düşürmektir. Örneğin, tüm binaya dağıtılmış 10 casus kameranız varsa, bu durumda, onlara güç sağlamak için 10 güç kaynağı birimine ihtiyaç duyar ve bu ana sorun değildir. Temel sorun, pratik olmayan her bir çevre birimin yanına 220 güç hattı bağlamaktır, bu nedenle PoE kullanmak, tüm çevre birimlerini merkezi sisteme bağlamak için en iyi seçenektir.

Şimdi, her bir çevre birimini merkezi sisteme bağlamak için Ethernet kablosunu şeritlemek başlı başına sıkıcı bir iştir, bu nedenle PoE enjektörü ve PoE ayırıcı kullanılır.

Şekilde gösterildiği gibi, PoE Enjektörü ve PoE Ayırıcı kullanarak renkleri tanımlama, kablo sıyırma, lehimleme ve gevşek uçları pansumanla ilgili tüm zorlukları atlayabiliriz. Şimdi bu cihazların işlevine ve nasıl kullanılabileceklerine bakalım.

PoE Enjektör

Bu cihazın iki giriş portu ve bir çıkış portu vardır. İlk giriş normal Ethernet kablosunu bağlamak içindir ve başka bir giriş DC güç kaynağını bağlamak içindir, çıkış ise PoE Ethernet kablosunu bağlamak için kullanılır.

Girişte bizde: Normal Ethernet bağlantısı + DC güç kaynağı

Çıkışta şunlara sahibiz: PoE Ethernet (PoE cihazlarını bağlamak için kullanılabilir)

Dolayısıyla, PoE enjektör işlevi, normal Ethernet bağlantısını ve DC güç kaynağını alarak PoE Ethernet sağlar.

PoE Bölücü

Bu cihazın bir giriş portu ve iki çıkış portu vardır. Giriş, PoE Ethernet kablosunu bağlamak içindir, çıkış portları ise normal Ethernet ve DC gücü sağlar.

Girişte bizde: PoE Ethernet

Çıkışta: Normal Ethernet bağlantısı + DC güç kaynağı

Bu nedenle, PoE ayırıcının işlevi, PoE Ethernet bağlantısını normal Ethernet ve kullanılabilir DC güç kaynağına ayırmak olan PoE Enjektörünün tam tersidir.

PoE Genişletici

PoE Extender, alışveriş merkezleri, oteller, restoranlar, ofis binaları, işletmeler, akademik kampüsler ve spor salonları gibi büyük mesafelerde bir ağ yayılımı olduğunda kullanılır. Bu yerlerde normal 100 metrelik Ethernet bağlantıları kullanılamaz ve bu, PoE Extender devreye girdiği zamandır. Bu cihaz, Ethernet ağ cihazlarını temel 100m mesafe sınırının ötesine genişletmek için kullanılabilir, bu da onu birçok durumda uygun bir seçenek haline getirir.

Günümüzün çevresel aygıtları PoE Ethernet'i destekliyor, böylece ayırıcıyı atlayabilir ve kabloyu şekilde gösterildiği gibi doğrudan aygıta bağlayabiliriz.

Şimdi, bu kurulum bir veya iki cihaz varsa çalışacaktır, ancak birden fazla cihaz varsa, her cihaz için PoE Enjektör satın almak en iyi çözüm değildir. Bu tür özel durumlar için, birden fazla PoE Enjektörünün yerini alabilen PoE Hub'ımız var.

PoE Merkezi

PoE hub işlevi, birçok PoE Ethernet çıkışı sağlarken birçok Ethernet bağlantısını alması dışında PoE enjektörüne benzer. Bir uçta çok sayıda PoE aygıtınız ve diğer ucunda bir sunucu sağlayan normal Ethernet bağlantınız varsa, hub en iyi şekilde kullanılır. Göbeğin çalışması aşağıdaki blok şemadan kolayca anlaşılabilir.

Şimdiye kadar, Ethernet kablosunda PoE için çok fazla zorluk çekmeden kullanılabilecek serbest hatlar olduğunu varsaydık.

Şimdi sorabilirsiniz, Ethernet kablolarındaki tüm hatların kullanıldığı durumlarda ne olacak ? Bu durum, yüksek hızlı internet ve veri aktarım sistemleri tüm veri hatlarını kullandığından nadir değildir. Bu durumlarda bile, PoE hala ulaşılabilir ancak önceki konfigürasyonla karşılaştırıldığında karmaşık hale geliyor.

Yüksek hızlı bir iletim sistemi durumunda, hem veri hem de güç aynı hatlardan gönderilir ancak bunun için özel cihazlar kullanılır. Bu özel birim, kullanılmayan hatları her iki uçta da çıkarabildiğimiz ve rahatlığımız için kullanabildiğimiz daha öncekinin aksine maliyeti artıran PoE anahtarıdır.

PoE Anahtarı

PoE anahtarı, çerçeveleri iletmeye devam ederken her arabirimden Ethernet üzerinden güç sağlama yeteneğine sahip bir ağ anahtarıdır. Basitçe söylemek gerekirse, birden fazla PoE cihazını tek bir PC'ye bağlamak için bir bağlantı noktası gibi çalışır.

Blok şemada, birden fazla PoE cihazının Ethernet kablolarıyla PoE anahtarına nasıl bağlandığını ve PC'nin bu cihazlarla PoE anahtarı aracılığıyla nasıl iletişim kurduğunu görebilirsiniz. PoE anahtarı, bağlantı noktalarını daha da genişletmek ve artırmak için mevcut bir ağa bir Yukarı Bağlantı gerektirir.

PoE Standartları

PoE cihazları, veri iletişimi ve güç dağıtımı için belirli standartları takip eder. Yani bu cihazlar tasarlanırken bu standartlara uyulur. Genellikle, bu cihazları tasarlarken izlenen dört tür standart vardır ve bunlar güç kullanım kapasitelerine göre ayrılırlar.

IEEE Uzantısı	Tür	Güç kapasitesi
IEEE802.3af	Tür 1	15.4 Watt
IEEE802.3at / PoE +	Tip 2	30,8 Watt
IEEE802.3bt / UPoE	Tip 3	60 Watt
IEEE802.3bt	Tip 4	90 Watt

Bu tabloya bakabilir ve PoE cihazlarınız için uygun PoE Anahtarını, Enjektörü veya Yönlendiriciyi seçebilirsiniz.

PoE Uygulamaları

• Akıllı aydınlatma sistemi: Aydınlatma sistemi, kullanışlı olacak bir sunucu veya uzak PC aracılığıyla kontrol edilebilir.
• Akıllı ev: PoE, akıllı ev tasarımını kolaylaştırır, çünkü akıllı ev ağında, her cihaz birbiriyle veri paylaşırken, akıllı ev ağında bağlantı kurulur ve bu, PoE kullanılarak daha kolay gerçekleştirilebilir.
• Güvenlik sistemi: Ofis ve Enstitüler, güvenlik için PoE cihazları kurarak verimliliklerini artırabilirler.
• PoE ayrıca RFID ve alarm sistemleri için de kullanılır.

PoE'nin Sınırlamaları

Burada her şey yeşil görünse de durum böyle değil. PoE için birçok dezavantaj vardır ve bunlardan birkaçı aşağıda tartışılmaktadır.

• Maliyet: Her zamanki gibi, herhangi bir teknoloji kurulumu para gerektiriyor. PoE'yi kurarak paradan tasarruf edebiliriz, ancak bu yalnızca bölgede dört ila beş cihaz varsa geçerlidir. Bunun nedeni, PoE yüklemenin size binlerce maliyete mal olması, ancak yalnızca bir veya iki PoE cihazı varsa işi birkaç yüz ile tamamlamanızdır. Bu nedenle PoE kurulumu, PoE cihazlarının bir veya iki ile sınırlı olduğu evler için uygun değildir. Bu durumda, bir uzatma kablosu veya adaptör satın almak, PoE kurulumuna büyük miktarda para harcamak yerine işi halledecektir.
• Karmaşıklık: PoE kurulumunu kurmak, söylemeye gerek olmayan herkese karmaşıklık katacaktır. Evinize veya ofisinize yeni bir PoE cihazı kurmak istediğinizde, PoE ile ilgili yeni terimleri anlamanız ve eşleşen sistemler satın almak zorunda kalmanız gerektiği gibi.