ما هي الطاقة عبر الإيثرنت وأين يمكن استخدامها في المباني؟

تقوم الطاقة عبر الإيثرنت (PoE) بنقل الطاقة الكهربائية والبيانات إلى جهاز عبر نفس كابل إيثرنت المزدوج الملتوي. يعمل المفتاح، أو الحاقن المنفصل، كمصدر للطاقة، ويستمد الجهاز المتصل طاقته من الكابل، دون الحاجة إلى مقبس محلي. قد يكون هذا الجهاز عبارة عن نقطة وصول لاسلكية، أو كاميرا، أو هاتف، أو قارئ للتحكم في الوصول، أو شاشة عرض، أو مستشعر، أو برنامج تشغيل وحدة إضاءة LED. يتم التفاوض على الطاقة بين الطرفين، وبالتالي فإن الأجهزة المتوافقة فقط هي التي تستقبلها.

يفضل أصحاب المباني استخدام تقنية PoE لأنها تزيل مصادر الطاقة المحلية وتبسط عملية التثبيت وتتيح مراقبة الأجهزة وإعادة تشغيلها عن بُعد. وهو أيضًا قرار تصميم له عواقب على حجم المحول، والكابلات، وقوة الخزانة والمرونة، وينتمي إلى التصميم الكهربائي وتصميم الشبكات. لن يقوم بفرز نفسه بمجرد طلب المفاتيح.

"PoE" ليس مستوى طاقة واحد

يتم تعريف PoE في عائلة IEEE 802.3 لمعايير Ethernet. توفر الإصدارات المبكرة الطاقة عبر اثنين من الأزواج الأربعة في الكابل. قام تعديل IEEE 802.3bt (2018) بتوسيع PoE الموحد ليشمل جميع الأزواج الأربعة ووسع تصنيف الطاقة المتبادلة بين المحول والجهاز، مما يتيح طاقة أعلى وإدارة أكثر فائدة للطاقة. يسرد IEEE الآن 802.3bt على أنه تم استبداله. تم دمج محتواه في المعيار الأساسي، الذي يغطي إصداره الحالي، IEEE 802.3-2022، الطاقة عبر الإيثرنت في البند 145، لذا يجب أن تشير المواصفات إلى هذا الإصدار، وليس التعديل.

والنتيجة العملية هي أن يتم تحديد الأجهزة ومنافذ التبديل حسب النوع والفئة. تحتاج الكاميرا المثبتة على السقف المزودة بسخانات ونقطة وصول راديوية متعددة وجهاز استشعار بسيط إلى كميات مختلفة جدًا من الطاقة. ولذلك يجب أن تحدد المواصفات المعيار والنوع والفئة التي تحتاجها كل نقطة نهاية، مأخوذة من وثائق الشركة المصنعة. تعتبر "PoE" أو "PoE+" في حد ذاتها تسمية غامضة جدًا بحيث لا يمكن تسعيرها أو اختبارها.

حيث يتم استخدامه

الإضاءة هي التطبيق الذي يغير الحجم. يمكن لإضاءة PoE تحويل تركيب الإضاءة إلى شبكة كبيرة من نقاط النهاية التي تعمل بالطاقة. يمكن أن يعمل ذلك بشكل جيد، ولكنه ينقل طاقة الإضاءة من لوحات التوزيع إلى خزائن الشبكة، مما يغير تصميم الكهرباء والتبريد والصيانة، ويجب أن يكون قرارًا مشتركًا متعمدًا من قبل مصممي الكهرباء ومصممي تكنولوجيا المعلومات والاتصالات.

الميزانيات والكابلات والخزائن

تبديل ميزانيات الطاقة

يحتوي المحول على حد لكل منفذ وميزانية إجمالية لـ PoE، وقد لا يتمكن المحول ذو 48 منفذًا من تشغيل 48 جهازًا من فئة عالية في وقت واحد. يجب أن يتم حساب الميزانية بحيث يصل كل جهاز إلى الحد الأقصى من الطاقة المخصصة له، مع ترك هامش موثق.

الكابلات

تؤثر فئة الكابل وحجم الموصل وطول التشغيل والتجميع على الأداء عند حمل الطاقة، ويمكن أن تعمل الحزم الأكبر التي تحمل الطاقة بشكل أكثر دفئًا. ينبغي اتباع إرشادات الشركة المصنعة للكابلات، جنبًا إلى جنب مع ISO/IEC TS 29125، والمواصفات الفنية الدولية بشأن استخدام كابلات البناء العامة لتوفير الطاقة عن بعد، واختبار الكابل المثبت.

خزائن

يتم سحب الطاقة التي يتم توصيلها إلى النقاط الطرفية من خلال المحول، لذا فإن خزانات الشبكة تحمل حملًا كهربائيًا أكبر وأكثر أهمية، وتزيد خسائر المحول من الحرارة. تحتاج القدرة التوريدية والحماية والتهوية إلى التنسيق مع المصمم الكهربائي.

الاستمرارية

تعمل الطاقة المركزية على تسهيل عملية النسخ الاحتياطي، نظرًا لأن مصدر طاقة واحد غير منقطع في خزانة يمكن أن يحافظ على تشغيل العديد من الكاميرات وأجهزة القراءة، ولكنه يعمل أيضًا على تركيز التبعية. إذا كان يجب أن تستمر الخدمة خلال انقطاع الطاقة، فإن السلسلة بأكملها تحتاج إلى التحقق: نقطة النهاية، والتبديل، والوصلة الصاعدة، والإمداد الأساسي، والإمداد الأولي. لا تمنح الدوائر المنفصلة أي استقلالية إذا كانت تشترك في نفس المعدات الأولية.

الإدارة

يمكن مراقبة منافذ PoE وإعادة تشغيل التغذية عن بُعد، مما يساعد في استعادة الأخطاء، ولكنه يعني أيضًا أن تكوين المحول والتحكم في الوصول أصبح الآن أمرًا مهمًا لتشغيل المبنى. يجب تسمية شخص ما كمسؤول عن المفاتيح.

ستة متطلبات للمواصفات

• جدول نقطة النهاية يسرد كل جهاز PoE مع نوعه وفئته وطاقته القصوى.
• ميزانية الطاقة لكل محول، مع هامش.
• فئة الكابلات ونتائج الاختبار للوصلات التي تعمل بالطاقة.
• الحسابات الكهربائية والتبريد للخزانة التي تتضمن حمل PoE.
• تصميم الطاقة الاحتياطية واختبار يوضح بقاء الخدمات المتفق عليها أثناء انقطاع الإمداد.
• المسؤولية المسماة لإدارة التبديل.