เล่าเรื่องระบบจ่ายไฟผ่านสาย LAN (PoE) แบบเข้าใจง่าย

2901

ระบบจ่ายไฟฟ้าผ่านสาย LAN หรือ Power Over Ethernet มีออกแบบเป็น Standard มาหลายปีแล้ว บ้านเราก็ใช้งานกันเยอะแยะ แต่อาจจะมีหลายคนงงว่าทำไมมันมีสารพัดชื่อเรียกเลย ผมเลยสรุป PoE ออกมาให้เห็นเป็นรูปแบบง่ายๆแบบนี้ครับ

PoE คืออะไร?

มาตรฐานการจ่ายไฟฟ้าผ่านสาย LAN … โดยที่มีอุปกรณ์สำหรับจ่ายไฟ (ส่วนใหญ่จะเป็น Network Switch) และ อุปกรณ์รับไฟที่ปลายทาง เช่น Access Point , IP Phone , IP Camera , FingerScan และอื่นๆอีกมากมาย

ทำไมอุปกรณ์ Network ต้องใช้ PoE ด้วยล่ะ?

  • ประหยัดเวลาและงบประมาณในการติดตั้งอุปกรณ์ เวลาเราติดตั้งอุปกรณ์บางอย่าง เช่น Access Point หรือ กล้องวงจรปิด คือ นอกจากคุณเดินสาย LAN ไปเชื่อม Network มันแล้ว การเดินสายไฟไปเพิ่มอีกเส้น ก็หมายถึงงานที่เพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น ถ้าจ่ายไฟผ่านสาย LAN ได้เพื่อให้อุปกรณ์ปลายทางทำงานได้เลย ย่อมสะดวกและประหยัดเวลากว่า
  • ดูแลระบบไฟฟ้าจากส่วนกลางที่เดียวพอ เพราะเรามีโอกาสที่จะเจอ ไฟตก หรือไฟกระชากใส่อุปกรณ์ที่เราใช้งานได้ ดังนั้นการดูแลระบบไฟฟ้า ไม่ให้มีไฟกระชาก (ติด Surge Protection) หรือไฟตก (ใส่ UPS เสริมเพื่อดันไฟขึ้น) จะช่วยให้อุปกรณ์เราไม่เสียหายได้ แต่จะให้มี UPS ทุกๆ Access Point หรือกล้องทุกตัว มันคงจะประสาทน่าดู ดังนั้น ถ้าเราทำไฟฟ้าที่ส่วนกลางให้ดี แล้วจ่ายไฟผ่าน Network Switch ไปถึงอุปกรณ์ปลายทางได้ ก็ดูแลแค่ตรงนั้นพอครับ
  • สามารถ Reboot อุปกรณ์จากฝั่ง Network Switch ได้ โดยที่ไม่ต้องปีนขึ้นไปจัดการกับอุปกรณ์ ถ้าจะให้ปีนเสาไฟขึ้นไป Reboot กล้องทุกครั้งที่กล้อง Hang จะเอาไหมล่ะครับ แต่ด้วยระบบ PoE ผมสามารถสั่งจาก Network Switch หรือ ถอดสาย LAN จากต้นทางเอาก็ได้ครับ แค่นี้ก็ reboot แล้ว

ระบบการจ่ายไฟผ่าน PoE มีกี่แบบ

มี 2 แบบครับ คือ Active กับ Passive

  • แบบ Passive จะจ่ายไฟใส่ทันที ที่เสียบสายเข้าไป ถ้าอุปกรณ์ปลายทาง ไม่รองรับการจ่ายไฟ ก็อาจจะเสียหายได้ครับ
  • แบบ Active จะมีการจ่ายไฟอ่อนๆประมาณ 5v เข้าไปยังอุปกรณ์ปลายทางก่อน ถ้าอุปกรณ์ปลายทางตอบกลับมา ก็ค่อยจ่ายไฟตามมาตรฐานจริงๆ ที่ Network Switch มันจ่ายไฟได้เข้าไปได้ครับ

เราสามารถต่อ PoE ได้แบบไหนบ้าง

ภาพแรกคือท่าปกติ ตัว Network Switch รองรับ PoE ส่ง Data + Power ไปยัง อุปกรณ์ปลายทางที่รองรับ PoE ก็เสียบสายตรงๆ อุปกรณ์ก็จะทำงานขึ้นมาตามปกตินะครับ

ภาพที่ 2 ก็คือ เรามี Network Switch ที่ไม่มีระบบ PoE เลยใช้อุปกรณ์ที่ชื่อ PoE Injector มารับไฟจากปลั๊กไฟ และรับ Data จาก Network Switch แล้วรวมสองอย่างเข้าด้วยกัน ไปยังอุปกรณ์ปลายทางที่รองรับ PoE ครับ (บ้านเราใช้ท่านี้กันเยอะครับ)

ภาพที่ 3 ก็คือตัว Switch เป็น PoE Switch ส่ง Data + Power แต่อุปกรณ์ปลายทาง ไม่รองรับการใช้งาน PoE เลยต้องใช้อุปกรณ์ PoE Splitter แยก Data กับ Power ออกจากกัน แล้วเสียบเข้ากับอุปกรณ์ปลายทางครับ

ภาพที่ 4 นี่ก็พิศดารสุดๆเลยล่ะ คือทั้งอุปกรณ์ต้นทาง และ อุปกรณ์ปลายทาง ไม่มี PoE เลยทั้งคู่ ฝั่งต้นทาง ใช้ PoE Injector ในการรวม Data กับ Power เข้าด้วยกัน พอถึงปลายทาง ก็ใช้ PoE Splitter แยก Power กับ Data ออกจากกัน แล้วก็จิ้มสายใส่อุปกรณ์

ภาพที่คุ้นเคยที่สุด ก็คือ ภาพที่ 1 กับ 2 แหละครับ แบบ 3,4 นี่ผมไม่ค่อยเห็นแล้ว

มาตรฐานของ PoE มีอะไรบ้าง

ปัจจุบันมาตรฐานของ PoE มีอยู่ 3 Standard นั่นก็คือ

IEEE802.3af หรือเรียกอีกอย่างว่า PoE เฉยๆ จะมีกำลังไฟต่อ Port ไม่เกิน 15.4 Watts และแรงดันไฟฟ้าไม้เกิน 48V

IEEE802.3at หรือเรียกอีกอย่างว่า PoE+ จะมีกำลังไฟต่อ Port ไม่เกิน 30Watt และแรงดันไฟฟ้าไม้เกิน 57V

IEEE802.3bt หรือที่มีอีกชื่อว่า PoE++ มีหลาย Class ด้วยกันครับ แต่หลักๆก็จ่ายกำลังไฟต่อ Port 60 – 95 Watts และ แรงดันไฟฟ้า ไม่เกิน 57V เช่นเดียวกัน

การดู Spec อุปกรณ์ Switch PoE

สิ่งที่จะต้องดูก็คือ

  1. Switch ตัวนี้รองรับ Standard อะไรบ้าง เช่น PoE,PoE+,PoE++
  2. Switch ตัวนี้ จ่ายไฟกี่ Port เพราะมันมีนะครับ Switch PoE 24 Port แต่จ่ายไฟแค่ 16 Port อะไรแบบนี้
  3. Switch ตัวนี้ มี Power Budget เท่าไหร่ ตอนนี้ เช่น Aruba 1930 InstantOn Series ตัวนี้ แบบ 24 Port จะจ่ายไฟได้ 195 Watts และแบบ 48 Port จะจ่ายไฟได้ 370 Watts (ตรงนี้ แล้วแต่รุ่น แล้วแต่ยี่ห้อเลยครับ ต้องศึกษาเรื่อง Power Budget ดีๆนะครับ เพราะถ้าเกิดอุปกรณ์ปลายทางกินไฟมาก ก็จะทำให้จำนวน Port ที่เราใช้งานได้น้อยลงไปอีก)

ส่วนอุปกรณ์ปลายทาง ก็ต้องดูว่า มันรับไฟแบบ Active PoE หรือ Passive PoE ครับ เพราะเราเอามันมาใช้ข้ามระบบไม่ได้นะครับ แต่ก็มีอุปกรณ์บางยี่ห้อ ที่สามารถจ่ายไฟได้ 2 ระบบ คือจ่ายไฟแบบ Active หรือ Passive ก็ได้ แบบนี้ปลายทางเป็นอะไรก็ได้ แต่ถ้า Switch PoE เป็น Active แล้วปลายทางเป็น Passive เสียบไปก็บูทไม่ขึ้นนะครับ และกลับกัน ถ้า Switch จ่ายไฟแบบ Passive แล้วอุปกรณ์ปลายทางเป็น Active เสียบแล้วก็ไม่ขึ้นเหมือนกัน

เกร็ดความรู้ในการใช้งาน PoE

  • อุปกรณ์จ่ายไฟ PoE ที่ Standard ใหญ่กว่า จะรองรับรุ่นที่เล็กกว่าโดยอัตโนมัติ เช่น Switch ที่จ่ายไฟมาตรฐาน PoE+ จะเอาอุปกรณ์ปลายทางแบบ PoE+ หรือ PoE เฉยๆ ก็สามารถทำงานได้
  • Network Switch ที่จ่ายไฟได้ นอกจากดูที่ Standard ที่มันจ่ายไฟได้แล้ว ต้องดูสิ่งที่เรียกว่า Power Budget ด้วย เช่น Switch PoE 8 Port จ่ายไฟได้ 60watt แปลว่า ถ้าเอาอุปกรณ์ PoE เฉยๆมาเสียบ จะใช้งานได้ 4 ตัว แต่ถ้าเอา PoE+ มาเสียบอาจจะเหลือ 2 ตัว
  • อุปกรณ์บางตัว ตอนใช้งานกินไฟไม่เท่ากัน เช่น กล้อง CCTV ตอนเวลาปกติ อาจจะกินไฟแค่ 5-10 Watt แต่พอเปิด Infrared ที่ใช้ตอนกลางคืนอาจจะกินไฟเพิ่มมากกว่าเดิม แล้วทำให้เราประเมิน Power Budget ตอนซื้ออุปกรณ์ผิด ผลก็คือ กล้องจะติดๆดับๆ ตอนกลางคืน เพราะไฟไม่พอ
  • อุปกรณ์แบบ PoE++ สามารถจ่ายไฟได้ 2 Step เช่น จ่ายไฟไปบูท PoE Switch แล้วมีไฟให้ PoE Switch ตัวนั้น ไปจ่ายไฟให้ กล้องอีกที โดยที่ Switch ตัวที่สองไม่ต้องเสียบไฟเพิ่มเลย
  • ระบบ PoE จำเป็นที่จะต้องใช้ สาย LAN และ หัว LAN ที่ได้มาตรฐาน สายห่วยๆบางรุ่น นำไฟฟ้าไม่ได้ ต่อให้จ่ายไฟไปได้ แต่ปลายทางไฟก็ไม่ถึง ทำให้อุปกรณ์ปลายทางติดๆดับ เหมือนกัน

อุปกรณ์ Network ปลายทางหลายชิ้น พยายามเปลี่ยนตัวเองมาใช้ระบบ PoE มากขึ้น แนะนำให้ศึกษาเรื่องนี้เยอะๆ จะทำให้เราสะดวกในการทำระบบมากเลยครับ