Hầu hết hạ tầng cáp mạng của các doanh nghiệp ngày nay đều có một số loại cáp đồng có cấu trúc đồng trục hoặc cáp xoắn đôi để kết nối tới các thiết bị máy tính PC, các thiết bị mạng nhận nguồn và IoT. Sự gia tăng nhu cầu truy cập mạng tốt hơn với mức gián đoạn tối thiểu và tiết kiệm chi phí đang dẫn đến việc tăng cường lắp đặt cơ sở hạ tầng cấp nguồn qua Ethernet (PoE) và các thiết bị tương thích trong một loạt các lĩnh vực doanh nghiệp.
Sử dụng thiết bị mạng cấp nguồn PoE như Switch PoE. PoE Injector có thể giúp các công ty tiết kiệm khá nhiều chi phí vật tư và công sức triển khai các thiết bị nhận nguồn PoE như Camera IP, điện thoại VoIP, thiết bị Wifi AP không dây .v.v. khi có thể chia sẻ cùng truyền dữ liệu vào nguồn điện trên một loại cáp Ethernet. Hơn thế nữa, thúc đẩy nhu cầu về PoE dẫn đến việc triển khai công nghệ trong các doanh nghiệp, tổ chức, hộ gia đình và triển khai các giải pháp IoT thông minh nhằm đạt được hiệu quả năng lượng, cải thiện sự thoải mái và tiện lợi.

Contents
1. PoE là gì?
Trước khi chúng ta đi sâu hơn vào việc sử dụng PoE, trước tiên chúng ta hãy hiểu nó là gì?.
PoE là một công nghệ cho phép cáp mạng mang điện đến các thiết bị được lắp đặt trong các tòa nhà và các địa điểm khác mà không yêu cầu nguồn điện và kết nối dữ liệu riêng biệt. Ví dụ, một camera an ninh kỹ thuật số được lắp đặt bên trong tòa nhà văn phòng sử dụng kết nối mạng để giao tiếp với thiết bị ghi và hiển thị video và cần có kết nối thứ hai để cung cấp điện đến camera. ? PoE cho phép một cáp thực hiện cả hai nhiệm vụ.
Một trong những ưu điểm khác của cáp xoắn đôi UTP hoặc cáp đồng trục là nó có thể được sử dụng để truyền tải điện năng bằng công nghệ Power-over-Ethernet (PoE). PoE hữu ích cho các thiết bị như bộ lặp mạng không dây Wifi AP hoặc Camera an ninh IP vì chúng thường được gắn cao trên tường hoặc trên trần nhà cách xa ổ cắm điện gần nhất. Sử dụng PoE có nghĩa là họ có thể sử dụng một cáp Ethernet duy nhất cho thoại, dữ liệu và nguồn.
Sử dụng PoE cũng đơn giản hóa việc cài đặt các thiết bị, cùng với việc giảm chi phí vật tư liên quan, như không cần phải chạy thêm dây cáp hoặc lắp đặt thêm ổ cắm điện. PoE sử dụng điện áp thấp hơn điện áp nguồn, vì vậy có thể sử dụng an toàn, mặc dù nó vẫn có thể làm hỏng thiết bị không được thiết kế để sử dụng, vì vậy việc lắp đặt cần được tiến hành cẩn thận.
Trong những năm gần đây, PoE đã trở nên phổ biến với các thiết bị Wifi AP, điện thoại VoIP, Camera IP, IoT thông minh, nơi nó cho phép triển khai nhanh chóng và định vị lại dễ dàng, cho phép sử dụng ở các vị trí xa các ổ cắm AC được lắp đặt.
1.1 Bộ cấp nguồn PoE Injector là gì?

Adapter nguôn PoE là một thiết bị bổ sung nguồn cho cáp Ethernet để cấp cho thiết bị nhận nguồn qua Ethernet. Thiết bị cấp nguồn PoE Injector là giải pháp bổ sung nguồn PoE cho các Switch mạng thông thường đang được sử dụng và thường phù hợp với các điểm lắp đặt đơn lẻ. PoE Injector lý tưởng để lắp đặt các thiết bị nhận nguồn công suất thấp ở những nơi khó tiếp cận, nơi không có sẵn ổ cắm điện mà không ảnh hưởng đến các cấu trúc xây dựng hiện có với chi phí tối thiểu.
1.2 PoE Splitter là gì?

Với Camera hay Wifi AP thế hệ cũ thường chỉ dùng với nguồn DC 12V, điều này gây bất tiện khi lắp đặt Camera này vào hạ tầng mạng PoE Ethernet.
PoE Splitter là thiết bị tách nguồn PoE 48 VDC chuyển đổi thành 12VDC để dùng với loại Camera này mà vẫn giữ được kết nối Ethernet với hạ tầng mạng.
1.3 Switch PoE là gì?

Switch cấp nguồn PoE là một thiết bị cho phép các thiết bị trên mạng giao tiếp với nhau, đồng thời có chức năng cấp nguồn qua Ethernet được tích hợp sẵn. Sử dụng PoE Switch cho phép nó vừa có thể cấp nguồn cho các thiết bị bằng cáp mạng đồng thời với việc trao đổi dữ liệu trên 1 sợi dây cáp Ethernet duy nhất.
Bộ chuyển mạch Ethernet PoE cung cấp nguồn điện có thể được sử dụng để chạy các thiết bị khác thông qua hệ thống cáp Ethernet. Nếu hệ thống mạng có các thiết bị Switch chuyển mạch phân phối, chúng cũng có thể nhận được các thiết bị chuyển mạch khi có tích hợp tính năng PoE. Các thiết bị Camera PoE, điện thoại VoIP PoE, Wifi AP PoE được cung cấp bởi PoE từ các PoE switch này để hoạt động.
Hầu hết các thiết bị chuyển mạch PoE đều có nguồn điện hạn chế và được công bố bởi nhà sản xuất, vì vậy bạn chỉ có thể cấp nguồn cho các thiết bị có phụ tải nhỏ hơn. Việc cung cấp nguồn điện cho các thiết bị có phụ tải lớn hơn đòi hỏi các thiết bị chuyển mạch có công suất mạnh hơn. Với nguồn PoE chủ động (Active PoE), bạn cần lựa chọn thiết bị tiêu thụ nguồn và thiết bị cấp nguồn PoE dựa theo các tiêu chuẩn IEEE 802.3af, IEEE 802.3at, IEEE 802.3bt tùy theo công suất của phụ tải.
1.4 Khi nào bạn nên sử dụng Switch PoE, PoE Injector và PoE Splitter?

- Switch PoE: Cho những nơi cần lắp đặt rất nhiều thiết bị PoE, ví dụ như nhiều điện thoại VoIP hoặc nhiều Camera IP trong một khu vực. Lý do là vì việc sử dụng các đầu phun nguồn PoE Injector riêng lẻ sẽ trở nên cồng kềnh và phức tạp khi các Switch thông thường không hỗ trợ PoE.
- PoE Injector: Nếu chỉ có một hoặc hai thiết bị PoE tại một khu vực lắp đặt thì có thể được cấp nguồn bằng cách sử dụng bộ cấp nguồn PoE Injector. Đây là những thiết bị nhỏ gọn cắm vào nguồn điện và nằm giữa bộ chuyển mạch Ethernet và thiết bị được cấp nguồn để cung cấp năng lượng cho các thiết bị PDs.
- PoE Splitter: dùng cho các thiết bị cũ không hỗ trợ nhận nguồn PoE. Thiết bị cũ này, chẳng hạn như Camera có đường nguồn 12VDC/24VDC và đường cáp Ethernet độc lập.
2. Lợi ích và các lưu ý khi sử dụng PoE Switch và các thiết bị Adapter PoE Injector, PoE Extender

2.1 PoE là giải pháp tiết kiệm chi phí, đơn giản hóa triển khai và vận hành bảo trì
Ưu điểm chính của cấp nguồn qua Ethernet là truyền dữ liệu và cấp nguồn qua duy nhất 1 sợi cáp ethernet Cat5 /Cat6/Cat7. Việc lắp đặt từ xa thường có chi phí thấp hơn so với cáp quang và không yêu cầu kỹ thuật viên có trình độ cao, tiết kiệm thời gian quý báu và chi phí lao động. Hơn nữa, cáp ethernet được sử dụng trong PoE thường đã được lắp đặt trong nhiều tòa nhà thương mại và dân cư. Switch PoE hoạt động tốt nhất cho khi lắp đặt nhiều điểm truy cập không dây Wifi hoặc Camera CCTV của các tòa nhà. Trong khi PoE Injector phù hợp cho việc lắp đặt cho các thiết bị IP đơn lẻ trong các mạng nhỏ. Điều này giúp ích đơn giản hóa việc lắp đặt, tiết kiệm vật tư và giữ mỹ quan cho văn phòng làm việc. PoE cũng tuyệt vời để mở rộng mạng tới nơi không có nguồn điện hoặc các điểm khó tiếp cận, dễ kiểm tra và bảo trì hơn. Với Managed PoE Switch, chúng có thể được giám sát từ xa và thậm chí tắt hoàn toàn trong thời gian ngừng hoạt động.
Người dùng cần lưu ý thêm là các điểm lắp đặt ngoài trời hoặc các khu công nghiệp được khuyến nghị sử dụng các thiết bị mạng chuẩn công nghiệp, có thể hoạt động được tại nhiệt độ cao, bụi, ẩm và các môi trường làm việc khắc nghiệt.
2.2 Khoảng cách cấp nguồn PoE và dữ liệu
Thiết bị PoE Switch, PoE Injector còn có lợi ích tuyệt vời vì chúng bao gồm cả tính năng mạng và khả năng cấp nguồn, bạn sẽ chỉ cần một cáp cho mỗi thiết bị đầu cuối. Tuy nhiên, dữ liệu và nguồn PoE sẽ bị giới hạn khoảng cách nhỏ hơn 100 mét, do vậy để tăng cường cho khoảng cách xa hơn, người dùng cần cân nhắc tới bộ mở rộng PoE Extender để tiếp tục thêm 100m nữa mà không cần bổ sung nguồn điện.

2.3 Tốc độ truy cập
Một trong những lý do tại sao công nghệ PoE đang đạt được sức hút là tốc độ dữ liệu đang được cải thiện với tốc độ nhanh chóng. Giờ đây, các thiết bị mạng PoE có thể cung cấp dữ liệu ở tốc độ 1 Gbps (10/100/1000 Mbps) bằng cáp Cat5/Cat6/Cat7. Chuẩn IEEE 802.3bz mới có thể cung cấp tốc độ từ 2,5 Gbps đến 5 Gbps trên 100 mét và khả năng vươn tới tới 10 Gbps. Điều này giúp các dịch vụ Video trực tuyến độ nét cao, truyền hình hội nghị và thực hiện các chức năng công việc khác như kiểm tra email, web. Power-over-ethernet có tốc độ dữ liệu rất tốt để hỗ trợ các thiết bị trong mạng cục bộ gồm các máy tính và các thiết bị được kết hợp chia sẻ đường truyền thông chung hoặc liên kết không dây.
2.4 Nâng cấp lên mạng PoE thế nào?
Thêm tính năng PoE chủ động cho mạng Ethernet là một quá trình rất dễ dàng và đơn giản. Chỉ cần kết nối các thiết bị mạng khác với Switch PoE như bình thường theo chuẩn IEEE 802.3af/at/ bt và PoE Switch/ Injector/ Extender/ Splliter sẽ phát hiện xem chúng có tương thích hay không và tự động bật nguồn.
Tuy nhiên với PoE thụ động, người dùng cần biết rõ điện áp, công suất PoE danh định của thiết bị cấp nguồn PoE và thiết bị nhận nguồn PoE để đảm bảo chúng tương thích, tránh được rủi ro hoạt động kém ổn định, hoặc hỏng hóc thiết bị do sai điện áp, công suất.
3. Lắp đặt hệ thống Camera IP, Wi-Fi AP, VoIP bằng PoE Switch, PoE Injector
Yêu cầu thi công lắp đặt một hệ thống Camera IP, mạng Wi-Fi là nhu cầu của nhiều người dùng là doanh nghiệp, tổ chức, các hộ gia đình, cửa hàng, nhà kho, trường học, bệnh viện,… Với sự phát triển của hệ thống mạng thế hệ mới, các Camera IP, Wi-Fi AP, VoIP thông minh hơn và được tích hợp sẵn tính năng nhận nguồn PoE.
Khi nói đến việc áp dụng công nghệ PoE, một số người dùng có thể nghĩ rằng không cần thiết phải mua một bộ chuyển đổi PoE do giá tương đối cao. Song so với các giải pháp Ethernet truyền thống, việc áp dụng thiết bị chuyển mạch POE trong hệ thống camera IP có vô số lợi thế, bao gồm:
- Tiết kiệm chi phí vật tư, công sức lắp đặt và giảm thiểu dây cáp, ổ cắm điện khi dùng chỉ 1 dây cáp Ethernet cho dữ liệu và cấp nguồn PoE.
- An toàn hơn do chỉ dùng điện áp thấp.
- Dễ dàng tiếp cận tới các vị trí ở xa nơi không có ổ cắm điện.
- Hỗ trợ nhiều loại thiết bị đầu cuối khác nhau, miễn là sử dụng PoE chuẩn: Camera IP, Wifi AP, điện thoại VoIP,
- Dễ dàng quản lý và xử lý sự cố hơn do hệ thống cáp đơn giản hơn.
Nếu bạn đang sử dụng Switch POE hoặc PoE Injector, bất kể đó thiết bị PoE có tính năng quản lý hay không được quản lý, cách dễ nhất để thiết lập Camera POE là chỉ cần kết nối nó với POE Switch hoặc PoE Injector, các thiết bị PSE này sẽ cung cấp cho Camera IP dữ liệu và nguồn điện.
Sự lựa chọn các thiết bị mạng Switch PoE, PoE Injector để triển khai các hệ thống hỗ trợ PoE có thể là lựa chọn tốt nhất và thuận tiện cho người dùng trong việc lắp đặt và loại bỏ các dây cáp không cần thiết.