หลายปีก่อนหน้านี้ มีผู้ที่ริเริ่มความคิดที่นำทั้งกระแสไฟฟ้าและการสื่อสารข้อมูลมารวมอยู่บนสายเคเบิลบิดเกลียวคู่สายเดียวกัน จนเป็นการถือกำเนิดสิ่งที่เรียกว่า Power over Ethernet (PoE) และอุปกรณ์ยุคใหม่มากมายทั้งฝั่งแหล่งกำเนิดพลังงาน และฝั่งที่ใช้พลังงานไฟฟ้าบนสายเส้นเดียวกับที่วิ่งข้อมูลที่ถูกพัฒนาขึ้นมาในตลาดเป็นจำนวนมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง
แนวทางการติดตั้งระบบ Power over Ethernet ให้ประสบความสำเร็จ
สำหรับกรณีส่วนใหญ่แล้ว PoE สามารถลดความจำเป็นในการใช้ปลั๊กไฟได้ จึงช่วยลดทั้งค่าใช้จ่ายและแรงงานที่เคยต้องติดตั้งระบบซ้ำซ้อน รวมทั้งยังลดการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าแยกต่างหากสำหรับอุปกรณ์ที่ทำให้ลดจุดที่เป็นสาเหตุของความล้มเหลวในระบบได้อีกด้วย และเนื่องจาก PoE ใช้ศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่า ปลอดภัยกว่า จึงไม่จำเป็นต้องใช้มาตรฐานที่เข้มงวดอย่างตัวฉนวนและกล่องไฟเพิ่มเติมที่เคยต้องใช้กับระบบไฟฟ้าปกติ
วงจรของระบบ PoE นั้นประกอบด้วย 3 ส่วน ได้แก่:
– อุปกรณ์ที่เป็นแหล่งจ่ายไฟหรือ Power Sourcing Equipment (PSE) ซึ่งเป็นตัวปล่อยกำลังไฟฟ้าออกมาบนสายเคเบิลเส้นเดียวกับที่ส่งสัญญาณข้อมูล ซึ่งมักจะเป็นสวิตช์ หรืออาจจะเป็นตัวจ่ายไฟฟ้ากลางทางแยกต่างหากในกรณีที่สวิตช์ดังกล่าวไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้
– ระบบสายเคเบิลที่นำส่งทั้งกระแสไฟฟ้าและสัญญาณข้อมูล ซึ่งมาตรฐาน IEEE สำหรับ PoE มีการกำหนดสเปกของสายเคเบิลแบบบิดเกลียวคู่ทั้งที่วิ่งบนสองและสี่คู่สายเอาไว้
– อุปกรณ์ที่ได้รับไฟฟ้าหรือ Powered Device (PD) เป็นฝั่งที่ได้รับกระแสไฟฟ้าจากอุปกรณ์ PSE
![](https://www.enterpriseitpro.net/wp-content/uploads/2021/02/basic-poe_1_2.png)
การติดตั้งตามมาตรฐานของ IEEE นั้น จะมีการจ่ายไฟออกมาจาก PSE ก็ต่อเมื่อมีการร้องขอจาก PD เท่านั้น นั่นหมายความว่าถ้า PD ถูกตัดขาดการเชื่อมต่อ PSE ก็จะหยุดจ่ายไฟฟ้าออกมา จึงทำให้ระบบ PoE ค่อนข้างปลอดภัยมากกว่าการจ่ายไฟฟ้า AC ธรรมดาที่มีการจ่ายไฟอยู่ตลอดออกมาจากปลั๊กไฟ นอกจากนี้ PoE ยังใช้ศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าด้วย โดยอยู่ในช่วง 43 ถึง 57 Vdc
การวางระบบ PoE ให้ประสบความสำเร็จนั้นประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ได้แก่:
1. การเลือกใช้อุปกรณ์
2. การตรวจสายเคเบิลเทียบมาตรฐาน
3. การติดตั้งและแก้ปัญหา
1. การเลือกอุปกรณ์
แม้ PoE จะเปิดโอกาสในการใช้งานหลายรูปแบบเพิ่มเติมมากมาย แต่ก็มีปัญหาสำคัญเกี่ยวกับเรื่องมาตรฐาน เนื่องจากนิยามของ “PoE” ไม่ได้มีบัญญัติไว้จำเพาะ ทำให้ผู้จำหน่ายรายไหนก็สามารถอ้างได้ว่าตัวเองเป็น PoE ซึ่งปัจจุบันมีอยู่แค่ 3 มาตรฐานที่ทาง IEEE ประกาศให้ใช้เป็นทางการ ได้แก่ 802.3af, 802.3at, และ 802.3bt เท่านั้น ทั้งสามมาตรฐานดังกล่าวกำหนดระดับกำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกัน 8 ระดับที่เราเรียกกันว่าคลาส (Class) และถ้าแบ่งตามลักษณะการเลือกใช้งานก็จะแบ่งเป็น 4 รูปแบบ (Type) โดย Type 1 และ 2 ใช้สองคู่สายในการวิ่งกระแสไฟ ส่วน Type 3 และ 4 ใช้ครบทั้ง 4 คู่สาย
![](https://www.enterpriseitpro.net/wp-content/uploads/2021/02/basic-poe.jpg)
นอกจากนี้ ยังมีผู้จำหน่ายบางรายกำหนดนิยามของตัวเอง อย่างเช่น PoE+ และ PoE++ รวมไปถึง Universal PoE (UPoE) จาก Cisco ด้วย แม้มาตรฐานจำเพาะของแต่ละผู้ผลิตเหล่านี้สามารถนำมาใช้ร่วมกับมาตรฐานหนึ่งในสามของ IEEE ข้างต้นได้ แต่ก็สร้างความสับสนมากยิ่งขึ้นโดยเฉพาะกับผู้จำหน่ายที่สร้างรูปแบบการติดตั้ง PoE ที่นอกเหนือจากที่ระบุไว้ในมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ระบบ PoE แบบพาสซีฟ “Passive” ที่ตั้งค่าให้ “จ่ายไฟอยู่ตลอด” ไม่ต้องอาศัยการคุยเจรจากันระหว่าง PSE และ PD หรืออีกรูปแบบที่หันมาสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ในการจ่ายไฟผ่านเลเยอร์ที่สูงกว่าโปรโตคอล LLDP แทน เหล่านี้ย่อมทำให้ผู้ที่ทำงานเกี่ยวข้อง หรือแม้แต่นักออกแบบระบบเกิดความสับสนว่าระบบที่ใช้นี้จะทำงานร่วมกันหรือไม่ ยิ่งไปกว่านั้น จากผลการสำรวจผู้ติดตั้ง ผู้วางระบบ และผู้ใช้ปลายทางมากกว่า 800 ราย พบถึง 4 ใน 5 ที่เคยเจอความยุ่งยากในการนำระบบ PoE มาใช้มาแล้ว
2. การตรวจเทียบมาตรฐานสายเคเบิล
ระบบ PoE ถูกออกแบบมาให้ทำงานบนสายเคเบิลแบบบิดเกลียวคู่ประเภทต่างๆ ตามมาตรฐาน แต่การที่จะปล่อยสัญญาณคลื่นกระแสไฟกำลังสูงบนสายเคเบิลที่รับส่งสัญญาณข้อมูลความเร็วสูงด้วยพร้อมกันนั้นย่อมมีความต้องการสเปกสายเคเบิลบางอย่างเพิ่มเติมด้วย
ประการแรก ความต้านทานรวมของสายเคเบิลจะต้องต่ำ ถ้ามากเกินไปแล้ว กำลังไฟฟ้าจะถูกปล่อยสูญเสียระหว่างทางจาก PSE ไป PD ทำให้ PD ไม่ได้รับพลังงานไฟฟ้าเพียงพอ
ประการถัดมา เนื่องจาก PoE จะส่งต่อกระแสไฟฟ้าด้วยศักย์ไฟฟ้าแบบ Common-Mode ไม่ว่าจะเป็นบนสองหรือสี่คู่สาย หมายความว่ากระแสไฟฟ้าจะถูกแบ่งอย่างเท่ากันระหว่างลวดตัวนำสองหรือสี่เส้นดังกล่าว ซึ่งจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อความต้านทาน DC บนลวดตัวนำแต่ละเส้นในคู่สายจะต้องสมดุล (เท่ากัน) ถ้ามีความแตกต่างกันก็จะเรียกค่าดังกล่าวว่าความไม่สมดุลของความต้านทาน DC ซึ่งถ้าไม่สมดุลมากเกินไปก็จะไปกระทบกับสัญญาณข้อมูลจนทำให้เกิดความผิดพลาดของบิทข้อมูล หรือทำให้ต้องรับส่งข้อมูลดังกล่าวใหม่ ไปจนถึงทำให้ลิงค์ดังกล่าวไม่สามารถรับส่งข้อมูลได้เลย
ประการที่ 3 ในรูปแบบการติดตั้งแบบ Type 3 และ 4 นั้น ไม่เพียงต้องกังวลกับค่าความไม่สมดุลของความต้านทาน DC บนแต่ละคู่สายเท่านั้น แต่ถ้าเกิดความไม่สมดุลของความต้านทาน DC ระหว่างคู่สายมากเกินไปด้วยก็อาจไปรบกวนการรับส่งข้อมูล หรือทำให้ PoE เส้นดังกล่าวหยุดทำงานได้เลย
การใช้เครื่องมือทดสอบสายเคเบิลแบบเทียบมาตรฐานที่มีการวัดค่าความต้านทานเหล่านี้ (ตัวอย่างเช่น เครื่องในซีรี่ย์ Fluke Networks DSX CableAnalyzer™) จะทำให้คุณทดสอบค่าความไม่สมดุลของความต้านทาน DC ทั้งภายในคู่สายเดียวกันและข้ามคู่สายได้ง่ายและรวดเร็ว ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบสายเคเบิลที่วางไว้สามารถทำงานได้ตามต้องการสำหรับระบบ PoE ทั้งแบบสองและสี่คู่สาย
3. การติดตั้งและแก้ปัญหา
การที่ทราบกำลังจ่ายไฟของ PSE และความต้องการไฟฟ้าของ PD ทำให้ทั้งการติดตั้งและแก้ปัญหานั้นง่ายขึ้นมาก แต่ทว่าในโลกความเป็นจริงนั้น ช่างที่คอยดูแลอุปกรณ์ที่ใช้ PoE อยู่อาจไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวได้ แม้พวกเขาอาจจะตรวจความต้องการไฟฟ้าบนอุปกรณ์ PD ที่มีการรับรองจาก EA ได้ง่ายๆ แต่ส่วนใหญ่แล้ว ช่างเหล่านี้ก็มักทำงานห่างไกลจากอุปกรณ์ฝั่ง PSE มาก จำเป็นต้องคอยเดินกลับไปยังตู้ชุมสายหรือดาต้าเซ็นเตอร์เป็นระยะทางไกลเพื่อหากำลังไฟฟ้าที่สวิตช์จ่ายออกมา รวมไปถึงต้องคอยแกะว่าสายเคเบิ้ลเส้นไหนที่วิ่งมายัง PD ที่ต้องการด้วย ในหลายกรณี ช่างเหล่านี้อาจไม่มีสิทธิ์เข้าถึง PSE ต้องคอยติดต่อทีมงานด้านไอทีที่เกี่ยวข้องในการหาข้อมูลให้แทน จนรวมๆ แล้วอาจเสียเวลาไปกว่าครึ่งวันกับการตามทิศทางสายเคเบิลและเข้าถึงตัวสวิตช์
![](https://www.enterpriseitpro.net/wp-content/uploads/2021/02/micrsoscanner.jpg)
เครื่องมืออย่าง MicroScanner PoE ของ Fluke Networks จึงถูกออกแบบมาให้แก้ปัญหานี้ ช่วยประหยัดเวลาของช่างเทคนิคไปได้หลายชั่วโมง เพียงแค่เสียบตัว MicroScanner PoE เข้ากับสายเคเบิล ถ้าเชื่อมต่อกับ PSE อยู่ก็จะแสดงคลาส (0-8) ของกำลังไฟฟ้าบนลิงค์ให้ ช่างสามารถใช้ข้อมูลนี้เทียบกับความต้องการไฟฟ้าของ PD เพื่อดูว่าจ่ายกำลังไฟฟ้าออกมาได้เพียงพอหรือไม่ ซึ่งเครื่อง MicroScanner™ PoE ผ่านตามแผนการทดสอบตามโปรแกรม Ethernet Alliance Gen2 PoE Certified มาแล้วอย่างสมบูรณ์
ที่มา : https://www.flukenetworks.com/edocs/guide-successful-installation-power-over-ethernet