Switch PoE là một switch mạng truyền cả dòng điện cấp nguồn xuống chính sợi cáp đang chở dữ liệu. Trong một hệ thống CCTV tòa nhà, chỉ riêng câu đó đã gỡ bỏ cả một tầng công việc: không cần ổ cắm điện ở độ cao trên trần, không cần bộ nguồn bên cạnh từng camera, và không phải huy động thêm một tổ thợ thứ hai tại công trường cho các vị trí camera. Camera được cấp nguồn từ tủ thiết bị, qua đúng tuyến CAT6 vốn đã phải kéo sẵn cho video.
Phần tiếp theo là phiên bản trả lời mà người mua cần trước khi chốt một thiết kế: tiêu chuẩn thực sự định nghĩa điều gì, ba mức công suất thực tế bao được tới đâu, switch PoE không giải quyết được gì, và cách đọc các con số trên vỏ hộp — bởi con số quyết định một thiết kế có chạy được hay không hiếm khi là số cổng. Đó là ngân sách công suất nằm sau các cổng.
PoE là gì, và nó thực sự cấp nguồn cho những gì?
Power over Ethernet là một tiêu chuẩn IEEE chứ không phải một mẹo đi dây. Switch không đơn thuần đặt điện áp lên mọi cổng: khi một sợi cáp được cắm vào, nó dò thiết bị, chỉ cấp nguồn sau khi nhận diện được một chữ ký hợp lệ, và thương lượng xem thiết bị được phép rút bao nhiêu. Chính màn bắt tay đó là lý do một thiết bị mạng thông thường cắm vào cổng PoE không bị hỏng, và cũng là lý do một thiết bị không bao giờ yêu cầu nguồn chỉ đơn giản chạy như một thiết bị dữ liệu trên cùng cổng đó.
Con số được thương lượng có một mức trần, mà tiêu chuẩn gọi là lớp. Một thiết bị lớp 4 trên 802.3at, chẳng hạn, có thể rút tới 25,5 W ở đầu xa trong khi switch dự trữ 30 W tại cổng. Chênh lệch giữa hai con số là phần ngân sách dành cho tổn hao trên cáp — tiêu chuẩn giả định một chiều dài cáp đồng nhất định, và phần dự trữ là mức mà dòng điện phải sống sót trên suốt đường đi xuống. Vì vậy, hai con số mô tả mọi cổng PoE: con số switch cam kết dự trữ, và con số thiết bị được phép lấy.
802.3af, 802.3at và 802.3bt: mỗi tiêu chuẩn quy định điều gì?
| Tiêu chuẩn | Công suất dự trữ tại cổng | Bao được những gì trong một tòa nhà |
|---|---|---|
| IEEE 802.3af (PoE) | 15,4 W | Một camera bán cầu hoặc thân trụ cố định với đèn chiếu sáng cố định. Camera 5 MP cố định của chúng tôi được quy hoạch ở khoảng 6 W khi vận hành bình thường, nên một cổng gánh được một chiếc mà vẫn còn dư. |
| IEEE 802.3at (PoE+) | 30 W | Speed dome và mọi vị trí mà camera tiêu thụ gấp nhiều lần một chiếc cố định — tải động cơ, bộ sưởi, hay một dàn đèn chiếu sáng lớn. |
| IEEE 802.3bt (PoE++) | 60 W và 90 W | Thiết bị đa cảm biến và thiết bị tiêu thụ dòng lớn. Hầu hết vị trí camera trong tòa nhà không bao giờ chạm tới hàng này, và chiếc switch đáp ứng được nó tốn kém hơn trên mỗi cổng. |
Cách đọc thực dụng của bảng đó: camera cố định nằm ở hàng thứ nhất, PTZ nằm ở hàng thứ hai, và một thiết kế hỗn hợp được tính theo tổng của các vị trí chứ không theo số cổng. Một thiết kế có thể hoàn toàn đúng về số cổng mà vẫn thất bại về số watt.
PoE gỡ bỏ những gì khỏi khâu lắp đặt?
- Đường điện lưới nhánh tới từng vị trí camera. Không còn ổ cắm ở độ cao bốn mét, không còn ống luồn điện riêng, không còn cầu dao cách ly trên tường cạnh camera.
- Bộ nguồn tại camera. Điểm hỏng vốn nằm ở chỗ khó chịu nhất trong tòa nhà giờ đây nằm trong một chiếc tủ mà có người với tới được.
- Khởi động lại nguồn từ xa. Một camera ngừng phản hồi được khởi động lại từ tủ thiết bị — hoặc, trên một hệ thống nối mạng, mà không cần cử ai leo thang.
- Một điểm bảo vệ thay vì nhiều điểm. Khả năng chống đột biến và chống sét nằm tại switch, và tủ thiết bị trở thành nơi duy nhất ghi chép rõ nguồn cùng dữ liệu của cả tầng.
- Một tủ thiết bị đơn giản hơn. Một thiết bị cấp nguồn cho cả tầng, và danh sách cổng cũng chính là bảng kê camera.
PoE so với các phương án khác như thế nào?
| Phương án | Bản chất | Phù hợp ở đâu |
|---|---|---|
| Switch PoE | Nguồn và dữ liệu từ tủ thiết bị qua một sợi cáp | Mọi hệ thống lắp mới, từ một công trình nhỏ trở lên |
| Bộ chèn nguồn PoE | Bộ chèn nguồn một cổng nằm giữa một switch không PoE và một camera | Một camera duy nhất được thêm về sau vào một mạng đã hết ngân sách PoE |
| Midspan | Một patch panel cấp nguồn, chèn nguồn vào các tuyến cáp hiện hữu | Hệ thống switch không PoE hiện hữu chưa thể thay thế |
| Bộ tách nguồn PoE | Nhận PoE vào và xuất ra một mức điện áp DC thấp hơn | Giữ một camera có trước thời PoE trên một tuyến cáp hiện đại |
| Nguồn cục bộ tại camera | Một bộ nguồn riêng đặt ngay tại vị trí | Chỉ ở nơi một vị trí thực sự nằm ngoài tầm với của PoE |
Switch PoE không giải quyết được những gì?
Giới hạn 100 m. Ethernet trên cáp đồng được quy định ở 100 m, và PoE đi trong đúng ngân sách đó. Vượt quá giới hạn ấy, các lựa chọn là một tủ thiết bị đặt gần vị trí hơn, một tuyến uplink quang, hoặc chế độ Extend — vốn mang nguồn và dữ liệu xa tới 250 m ở 10 Mbps, kèm khả năng cách ly cổng để một tuyến hỏng không ảnh hưởng tới phần còn lại của switch. Đó là sự đánh đổi trung thực: với tới xa hơn, tốc độ thương lượng thấp hơn. Hãy biết rõ tuyến nào trên bản vẽ dùng nó trước khi đặt cáp.
Ngân sách công suất, chứ không phải số cổng. Số cổng của một switch không nói lên điều gì về lượng công suất nó cấp được. Dòng sản phẩm của chúng tôi chạy từ loại 8 cổng ở 120 W qua loại 16 cổng ở 250 W tới loại 24 cổng ở 320 W, và quy tắc tính công suất là như nhau ở mọi cỡ: cộng số watt được phép của từng vị trí, cộng thêm khoảng một phần tư làm biên dự phòng, rồi đối chiếu kết quả với ngân sách. Hai mươi lăm phần trăm không phải là con số cho có — đèn chiếu sáng rút nhiều điện hơn vào ban đêm so với mức cùng chiếc camera đó rút ban ngày, động cơ PTZ rút theo từng đợt, và vị trí bạn thêm vào năm sau cũng lấy từ chính ngân sách đó.
Một ví dụ tính toán. 12 vị trí cố định được cho phép ở 10 W và 2 vị trí PTZ được cho phép ở 20 W cộng lại thành 160 W tải; cộng thêm biên dự phòng, con số đó thành 200 W, vừa với ngân sách 250 W của chiếc 16 cổng, còn dư khoảng 50 W và vẫn thừa cổng. Cùng 14 vị trí đó trên chiếc 8 cổng ở 120 W thì không vừa, dù số cổng chỉ là 14 trên 16 — và đó chính là toàn bộ lý do phải tính theo watt.
Mức tiêu thụ của chính camera. Con số dùng để quy hoạch và định mức không phải là một. Một camera 5 MP cố định rút khoảng 6 W khi vận hành bình thường, nhưng bảng thông số của nó cho phép cao hơn, và phần dự trữ của switch mới là thứ người lắp đặt có thể dựa vào. Hãy tính theo mức cho phép; dùng con số quy hoạch để kiểm tra nhanh tổng thể.
Nên đọc một chiếc switch như thế nào trước khi mua?
- Cổng và uplink. Có bao nhiêu cổng PoE, và còn bao nhiêu cổng uplink để nối tới tủ thiết bị kế tiếp hoặc tới đầu ghi.
- Ngân sách công suất. Con số quan trọng nhất, và cũng là con số hay vắng mặt nhất ở trang đầu của một bảng thông số.
- Tiêu chuẩn trên mỗi cổng. Chỉ 802.3af, hay cả af lẫn at — điều này quyết định một chiếc PTZ có được cấp nguồn từ cùng switch đó hay không.
- Chế độ Extend và cách ly. Có sẵn tuyến cáp dài và khả năng cách ly lỗi hay không, và trên bao nhiêu cổng.
- Managed hay unmanaged. Switch unmanaged là cắm và chạy, phù hợp với hầu hết các tầng tòa nhà; các model managed xứng đáng có mặt ở nơi cần VLAN hoặc giám sát.
- Cổng dự phòng. Hai hoặc ba cổng, vì đó thường là chỗ điểm phát Wi-Fi hay bộ điều khiển cửa kết thúc.
Hãy đọc bốn con số theo đúng thứ tự đó và phần lớn sai sót về PoE biến mất trước khi đơn hàng được đặt: một thiết kế thất bại là thất bại ở ngân sách, ở tầm với hay ở tiêu chuẩn, gần như không bao giờ ở số cổng.
Hãy gửi cho chúng tôi danh sách vị trí, các dạng camera và tuyến cáp dài nhất trên mỗi tầng; chúng tôi sẽ trả lại cỡ switch, công suất cho từng tủ và số mét cáp — đúng phép tính mà dòng sản phẩm này được xây trên đó, áp cho tòa nhà của bạn.
