อุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำเป็นสำหรับระบบที่ต้องใช้งาน PoE(Power Over Ethernet) มีอะไรบ้าง?

Mr.bismon 01/11/2023

อุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำเป็นสำหรับระบบที่ต้องใช้งาน PoE (Power Over Ethernet) มีอะไรบ้าง?

PoE (Power Over Ethernet) คือ การจ่ายกระแสไฟฟ้าไปกับสายสัญญาณระบบเครือข่ายในเส้นเดียวกัน สายสัญญาณส่วนใหญ่จะเป็นสายแลน หรือ สาย UTP/STP/FTP cable ชนิด Cat5e, Cat.6, Cat6A, Cat.7 และ Cat8 เป็นต้น ซึ่งเป็นสายเคเบิลที่ผลิตจากทองแดง ตีเกลียวกัน เพื่อให้การส่งสัญญาณได้ดีในความถี่ที่แม่นยำ ไปถึงอุปกรณ์ปลายทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภท PD (Power Device) ที่รองรับการส่งสัญญาณแบบ PoE ในตัวอุปกรณ์นั้นๆ หรือมีช่องเสียบสายชนิด PoE ติดมากับอุปกรณ์ เช่น อุปุกรณ์ IT ต่างๆ IP Camera, WiFi, Access control, POS terminal เป็นต้น

ดังนั้นการที่เราจะต่อพ่วงอุปกรณ์เข้ากับระบบต่างๆที่รองรับการการใช้งาน PoE นั้นเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าไปกับสายเคเบิลในเส้นเดียวกัน จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรู้ว่า อุปกรณ์ที่จะสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ ที่รองรับการส่งสัญญาณแบบPoE แบบ PD(Powered Device) มีอะไรบ้าง เพราะอาจเจอปัญหาภายหลัง หลังจากการติดตั้งไปแล้ว เมื่อไม่ได้หาอุปกรณ์มารองรับระบบนั้นๆ ให้ดีตอนออกแบบระบบ โดยมีรายการอุปกรณ์ที่นิยมนำมาติดตั้งกับระบบที่รองรับการส่งสัญญาณแบบ PoE ที่จำเป็นมีดังนี้

What is PoE technology?

การส่งสัญญาณแบบ PoE (Power Over Ethernet) แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ

โดยชนิดแรกเรียกว่า Power Sourcing Equipment (PSE) และชนิดที่สอง Powered Device (PD)

1. Power Sourcing Equipment (PSE): คืออุปกรณ์ประเภทแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าหรือแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเพื่อรองรับการจ่ายกระแสไฟฟ้าชนิด DC ไปพร้อมกับการส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิลระบบเครือข่าย Ethernet network ในเส้นเดียวกันซึ่งกระแสไฟฟ้าของการส่งแบบ PoE จะมีมาตรฐานสากลคือ IEEE802.3af(15.4w), IEEE802.3at(25.4w), IEEE802.3bt(60w) เป็นต้น โดยอุปกรณ์ประเภทนี้จะรวมอุปกรณ์ชนิด Ethernet network switches, routers, hubs ที่สามารถรองรับการส่งสัญญาณแบบ PoE ตามมาตรฐานต่างๆ ดังที่ได้กล่าวมาข้างต้น.

2. Powered Device (PD): คืออุปกรณ์ไอทีชนิดต่างๆ ที่รองรับฟังก์ชั่นการใช้งานช่องต่อ PoE โดยอุปกรณ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่จะมีการระบุชนิดการรองรับกระแสไฟฟ้าแบบ PoE ว่าต้องการกี่ วัตต์(Watt) หรือตรงตามมาตรฐานแบบไหน เช่น IEEE802.3at ที่รองรับกระแสไฟฟ้า 15.4 วัตต์ ก็เพียงพอต่อหนึ่งอุปกรณ์ โดยอุปกรณ์ประเภทนี้ ได้แก่ IP cameras, Access point, PoS, PoE speakers และ PoE LED เป็นต้น

ตารางการแสดงค่ามาตรฐานของอุปกรณ์แบบ PoE ตามมาตรฐานดังนี้ IEEE 802.3af, IEEE 802.3at และ IEEE 802.3bt

Power Level ranges from Class 1 to Class 8 across IEEE 802.3af to IEEE 802.3bt standards

อุปกรณ์ประเภท Power Sourcing Equipment (PSE) แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าตามมาตรฐานIEEE802.3x ชนิด PoE มีดังนี้

1. Ethernet Network Switch Commercial PoE ชนิดติดตั้งภายในอาคาร เป็นอุปกรณ์ประเภทที่รองรับการส่งสัญญาณในระบบเครือข่ายแลนเน็ทเวิร์ค speed 10/100/1000Mbps พร้อมกับการส่งกระแสไฟฟ้าไปในเส้นเดียวกันชนิด PoE ที่เรียกว่า Network Switch โดยในรูปด้านบนจะเป็นอุปกรณ์ที่มีช่องต่อพ่วงชนิด RJ45 ตั้งแต่ 4, 8, 16, 24, และ 48 ช่อง ให้คุณสามารถเลือกติดตั้งได้ตามความเหมาะสมกับระบบนั้นๆ เป็นสำคัญ ซึ่งคุณภาพของการส่งสัญญาณนั้นๆก็จะขึ้นอยู่กับยี่ห้อต่างๆ ที่มีจำหน่ายอยู่ในตลาด

2. Ethernet network switch PoE Industrial grad ชนิดติดตั้งภายนอกอาคาร หรือ Outdoor type ที่สามารถทนต่อความร้อนสูง, กันฝุ่น, กันสะเทือนและป้องกันระบบไฟฟ้าเกินได้ดีในตัวเอง (Surge) ซึ่งอุปกรณ์ประเภทนี้จะเหมาะกับระบบที่ต้องการความทนต่อสภาวะอากาศและสภาพแวดล้อมภายนอกโดยเฉพาะ เช่น ระบบ PLC, Scada, Solar power, IP camera และระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นต้น โดยมีช่องต่อพ่วงชนิด RJ45 ที่รองรับการจ่ายไฟตามมาตรฐาน PoE ได้หลากหลาย ตั้งแต่ 1,2,4,8 และ 16 ช่อง ทั้งนี้อุปกรณ์ประเภทนี้ จะต้องมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้ตัวอุปกรณ์ต่างหาก โดยใช้ Power supply ชนิด ไฟ AC to DC โดยมีกำลังไฟฟ้า ตั้งแต่ 48-58VDC เพื่อสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ PD PoE ได้ เช่น Access point หรือ กล้อง IP camera เป็นต้น

3. PoE Media converter ชนิดติดตั้งได้ทั้งภายในอาคารและภายนอกอาคาร ขนาดเล็ก ประหยัดพื้นที่ ติดตั้งง่าย ไม่ต้องตั้งค่าใดๆ พร้อมทั้งสามารถรองรับการใช้งานกับสายสัญญาณไฟเบอร์ออฟติกได้หลากหลาย ทั้งชนิด Single-mode และ Multi-mode ได้ทุกระยะความยาวแบบไกล ได้สะดวก ทั้งยังสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าแบบ PoE ได้ตามมาตรฐาน IEEE802.3af(15.4W) และ IEEE802.3at(25.4W) ในพอร์ตเดียวกัน เพราะมี Power supply มาพร้อมกับตัว PoE media converter fiber optic จึงสะดวกและประหยัดงบประมาณได้มากและเป็นทางเลือกให้กับผู้ออกแบบระบบอีกด้วย

4. PoE Splitter คือ ตัวรับกระแสไฟฟ้า DC มาตรฐาน PoE(15.4W/25.4W) หรือ Input แหล่งจ่ายไฟชนิดอื่นที่รองรองรับได้ตั้งแต่ 44-57VDC แปลงออกอีกด้านให้เป็นพอร์ต RJ45(Data) และ พอร์ตเต้ารับตัวเมียสำหรับจ่ายไฟชนิด DC มาตรฐาน PoE เพื่อให้สามารถต่อใช้งานได้กับอุปกรณ์ไอทีชนิด Access point, IP camera และอื่นๆ ที่รองรับมาตรฐาน PoE เป็นต้น โดย PoE Splitter ที่นิยมจะแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ

แบบมีสายเคเบิลแยกออกสองข้างฝั่ง Output โดยข้างหนึ่งรองรับ RJ45 data, ส่วนอีกข้างรองรับการต่อกระแสไฟฟ้า DC, ส่วนด้าน Input จะเป็นเต้ารับตัวเมีย RJ45 ที่รองรับ PoE กระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟชนิด Network switch hub เป็นต้น
แบบไม่มีสายเคเบิล ฝั่ง Output จะมีพอร์ต RJ45+พอร์ตต่อกระแสไฟฟ้าเข้ากับอุปกรณ์ไอทีที่รองรับเทคโนโลยี PoE เพื่อจะดวกในการติดตั้ง

โดยการติดตั้งและต่อใช้งาน ส่วนใหญ่จะต่อจากแหล่งจ่ายไฟชนิด PSE (Power Sourcing Equipment) เช่น Network switch hub หรือ PoE Media converter เป็นต้น โดยกระแสไฟฟ้า DC จากแหล่งจ่ายไฟฟ้านั้น จะถูกส่งออกไปตามสายแลนเคเบิลหรือ UTP cable พร้อมกับสัญญาณระบบเครือข่ายเน็ทเวอร์ โดยจะไปต่อเข้ากับ PoE Splitter เพื่อแยกสัญญาณ Ethernet network และกระแสไฟฟ้าออกจากกัน เพื่อสะดวกในการติดตั้งกับอุปกรณ์ไอที

หรือบางกรณีตัว PoE Splitter ก็สามารถรับสัญญาณที่ต่อมาจากอุปกรณ์ PoE Injector ได้เช่นกัน

สรุปว่าตัวอุปกรณ์ประเภท PoE splitter เข้ามาช่วยแก้ปัญหาในกรณีที่ อุปกรณ์ไอที ที่ไม่มี พอร์ต PoE ผลิตมาจากโรงงานผลิต จึงนำตัวอุปกรณ์ชนิด PoE Splitter มาช่วยให้สามารถใช้งานได้ในระบบเทคโนโลยี PoE(Power Over Ethernet)

5. PoE Extender คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้สามารถใช้งานระบบการเชื่อมต่อแบบ PoE ของอุปกรณ์ไอทีให้ได้ไกลขึ้น โดยความเร็วไม่ลดลง พร้อมเพิ่มระยะทางให้มากกว่าเดิมเกิน 100 เมตร แต่ได้มาตรฐานสากลในการใช้งานอุปกรณ์ไอที PoE(Power Over Ethernet) ในการส่งสัญญาณระบบเครือข่ายความเร็ว 10/100/1000Mbps ไปพร้อมกับกระแสไฟฟ้าแบบ DC ในสายเคเบิลเส้นเดียวกัน ที่สามารถช่วยให้อุปกรณ์ไอที สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องติดตั้งสายไฟฟ้าเพิ่มเติม โดยสามารถใช้สายแลน หรือสาย UTP cable ได้ทุกชนิดตามงบประมาณที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดังภาพประกอบด้านล่างคือแผนภาพการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไอทีที่รองรับการใช้งานแบบ PoE แต่อุปกรณ์มีระยะทางที่ไกลเกิน 100 เมตร เกินกว่ามาตรฐานการส่งสัญญาณจะสามารถใช้งานได้ จึงนำตัว PoE Extender หรือตัวเพิ่มกระแสไฟฟ้า+สัญญาณ Ethernet network เข้ามาเชื่อมต่อตรงกลาง เพื่อให้เพิ่มระยะทางให้ไกลขึ้น อีก 100 เมตร รวมเป็น 200 เมตร โดยไม่จำเป็นจะต้องต่อสายไฟฟ้า เพิ่มให้กับตัว PoE Extender แต่อย่างใด

6. PoE Injector คืออุปกรณ์ที่ช่วยจ่ายกระแสไฟฟ้าแบบ DC ตามมาตรฐานเทคโนโลยี PoE ให้กับอุปกรณ์ไอทีต่างๆ เช่น กล้อง IP camera, Access point, PoS และอื่นๆ ให้สามารถใช้งานได้ เพราะอุปกรณ์ไอทีมีช่องต่อพอร์ตแบบ PoE (RJ45)แต่อุปกรณ์ในระบบเครือข่ายเน็ทเวิร์คเก่าไม่มี เช่น Network Switch hub ไม่รองรับ PoE(RJ45 จึงจำเป็นจะต้องจัดหาอุปกรณ์ PoE Injector เข้ามาช่วยแก้ปัญหา โดยอุปกรณ์ PoE injector จะมี Power adapter ต่อใช้งานเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับตัว PoE Injector และจะมีความเร็วให้เราเลือกได้ 2 แบบคือ 10/100M และ 10/100/1000M เป็นต้น ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เราเลือกใช้งานอยู่ว่ารองรับความเร็วแบบไหน เพื่อที่จะเลือกให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ของคุณ

7. PoE Surge Protection คือ อุปกรณ์ที่ช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ไอทีต่างๆ เสียหายที่เกิดจาก ฟ้าผ่า, กระแสไฟฟ้าเกิน เป็นต้น โดยอุปกรณ์ประเภทนี้จะมีให้เลือกได้ตามความเร็วของอุปกรณ์ไอที ที่เราจะนำไปต่อพ่วงด้วย เช่น 10/100M หรือ 10/100/1000M (Gigabit) โดยการติดตั้งหรือเชื่อมต่อเข้ากับระบบนั้นๆ เพียงเรานำอุปกรณ์ PoE Surge protection ไปต่อคล่อมก่อนที่จะต่อสายสัญญาณ PoE เข้ากับอุปกรณ์ไอทีใดๆ เพราะถ้าเกิดกระแสไฟฟ้าเกินวิ่งเข้ามาก็จะผ่านตัว PoE Surge protection ก่อนจึงไม่ทำให้อุปกรณ์ของคุณนั้นเสียหายได้ ดังภาพประกอบ ด้านล่างในการต่อใช้งานตาม Diagram

ภาพการวิ่งของกระแสไฟฟ้าที่เกินแล้วลงกราวด์ (Ground) ไป โดยจะไม่ทำให้กระแสไฟฟ้าวิ่งทะลุ ข้ามไปที่ตัวอุปกรณ์ได้ จึงเป็นการป้องกันที่ดี

Note: จำเป็นจะต้องต่อสายกราวด์และตอกแท่งกราวด์ที่พื้นดินด้วยเสมอ เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์เมื่อเกิดปัญหากระแสไฟฟ้าวิ่งเกินหรือฟ้าผ่า

ภาพด้านบนแสดงการเชื่อมต่อระบบ กล้องวงจรปิดชนิดเครือข่าย IP camera แบบรองรับ PoE พอร์ตและระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ network switch ความเร็ว 10GB

ภาพแสดงการเชื่อมต่อระบบแบบภายนอกอาคาร ของอุปกรณ์ PoE ทั้งชนิดกล้องวงจรปิด IP Camera และ Access point

ภาพแสดงการติดตั้งตัวป้องกัน PoE Surge Protection ในกล่องภายนอกอาคารของระบบกล้องไอพี

ภาพแสดงการป้องกัน จากฟ้าผ่า

ถ้าในระยะ 500 เมตร อุปกรณ์ก็จะปลอดภัยจะกระแสไฟฟ้า แต่ถ้าฟ้าผ่าลงมาตรงๆก็จะทำให้เสียหายได้ทั้งหมดเพราะกระแสไฟฟ้าจะแรงมาก ไฟฟ้าที่เกิดจากฟ้าผ่า มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 100 ล้านโวลต์มีกระแสไฟฟ้าประมาณ 25-250 กิโลแอมแปร์ (KA) มีอุณหภูมิประมาณ 15,000 องศาเซลเซียส มีความเร็วประมาณ 1/10 ของความเร็วแสง ซึ่งถ้าตรงๆก็จะไม่มีอะไรป้องกันได้

ดังนั้นอุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำเป็นสำหรับระบบที่ต้องใช้งานเทคโนโลยี PoE จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบว่าอุปกรณ์ต่างๆเหล่านี้มีการใช้งานแบบไหนและช่วยแก้ปัญหาจุดไหนได้บ้าง เพื่อให้ระบบไอทีที่คุณออกแบบไว้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดและปลอดภัย ทั้งยังลดการบริการจากปัญหาเล็กๆน้อย ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการบริการหน้างาน และอื่นๆอีกมาก ถ้าระบบการเชื่อมต่อไม่สมบูรณ์พอ

ยินดีให้คำปรึกษาและออกแบบระบบ พร้อมให้คำปรึกษาในการจัดหาอุปกรณ์เพื่อให้ตอบโจทย์การใช้งานได้อย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุด พร้อมเขียน TOR ภาษาไทยและภาษาอังกฤษ สำหรับงานโครงการภาครัฐ และเอกชนต่างๆ

By: BISMON

Tel:0-2563-5000

e-mail: sale@bismon

Line Office: @bismon

Line@bismon