Nguyên nhân & Cách khắc phục khi thiết bị PoE Powered Device (PD) không hoạt động đúng với PoE Switch (PSE)

Nếu bạn có một điện thoại IP, camera IP hoặc thiết bị được cấp nguồn qua PoE khác nhưng không hoạt động khi kết nối vào switch PoE, vui lòng kiểm tra bài viết này và thực hiện một số bước khắc phục sự cố.

Giới thiệu

Trước khi đi vào phần xử lý sự cố, hãy cùng tìm hiểu một số kiến thức cơ bản về hệ thống cấp nguồn PoE. Nếu bạn đã quen thuộc rồi, có thể chuyển thẳng đến phần câu hỏi thường gặp và khắc phục sự cố cơ bản.

1. PoE là gì

PoE là viết tắt của Power over Ethernet (cấp nguồn qua Ethernet), mang lại nhiều ưu điểm kỹ thuật như tiết kiệm chi phí, đơn giản, linh động, dễ kiểm soát… Với công nghệ này, chúng ta có thể cung cấp nguồn điện một chiều cho các thiết bị dựa trên mạng IP mà không cần thay đổi gì trong cấu trúc cáp mạng hiện tại.

2. Hệ thống cấp nguồn PoE

• PSE (Power Source Equipment – Thiết bị cung cấp nguồn)
  Là các thiết bị có thể cấp nguồn điện DC cho PD thông qua cáp Ethernet. PSE có khả năng tự động dò tìm, phát hiện, phân loại PD và cung cấp nguồn cho chúng.
• PD (Powered Device – Thiết bị nhận nguồn)
  PD được chia thành chuẩn và phi chuẩn.
  • Thiết bị chuẩn: tương thích với IEEE 802.3af/at, có thể được cấp nguồn bởi PSE chuẩn.
  • Thiết bị phi chuẩn: chỉ hoạt động khi dùng với PSE phù hợp đi kèm.

3. Các chuẩn PoE

• IEEE 802.3af
  Chuẩn này quy định công suất tối đa từ một cổng là 15,4W, và có thể cung cấp cho thiết bị yêu cầu công suất ≤ 12,95W (như camera IP) qua cáp Ethernet.
• IEEE 802.3at
  Chuẩn này phát triển từ 802.3af, được xem như phiên bản nâng cao. Nó cho phép một cổng cấp công suất lên đến 30W, đáp ứng nhu cầu của các thiết bị yêu cầu công suất cao hơn như điện thoại video, camera PTZ...

Sự khác nhau giữa hai chuẩn

Chế độ cấp nguồn của PoE

Theo tiêu chuẩn IEEE 802.3af/at, có hai chế độ cấp nguồn:

• Alternative A: Cấp nguồn bằng cặp dây dùng để truyền dữ liệu (cặp 1/2 và 3/6 của cáp Ethernet).
• Alternative B: Cấp nguồn bằng cặp dây dự phòng (cặp 4/5 và 7/8 của cáp Ethernet).

1) Alternative A:

Trong hình minh họa phía trên, bạn có thể thấy PSE cấp nguồn bằng cách sử dụng cặp dây dữ liệu 1/2 và 3/6. Cực tính của các cặp dây này có thể là dương hoặc âm, và điều này được quyết định bởi nhà sản xuất chip.

2) Alternative B

Trong hình minh họa phía trên, các cặp dây 4/5 và 7/8 là cặp dây trống, trong đó cặp 4/5 là cực dương còn cặp 7/8 là cực âm.

Lưu ý:

1. Theo chuẩn IEEE 802.3af/at, các thiết bị PSE chuẩn chỉ cần hỗ trợ Alternative A hoặc B, trong khi các thiết bị PD chuẩn phải hỗ trợ cả hai chế độ và tương thích với mọi kiểu cực tính.
2. Hiện nay, tất cả switch PoE của TP-Link đều là PSE chuẩn, được thiết kế dựa trên Alternative A, trong đó cặp dây 1/2 là cực âm còn cặp dây 3/6 là cực dương.

Câu hỏi thường gặp và khắc phục sự cố

Q1: Tại sao thiết bị PD của tôi không hoạt động khi cắm vào switch PoE và đèn LED trên switch không sáng?

Các bước kiểm tra:

1. Đảm bảo PD là thiết bị chuẩn, dựa trên giao thức IEEE 802.3af/at.
2. Kiểm tra bạn đã dùng đúng loại cáp Ethernet Cat.5 trở lên, cắm vào đúng cổng của PD. Chiều dài cáp không được vượt quá 100m.
3. Trên một số switch, không phải tất cả các cổng RJ-45 đều hỗ trợ PoE, hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng (UG) để biết thêm.
4. Xác nhận chế độ cấp nguồn với nhà sản xuất PD, có 2 khả năng gây ra vấn đề:
   • (1) PD chỉ hỗ trợ Alternative B, trong khi switch PoE TP-Link dựa trên Alternative A → PD và PSE không tương thích.
   • (2) PD hỗ trợ Alternative A, trong đó cặp dây 1/2 là cực âm và 3/6 là cực dương (như đã giới thiệu ở phần trước). Khi dùng cáp thẳng (straight-through cable) thông thường thì PD không hoạt động. Tuy nhiên, bạn có thể dùng cáp chéo (crossover cable) để khắc phục.

Vì vậy, nếu đèn PoE LED trên switch không sáng sau khi bạn cắm PD vào cổng PoE và PD không được cấp nguồn, sau khi loại bỏ các yếu tố cơ bản của mạng, bạn nên liên hệ với nhà sản xuất PD để hỏi về chế độ cấp nguồn và cực tính mà thiết bị hỗ trợ. Thông tin này cũng rất cần thiết khi bạn liên hệ bộ phận hỗ trợ của chúng tôi.

Q2: Tại sao PD của tôi hoạt động với switch PoE, nhưng đèn LED báo nhấp nháy lúc sáng lúc tắt, hoặc rơi vào vòng lặp?

• Khi đèn LED sáng → nghĩa là PD có thể được cấp nguồn. Nhưng vì một số lý do, PSE ngừng quá trình cấp nguồn.
• Có khả năng tổng công suất đầu ra của PSE đã vượt hoặc gần tới công suất tối đa. Bạn có thể kiểm tra đèn PoE MAX:
  • Nếu sáng hoặc nhấp nháy → nghĩa là nguồn không đủ.
  • Có thể thử test từng thiết bị riêng lẻ để xác định nguyên nhân.
• Một khả năng khác là cơ chế phát hiện mất kết nối (link-loss detection) giữa switch và PD không tương thích.
  • Hiện tại, tất cả switch PoE của TP-Link chỉ hỗ trợ DC link-loss detection mode.
  • Nếu PD của bạn chỉ hỗ trợ AC link-loss detection mode, rất có thể sẽ không hoạt động với switch.
• Vì vậy, khi hiện tượng này xảy ra nhưng đèn PoE MAX vẫn bình thường, bạn nên liên hệ nhà sản xuất PD để hỏi về chế độ link-loss detection mà PD hỗ trợ. Đây cũng là thông tin quan trọng để chúng tôi khắc phục sự cố.

Q3: Tại sao PD của tôi hoạt động được với PSE của hãng khác nhưng lại không hoạt động với switch PoE của TP-Link?

• Như đã nói ở trên, trước tiên cần đảm bảo PD là thiết bị chuẩn, và xác nhận các thông tin:
  • Chế độ cấp nguồn (power supply mode).
  • Cực tính (polarity).
  • Chế độ phát hiện mất kết nối (link-loss detection mode).
• Một số thiết bị chỉ hoạt động với sản phẩm cùng hãng.
• Một số thiết bị phi chuẩn (nonstandard) có thể hoạt động với thiết bị phi chuẩn khác nếu tham số phù hợp. Nhưng chúng có thể gặp vấn đề khi kết hợp với PSE chuẩn khác.
• Vì vậy, rất khuyến nghị bạn nên biết rõ thiết bị dựa trên chuẩn/giao thức nào trước khi quyết định mua.

Lưu ý:

• Dù một số nhà sản xuất tuyên bố PD của họ tương thích IEEE 802.3af/at, nhưng họ vẫn tích hợp thêm công nghệ riêng (phi chuẩn), khiến PD chỉ hoạt động với PSE cùng hãng.
• Các PD này có thể gặp sự cố khi kết nối với PSE chuẩn của hãng khác.
• Trạng thái đèn LED trên switch PoE rất quan trọng để đánh giá vấn đề và xử lý sự cố.
• Có sự khác biệt nhỏ về ý nghĩa của các đèn báo ở từng dòng switch khác nhau, bạn nên tham khảo tài liệu hướng dẫn (UG) để biết thông tin chi tiết hơn.