PoE Standard

PoE+ (802.3at) هو نسخة محسنة من الطاقة عبر الإيثرنت (PoE)، موحدة بموجب مواصفات IEEE 802.3at. إنه يعتمد على معيار PoE الأصلي (802.3af) من خلال توفير المزيد من الطاقة للأجهزة المتصلة، مما يجعله مناسبًا لتشغيل معدات الشبكة الأكثر تطلبًا. إليك تفاصيل مفصلة عن PoE+: الميزات الرئيسية لـ PoE+ (802.3at):1. زيادة انتاج الطاقة:--- يوفر PoE (802.3af) طاقة بحد أقصى 15.4 واط لكل منفذ للأجهزة المتصلة.--- يعمل PoE+ (802.3at) على زيادة الطاقة المتاحة بشكل كبير إلى 30 واط لكل منفذ. بعد حساب فقدان الطاقة في الكابل، تبلغ الطاقة الفعلية المتوفرة في الجهاز (الجهاز الذي يعمل بالطاقة أو PD) حوالي 25.5 واط.--- يتيح خرج الطاقة العالي هذا لـ PoE+ دعم الأجهزة ذات متطلبات الطاقة الأكبر.2. دعم الجهاز:تم تصميم PoE+ (802.3at) لتشغيل أجهزة الشبكة الأكثر تطلبًا والتي لا يمكن تشغيلها بكفاءة بواسطة PoE القياسي. بعض الأمثلة تشمل:--- كاميرات PTZ (Pan-Tilt-Zoom) ذات ميزات متقدمة مثل أدوات التحكم والسخانات الآلية.--- نقاط وصول لاسلكية (APs) مزودة بأجهزة راديو متعددة أو تقنية MIMO أو متطلبات أعلى لنقل البيانات.--- هواتف VoIP مزودة بشاشات فيديو أو ميزات إضافية.--- معدات مؤتمرات الفيديو.--- بعض محولات الشبكة أو كاميرات IP مع ميزات إضافية مثل الرؤية الليلية أو أجهزة الاستشعار الإضافية.3. التوافق مع الإصدارات السابقة:--- PoE+ (802.3at) متوافق تمامًا مع أجهزة PoE (802.3af)، مما يعني أن مفتاح PoE+ يمكنه تشغيل كل من أجهزة PoE وPoE+.--- ومع ذلك، فإن أجهزة PoE التي تتوافق فقط مع معيار 802.3af ستظل تتلقى بحد أقصى 15.4 واط، حتى عند توصيلها بمحول PoE+.4. متطلبات الكابل:--- يعمل PoE+ (802.3at) عبر كابلات Cat5e القياسية أو كابلات Ethernet الأعلى، تمامًا مثل PoE العادي. ومع ذلك، لتحقيق الأداء الأمثل وتقليل فقدان الطاقة، يوصى باستخدام كابلات Cat5e أو Cat6 أو أفضل، خاصة عند تشغيل الكابلات الأطول.--- يستخدم PoE+ زوجين من الأسلاك (تمامًا مثل PoE) لتوصيل الطاقة والبيانات.التفاوض على السلطة (LLDP):--- يستخدم PoE+ نظام تفاوض طاقة أكثر تقدمًا يُعرف باسم بروتوكول اكتشاف طبقة الارتباط (LLDP) للتفاوض على مقدار الطاقة الذي يحتاجه الجهاز بالضبط. وهذا يجعل PoE+ أكثر كفاءة في استخدام الطاقة حيث يمكنه توفير الكمية المناسبة من الطاقة بدلاً من توفير قوة كهربائية ثابتة.  الاختلافات بين PoE (802.3af) وPoE+ (802.3at):ميزةبو (802.3af)بو + (802.3at)انتاج الطاقةما يصل إلى 15.4 واط لكل منفذ ما يصل إلى 30 واط لكل منفذالطاقة المتاحة في الجهازما يصل إلى 12.95 واط (بعد الخسارة)ما يصل إلى 25.5 واط (بعد الخسارة)أنواع الأجهزةهواتف VoIP، وكاميرات IP الأساسية، ونقاط الوصول الصغيرةكاميرات متطورة، ونقاط وصول متعددة الراديو، وكاميرات PTZالتوافق مع الإصدارات السابقةمتوافق مع أجهزة PoE (802.3af)متوافق مع الإصدارات السابقة مع PoE (802.3af)نوع الكابلالفئة 5 أو أعلىيوصى باستخدام Cat5e أو أعلى  تطبيقات PoE+ (802.3at):يعتبر PoE+ مثاليًا للأجهزة التي تتطلب طاقة أكبر مما يمكن أن يوفره PoE القياسي، مثل:--- أنظمة المراقبة: كاميرات IP متطورة، خاصة تلك التي تتمتع بميزات مثل التكبير الآلي أو عناصر التسخين.--- الشبكات اللاسلكية: نقاط وصول لاسلكية عالية الأداء (APs) في الشركات أو الأماكن العامة.--- هواتف VoIP: الهواتف ذات الشاشات الملونة الكبيرة أو إمكانيات عقد مؤتمرات الفيديو.--- اللافتات الرقمية: شاشات أكبر أو أكثر تعقيدًا تحتاج إلى طاقة أعلى.  ملخص:يوفر PoE+ (802.3at) خرج طاقة أعلى من معيار PoE الأصلي، مما يجعله مناسبًا لمزيد من الأجهزة المتعطشة للطاقة مع الحفاظ على التوافق مع معايير PoE الأقدم. وهذا يجعله حلاً مرنًا وقابلاً للتطوير للبنية التحتية الحديثة للشبكات، خاصة في إعدادات مثل الأمان وشبكات Wi-Fi والمباني الذكية.

نعم، يمكن أن تدعم تقنية Power over Ethernet (PoE) كاميرات الأمان بدقة 4K، بشرط استخدام معيار PoE المناسب لتلبية متطلبات طاقة الكاميرا وعرض النطاق الترددي. وهنا تفصيل: معايير بو:1.PoE (IEEE 802.3af): يوفر ما يصل إلى 15.4 وات لكل منفذ، وهو ما قد لا يكون كافيًا للعديد من كاميرات 4K، خاصة تلك التي تتمتع بميزات متقدمة مثل الرؤية الليلية أو التكبير الآلي.2.PoE+ (IEEE 802.3at): يوفر ما يصل إلى 30 وات لكل منفذ، وهو ما يكفي عادةً لمعظم كاميرات الأمان بدقة 4K، حتى تلك التي تحتوي على وظائف إضافية.3.PoE++ (IEEE 802.3bt): يدعم 60 وات (النوع 3) أو 100 وات (النوع 4)، مثالي للكاميرات ذات الطاقة العالية أو الإعدادات التي تحتوي على أجهزة إضافية مثل الميكروفونات أو أجهزة الاستشعار.  متطلبات عرض النطاق الترددي:--- تتطلب دقة الفيديو 4K نطاقًا تردديًا أعلى لنقل سلس. عادةً، تحتاج كاميرا 4K إلى نطاق ترددي يتراوح بين 15 إلى 25 ميجابت في الثانية لبث الفيديو.--- استخدم كابلات Cat5e أو كابلات إيثرنت أعلى (يوصى باستخدام Cat6 أو Cat6a) لضمان معدلات نقل بيانات كافية.  باختصار، يمكن لـ PoE+ وPoE++ دعم كاميرات الأمان بدقة 4K بسهولة، سواء من حيث الطاقة أو نقل البيانات، اعتمادًا على الطراز والميزات المحددة.

تم تصميم محولات PoE (الطاقة عبر إيثرنت) للتعامل مع كل من البيانات ونقل الطاقة في وقت واحد عبر نفس كابل إيثرنت. وفيما يلي تفصيل لكيفية تحقيق ذلك: 1. هيكل كابل إيثرنت--- تتكون كابلات Ethernet القياسية، مثل Cat5e أو Cat6 أو Cat6a، من ثمانية أسلاك نحاسية ملتوية في أربعة أزواج. لنقل البيانات القياسية، هناك حاجة إلى زوجين فقط (أربعة أسلاك). تستفيد تقنية PoE من الأزواج غير المستخدمة لنقل الطاقة، أو في بعض التكوينات، ترسل الطاقة والبيانات عبر نفس الأزواج.  2. حقن الطاقةتعمل مفاتيح PoE على حقن الطاقة في كابل Ethernet جنبًا إلى جنب مع إشارات البيانات. اعتمادًا على معيار PoE، يتم حقن الطاقة بإحدى طريقتين:--- الوضع A (الطاقة الوهمية): يتم نقل الطاقة عبر نفس الأزواج التي تحمل البيانات (الدبابيس 1-2 و3-6).--- الوضع B (تشغيل الزوج الاحتياطي): يتم نقل الطاقة على الأزواج غير المستخدمة (الجهات 4-5 و7-8) في إيثرنت بسرعة 10/100 ميجابت في الثانية.في كلتا الحالتين، تكون إشارات الطاقة والبيانات قادرة على التعايش دون تداخل، وذلك بفضل فصل تردداتها، حيث يتم نقل الطاقة كتيار مستمر منخفض التردد، بينما يتم نقل البيانات كإشارات عالية التردد.  3. فصل الطاقة والبيانات في الجهاز--- عند الطرف المتلقي (الجهاز الذي يعمل بالطاقة، أو PD)، يقوم مقسم PoE داخل الجهاز بفصل الطاقة عن البيانات. تتولى وحدة تحكم Ethernet الموجودة في الجهاز عملية نقل البيانات، بينما تستخدم دائرة إمداد الطاقة جهد التيار المستمر من كابل Ethernet لتشغيل الجهاز.  4. التفاوض (تصنيف القوى)--- تستخدم محولات PoE عملية تسمى تصنيف الطاقة لاكتشاف ما إذا كان الجهاز المتصل متوافقًا مع PoE وتحديد مقدار الطاقة التي يحتاجها. يتم ذلك باستخدام بروتوكول المصافحة المعروف باسم LLDP (بروتوكول اكتشاف طبقة الارتباط) أو آلية كشف أبسط حيث يرسل المحول جهدًا صغيرًا عبر الكابل لتحديد متطلبات الطاقة للجهاز.--- بمجرد تحديد احتياجات الطاقة، يقوم المفتاح بضبط خرج الطاقة وفقًا لذلك، مما يضمن توفير الكمية المناسبة من الطاقة دون تعطيل تدفق البيانات.  5. معايير بوتسمح معايير PoE المختلفة بتوصيل كميات مختلفة من الطاقة:--- IEEE 802.3af (PoE): ما يصل إلى 15.4 وات لكل منفذ.--- IEEE 802.3at (PoE+): ما يصل إلى 25.5 وات لكل منفذ.--- IEEE 802.3bt (PoE++): ما يصل إلى 60 وات (النوع 3) أو 100 وات (النوع 4) لكل منفذ.  6. إدارة ميزانية الطاقة--- يقوم محول PoE بإدارة ميزانية الطاقة الإجمالية الخاصة به، وتوزيع الطاقة المتاحة على جميع الأجهزة المتصلة. فهو يراقب مقدار الطاقة التي يسحبها كل جهاز ويتم ضبطها ديناميكيًا لضمان حصول جميع الأجهزة المتصلة على الطاقة التي تحتاجها مع الحفاظ على نقل البيانات.  7. سلامة البيانات--- تم تصميم مفاتيح PoE للحفاظ على سلامة البيانات، مما يضمن عدم تداخل نقل الطاقة مع إشارات البيانات. يتم تحقيق ذلك باستخدام تقنيات التصفية الدقيقة وتنظيم الجهد لمنع الضوضاء المرتبطة بالطاقة من التأثير على اتصالات البيانات.  باختصار، تستخدم محولات PoE تقنيات إدارة الطاقة وفصل التردد الذكية لنقل البيانات والطاقة في وقت واحد عبر نفس كابل Ethernet، مما يضمن التشغيل الفعال والموثوق للأجهزة التي تعمل بالطاقة دون انقطاع البيانات.

يعد حساب ميزانية طاقة PoE لشبكتك أمرًا ضروريًا للتأكد من أن محول PoE الخاص بك يمكنه توفير الطاقة الكافية لجميع الأجهزة المتصلة دون تجاوز سعته. وإليك كيفية القيام بذلك خطوة بخطوة: 1. حدد معيار PoE للمحول الخاص بكتدعم معايير PoE المختلفة مستويات طاقة مختلفة. يعتمد إجمالي الطاقة المتاحة من محول PoE على معيار PoE المحدد الذي يدعمه:--- IEEE 802.3af (PoE): يوفر ما يصل إلى 15.4 وات لكل منفذ (الحد الأقصى 12.95 وات متاح للجهاز).--- IEEE 802.3at (PoE+): يوفر ما يصل إلى 30 وات لكل منفذ (الحد الأقصى 25.5 وات متاح للجهاز).معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 802.3bt (PoE++):--- النوع 3: يوفر ما يصل إلى 60 وات لكل منفذ.--- النوع 4: يوفر ما يصل إلى 100 واط لكل منفذ.  2. تحديد استهلاك الطاقة لكل جهازابحث عن متطلبات الطاقة (بالواط) لكل جهاز من أجهزتك التي تعمل بالطاقة (PDs)، مثل كاميرات IP وهواتف VoIP ونقاط الوصول اللاسلكية والأجهزة الأخرى التي تدعم PoE. عادةً ما يدرج المصنعون الطاقة المطلوبة في مواصفات الجهاز.على سبيل المثال:--- كاميرا IP: 6 وات--- هاتف VoIP: 7 وات--- نقطة الوصول اللاسلكية: 15 وات  3. حساب عدد الأجهزةقم بإدراج عدد الأجهزة التي تخطط لتوصيلها بكل محول.على سبيل المثال:--- 5 كاميرات IP--- 4 هواتف VoIP--- 2 نقاط وصول لاسلكية  4. احسب إجمالي متطلبات الطاقةاضرب عدد الأجهزة في الطاقة التي تحتاجها واجمع النتائج للعثور على إجمالي الطاقة المطلوبة.مثال للحساب:--- كاميرات IP: 5 أجهزة × 6 وات = 30 وات--- هواتف VoIP: 4 أجهزة × 7 وات = 28 وات--- نقاط الوصول اللاسلكية: 2 جهاز × 15 وات = 30 واتإجمالي الطاقة المطلوبة = 30 وات + 28 وات + 30 وات = 88 وات  5. تحقق من ميزانية الطاقة الخاصة بالمفتاحيتمتع كل محول PoE بحد أقصى لميزانية طاقة PoE، وهو إجمالي مقدار الطاقة التي يمكن للمحول توفيرها لجميع الأجهزة المتصلة. يتم إدراج هذا عادةً في مواصفات المحول.على سبيل المثال:--- قد يكون لمحول PoE ذو 24 منفذًا ميزانية طاقة تبلغ 370 وات.--- قد يحتوي المحول الأصغر ذو 8 منافذ على ميزانية طاقة تبلغ 124 وات.  6. قارن استهلاك طاقة الجهاز بميزانية الطاقة الخاصة بالمحولتأكد من أن إجمالي الطاقة التي تتطلبها أجهزتك (88 واط في هذه الحالة) أقل من أو تساوي ميزانية الطاقة الخاصة بالمفتاح.--- إذا كان إجمالي متطلبات الطاقة (88 وات) أقل من ميزانية طاقة المحول (على سبيل المثال، 124 وات)، فيمكن لمفتاحك تشغيل جميع الأجهزة دون مشكلة.إذا تجاوز إجمالي متطلبات الطاقة ميزانية الطاقة، فقد تحتاج إلى:--- استخدم مفتاح PoE عالي الطاقة.--- قم بتقليل عدد الأجهزة التي تعمل بالطاقة على هذا المفتاح.--- تنفيذ ميزات إدارة الطاقة لتحديد أولويات الأجهزة الأساسية.  7. حساب الطاقة العامةمن الممارسات الجيدة ترك هامش يبلغ حوالي 20% للتوسع المستقبلي والتأكد من أن المحول لا يعمل بأقصى طاقته المطلقة طوال الوقت.مثال:--- إجمالي استهلاك طاقة الجهاز: 88 وات--- إضافة مخزن مؤقت 20%: 88 واط × 1.20 = 105.6 واطفي هذه الحالة، ستحتاج إلى التأكد من أن المحول يمكنه توفير 105.6 واط على الأقل للتعامل مع الاحتياجات الحالية والمستقبلية.  8. فكر في ميزانية طاقة PoE لكل منفذ--- وأخيرًا، تأكد من أن كل منفذ يمكنه توصيل الطاقة المطلوبة للجهاز المتصل. على سبيل المثال، إذا كان الجهاز يتطلب 25.5 واط، فتأكد من أن المحول يدعم PoE+ (الذي يوفر 30 واط لكل منفذ).  ملخص الخطوات:1. حدد معيار PoE الخاص بمفتاحك.2.تحديد استهلاك الطاقة لكل جهاز متصل.3. حساب عدد الأجهزة.4. حساب إجمالي متطلبات الطاقة.5. تحقق من إجمالي ميزانية طاقة PoE للمفتاح.6. قارن متطلبات الطاقة بقدرة المفتاح واسمح بهامش علوي.  باتباع هذه العملية، يمكنك حساب ميزانية طاقة PoE لشبكتك بدقة وضمان توزيع موثوق للطاقة عبر جميع الأجهزة.