Стандарт IEEE 802.3bt был принят 27 сентября 2017 года и стал завершением многолетних усилий по стандартизации более высоких уровней мощности для PoE. С его принятием подаваемая на конечные устройства мощность увеличивается почти в шесть раз по сравнению с исходным стандартом PoE и почти в три раза по сравнению с PoE+, что открывает новые возможности применения питания по Ethernet. Все большее число самых разнообразных устройств подключается по Ethernet: точки беспроводного доступа, IP-телефоны, сетевые камеры видеонаблюдения и т.?д. Возможность подачи питания по уже проложенной информационной проводке с помощью технологии Power over Ethernet (PoE) повышает экономическую привлекательность и гибкость таких соединений. Технология питания по Ethernet позволяет использовать уже имеющуюся информационную проводку не только для передачи данных, но и для подачи электроэнергии на подключенные устройства. В результате реализации PoE повышаются гибкость и экономичность инсталляций, так как устраняется необходимость размещения оборудования вблизи имеющихся электророзеток и/или прокладки дополнительных силовых кабелей. Применение PoE позволяет повысить качество и стабильность питания конечных устройств. Коммутаторы Ethernet, которые, как правило, выступают в качестве источников тока, защищаются с помощью ИБП. Это позволяет поддерживать работу оборудования даже при потере напряжения во внешней электросети. Кроме того, применение PoE дает дополнительные возможности его контроля и мониторинга, в частности отключения для жесткой перезагрузки. Аналитики из компании Grand View Research оценивают рынок микросхем PoE почти в полмиллиарда долларов — 464,8 млн долларов в 2017 году (см. рис. 1). По их прогнозам, ежегодно он будет расти на 12,6% и к 2025 году достигнет 1,22 млрд долларов. Схожую цифру приводит и аналитическое агентство MarketsandMarkets — более 1 млрд долларов к 2022 году. Однако ко всем прогнозам, как известно, надо подходить с осторожностью. Так, в 2015 году Grand View Research оценивала рынок в 445,3 млн долларов и предсказывала его рост до 3,3 млрд к 2025-му. На деле же прирост оказался незначительным, а прогнозные показатели были существенно — почти в три раза — скорректированы в сторону понижения. Рис. 1. Рынок микросхем PoE по типам устройств, в которых они используются Тем не менее, как считают в MarketsandMarkets, спрос на PoE будет расти. Дополнительный стимул должно придать появление новой версии стандарта 802.3at с максимальной номинальной мощностью 90 Вт, что приведет к расширению применения технологии PoE для подключения информационных и рекламных табло, организации LED-освещения и других задач, для выполнения которых требуются устройства с высоким уровнем энергопотребления. ПРЕДЫСТОРИЯ СТАНДАРТА Стандарт IEEE 802.3bt был принят 27 сентября 2017 года и стал завершением многолетних усилий по стандартизации более высоких уровней мощности для PoE. Это уже третья редакция стандарта на подачу питания по слаботочной проводке. Работа над ним началась еще в 2013 году с целью увеличения мощности, которую источник (Power Sourcing Equipment, PSE) может подавать потребителю (Powered Device, PD) по проводке Ethernet. Понимая преимущества подачи большей мощности на конечные устройства, несколько производителей выпустили свои проприетарные версии технологии подачи питания еще до выхода стандарта, при этом для подачи питания вместо двух пар в них использовалось четыре. Наибольшую известность получила, пожалуй, технология универсального питания по Ethernet (Universal Power over Ethernet, UPoE), которую компания Cisco предложила еще в 2011 году. Она позволяла удвоить (по сравнению с PoE+) подаваемую мощность: 60 Вт вместо 30 Вт. Этого было достаточно для питания терминалов VDI, небольших коммутаторов и шлюзов, LED-светильников и другого оборудования. Еще больше — 90 Вт — обеспечивала технология LTPoE+, которую компания Linear Technology (в настоящее время входит в состав Analog Devices) предложила около 10 лет назад. Это решение отличалось высокой энергоэффективностью: потери мощности не превышали 6% (для сравнения, в PoE+ они составляли 15%). При этом обеспечивалось питание таких достаточно мощных потребителей, как уличные камеры видеонаблюдения и информационные дисплеи. Нестандартное оборудование, как правило, совместимо с устройствами предшествующих стандартов 802.3af и 802.3at. Таким образом, если источник PSE соответствует одному проприетарному стандарту, а потребитель PE другому, то из-за несовместимости они вынуждены ограничиваться более низким уровнем мощности, чем тот, на который рассчитаны. Необходимость выбора между проприетарными стандартами сдерживала разработку устройств с поддержкой более высоких уровней мощности. Это послужило стимулом к разработке нового стандарта PoE. Задача оказалась сложнее, чем представлялась вначале, из-за чего разработка стандарта заняла почти шесть лет. Пришлось преодолеть множество технических проблем: как реализовать подачу питания по всем четырем парам, обеспечить обратную совместимость с предыдущими версиями стандарта, компенсировать несбалансированность тока между всеми восемью проводниками и т.?д. Об объеме проделанной работы говорит то, что всего было выпущено 24 проекта стандарта и рассмотрено свыше 5400 замечаний. Стандарт IEEE 802.3bt несовместим с предшествующими проприетарными вариантами. В некоторых случаях вендоры могут обеспечить совместимость своих нестандартных устройств путем обновления программного обеспечения, но зачастую это невозможно из-за аппаратных ограничений. НОВОВВЕДЕНИЯ В СТАНДАРТЕ 802.3BT С принятием IEEE 802.3bt доступная конечным устройствам мощность увеличивается почти в шесть раз по сравнению с исходным стандартом PoE и почти в три раза по сравнению с PoE+ — 71,3 Вт против 12,95 и 25,5 Вт соответственно. Для подачи питания IEEE 802.3bt задействует все четыре пары витопарного кабеля, поэтому часто его называют также четырехпарным PoE (4-pair PoE, 4PPoE). Он может использоваться в сетях Ethernet вплоть до 10GBase-T, при этом и ток, и данные передаются по всем парам одновременно (см. рис. 2). Совместимость с 10GBase-T позволяет, в частности, обеспечить в будущем питание мультигигабитных точек беспроводного доступа при их подключении по 10-гигабитным соединениям. Рис. 2. Схема подключения в случае 4PPoE Стандарт вводит два новых типа мощности — Type 3 и Type 4. Первый предоставляет мощность до 60 Вт на порту источника, он также именуется PoE++ (UPOE). Для источников Type 3 предусматривается возможность подачи питания как по четырем, так и по двум парам. Для Type 4 максимальная подаваемая мощность составляет 90 Вт (предполагалось, что она сможет достигать 100 Вт), он также известен как PoE высокой мощности (high-power PoE). Вместе с новыми типами мощности задаются новые классы мощности. В каждом из предшествующих стандартов предусматривались свои типы и классы: 802.3af определял только Type 1, но зато выделял целых четыре класса мощности, которую может иметь конечное устройство — от 4 до 15,4 Вт на PSE и от 3,84 до 12,95 Вт на PD; 802.3at вводил еще один класс и тип — 30 Вт на PSE и 25,5 Вт на PD. В 802.3bt добавляется еще четыре класса с уровнем мощности 45, 60, 75, и 90 Вт на PSE и 40, 51, 62 и 73 Вт на PD (см. таблицу).