Estensione della portata dei dispositivi alimentati PoE: 100 metri non sono più il limite

Poiché sempre più organizzazioni si sforzano di integrare la sicurezza fisica, la connettività wireless e i sistemi di automazione degli edifici con la loro rete IP complessiva, sorgono nuove sfide. La principale di queste sfide è come fornire alimentazione e connettività dati ai dispositivi che devono essere posizionati in luoghi a una certa distanza dall'hardware di rete.

Power over Ethernet fornisce un approccio conveniente ed economico per fornire connettività di alimentazione e dati su un'unica connessione. Tuttavia, questo approccio è stato tradizionalmente limitato dalla portata standard di 100 metri di Ethernet su un sistema di cablaggio a doppino intrecciato. Sebbene il cablaggio in fibra ottica fornisca capacità di portata significative per la trasmissione dei dati, l'alimentazione locale era ancora necessaria ed era costosa e scomoda per fornire alimentazione locale a una singola telecamera, punto di accesso wireless o dispositivo di controllo degli accessi. Ciò che serviva è un sistema che combini gli aspetti migliori della portata di trasmissione in fibra ottica e la comodità del Power over Ethernet.

Oggi sono disponibili opzioni per affrontare la sfida del supporto di dispositivi remoti. Ciascuna opzione verrà presa in considerazione in questo documento, che metterà in evidenza anche i vantaggi ottenibili da un sistema che estende la portata di PoE e PoE+ ben oltre i 100 metri senza la necessità di alimentazione locale, alimentatori aggiuntivi o fornitori elettrici aggiuntivi. Il sistema OneReach™ sarà considerato un esempio di soluzione completa, semplice e integrata per offrire proprio questi vantaggi.

Power over Ethernet (PoE) è stato standardizzato per la prima volta nel 2003 con IEEE 802.3af, fornendo fino a 15 W di potenza CC con un minimo di 12,95 W disponibili per il dispositivo alimentato. Le applicazioni iniziali destinate al supporto erano telefoni IP, punti di accesso wireless (WAP) e telecamere IP. La capacità di alimentare i dispositivi IP si è rivelata molto conveniente. Con il passare degli anni e i telefoni VoIP avanzati hanno iniziato a richiedere più potenza, l'IEEE ha ratificato 802.3at nel 2009, consentendo fino a 30 W di potenza CC con 25,5 W di potenza disponibile per il dispositivo alimentato. Nel settembre 2018 è stato ratificato lo standard 802.3bt e sono state rese disponibili le potenze di Tipo III (60 W) e Tipo IV (90 W).

L'eliminazione della necessità di una presa di corrente separata offre numerosi vantaggi:

L'alimentazione fornita attraverso il cavo è nominalmente 48 VCC. Oggi, la tensione è comunemente fornita dallo switch Ethernet. Questa configurazione è nota come sistema "end span", poiché la potenza viene generata all'estremità del canale di cablaggio. Tuttavia, per gli switch legacy che non hanno la capacità di fornire energia, i sistemi "mid-span" possono iniettare energia lungo il percorso del cablaggio. L'iniezione di potenza midspan avviene in genere nel pannello di connessione vicino a dove risiede lo switch Ethernet, ma può essere inserita ovunque lungo il collegamento.Figura 1illustra i concetti

Figura 1.

Sebbene PoE sia chiaramente una tecnologia di successo, esistono fattori limitanti. Una delle sfide più significative con la tecnologia PoE è la portata fisica. Trattandosi di un canale Ethernet, la distanza massima è di 100 m su un cavo di categoria. Per molte applicazioni, questa lunghezza del collegamento è sufficiente. Ma per un numero sempre maggiore di dispositivi, la distanza tradizionale di 100 m (328 piedi) non è sufficiente. In effetti, è diventato un evento comune avere una telecamera IP installata a 400 piedi di distanza dallo switch. La telecamera potrebbe accendersi se raggiunge una tensione sufficiente, ma la distanza è eccessiva per il canale di comunicazione dati, quindi nessun segnale video raggiunge l'armadio. È importante notare che la distanza viene misurata dalla lunghezza del cavo, che può essere significativamente più lunga della distanza in linea retta tra l'interruttore e il PD a causa della torsione di ciascuna coppia di conduttori.

Quando si incontrano queste situazioni, è necessario sviluppare delle alternative. Una soluzione è installare una presa elettrica vicino al dispositivo alimentato, come illustrato infigura 2 . Una volta installata una presa elettrica, sono disponibili varie opzioni. Ad esempio, potrebbe essere installato un altro switch Ethernet che verrebbe ricollegato all'armadio principale con una dorsale in fibra ottica. Oppure si potrebbe utilizzare un convertitore multimediale tradizionale, sempre con un collegamento in fibra all'interruttore principale.