آينده فناوري Poe

انتقال توان از طريق اترنت (Power Over Ethernet): POE، به قابليت دادن توان يا برق موردنياز به تجهيزات شبكه از طريق كابل*هاي موجود شبكه بدون نياز به منبع انرژي الكتريكي خارجي (هر دستگاه) اشاره دارد. با وجود POE دستگاه*هايي مانند تلفن*هاي IP، نقاط دسترسي بي*سيم (AP)، دوربين*هاي امنيتي و ساير دستگاه*هاي موجود در شبكه، انرژي خود را از كابل*هاي موجود در شبكه LAN، به راحتي دريافت مي*كنند.

حل مشكل تلفن*هاي IP
اولين تقاضا براي ايجاد POE، هنگام توسعه پروتكل انتقال صدا روي اينترنت (VOIP) به وجود آمد. در ابتدا سيسكو و ساير توليدكنندگان تلفن*هاي IP، محصولا*ت خود را همراه با اينترفيس*هاي اختصاصي خود عرضه*مي*كردند. اما هنگامي كه مؤسسه مهندسان برق و الكترونيك (IEEE) استاندارد 802.3af را در ژوئن 2003 به تصويب رساند، توليدكنندگان بزرگ تلفن*هاي IP به طرفداري از اين استاندارد اقدام كردند.

POE مشكل بزرگ تلفن*هاي IP را حل كرد و استفاده از آن*ها را مانند تلفن*هاي معمولي، آسان و مفيد نمود. از آن*جايي كه فناوري POE امكان انتقال نيرو براي تلفن*هاي IP را روي كابل*هاي زوج به هم*تابيده (cat3, 5e,6) امكانپذير نموده است، آزادي عملي براي قراردادن اين تلفن*ها در هر مكان، بدون*نياز به منبع نيروي خارجي و وجود پريز برق، به وجود آورده است.




اكنون ديگر تلفن*هاي IP به صورت گسترده استفاده مي*شوند. اكنون IEEE در حال توسعه استاندارد 8028.3af براي هماهنگ كردن تعداد بي*شماري دستگاه ديگر و ايجاد قابليت استفاده از نيروي الكتريكي روي كابل است. فناوري POE به*دليل عدم نياز دستگاه*ها به نيروي خارجي مانند دوربين*هاي امنيتي IP كه در راهروها و پاركينگ*ها نصب شده*اند، كارت*خوان*هاي مغناطيسي، Access Pointهاي بي*سيم در سقف*ها، سيستم*هاي هشدار و سيستم*هاي تشخيص امواج راديويي آزادي نصب آن*ها را در هر مكاني آسان نموده*است. POE امكان استفاده از باتري پشتيبان را براي دستگاه*هايي كه نقش مهمي در امنيت و كنترل دسترسي در ساختمان دارند، فراهم مي*كند. زيرا با POE، تمام اين دستگاه*ها UPS متصل مي*شوند و هنگام قطع برق همچنان به كار خود ادامه مي*دهند.

استاندارد 802.3af
تحت استاندارد كنوني 802.3af ،POE جريان متعادلي را به دو جفت از چهار جفت كابل انتقالِ داده وارد مي*كند. يعني سوييچ POE جريان را به جفت*هايي كه داده*ها را انتقال مي*دهند، وارد مي*نمايد. (پين*هاي 2-1 و 6-3)بالا*ترين كلا*س تواني كه تحت استاندارد كنوني در دسترس است (Powerclass3 و 15.4Powerclass0وات را فراهم مي*كند، كه از كمينه ولتاژ (44 ولت) ضرب*در كمينه جريان (350 ميلي*آمپر) به دست مي*آيد. به دليل آن*كه طول هر قطعه كابل به حدود صد متر مي*رسد، توان تا حدود 95/12وات كاهش مي*يابد. تاكنون البته اين مقدار توان مشكل خاصي را به وجود نياورده است. اغلب تلفن*هاي VoIP كه به عنوان اولين مصرف*كننده POE شناخته مي*شوند، فقط نيروي هشت وات يا كمتر را در حالت انتظار به خود اختصاص مي*دهند. اما به هرحال دستگاه*هاي جديد نياز به انرژي بيشتري دارند و اين مسئله از اساسي*ترين موضوعات بحث در مورد فناوري POE است.

فناوري بعدي
به*تازگي IEEE گروهي را براي مطالعه روي فناوري POE plus تشكيل داده است. اين مطالعه در مورد قدم*هاي بعدي درتوسعه استاندارد 802.3af صورت مي*گيرد. اين گروه چهارده مورد را تعيين كرده*اند كه چند مورد آن عبارتند از:

- بهبود استاندارد 802.3af در قالب كنوني آن و فراهم كردن سازگاري با دستگاه*هاي قديمي و جديدتر.

- بي*نياز از معرفي امكانات امنيتي جديد براي سيستم*هاي قديمي براساس ISO/IEC60950 اين بدان معني است كه POE plus موجب اختلا*ل در كاركرد دستگاه*هاي موجود نمي*شود و با آن*ها كار مي*كند.

- ممكن است POE plus مدل*هاي عملكرد خاصي را براي سازگاري باتجهيزات موجود و همچنين ابزارهاي جديد داشته باشد. هنگامي كه استاندارد اصلي در حال توسعه بود، شامل كلا*س توان چهار مي*شد كه مخصوصاً براي ورود يك استاندارد بهبود يافته*تر و جديدتر ذخيره شده بود.

- POE Plus امكان فراهم كردن "بيشينه توان الكتريكي ممكن" روي كابل*هاي LAN موجود را دارد.



بيشينه توان الكتريكي ممكن چيست؟
تاكنون گروه مطالعه POE plus در مورد مفهوم <بيشينه توان الكتريكي ممكن> به هيچ نتيجه دقيقي نرسيده*اند. به وضوح محدوديت* دماي سطح براي كابل*هاي (cat5, 5e,6) وجود دارد. ولي نكته قابل توجه در اين بحث آن است كه محدوديت دمايي كه براي پشتيباني از POE plus بايد وجود داشته باشد، چيست؟ اين دما بايد شصت يا هفتاد درجه سانتيگراد باشد يا حتي فراتر از آن، كه تاكنون هيچ تصميمي در اين مورد گرفته نشده است.

موضوع ديگر بحث بيشينه دماي واقعي براي محيطي است كه POE Plus در آن فعاليت مي*كند. به دليل آن*كه دما در سطح كابل پراكنده مي*شود، اگر دما با بيشينه دماي روي كابل يكسان شوند، ممكن است جريان به صفر برسد. به همين دلا*يل براي اين استاندارد نياز به اتاق*هايي با سقف*هاي بلند است.

سوال بعدي اين است كه: بدترين شرايط افزايش دما براي كابل*هاي مياني چيست؟ چه نوع استانداردي براي توانايي عبور جريان كابل*ها در زير ساختار شبكه*هاي فعلي به كار بسته مي*شود؟

اين نوع سوال*ها سخت هستند. هنگامي كه رابط*هاي سيستم (كانكتورهاي هشت پين و 445 RJ ) براي قابليت عبور جريان و دما مورد مطالعه قرار مي*گيرند، مفاهيم جديدي در مورد بيشينه جريان قابل عبور از كابل مي*رسيم. البته هنوز گروه مطالعه POE Plus به هيچ نتيجه دقيقي در مورد سطح دما در محفظه عبور كابل نرسيده*اند.

پشتيباني از دستگاه*هاي قديمي و جديد
به دليل اين*كه گروه مطالعه POE Plus، گيگابيت اترنت و فراتر از آن را مدنظر دارند، نياز به استاندارد جديدي براي سازگاري پيش*رو است. ولي گروه، نياز به سازگاري دستگاه*هاي قديمي با تجهيزات جديد و امكان توان دادن به تجهيزات موجود را هم مي*خواهد.

سازگاري با تجهيزات قديمي نيازمند آن است كه بالا*ترين ولتاژ روي 56 يا 57 ولت محدود شود تا به تجهيزات آسيبي نرسد. از آن جايي كه تجهيزات براي پشتيباني از 1000/100/10 مگابيت*برثانيه طراحي شده*اند، بايد از هر چهار زوج موجود براي انتقال داده*ها استفاده نمايند يا خير. در اينجا مسئله*اي پيش مي*آيد كه آيا بايد از هر چهار زوج براي عبور جريان استفاده نمود. اغلب افراد گروه مطالعه از اين نظر حمايت مي*كنند. با اين حال اگر مسئله اين باشد، تمام سيم*هاي يك لينك اترنت به توليد گرما مي*پردازند. در اينجا باز هم به موضوع محدوديت دما مي*رسيم. مسئله اين است كه اين قبيل محدوديت*ها تا چه حد قابل تشخيص هستند.

گيگابيت اترنت نياز به تعادل دقيقي براي ارسال / دريافت سيگنال اترنت دارد. اين بدان معناست كه مشكل جديدي پيش مي*آيد و آن برقراري تعادل جريان در هر زوج است كه بايد دقيق*تر از استانداردهاي پيشين باشد.

از گيگابايت به ده گيگابايت
هدف ديگر گروه مطالعه آن است كه استاندارد POE plus 802.3af هيچ*گونه مانع و تناقضي با اترنت10Gig نداشته باشد. پيامد اين مطالعه منجر به بحث "بيشينه توان ممكن" مي*گردد. هدف گروه مطالعه*كننده آن است كه حدود توان را در حدود سي*وات براي هر پورت تنظيم كنند. اعضا حتي روي بالا* بردن توان تا صد وات نيز به بحث پرداخته*اند. غيرقابل اجرابودن بحث آخر براي همه اعضا ثابت شده*است. تصميم كلي در محدوده سي تا پنجاه وات براي هر پورت گرفته شده*است كه منجر به توليد دستگاه*هاي جديد در زمينه POE plus مي*گردد. براي مثال حتي يك لپ*تاپ متوسط نيز مي*تواند در اين محدوده توان، عملكرد خوبي داشته باشد.

معماي اصلي در بحث <حداكثر دماي ممكن> اين است كه كابل*ها چه*مقدار جريان و دمايي را مي*توانند تحمل كنند و چه استانداردي براي اندازه*گيري و مدل*بندي اين پارامتر بايد ايجاد شود؟ بديهي است كه انتقال توان از طريق اترنت در نسل بعدي شبكه*ها امكانپذير خواهدشد. هدف در ارائه استاندارد IEEE POE Plus 802.3af، اطمينان از ساختار ايمن و قابل اعتماد شبكه*سازي در ساختمان*هايي است كه از اين قابليت استفاده خواهند كرد.

دستگاه*هاي 10.100.1000BaseT براي كار با كابل*هاي زوج به*هم تابيده طراحي*شده*اند كه از كابل، سخت*افزار متصل*كننده و يك توپولوژي پيشنهادي شبيه ANSI/TIA/EIA/568B.1 تشكيل شده است.

تامين*كننده توان واسطه (PSE) اجازه تامين نيرو از خارج به داخل شبكه اترنت را مي*دهد. بنابراين داده و توان را به صورت همزمان روي كابل زوج به هم تابيده براي كارايي هر پورت فراهم مي*كند.



ترجمه: آرش مدني علمداري