Il Power over Ethernet (PoE) è una tecnologia che consente a un singolo cavo Ethernet di trasmettere simultaneamente sia dati che alimentazione. Con il PoE, dispositivi come Access Point Wireless (WAP), telecamere IP e telefoni VoIP non necessitano più di linee di alimentazione separate, semplificando i requisiti di cablaggio. Con l'ascesa dell'era IoT, le applicazioni PoE si sono ampliate dai primi telefoni IP a una varietà di prodotti, tra cui altoparlanti IP, display IP, PC industriali, illuminazione intelligente, sensori IoT e molto altro. Il PoE è oggi ampiamente utilizzato in case intelligenti, sanità, automazione industriale e infrastrutture urbane.

Come il PoE semplifica la distribuzione dei dispositivi moderni

La tecnologia PoE, trasmettendo alimentazione e dati attraverso un unico cavo, offre diversi vantaggi nella distribuzione dei dispositivi moderni:

• Access Point Wireless (WAP): elimina la necessità di fonti di alimentazione separate, semplificando l'installazione delle reti wireless.
• Telecamere IP: consente un'installazione più flessibile dei sistemi di sorveglianza, specialmente in aree dove è difficile installare prese elettriche.
• Telefoni VoIP: trasmettono sia alimentazione che dati attraverso un unico cavo, riducendo l'ingombro dei cavi e abbassando i costi di installazione.
• Illuminazione intelligente a LED: fornisce alimentazione e controllo di rete tramite Ethernet, consentendo la realizzazione di sistemi di illuminazione intelligenti ed efficienti.

Vantaggi del PoE

1. Risparmio sui costi: PoE elimina la necessità di linee di alimentazione separate, riducendo i costi di installazione e manutenzione, specialmente nei progetti di ristrutturazione.
2. Flessibilità: i dispositivi possono essere installati in luoghi privi di prese di corrente, offrendo maggiore libertà nella distribuzione.
3. Sicurezza: PoE fornisce alimentazione a bassa tensione e include meccanismi di protezione contro i cortocircuiti, garantendo la sicurezza delle apparecchiature.
4. Scalabilità: PoE si integra facilmente con le reti esistenti, supporta la gestione remota e migliora la flessibilità e l'efficienza del sistema.

Tendenze di mercato del PoE

Con la crescente domanda di dispositivi IoT e edifici intelligenti, il mercato globale del PoE è in rapida espansione. I report indicano che la richiesta di dispositivi PoE in vari settori continua ad aumentare, con un notevole potenziale di crescita previsto per il futuro.

Standard e specifiche principali del PoE

La tecnologia PoE è regolata da diversi standard IEEE. I principali sono:

• IEEE 802.3af (PoE): fornisce fino a 15,4 W di potenza per dispositivo, con circa 12,95 W effettivamente disponibili.
• IEEE 802.3at (PoE+): fornisce fino a 25,5 W di potenza.
• IEEE 802.3bt (PoE++): fornisce fino a 60 W o 100 W di potenza, adatto per dispositivi ad alto consumo.

Standard PoE

Classificazione PoE

Estratto da MITS Component & System Corp

Meccanismo di rilevamento del PoE

Prima di fornire alimentazione, i sistemi PoE seguono un processo di rilevamento in tre fasi:

1. Rilevamento: l'apparecchiatura di alimentazione (PSE) verifica se il dispositivo alimentato (PD) è compatibile con il PoE, evitando di fornire energia a dispositivi non PoE.
2. Classificazione: il sistema regola l'alimentazione in base ai requisiti energetici del dispositivo.
3. Mantenimento della firma di alimentazione: l'erogazione di corrente viene continuamente monitorata e il sistema interrompe l'alimentazione in caso di anomalie, proteggendo le apparecchiature.

Architettura PoE

Dispositivi di alimentazione PoE (PSE) e dispositivi alimentati (PD)

Dispositivi di alimentazione (PSE):

I cavi Ethernet non trasportano naturalmente energia, quindi la funzione principale dei PSE è quella di iniettare alimentazione nel cavo. I dispositivi PSE conformi agli standard IEEE includono anche capacità di rilevamento PoE per garantire un funzionamento sicuro delle apparecchiature di rete. I dispositivi PSE si dividono in due categorie:

1. Dispositivi Mid-span: includono iniettori PoE e adattatori PoE, solitamente dispositivi a porta singola.
2. Dispositivi End-span: includono switch PoE, che sono generalmente dispositivi multi-porta che integrano sia lo switching Ethernet che la fornitura di energia PoE.

Dispositivi alimentati (PD):

I dispositivi con interfaccia RJ45 standard non possono ricevere direttamente alimentazione tramite cavo Ethernet. Se vengono utilizzati dispositivi non conformi agli standard IEEE, potrebbero non avere meccanismi di rilevamento, con il rischio di danneggiare le apparecchiature. I dispositivi PD possono connettersi al PoE in due modi principali:

1. Funzionalità PoE integrata: dispositivi come telecamere IP, macchine POS, PC industriali e altoparlanti IP possono integrare moduli PoE per trasmettere alimentazione e dati tramite Ethernet. Se il dispositivo ha una funzionalità PoE PD integrata, può ricevere alimentazione direttamente tramite l'interfaccia RJ45. Tuttavia, è importante garantire che il PSE fornisca energia sufficiente.
2. Splitter PoE esterno: se il dispositivo non dispone di funzionalità PoE integrate, si può utilizzare uno splitter PoE esterno. Questo separa l'alimentazione dai dati nel cavo Ethernet, fornendo energia in corrente continua al dispositivo mentre il cavo Ethernet continua a trasmettere i dati.

Conclusione

La tecnologia PoE semplifica la distribuzione dei dispositivi trasmettendo sia alimentazione che dati attraverso un unico cavo. Con il continuo sviluppo delle tecnologie intelligenti, il PoE diventerà sempre più essenziale nelle applicazioni di rete e IoT.