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FEBBRAIO 2016
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
garantire banda sufficiente al trasferimento dati, ma anche per fare
in modo che l’incremento di temperatura durante il funzionamento
consenta di rimanere al di sotto della temperatura operativa consi-
gliata dal produttore. Superare tale limite comporterebbe, oltre che
una riduzione della vita utile del cavo e potenziali rischi di incendio,
un degrado delle prestazioni in trasmissione, per la concomitante
crescita della resistenza dei conduttori.
Una regola di massima è fare in modo che durante il funzionamento
l’incremento di temperatura nel cavo, considerato come parte di un
fascio, non superi i 15 °C e, ovviamente, mantenga la sua tempera-
tura massima entro le specifiche.
Per fasci di 100 cavi, i cavi di Cat.5e, 6 e 6 sono in grado di ri-
spettare queste specifiche quando usati in applicazioni PoE+, ma
quando si passa a PoE++ solo i cavi di Cat.6A e superiore si rivelano
idonei. Per poter usare in sicurezza cavi Cat.5e e Cat.6 con PoE++ è
necessario ridurre il numero di cavi per fascio, eventualmente se-
parandoli in più fasci con sufficiente spazio tra loro per consentirne
il raffreddamento.
La formazione di archi elettrici all’atto del disinserimento del con-
nettore è un altro dei problemi da porsi nelle implementazioni PoE
ad alta potenza: con le correnti e tensioni necessarie a trasferire
un centinaio di Watt, gli archi che si formano tra i contatti del con-
nettore e quelli della presa sono più che sufficienti per rovinarne la
placcatura, compromettendone le proprietà elettriche.
La soluzione a questo problema consiste nell’utilizzare connettori
tali per cui il punto di contatto, quando sono completamente inseriti,
sia sufficientemente lontano dal punto in cui, all’atto del disinseri-
mento, si formano gli archi. Sono connettori di questo tipo quelli
conformi agli standard IEC 60512-9-3 e IEC 60512-99-001.
Negoziare la potenza
Power over Ethernet non è solo condivisione dello stesso cavo tra
dati e alimentazione: le soluzioni più avanzate integrano la logica
necessaria a offrire funzionalità avanzate di gestione della potenza
per migliorare il rendimento, l’affidabilità e la sicurezza dell’intera
rete. PSE e PD si scambiano informazioni circa il valore di potenza
da erogare e, in caso di difformità, che potrebbero essere causate
da un guasto, è possibile disconnettere gli apparecchi sospetti. Una
procedura di rilevamento permette di capire se un dato dispositivo
è compatibile con PoE e quale sia la modalità di trasmissione della
potenza da adottare. Il rilevamento consiste delle seguenti fasi: il di-
spositivo PSE applica una piccola tensione ai doppini del cavo Ether-
net; un dispositivo compatibile fornisce una risposta con una ‘firma’
ben definita ed eventualmente un’indicazione della classe di potenza
del dispositivo (tutto ciò può essere codificato per mezzo di specifici
valori di resistenza ai terminali). Dopo aver ricevuto conferma della
compatibilità, il PSE decide quale modalità di alimentazione usare
e solo allora applica la tensione di alimentazione. Se il PSE non
riconosce il dispositivo, non applica alcuna tensione ai terminali.
Negli standard Ieee già ratificati il processo di identificazione del
dispositivo e di negoziazione della potenza avviene secondo un sem-
plice protocollo. Per prima cosa, il dispositivo PD offre al PSE una
resistenza di 25 kohm, che ne manifesta la presenza come disposi-
tivo valido; successivamente, se il dispositivo lo prevede, viene fatta
scorrere nel cavo una corrente il cui valore è associato alla classe di
potenza richiesta. Lo standard 802.3 at type 1 prevede quattro classi,
fino a un massimo di 12,95 W al dispositivo, a cui Ieee 802.3 type 2
aggiunge una quinta classe (fino a 25,5 W al dispositivo).
I dispositivi che sono privi dell’hardware necessario alla classifica-
zione risultano di classe 0 e, in quanto non classificati, sono trattati
come se potessero assorbire la potenza massima dello standard PoE.
È ragionevole supporre che il meccanismo di classificazione subirà
ulteriori modifiche con la ratificazione delle varianti PoE++. La sofi-
sticazione di PoE si spinge oltre l’identificazione
dei dispositivi e la loro disconnessione in caso
di guasto. Nelle implementazioni più avanzate è
possibile allocare la potenza ai dispositivi in ma-
niera efficiente, attivando e disattivando i diversi
nodi da remoto, in modo da ridurre al minimo
gli sprechi energetici e ripristinando eventuali
‘blocchi’ con un reset a distanza.
Infine, i PSE possono essere connessi a sistemi
UPS in modo da assicurarsi che i nodi critici della
rete siano sempre alimentati nel rispetto delle
rispettive classi di potenza.
"
Fonti: Panduit Corp. @ Ethernet Technology Summit 2015
Potenze e correnti di dichiarazione associate alle diverse classi di potenza
dei dispositivi PoE conformi agli standard Ieee
Classe (potenza)
Potenza PD
(min-max)
Potenza PSE
(minima)
Corrente di
classificazione
0 (non classificato)
0,44 - 12,94 W
15, 4 W
0-4 mA
1 (molto bassa)
0,44 - 3,84 W
4 W
9-12 mA
2 (bassa)
3,84 - 6,49 W
7 W
17-20 mA
3 (media)
6,49 - 12,95 W
15,4 W
26-30 mA
4 (alta)*
12,95 - 25,50 W
15,4 W
36-44 mA
* solo per 802.3at Type 2
(
Fonte: Ethernet Technology Summit 2015)