以太網(wǎng)供電 (PoE) 技術(shù)賦能工業(yè)系統(tǒng),五大關(guān)鍵問題不容忽視
您在將各類設(shè)備接入工業(yè)系統(tǒng)、傳輸海量數(shù)據(jù)的同時,是否還要面對向 IP 攝像頭、無線 AP 等受電設(shè)備大量供電的挑戰(zhàn)?以太網(wǎng)供電 (PoE) 技術(shù)可以助您一臂之力。這種供電機制由供電設(shè)備 (PSE) 以電纜為媒介提供電力,靈活性強,可以節(jié)約成本和時間。使用以太網(wǎng)供電,您無需在每個終端都安裝新的電源插座,因而節(jié)約了電氣安裝的時間和成本。您也不必再受限于固定電源插座,可以根據(jù)需求靈活安裝受電設(shè)備,并輕松連接至 PoE 交換機等供電設(shè)備。未來需要調(diào)整或擴展時,也能更加方便地移動供電設(shè)備,告別固定插座限制。
然而,市場對 IP 攝像頭分辨率和無線 AP 設(shè)備連接能力的要求越來越高,目前 15 W 或 30 W 主流 PoE 設(shè)備已無法滿足。此外,供電設(shè)備和受電設(shè)備的兼容性調(diào)試可能要花費大量時間,增加工業(yè)工程師的負擔(dān)。
在本文中,我們將探討工業(yè)系統(tǒng)生命周期的幾個常見重要問題。讀完后,您將更加了解如何部署采用 PoE 技術(shù)的工業(yè)系統(tǒng)。
購買前——評估
問題 1:哪種 PoE 技術(shù)標準可以支持我的強耗電設(shè)備(如 IP 攝像頭)?
您是否有過這種困擾:購買了一個 IP 攝像頭,卻搞不清楚應(yīng)該配備哪一種 PoE 交換機?在開發(fā)工業(yè)系統(tǒng)時,必須認真考慮供電設(shè)備(如 PoE 交換機)和受電設(shè)備(如 IP 攝像頭)之間的兼容性,以避免將來出現(xiàn)問題。
2003 年 IEEE 802.3af PoE 標準推出后不久,工業(yè)工程師就認識到了它的優(yōu)勢。從那時起,實地部署的 PoE 交換機數(shù)量便持續(xù)穩(wěn)步增加。然而隨著發(fā)展,工業(yè)設(shè)備變得愈發(fā)復(fù)雜,物體檢測、光學(xué)掃描等新功能層出不窮,耗電量也隨之增加。為此,制造商紛紛創(chuàng)建專有協(xié)議來支持大功率輸出,但這反而可能造成供電設(shè)備和受電設(shè)備之間出現(xiàn)兼容問題。在規(guī)劃整個系統(tǒng)時,必須預(yù)先考慮到這些潛在問題,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備?,F(xiàn)在有很多檢測電壓或監(jiān)測功率的工具,可以用于測試設(shè)備互操作性。強烈建議您選擇統(tǒng)一采用 IEEE 802.3 at/af/bt 標準的受電設(shè)備和供電設(shè)備,或利用 Sifos 等工具或軟件測試設(shè)備,以便在實地部署前確保設(shè)備兼容。
問題 2:確認網(wǎng)絡(luò)是否有足夠帶寬的最佳方法是什么?
您是否遇到過這樣的情況:網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)啟動運行,但由于數(shù)據(jù)包延遲,IP 攝像頭的畫面無法正常傳輸?許多工業(yè)系統(tǒng)都要求向控制中心傳輸實時的高畫質(zhì)快照或視頻流,而這往往會占用大量帶寬。
因此,必須確保您的 PoE 交換機有足夠帶寬,才能穩(wěn)定傳輸 4K 或 UHD 攝像頭拍攝的高清視頻,避免降低畫質(zhì)或?qū)е乱曨l缺失。雖然市面上已有全千兆 PoE 交換機可以充分滿足這一要求,但價格過于高昂。帶有千兆甚至 2.5GbE 端口的復(fù)合端口 PoE 交換機便成為更理想的選擇,不僅能提高您網(wǎng)絡(luò)的靈活性,價格也低于全千兆交換機。
購買后——安裝
問題 3:在不知道每個受電設(shè)備功耗要求的情況下,如何在網(wǎng)絡(luò)上妥當(dāng)配置 PoE 設(shè)備?
您是否遇到過這樣的情況:必須先查看受電設(shè)備(如 IP 攝像頭)的 PoE 功耗,再配置 PoE 交換機,確保符合該受電設(shè)備的供電標準?但這樣一來流程就變繁瑣了,我們應(yīng)該考慮其他更加簡便的解決方案。
一種常見情形是,供電設(shè)備 PoE 交換機最高支持 IEEE 802.3bt 90 W 輸出,但受電設(shè)備(如無線 AP 和 IP 攝像頭)功率是 15 W 至 90 W。隨著技術(shù)進步,現(xiàn)在已有一些解決方案可以幫助您避免這個問題。有的 PoE 交換機已具備自動檢測受電設(shè)備功耗的功能,無需手動將受電設(shè)備的參數(shù)錄入 Web GUI 管理系統(tǒng)。業(yè)界普遍認為,自動檢測功耗的功能可顯著簡化配置和部署。
購買后——維護
問題 4:要想確定遠程部署的受電設(shè)備是否有問題,最好的方法是什么?
您是否接到過客戶反饋,某臺 IP 攝像頭無法正常工作,需要立即處理?而該 IP 攝像頭很可能位于數(shù)百公里之外,客戶往往不愿意在情況不明確時派遣工程師前往現(xiàn)場。這時通常需要獲取更多信息才能作出決定。
工業(yè)應(yīng)用常常部署在偏遠地區(qū)或惡劣環(huán)境中。理想情況下,PoE 交換機應(yīng)該具備故障檢查和自動遠程重啟受電設(shè)備的功能,這樣便能提供更多現(xiàn)場信息,幫助決定有無必要派遣維修人員以及應(yīng)當(dāng)攜帶哪些設(shè)備,從而迅速解決問題。一種有效做法是通過設(shè)置電子郵件、繼電器或 Trap 通知來獲取受電設(shè)備狀態(tài)信息。此外,也可以使用管理軟件,更加便捷地確定遠程設(shè)備可能遇到的問題。因此,建議您盡可能利用軟件管理功能,深入了解設(shè)備故障的原因,進而作出更加合理的派遣安排。
問題 5:如何加強網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的安全性?
您是否曾認為,您的 IP 監(jiān)控系統(tǒng)處在閉環(huán)中,并且采取了物理隔離,因此不會受到網(wǎng)絡(luò)安全威脅?但遺憾的是,事實并非如此。其實,您可能也讀到過新聞報道,一些公司自認為系統(tǒng)安全無虞,卻遭遇網(wǎng)絡(luò)入侵,導(dǎo)致視頻資料泄露。
要建立安全可靠的網(wǎng)絡(luò),您需要工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中,有多種不同方案供您選擇。推薦您使用遵循“安全始于設(shè)計”理念的組件來搭建安全網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。您需要確保您選用的 PoE 交換機搭載了 HTTPS/SSL、SSH、RADIUS、TACACS+ 等安全功能,這將大大增強您的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全。此外,強烈建議您選擇與擁有完善的漏洞管理流程的供應(yīng)商合作。當(dāng)收到漏洞報告時,供應(yīng)商必須能夠妥善應(yīng)對,高效溝通,保證您的系統(tǒng)在整個生命周期內(nèi)始終安全可靠。
IP 監(jiān)控創(chuàng)新領(lǐng)軍企業(yè)談如何優(yōu)化服務(wù)
“客戶向我們反映最多的問題包括:無法用 PoE++ 供電器的以太網(wǎng)端口連接其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,缺少用于數(shù)據(jù)管理的二層網(wǎng)絡(luò)管理功能,無法知曉遠程 PoE++ 攝像頭的運行情況,以及沒有高級診斷工具??蛻舫32坏貌慌汕补こ處煹竭h程站點診斷故障,或手動重置攝像頭。”全球視頻監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)新企業(yè)無線技術(shù)公司 (WTI) 銷售總監(jiān) Lester Miyasaki 說,“我們對 Moxa 的 EDS-G4012-8P-4QGSFP-LVA-T 交換機印象非常深刻。這是一款支持 PoE++ 技術(shù)的 12 口二層網(wǎng)管型交換機。首先,它具備自動檢測功能,在連接到 PoE++ 攝像頭后就會將攝像頭類型和等級報告給交換機的 Web GUI 系統(tǒng)。其次,它的 Web GUI 系統(tǒng)直觀簡潔、易于使用,支持管理 PoE++ 設(shè)置,如功率預(yù)算和電耗??蛻羧缬行枰?,還可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)作進一步分析。另外,它還有一個非常實用的 PoE++ 端口電能回收功能,有助于降低派遣人員到遠程站點的頻率,提高客戶的生產(chǎn)效率。”
總結(jié)
由于各行各業(yè)都在不斷變化,客戶對其網(wǎng)絡(luò)的要求也日益提高。要想滿足客戶需求,經(jīng)過驗證且有實踐背書的解決方案永遠是更優(yōu)選擇。Moxa EDS-4008、EDS-4012 和 EDS-G4012 系列以太網(wǎng)交換機推出配備多達 8 個 IEEE 802.3bt PoE 端口的型號,每個端口的輸出功率高達 90 W。Moxa EDS-4000/G4000 系列 PoE 交換機通過了 Sifos PoE 兼容性測試,確保每個供電設(shè)備端口符合 IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt 標準,以及安全和互操作性行業(yè)標準。Moxa 全面多樣的產(chǎn)品組合擁有多種端口組合類型,包括百兆以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和 2.5GbE 以太網(wǎng)等,為您的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署提供靈活選擇。此外,EDS-4000/G4000 系列還具備自動 PoE 檢測和故障檢查功能,幫助您快速設(shè)置和維護系統(tǒng)。了解更多詳情,請訪問網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) PoE 交換機微網(wǎng)站。
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