Nguồn PoE là gì? Kiến thức tổng quan và phân loại

PoE (Power over Ethernet) là gì?

Định nghĩa đơn giản là công nghệ giúp truyền tải điện năng và tính hiệu trên cùng một dây mạng

Nguyên lý hoạt động cơ bản của PoE

PoE hoạt động bằng cách tận dụng cấu trúc của cáp mạng Ethernet.

Một sợi cáp mạng thường có 8 sợi dây đồng được xoắn lại thành 4 cặp.

PoE có thể sử dụng:

• Hai cặp dây dự phòng (trong cáp 10/100 Mbps): Chỉ có 4 sợi dây (1 2 3 6) được sử dụng để truyền dữ liệu, tận dụng 4 sợi dây còn (4 5 7 8) lại để truyền điện
• Cả bốn cặp dây (trong cáp Gigabit Ethernet): Cả 8 sợi dây đều được sử dụng để truyền dữ liệu. PoE vẫn có thể truyền điện đồng thời trên các cặp dây này bằng cách sử dụng các kỹ thuật đặc biệt để tránh gây nhiễu cho tín hiệu dữ liệu.

Thành phần chính trong hệ thống PoE

Hệ thống PoE cơ bản bao gồm hai loại thiết bị chính:

• Thiết bị cấp nguồn (PSE – Power Sourcing Equipment): Đây là thiết bị cung cấp nguồn điện qua cáp mạng. PSE thường là: Switch PoE hoặc Injector PoE (Midspan)
• Thiết bị nhận nguồn (PD – Powered Device): Thường là Camera, Bộ phát Wifi ( Acces Point), Điện thoại bàn VoIP,…

Phân loại nguồn PoE

• PoE thụ động (Passive PoE): Loại nguồn này không tuân theo các quy trình đàm phán công suất của chuẩn IEEE. Thay vào đó, nó chỉ đơn giản là truyền một điện áp cố định (ví dụ: 12V, 24V, hoặc 48V) qua các chân của cáp mạng.
• Tiêu chuẩn của tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

Lưu ý: PoE thụ động (Passive PoE)

• Không an toàn cho thiết bị không hỗ trợ: Nếu bạn vô tình cắm một thiết bị không hỗ trợ PoE thụ động vào cổng này, có thể bị hỏng do điện áp không phù hợp
• Thường được sử dụng cho các thiết bị chuyên biệt:
• Cần thận trọng khi sử dụng: Cần đảm bảo rằng điện áp của PSE thụ động hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của thiết bị PD

Quy trình cấp nguồn PoE tiêu chuẩn

• Khám phá (Detection): Khi một thiết bị được kết nối vào cổng PoE của PSE, PSE sẽ tự động kiểm tra xem thiết bị đó có hỗ trợ PoE hay không. Bằng cách gửi một điện áp nhỏ và đo điện trở phản hồi từ thiết bị. Nếu KHÔNG phát hiện thiết bị PoE, PSE sẽ KHÔNG cấp nguồn, đảm bảo an toàn cho các thiết bị không hỗ trợ PoE và vẫn cấp tín hiệu mạng bình thường
• Phân loại (Classification – tùy chọn): Nếu thiết bị được xác định là PoE, PSE có thể tiến hành phân loại để xác định mức công suất mà thiết bị đó yêu cầu. Điều này giúp PSE phân bổ nguồn điện một cách hiệu quả và tránh tình trạng quá tải
• Cấp nguồn (Power Up): Sau khi xác định thiết bị là PoE và có thể đã phân loại mức công suất, PSE sẽ bắt đầu cung cấp điện áp phù hợp (thường là 48V DC) qua cáp mạng để thiết bị PD hoạt động

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất PoE

• Chất lượng cáp mạng: Sử dụng cáp mạng chất lượng kém có thể gây ra suy hao điện năng lớn hơn trên đường truyền
• Tổng công suất của Switch PoE: Mỗi switch PoE có một tổng công suất giới hạn mà nó có thể cung cấp. Cần đảm bảo rằng: Tổng công suất yêu cầu của tất cả các thiết bị PD kết nối không vượt quá công suất tối đa của thiết bị cấp nguồn
• Khoảng cách truyền tải: Tiêu chuẩn PoE thường đảm bảo hiệu suất trong phạm vi 100 mét