Cos'è Power over Ethernet e dove può essere utilizzato negli edifici?

Power over Ethernet (PoE) trasporta energia elettrica e dati a un dispositivo tramite lo stesso cavo Ethernet a doppino intrecciato. lo switch, o un iniettore separato, funge da fonte di alimentazione e il dispositivo collegato trae energia dal cavo, senza bisogno di una presa locale. Tale dispositivo potrebbe essere un punto di accesso wireless, una fotocamera, un telefono, un lettore di controllo degli accessi, un display, un sensore o un driver di un apparecchio di illuminazione a LED. L'alimentazione viene negoziata tra le due estremità, quindi solo i dispositivi compatibili la ricevono.

Ai proprietari di edifici piace PoE perché elimina l'alimentazione locale, semplifica l'installazione e consente il monitoraggio e il riavvio dei dispositivi da remoto. Si tratta anche di una decisione progettuale con conseguenze sul dimensionamento degli interruttori, sul cablaggio, sull'alimentazione e sulla resilienza dell'armadio, e rientra nella progettazione elettrica e di rete. Non si risolverà da solo una volta ordinati gli interruttori.

"PoE" non è un livello di potenza

PoE è definito nella famiglia di standard Ethernet IEEE 802.3. Le prime versioni fornivano energia su due delle quattro coppie di un cavo. L'emendamento IEEE 802.3bt (2018) ha esteso il PoE standardizzato a tutte e quattro le coppie e ha esteso la classificazione della potenza scambiata tra switch e dispositivo, consentendo una potenza maggiore e una gestione energetica più significativa. IEEE ora elenca 802.3bt come sostituito. Il suo contenuto è stato consolidato nello standard di base, la cui edizione attuale, IEEE 802.3-2022, copre Power over Ethernet nella clausola 145, quindi le specifiche dovrebbero citare quell'edizione, non l'emendamento.

La conseguenza pratica è che i dispositivi e le porte dello switch sono specificati per tipo e classe. Una telecamera montata a soffitto con riscaldatori, un punto di accesso multi-radio e un semplice sensore necessitano di quantità di energia molto diverse. Una specifica dovrebbe pertanto indicare lo standard, il tipo e la classe di cui ciascun endpoint ha bisogno, tratto dalla documentazione del produttore. "PoE" o "PoE+" da soli sono un'etichetta per prezzarla o testarla.

Dove viene utilizzato

L'illuminazione è l'applicazione che cambia la scala. L'illuminazione PoE può trasformare un impianto di illuminazione in una vasta rete di endpoint alimentati. Ciò può funzionare bene, ma sposta l’energia luminosa dai quadri di distribuzione agli armadi di rete, modificando la progettazione elettrica, di raffreddamento e di manutenzione, e dovrebbe essere una decisione congiunta deliberata da parte dei progettisti elettrici e ICT.

Budget, cavi e armadi

Budget di potenza degli switch

Uno switch ha un limite per porta e un budget PoE totale e uno switch a 48 porte potrebbe non essere in grado di alimentare 48 dispositivi di alta classe contemporaneamente. Il budget dovrebbe essere calcolato con ogni dispositivo alla massima potenza allocata, lasciando un margine documentato.

Cablaggio

La categoria del cavo, la dimensione del conduttore, la lunghezza del percorso e il raggruppamento influiscono tutti sulle prestazioni quando viene trasportata l'alimentazione e i fasci più grandi che trasportano l'alimentazione possono riscaldarsi. È necessario seguire le linee guida del produttore del cablaggio, insieme alla norma ISO/IEC TS 29125, la specifica tecnica internazionale sull'uso del cablaggio generico degli edifici per l'alimentazione remota, e testare il cavo installato.

Armadi

L'energia fornita agli endpoint viene assorbita attraverso lo switch, quindi gli armadi di rete trasportano un carico elettrico maggiore e più critico e le perdite proprie dello switch aggiungono calore. La capacità di alimentazione, la protezione e la ventilazione devono essere concordate con il progettista elettrico.

Continuità

La centralizzazione dell'alimentazione semplifica il backup, poiché un gruppo di continuità in un armadio può mantenere in funzione molte telecamere e lettori, ma concentra anche la dipendenza. Se un servizio deve continuare anche dopo un'interruzione di corrente, è necessario verificare l'intera catena: endpoint, switch, uplink, core e fornitura upstream. Circuiti separati non garantiscono alcuna indipendenza se condividono le stesse apparecchiature a monte.

Gestione

Le porte PoE possono essere monitorate e riaccese in remoto, il che aiuta nel ripristino degli errori, ma significa anche che la configurazione dello switch e il controllo degli accessi ora sono importanti per il funzionamento dell'edificio. Qualcuno deve essere nominato amministratore degli switch.

Sei requisiti per la specifica

• Una pianificazione dell'endpoint che elenca ciascun dispositivo PoE con il relativo tipo, classe e potenza massima.
• Un budget energetico per switch, con margine.
• Categoria dei cavi e risultati dei test per i collegamenti alimentati.
• Calcoli elettrici e di raffreddamento dell'armadio che includono il carico PoE.
• Progettazione dell'alimentazione di backup e test che dimostri che i servizi concordati rimangono attivi durante un'interruzione della fornitura.
• Responsabilità nominata per l'amministrazione dello switch.