Zasilanie urządzeń przy wykorzystaniu przewodów transmisji danych z sieci komputerowych technologia Power over Ethernet (PoE)

Liczba urządzeń sieciowych, a w szczególności przełączników z portami obsługującymi technologię PoE, bardzo dynamicznie rośnie. W roku 2007 aż 40% produktów sieciowych firmy Nortel zawierało technologię PoE, dla Cisco liczba ta wynosiła 30%. Globalnie szacuje się, że co najmniej 14% przełączników wyprodukowanych w roku 2007 na świecie obsługuje technologię PoE.

Technologia PoE może być z powodzeniem wykorzystywana w bardzo wielu zastosowaniach sieci Ethernet, od małych domowych sieci komputerowych poprzez biurowe sieci średniej wielkości aż do dużych sieci komputerowych kampusowych i centrów przetwarzania danych, ale także np. w systemach kontroli dostępu lub systemach monitoringu budynków połączonych z Internetem [19].

Podstawą funkcjonowania tej technologii jest wprowadzenie zasilania do 2 par przewodów w kablu UTP poprzez urządzenie nazywane PSE (Power Sourcing Equipment). Inna nazwa to injector (mieszacz). Napięcie zasilające wynosi 48 V. W punkcie końcowym urządzenie sieciowe musi mieć dostarczony sygnał informatyczny z danymi (złącze RJ-45) oraz osobnym złączem właściwe napięcie zasilające dla danego urządzenia (dostępne są m.in. napięcia 3; 3,3; 5; 12; 13; 15; 18; 21 i 24 V, w zależności od urządzenia). Zmiana napięcia z 48 V na napięcie niższe obywa się poprzez konwerter dc/dc. Separacją danych i zasilania zajmuje się urządzenie o nazwie splitter (rozdzielacz). Samo zaś zasilane urządzenie sieciowe zawierające splitter nosi nazwę PD (Powered Device).

W sieci komputerowej mogą występować urządzenia małej mocy zasilane poprzez kabel UTP z wbudowaną fabrycznie funkcją PoE (splitter zawarty jest w urządzeniu) lub gdy urządzenie nie jest zgodne z technologią PoE, stosuje się osobny element (adapter) umieszczony tuż przed nim i pełniący funkcję „rozdzielacza” (rys. 1. i rys. 2.). Podobna sytuacja występuje w punkcie wprowadzania zasilania do kabla UTP. Punkt początkowy stanowi najczęściej przełącznik sieciowy (switch) z zaimplementowaną funkcją PoE dla wszystkich lub części portów i wtedy to urządzenie stanowi injector. A sam przełącznik sieciowy stanowi urządzenie PSE i nazywa się end-span wg terminologii PoE (rys. 1.).

W przypadku, gdy przełącznik sieciowy nie ma funkcji PoE, stosuje się tuż za nim osobne urządzenie PSE z wieloma portami wyjściowymi o nazwie mid-span, umożliwiające wprowadzenie zasilania do portów wyjściowych RJ-45 (rys. 2.). Urządzenie PSE wprowadzające zasilanie do kabla UTP, czyli pełniące funkcję injectora, może być również w najprostszych zastosowaniach 1-portowe (adapter), wtedy zasilanie dotyczy tylko jednego konkretnego urządzenia (rys. 3.). Napięcie 48 V jest podawane do incjectora za pośrednictwem stabilizowanego zasilacza sieciowego dokonującego konwersji napięcia 230 V ac na 48 V dc. W sytuacji, gdy urządzenie końcowe nie ma zaimplementowanej funkcji PoE, a kabel UTP zawiera zasilanie 48 V, stosujemy adapter (splitter) tuż przed zasilanym urządzeniem. Taka prosta konfiguracja może być wykorzystana w domu do zasilania kamery internetowej lub punktu dostępowego sieci Wi-Fi umieszczonego w nietypowym miejscu z utrudnionym dostępem do gniazdka elektrycznego.