ระบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องการทั้งพลังงานและการรับส่งข้อมูล มักจำเป็นต้องใช้สายเคเบิลจำนวนหลายเส้น อย่างไรก็ตาม การเดินสายไฟฟ้าและสายสัญญาณแยกกันจะเพิ่มความซับซ้อน ต้นทุน และเวลาในการติดตั้ง  ดังนั้น Power Over Coax (PoC) ช่วยแก้ปัญหานี้โดยทำให้การรับส่งข้อมูลและพลังงานผ่านสายโคแอกเซียลเพียงเส้นเดียว ช่วยลดความยุ่งยากในการเดินสายในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น กล้องวงจรปิด ระบบยานยนต์ และโทรคมนาคม บทความนี้จะกล่าวถึง เทคโนโลยี PoC หลักการทำงาน ข้อดี การใช้งาน และแนวโน้มในอนาคต พร้อมทั้งเปรียบเทียบกับแนวทางการส่งพลังงานทางเลือก เช่น Power over Ethernet (PoE) และวิธีการเดินสายแบบดั้งเดิม

Power Over Coax (PoC) คืออะไร

Power Over Coax (PoC) คือเทคโนโลยีที่ส่งทั้งพลังงานไฟฟ้าและสัญญาณข้อมูลผ่านสายโคแอกเซียลเส้นเดียว ต่างจากระบบเดิมที่ต้องใช้สายไฟและสายข้อมูลแยกกัน PoC จะรวมการจ่ายพลังงานไว้ในสายเคเบิลเดียวกันที่ใช้ส่งสัญญาณ ช่วยลดความยุ่งยากและค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

คุณสมบัติหลักของ PoC

• สายเคเบิลเดียวสำหรับไฟฟ้าและข้อมูล
• ใช้งานร่วมกับโครงสร้างพื้นฐานแบบโคแอกเซียลที่มีอยู่ เช่น RG59, RG6
• รองรับการส่งไฟฟ้าระยะไกล (สูงสุดหลายร้อยเมตร)
• ลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) เนื่องจากการหุ้มฉนวนแบบโคแอกเซียล

PoC ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบกล้องวงจรปิด กล้องในรถยนต์ และเซ็นเซอร์ในอุตสาหกรรม ซึ่งการลดการเดินสายไฟให้เหลือน้อยที่สุดถือเป็นสิ่งสำคัญ

หลักการทำงานของ Power Over Coax

หลักการพื้นฐาน

PoC ทำงานโดยการซ้อนพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ลงบนสายโคแอกเซียลควบคู่ไปกับสัญญาณข้อมูลความถี่สูง PoC Injector จะรวมพลังงานและข้อมูลไว้ที่แหล่งกำเนิด ในขณะที่ตัว PoC Splitter จะแยกสัญญาณทั้งสองออกจากกันที่ปลายทางภาครับ

ส่วนประกอบของระบบ PoC

- ตัว PoC Injector (อุปกรณ์จ่ายไฟ - PSE) จ่ายไฟ DC ให้กับสายโคแอกเชียลและรวมไฟเข้ากับสัญญาณข้อมูล

- สายโคแอกเชียล  ส่งทั้งไฟและข้อมูล เช่น RG59, RG6 และมีฉนวนป้องกันเพื่อลด EMI

- ตัว PoC Splitter (อุปกรณ์จ่ายไฟ - PD) แยกไฟ DC ออกจากสัญญาณข้อมูลและจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เช่น กล้อง

การแยกสัญญาณและกำลังไฟฟ้า

- กำลังไฟฟ้ากระแสตรง เคลื่อนที่ไปตามตัวนำตรงกลางและฉนวนป้องกัน

- สัญญาณข้อมูลกระแสสลับ มอดูเลตบนสายเคเบิลเดียวกันโดยไม่มีสัญญาณรบกวนเนื่องจากการแยกความถี่

ข้อดีของ Power Over Coax

1. ช่วยให้เดินสายแบบง่าย ลดความจำเป็นในการใช้สายไฟแยกต่างหาก อีกทั้งลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
2. ช่วยแก้ปัญหาที่คุ้มค่า โดยใช้โครงสร้างพื้นฐานแบบโคแอกเซียลที่มีอยู่ ลดค่าใช้จ่ายด้านวัสดุและแรงงาน
3. สามารถจ่ายพลังงานระยะไกล รองรับการส่งพลังงานมากกว่า 100-300 เมตร เหมาะสำหรับการเฝ้าระวังและการใช้งานในอุตสาหกรรม
4. ลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) Coaxial shielding ช่วยลดการเสื่อมสภาพของสัญญาณ
5. มีความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาดได้ ผสานรวมกับระบบที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดายรองรับอุปกรณ์หลายเครื่องบนสายเคเบิลเส้นเดียวพร้อมกับการจัดการพลังงานที่เหมาะสม

การประยุกต์ใช้งานของ Power Over Coax

1. ระบบกล้องวงจรปิดและระบบเฝ้าระวัง กล้อง IP ใช้ PoC เพื่อลดความยุ่งยากในการติดตั้งในอาคารขนาดใหญ่ ลดความซับซ้อนของการเดินสายในการติดตั้งกล้องหลายตัว
2. ระบบยานยนต์ ที่จ่ายพลังงานให้กับกล้องมองหลัง ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) และจอแสดงผลข้อมูลและความบันเทิง อีกทั้งลดน้ำหนักของยานพาหนะด้วยการลดขนาดชุดสายไฟ
3. อุปกรณ์อุตสาหกรรมและ IoT ใช้ในเซ็นเซอร์ โดรน และระบบหุ่นยนต์ที่ต้องใช้ไฟฟ้าและข้อมูลผ่านสายเดียว
4. ระบบโทรคมนาคม รองรับเสาอากาศระยะไกลและเครือข่ายเซลล์ขนาดเล็กด้วยพลังงานและการส่งสัญญาณแบบรวม

การเปรียบเทียบกับระบบ Power Delivery Systems อื่น ๆ

PoC เทียบกับ PoE:

PoC ดีกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมระยะไกลที่มี EMI สูง

PoE เหมาะกับอุปกรณ์เครือข่ายภายในระยะ 100 เมตรมากกว่า

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยี Power Over Coax

- การจ่ายพลังงานที่สูงขึ้น (สูงสุด 100 วัตต์) – ขยาย PoC สำหรับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงขึ้น

- การจัดการพลังงานอัจฉริยะ – การปรับพลังงานแบบไดนามิกสำหรับอุปกรณ์หลายเครื่อง

- การผสานรวมกับ 5G และ IoT – รองรับเครือข่ายเซลล์ขนาดเล็กและเซ็นเซอร์อัจฉริยะ

- นวัตกรรมยานยนต์ – เพิ่มประสิทธิภาพระบบกล้องภายในรถยนต์และระบบ ADAS

สรุป

Power Over Coax (PoC) เป็นโซลูชันที่ใช้งานได้หลากหลายและคุ้มค่าสำหรับการส่งสัญญาณไฟฟ้าและข้อมูลผ่านสายโคแอกเซียลเส้นเดียว ช่วยลดความยุ่งยากในการเดินสายในระบบกล้องวงจรปิด ยานยนต์ และระบบอุตสาหกรรม ให้การจ่ายไฟฟ้าระยะไกลโดยมีสัญญาณรบกวนน้อยที่สุด แม้ว่าจะมีข้อจำกัดด้านความจุไฟฟ้า แต่ความก้าวหน้าของ PoC กำลังสูงและการจัดการพลังงานอัจฉริยะจะขยายขอบเขตการใช้งาน ในขณะที่อุตสาหกรรมต่างๆ กำลังมุ่งสู่โซลูชันการเดินสายที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ PoC จึงเป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับการติดตั้งสายเคเบิลแบบหลายสายแบบดั้งเดิม