Kalkulator budżetu PoE
Zsumuj moc urządzeń PoE, uwzględnij liczbę portów, straty i rezerwę oraz porównaj wynik z budżetem przełącznika.
Oblicz budżet mocy PoE
Od danych do świadomej decyzji
- Wymagania
- Narzut i rezerwa
- Wynik
- Weryfikacja sprzętu
Którą moc porównujesz: urządzenia czy portu przełącznika?
PD pobiera energię, a PSE podaje ją do kabla
Kamera, punkt dostępowy lub telefon jest urządzeniem zasilanym, czyli PD. Przełącznik albo injector dostarczający energię jest PSE. Straty na przewodach sprawiają, że moc wysłana przez PSE jest większa od mocy dostępnej na wejściu PD.
Specyfikacja urządzenia może podawać maksymalny pobór PD albo wymaganą klasę PoE. Specyfikacja przełącznika podaje zwykle łączny budżet PSE oraz limit na pojedynczym porcie. Te wartości dotyczą różnych miejsc toru i nie wolno ich mieszać bez uwzględnienia strat.
Jeśli producent urządzenia podaje 12 W pobierane na końcu kabla, pole „moc jednego urządzenia” może korzystać z 12 W, a narzut strat zwiększy wymaganie po stronie przełącznika. Jeśli dokumentacja już podaje maksymalną moc wymaganą od PSE, ustaw dodatkowe straty na zero, aby nie policzyć ich dwa razy.
Łączny budżet nie zastępuje zgodności pojedynczego portu
Przełącznik z budżetem 240 W może nadal nie uruchomić jednego urządzenia wymagającego 45 W, jeśli jego porty obsługują najwyżej Type 2. Suma watów wygląda dobrze, ale klasa i liczba zasilanych par są niewystarczające.
W drugą stronę porty mogą obsługiwać wysoką moc, a łączny zasilacz nie pozwala użyć maksimum na wszystkich jednocześnie. Cztery porty po 60 W nie oznaczają automatycznie 240 W dostępnych, jeśli budżet całego przełącznika wynosi 180 W.
Dlatego projekt przechodzi dwa testy: każdy PD musi być zgodny z typem i limitem swojego portu, a suma zapotrzebowania wszystkich aktywnych portów musi mieścić się w budżecie PSE.
Jak zebrać dane o urządzeniach do obliczenia?
Używaj maksymalnego poboru dla planowanego trybu pracy
Kamera może pobierać znacznie więcej po włączeniu promiennika podczerwieni, grzałki lub silnika PTZ niż w dzień na stole testowym. Punkt dostępowy zwiększa pobór przy aktywnych radiach, dużym ruchu albo zasilaniu urządzenia przez wyjście passthrough.
Najlepszym źródłem jest karta techniczna konkretnego modelu i wersji sprzętowej. Wartość typowa pomaga ocenić zużycie energii, ale do budżetu dostępności użyj maksymalnej dla uruchomionych funkcji.
Jeśli urządzenia mają różne moce, nie wpisuj prostej średniej bez kontroli. Policz grupy osobno — na przykład osiem kamer po 9 W i cztery PTZ po 24 W — a wyniki zsumuj. Jedno pole „liczba × moc” jest wygodne dla grupy jednorodnej.
Sprawdź również liczbę dostępnych portów i uplinków
Budżet 240 W w przełączniku 8-portowym nie zasili 12 urządzeń bez dodatkowego sprzętu, nawet jeśli suma mocy mieści się w 240 W. Porty SFP bez funkcji PoE także nie mogą być liczone jako wyjścia zasilające.
Część portów może być zajęta przez uplink, rejestrator albo inne urządzenie bez PoE. Plan powinien rozróżniać łączną liczbę portów od portów dostępnych dla PD i portów obsługujących wymagany typ.
Zostaw fizyczne porty na rozbudowę, nie tylko wolne waty. Dodatkowe 50 W nie pomaga, jeśli wszystkie gniazda są zajęte.
- model i wersja każdego PD
- maksymalny pobór przy aktywnych funkcjach
- wymagany typ lub klasa PoE
- dostępne porty zgodnego typu
- łączny budżet PSE w danych warunkach
Przykład: 12 urządzeń po 12 W i przełącznik 240 W
Moc urządzeń wynosi 144 W
Dwanaście jednakowych urządzeń po 12 W daje 12 × 12 = 144 W na poziomie bazowym. To wartość bez narzutu na przewody i bez miejsca na wzrost poboru.
Po dodaniu 10% na straty otrzymujemy 144 × 1,10 = 158,4 W. Kalkulator następnie stosuje 20% rezerwy do tej powiększonej wartości: 158,4 × 1,20 = 190,08 W.
Procenty są stosowane kolejno, więc łączny mnożnik wynosi 1,10 × 1,20 = 1,32. Nie jest to dokładnie 30%, lecz 32% ponad moc bazową, ponieważ rezerwa obejmuje także narzut strat.
Wykorzystanie budżetu to 79,2%, a wolne pozostaje 49,92 W
Wymagane 190,08 W podzielone przez 240 W daje 0,792, czyli 79,2%. Przełącznik przechodzi test sumy mocy w założonym wariancie.
Różnica 240 − 190,08 wynosi 49,92 W. Nie oznacza to jednak, że można bez sprawdzenia dodać urządzenie 49 W. Nowy PD także potrzebuje narzutu, zgodnego portu i może mieć większy pobór przy rozruchu.
Jeśli 240 W jest wartością dostępną tylko z określonym zasilaczem albo w normalnej temperaturze, projekt musi potwierdzić właśnie tę konfigurację. Niektóre urządzenia sieciowe zmniejszają budżet po awarii jednego modułu zasilającego.
| Etap | Moc |
|---|---|
| 12 × 12 W | 144,00 W |
| po 10% narzutu na straty | 158,40 W |
| po 20% rezerwy | 190,08 W |
| wykorzystanie 240 W | 79,2% |
| pozostały budżet | 49,92 W |
Jak typy PoE ograniczają moc na porcie?
Moc PSE jest większa od mocy gwarantowanej urządzeniu
W rodzinie IEEE PoE Type 1 źródło może podawać do 15,4 W, a po uwzględnieniu przewodu urządzeniu pozostaje około 13 W. Type 2 to odpowiednio 30 W po stronie PSE i 25,5 W po stronie PD.
Type 3 wykorzystujący cztery pary dochodzi do 60 W przy PSE i około 51 W przy PD. Type 4 dochodzi do 90 W po stronie źródła oraz około 71,3 W dostępnych dla urządzenia.
Wartości graniczne pokazują, dlaczego 60-watowy port nie oznacza 60 W użytecznych na końcu najdłuższego dozwolonego kanału. Dokumentacja PD podaje typ, klasę albo wymagane minimum i to ona rozstrzyga zgodność.
| Typ | Maks. PSE | Maks. dostępne PD |
|---|---|---|
| Type 1 | 15,4 W | około 13 W |
| Type 2 | 30 W | 25,5 W |
| Type 3, 4 pary | 60 W | 51 W |
| Type 4 | 90 W | 71,3 W |
Klasa, negocjacja i polityka przydziału wpływają na uruchomienie
PSE wykrywa zgodne urządzenie i ustala klasę mocy przez klasyfikację sprzętową lub komunikację. Przełącznik może rezerwować moc według klasy, ustawionego limitu albo wartości uzgodnionej przez LLDP.
Jeśli rezerwacja opiera się na klasie wyższej niż rzeczywisty pobór, suma przydziałów może wyczerpać budżet wcześniej niż suma pomiarów. Z kolei statyczny limit ustawiony zbyt nisko może odcinać urządzenie podczas szczytu.
Sprawdź w interfejsie przełącznika osobno moc pobieraną, moc przydzieloną, klasę i priorytet portu. Te pola nie zawsze oznaczają to samo.
Co jeszcze może wyłączyć urządzenia mimo poprawnej sumy?
Długi przewód, jakość kabla i temperatura zwiększają straty
Rezystancja przewodników powoduje spadek napięcia i wydzielanie ciepła. Dłuższy kanał, cieńszy przewodnik, słabe złącze lub większa temperatura mogą pogorszyć warunki względem krótkiego przewodu testowego.
W wiązce wielu kabli zasilanych PoE temperatura może rosnąć. Projekt okablowania musi uwzględniać kategorię, przekrój, liczbę aktywnych obwodów, sposób ułożenia i zalecenia producenta systemu kablowego.
Patchcordy z miedziowanym aluminium, uszkodzone pary albo błędne zakończenia nie są problemem, który rozwiąże większy budżet zasilacza. Tor powinien spełniać wymagania transmisji i zasilania.
Rozruch i funkcje sezonowe tworzą szczyty poboru
Urządzenie może przez krótki czas pobierać więcej podczas startu. Kilkanaście kamer uruchomionych jednocześnie po powrocie zasilania tworzy inny scenariusz niż dokładanie ich pojedynczo na stole.
Grzałka, oświetlacz IR, wentylator, silnik PTZ i radio nadające z pełną mocą mogą włączyć się dopiero w określonych warunkach. Test dzienny nie obejmuje automatycznie zimnej nocy.
Rezerwa pomaga przy nieznanych szczytach i rozbudowie, ale nie zastępuje specyfikacji. Dla urządzeń krytycznych przetestuj wspólny start, przejście dzień–noc i najgorszy tryb funkcjonalny.
Redundancja zasilania powinna przejść scenariusz awarii
Dwa zasilacze mogą pracować w trybie sumowania mocy albo redundancji. W redundancji po awarii jednego modułu pozostały musi sam utrzymać obciążenie, więc użyteczny budżet jest mniejszy niż suma tabliczek obu zasilaczy.
UPS musi zasilić nie tylko waty oddawane do PD, lecz cały przełącznik wraz ze stratami zasilacza, portami sieciowymi, wentylatorami i uplinkami. Czas podtrzymania oblicza się na podstawie poboru z sieci AC, nie samego budżetu PoE.
Priorytety portów pozwalają zachować kluczowe kamery lub punkty dostępowe, gdy mocy zabraknie. Ich konfigurację trzeba sprawdzić w praktyce, ponieważ domyślna kolejność odłączania może nie odpowiadać znaczeniu urządzeń.
- test każdego portu przy maksymalnym trybie PD
- wspólny start po zaniku zasilania
- sprawdzenie budżetu w wysokiej temperaturze
- awaria jednego zasilacza i działanie priorytetów
- pomiar poboru AC do doboru UPS
Najczęstsze pytania
Czy budżet 240 W oznacza 240 W na każdym porcie?
Nie. To zwykle suma dla wszystkich portów. Każdy port ma dodatkowo własny limit wynikający z typu, klasy i konstrukcji przełącznika.
Dlaczego trzeba rozróżnić moc PSE i PD?
Część mocy traci się w kablu. PSE wysyła więcej, niż urządzenie może wykorzystać na końcu kanału, dlatego wartości graniczne standardu są różne.
Czy wolne 50 W pozwala dodać urządzenie 50 W?
Niekoniecznie. Nowe urządzenie także wymaga strat i rezerwy, zgodnego portu oraz odpowiedniego typu PoE. Trzeba przeliczyć cały wariant.
Czy wpisywać pobór typowy czy maksymalny?
Do planu dostępności użyj maksymalnego poboru dla funkcji, które mogą działać jednocześnie. Typowy pobór służy raczej do szacowania energii.
Co zrobić, gdy urządzenia mają różne moce?
Policz każdą jednorodną grupę osobno i zsumuj wyniki albo wykonaj szczegółowy bilans portów. Średnia może ukryć urządzenie przekraczające limit portu.
Czy pasywne PoE jest tym samym co IEEE PoE?
Nie. Pasywne rozwiązania mogą podawać napięcie bez standardowego wykrywania i negocjacji. Zgodność napięcia, polaryzacji i urządzeń trzeba potwierdzić osobno.
Źródła i dalsza lektura
- IEEE Standards Association. (n.d.). IEEE 802.3 Ethernet Working Group.
- Ethernet Alliance. (n.d.). Power over Ethernet resources.