PoEスイッチについて知りたい13の質問

近年、PoE給電技術の開発が勢いを増しています。 電力を使用するデバイスの設置と展開の簡素化、省エネルギー、セキュリティなどの一連の利点により、PoE 電源は、ワイヤレス カバレッジ、セキュリティ監視、スマート グリッドなどのシナリオで新たに好まれるようになりました。

 

質問 1: PoE テクノロジーとは何ですか?

PoE (Power Over Ethernet) とは、既存のイーサネットを変更することなく、IP ベースの端末 (IP 電話、無線 LAN アクセス ポイント AP、ネットワーク カメラなど) に DC 電力を供給しながら、これらのデバイスにデータを送信する技術を指します。 Cat.5 ケーブル配線インフラストラクチャ。 PoE 技術は、既存の構造化配線の安全性を確保しながら、既存のネットワークの正常な動作を確保し、コストを最小限に抑えることができます。 完全な PoE システムは、PSE (Power Sourcing Equipment) と PD (Powered Device) で構成されます。

Power Sourcing Equipment (PSE): イーサネット スイッチ、ルーター、ハブ、または POE 機能をサポートするその他のネットワーク スイッチング デバイス。

パワード デバイス (PD): 監視システムでは、主にネットワーク カメラ (IPC) が使用されます。

 

質問 2: PoE スイッチの選択方法は?

1. 必要な電力量: PoE スイッチはさまざまな規格を採用しており、出力電力も異なります。 たとえば、最大 802.3W 以下の IEEE15.4af は、伝送線路材料の損失により、最大消費電力が 12.95W 以下のデバイスに電力を供給できます。 IEEE802.3at 規格に準拠した PoE スイッチは、最大消費電力が 25W を超えないデバイスに電力を供給できます。
2. 電力を供給できるデバイスの最大数: PoE スイッチの重要な指標は、PoE によって供給される総電力です。 IEEE802.3af 規格では、24 ポートの PoE スイッチが合計 370W の PoE 電源を備えている場合、24 ポート (370/15.4=24) を供給できます。 ただし、IEEE802.3at 規格の 30 ポートあたりの最大給電量 12W で計算すると、最大 370 ポートまでしか同時に給電できません (30/12=XNUMX)。
3. 必要なインターフェイスの数、光ファイバー ポートの有無、ネットワーク管理の有無、レート (10/100/1000M)。

 

質問 3: PoE 電源は安定していますか?

技術的な観点から言えば、PoE 技術は長年にわたって開発されてきており、現在は非常に成熟した段階にあります。 標準の PoE 電源は、安定して安全です。 しかし、現在の監視市場はコスト圧力にさらされているため、PoE スイッチまたはワイヤの品質の選択が低すぎるか、ソリューション設計が不合理であるか、電源距離が配置されていないか、接続されている高出力デバイスが多すぎるため、電力が不足しているように見えます。供給不足（特に監視装置が加熱モードになっている夜間）。 そのため、エンジニアは一般的にPoE電源を持っているというのは安定した見方ではありません。

一般的なネットワーク ケーブル配線とは異なり、ネットワーク監視プロジェクトには、大量のデータ転送、高電力、および 24 時間 7 日中断のない運用が必要です。 高品質の PoE デバイスとケーブルを使用して、システム全体の安定性を確保します。

 

質問 4: PoE スイッチはエネルギーを節約しますか?

PoE 電力のよく知られた利点の XNUMX つはエネルギーを節約することですが、どのような点でしょうか? 例として、MS シリーズの標準 PoE スイッチを取り上げます。

PoE スイッチは、電源装置に応じて電力を調整します。 たとえば、温度が低いときに赤外線ドームをオンにすると、加熱機能の電力が最大 30W に達し、通常の電力が最大 24W になると、ドームの動作条件に応じて PoE スイッチが自動的に電源を調整します。

MSシリーズの標準PoEスイッチは、PoE給電周期を設定でき、休日や夜間などは指定したポートの端子への給電を自動で停止できるので、省エネだけでなく、シーンに合わせて柔軟な使い方も設定できます。

MS シリーズ標準 PoE スイッチは、すべてのポートのステータスをリアルタイムで監視します。 ポートのステータスがダウンの場合、システムはポートへの電力供給を自動的に停止し、省エネ モードに入ります。これにより、エネルギーが節約されるだけでなく、通常の機器の安定した動作が保証されます。

 

質問 5: PoE スイッチの電力は多い方がよいですか?

HD ドーム カメラやリアルタイム ビデオ電話などの高出力デバイスの出現により、ネットワーク機器メーカーは総出力の高い PoE スイッチの開発に奔走しています。 ただし、多くの製品は総電力の増加のみを追求し、電力とポート数の関係を無視しています。これにより、電力が高い一方でデバイスの全体的なコストが必然的に増加し、ユーザーは低電力の PoE スイッチを選択することになります。実用性と低コストパフォーマンス。

したがって、実際の展開では、最初に PD デバイスの電力と数を決定し、最適な PoE スイッチを選択する必要があります。

質問 6: P の利点oE電源ソリューション

1. ケーブル配線の簡素化と人件費の削減: ネットワーク ケーブルは、データと電力を同時に伝送します。 PoE により、高価な電源が不要になり、電源の設置に必要な時間がなくなります。
2. 安全性と利便性：PoE電源装置は、給電が必要なデバイスにのみ電力を供給します。 イーサネット ケーブルには、給電が必要なデバイスが接続されている場合にのみ電圧がかかるため、回路の漏電のリスクが排除されます。 ユーザーは、ネットワーク上で既存のデバイスと PoE デバイスを安全に混在させることができます。 これらのデバイスは、既存のイーサネット ケーブルと共存できます。
3. 簡単なリモート管理: データ転送と同様に、PoE は簡易ネットワーク管理プロトコル (SNMP) を使用してデバイスを監視および制御できます。 この機能は、夜間のシャットダウン、リモート再起動などの機能を提供できます。

質問 7: エンジニアリング アプリケーションにおける PoE 電源技術のリスクまたは欠点は何ですか?

1. 不十分な電力、受信側が運ぶことができない: 802.3af 標準 (PoE) の出力電力は 15.4W 未満であり、一般的な IPC には十分ですが、ドーム カメラなどの高電力フロントエンド デバイスの場合、出力電力は要件を満たしていません。
2. 集中リスク：一般的に言えば、PoEスイッチは複数のフロントエンドIPCに同時に電力を供給し、スイッチのPoE電源モジュールの障害により、すべてのカメラが機能しなくなり、リスクが集中しすぎます。
3. 高い設備費とメンテナンス コスト: 他の電源モードと比較して、PoE 電源はアフター メンテナンスの作業負荷を増加させます。 セキュリティと安定性の観点から、独立した電源は最高の安定性とセキュリティを提供します。

 

質問 8: PoE 電源の安全な伝送距離は? ネットワークケーブルを選択する際の推奨事項は何ですか?

PoE 電源の安全な伝送距離は 100 メートルで、銅 UTP ケーブルの使用をお勧めします。

標準のイーサネット ケーブルで DC 電力を非常に遠くまで伝送できるのに、伝送距離が 100 メートルに制限されているのはなぜですか?

実際には、PoE スイッチの最大伝送距離はデータ伝送距離に依存します。 伝送距離が100mを超えると、データの遅延やパケットロスが発生する場合があります。 したがって、実際の建設工程での伝送距離は 100 メートルを超えない方がよいでしょう。

ただし、最大 250 メートルまで伝送できる PoE スイッチもあり、長距離給電には十分です。 また、近いうちにPoE給電技術が発展することで、伝送距離はさらに伸びると考えられています。

 

質問 9: 非標準または標準のどちらの PoE スイッチを購入する必要がありますか?

これは主に AP の電源に依存します。IP カメラは 48V、24V、または 12V 入力をサポートしますか? 48VであればIEEE802.3ATやAF電源規格に対応しているとのことで、一般的には標準規格となっています。 24Vまたは12Vの電源装置を使用する場合は、12/24Vの非標準電源を見つける必要があります スイッチ または標準のものを購入してください。 この場合、PoE を DC 電源とネットワーク ケーブル データに変換するために、PD 電源セパレーターを購入する必要があります。

多くの隠れた問題があるのに、なぜ標準のものを購入した方が良いのでしょうか?

非標準の PoE スイッチは、スイッチング電源として機能します。 PoE チップがない場合、220V の AC 電圧は変圧器を介して 48V DC に下げられます。 電圧と電流は、デバイスの下端を検出することなく、各 RJ45 ポートで継続的に出力されます。 このようなデバイスは、他のネットワーク デバイスに直接接続することはできません。 直接接続すると、PoE 電源で XNUMX 組のネットワーク ケーブルが発生し、プラスとマイナスの端子が短絡する可能性があります。 ポートの破損や発煙・発火の原因となります。

要約すると、標準の PoE スイッチには内部に PoE 制御チップがあり、電源の前にチェックします。 デバイスが接続されると、PoE 電源はネットワークに信号を送信して、ネットワーク上の端末が PoE で給電される PD デバイスをサポートしているかどうかを確認します。 非標準のPoEデバイスは、強力な電源ネットワークケーブル電源デバイスです。 デバイスの電源がオンになると、デバイスの電源がオンになり、検出手順はありません。 端末が PoE デバイスであるかどうかに関係なく、デバイスの電源がオンになります。

 

質問 10: 標準 PoE と非標準 PoE を区別する方法は?

1. 指定パラメータを確認してください。 出力が 12 ～ 24V の場合は、非標準である必要があります。

たとえば、次の図は 8 ポートと 6 ポートの PoE スイッチを示しています。 しかし、仕様を見ると、15V1A出力、19V1A超長距離出力と書かれています。 IEEE802.3AT /AF プロトコルによると、標準の PoE ポートの出力電圧範囲は 44 ～ 57 V であるため、これが標準ではないことは明らかです。 メーカーがコストを節約するために PoE チップを排除したことは驚くべきことではありません。 しかし、ポートが 48V を出力する場合、それは標準の PoE スイッチである必要がありますか? 必ずしも。

2. マルチメータを使用して、ポートまたはネットワーク ケーブルの対応するライン シーケンスを検出し、ネットワーク ケーブルに電圧が常に出力されているかどうかをテストします。

デバイスを起動し、マルチメータを電圧測定ギアに設定します。 マルチメータの 1 つのペンを使用して、PSE デバイスの電源ピン (通常は RJ2 ポートの 3/6、4/5 または 7/8、45/48) をタップします。 12Vまたはそれ以外の電圧値（24V、48Vなど）で出力が安定している機器を測定した場合、規格外品となります。 このプロセスでは、PSE は受電装置 (マルチメーター) をテストせず、XNUMXV またはその他の電圧値を直接使用して電力を供給するためです。

逆に、電圧が測定されず、マルチメータの針が 2 ～ 10 V の間で跳ね返る場合、それは標準の PoE です。 この段階では、PSE は PD 側 (マルチメーター) で検出を行っており、マルチメーターは正規の PD ではないため、PSE は電力を供給せず、安定した電圧が生成されません。

標準のPoE給電機器の場合、以下の機器に給電する際に微少電圧が発生しますので、まず以下の機器が接続されているか確認してください。 次に、次の機器に必要な電力に応じて、対応する電圧と電流を提供します。

エンジニアリング製品の信頼性は重要です。 信頼性が低い場合、システム全体の信頼性はさらに低くなります。 これは、会社のビジネス展開に影響を与えるだけでなく、エンジニアにとってシステムのメンテナンスに多大なコストがかかり、中には受け入れられないものもあり、深刻な損失を引き起こしています。

 

質問 11: 標準の PoE スイッチは高い信頼性と安定性を備えていますか?

機器の信頼性は使用環境と密接に関係しています。 商用スイッチは通常屋内で使用され、産業用スイッチは通常屋外で使用されます。 また、信頼性に対する要件も異なります。 商用PoEスイッチの信頼性は、スイッチング部分（PCB、スイッチチップ+PoEチップ、その他の電子材料）と、PoE用の内蔵および外部電源のXNUMXつの部分で構成されています。 電源は電源全体を担当するため、その信頼性が最も重要です。 ここでは、いくつかの比較的単純なソリューションを使用して PoE スイッチの電源の信頼性を判断するために、次のことにも簡単に答えます。

• 電源に 3C 認証とメーカー情報が表示されているかどうかを確認します

3C認証がなく、メーカーの電源が無いと品質が良くないとすぐに判断でき、長時間途切れることなく24時間以下の機器に電力を供給できません。

• 電源の表面温度をテストする

実際のテストでは全負荷で安定しており、ケースが 50 度以上安定している場合は大きなリスクがあります。

電源にはしきい値が設定されており、それを超えると電源が再起動します。 長時間の過負荷運転では、電源の寿命が短くなり、信頼性が低下し続けます。

電源は PoE スイッチのコストの大部分を占めるため、メーカーはこのような電源を使用します。 コストを節約するために、メーカーは製品の品​​質を完全に無視して、劣った電源を選択します。

 

質問 12: PoE 電源スイッチが搭載できる AP と IP カメラの数を知るにはどうすればよいですか?

たとえば、5 ポート 100GbE 4 ポート PoE 電源スイッチの最大 PoE 出力電力は 57W です。300W ピクセルのデイナイトドーム型 IP カメラを何台接続できますか? 対応する消費電力を見つけます: 5W MAX (ICR を切り替えると 7W)、ICR は夜間の赤外線を表します。

最大 PoE 出力電力/最大カメラ消費量を使用して、サポートされるポートの最大数 57W/7W (8 に等しい) を取得します。PoE 電源ポートは 4 つしかないため、4 つだけがサポートされ、その他は同様です。

ネットワークケーブル上の損失は、主に電流とケーブルの抵抗の積であるため、ケーブルの品質が低いほど損失が大きくなります。 そこで、51 コアの電源、250 V 出力、電圧の増加、および XNUMX コアの並列回路シャント設計を使用してこれを行います。 より多くの電力を供給されるデバイスをサポートしながら、ケーブル上を伝送される電流を減らして損失を減らします。 ネットワーク ケーブルの品質が悪くても、XNUMX メートルの長距離伝送と電源供給をサポートできますが、監視配線を解決するには、XNUMX メートルを超える部分でエクステンダー、光ファイバー、および別の高価な配線を展開する必要があります。

 

質問 13: セキュリティ モニタリングとワイヤレス カバレッジ用の PoE スイッチの選択方法を教えてください。

非 NMS と NMS の違い、およびポート数の違いだけでなく、ファスト イーサネットからギガビット、フル ギガビットに至るまで、非常に多くの種類の PoE スイッチがあります。 適切なスイッチを選択するには、総合的な検討が必要です。 分析の例として、HD モニタリングを必要とするプロジェクトを考えてみましょう。

ステップ 1: 標準 PoE スイッチを選択する

ステップ 2: ファスト イーサネットまたはギガビット スイッチを選択する

実際のスキームでは、カメラのチャネル数、カメラの解像度、ビットレート、フレーム数などを総合的に選択する必要があります。 Hikvision や UOB などの主流の監視デバイス ベンダーは、専門的な帯域幅計算ツールを提供しています。 ユーザーはツールを使用して、必要な帯域幅を計算し、適切な PoE スイッチを選択できます。

ステップ 3: af または at PoE スイッチを選択します

モニタリング デバイスの電力に基づいて、このパラメータを選択します。 たとえば、最大 12W の出力を持つ有名なカメラを使用する場合、AF 標準スイッチを使用する必要があります。 最大 30W の高精細ドーム電力、この状況では標準スイッチでの使用が必要です。

ステップ 4: スイッチ ポートの数を選択する

PoEスイッチは、ポート数によって4ポート、8ポート、16ポート、24ポートに分けることができます。 PoE スイッチを統合して、デバイスの電力、数量、場所、スイッチの電源、および価格を監視できます。