VoIP電話、IPカメラ、無線アクセスポイントの幅広い応用により、 パワーオーバーイーサネット (PoE) PoE は近年大きな進歩を遂げています。また、IoT アプリケーションやスマート デバイスの導入数の増加、およびより多くのスマート デバイスをサポートするように設計された新しく承認された標準により、PoE ネットワークは今後急速に拡大すると予想されています。この記事では、PoE wiki、PoE 標準、PoE タイプ、PoE クラス、PoE アプリケーションなど、PoE のさまざまな側面を網羅した紹介を提供します。

Power over Ethernet (PoE) とは何ですか?

PoEは、データと電力の両方を単一の標準で伝送できるネットワーク技術です。 イーサネットケーブル。これにより、次のようなネットワークケーブルを使用することができます。 Cat5/Cat5e/Cat6/Cat6a ケーブル ワイヤレス アクセス ポイント、IP カメラ、VoIP 電話、PoE 照明、その他の受電デバイス (PD) にデータ接続と電力を供給します。PoE テクノロジを使用すると、追加の電気インフラストラクチャをインストールしたり、エンドポイントごとに電源コンセントを配置したりすることなく、屋内または屋外の PD に簡単に電力を供給できます。

PoE ネットワークの利点 - Power over Ethernet を使用する理由

上記の利点以外にも、ネットワークに PoE を採用する魅力的な理由がいくつかあります。

時間とコストの節約: ネットワークで PoE を使用すると、端末 PD 用の電気配線やコンセントを設置する必要がなくなります。これにより、特にネットワーク内に多数の PD がある場合に、電源ケーブルの配線コストを大幅に節約できます。さらに、PoE ネットワークに資格のある電気技師を雇う必要がないため、電気設備にかかる時間と費用も節約できます。

柔軟性: イーサネット ネットワーク ケーブルは電気ケーブルよりも簡単に配置できるため、PoE ネットワークを使用すると、電源コンセントの近くではなく、ほぼどこにでも PD を設置できます。これにより、端末デバイスのセットアップと再配置に非常に大きな柔軟性がもたらされます。

信頼性： PoE 電源は、分散した壁面アダプタの集合体ではなく、中央の汎用互換性のある電源から供給されます。無停電電源装置 (UPS) でバックアップしたり、デバイスを簡単に無効化またはリセットするように制御したりできます。これにより、給電装置 (PSE) が故障しても、PD は通常どおり動作します。

Power over Ethernet (PoE) の進化の軌跡

電気電子技術者協会 (IEEE)、Cisco、および HDBaseT Alliance は、PoE を定義するいくつかの標準をリリースしています。これらの標準には、IEEE 802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt、Cisco UPOE、および Power over HDBaseT (PoH) が含まれます。

PoEの種類

分類基準の違いにより、PoE はさまざまなタイプに分けられます。現在、IEEE PoE 標準に基づく PoE タイプは、次の表に示すように、タイプ 1 (IEEE 802.3af)、タイプ 2 (IEEE 802.3at)、タイプ 3 (IEEE 802.3bt)、タイプ 4 (IEEE 802.3bt) の 4 つあります。

PoE 対 PoE+ 対 PoE++ (UPoE) 対 PoH

PoE (IEEE 802.3af) は PoE タイプ 1 とも呼ばれ、ポートあたり最大 15.4 ワットの電力を供給し、IP 電話やカメラなどのデバイスに使用されます。PoE+ (IEEE 802.3at)、PoE タイプ 2 は最大 30 ワットを供給し、PTZ カメラなどのデバイスに電力を供給します。PoE++ または UPoE (IEEE 802.3bt) は PoE タイプ 3 とも呼ばれ、高性能デバイス向けにポートあたり最大 60 ワットと 100 ワット (PoE タイプ 4) を供給します。Power over HDBaseT (PoH) を使用すると、AV 機器の電力とデータを 1 本のケーブルで伝送できます。以下の図は、さまざまな PoE タイプの一般的な用途を参考までに示しています。

PoE クラス

Power over Ethernet (PoE) クラスは、さまざまなネットワーク デバイスの標準化された電力レベルを定義します。これらのクラスにより、電源供給装置 (PSE) と受電装置 (PD) 間の互換性が確保されます。

上の表に示すように、クラス1からクラス8までのクラスは、 特定のIEEE標準を示す PSEの最大出力 そして PD の最大入力電力。各クラスの詳細を詳しく見てみましょう。

クラス1 IP 電話、Voice over IP (VoIP) デバイス、基本的なセンサーなどの低電力デバイスに適しています。

クラス2 ワイヤレス アクセス ポイント、小型 IP カメラ、IP インターホン システムなど、やや高い電力を必要とするデバイスを対象としています。

クラス3 大型の IP カメラ、POS システム、アクセス制御デバイスなど、中程度の電力を必要とするデバイスによく使用されます。

クラス4 電力供給能力が向上し、パン・チルト・ズーム (PTZ) カメラ、ビデオ電話、シンクライアントなどの電力を大量に消費するデバイスに適しています。

クラス5 4 対のイーサネット ワイヤのサポートを導入し、より高い電力伝送を可能にします。高度な PTZ カメラ、マルチチャネル ワイヤレス アクセス ポイント、小型 LED 照明システムなど、より厳しい電力要件を持つデバイス向けに設計されています。

6年生 以前のクラスを超える電力供給能力が向上しています。高出力のパンチルトズームカメラ、マルチ無線ワイヤレスアクセスポイント、小型 LCD ディスプレイなどのデバイスをサポートできます。

7年生 IEEE 802.3bt 規格で導入されたさらに高い電力機能を提供します。高性能アクセス ポイント、大型ディスプレイ、大量の電力を必要とするシン クライアントなどのデバイスに適しています。

8年生 現在のPoE規格で定義されている最高電力クラスを表します。ビデオ会議システム、高度な照明システム、デジタルサイネージなどの電力を大量に消費するデバイス向けに設計されています。

各クラスに指定されている電力レベルは最大許容値を表し、PD によって供給または消費される実際の電力は、特定の電力要件と PSE とのネゴシエーションによって異なる場合があることに留意することが重要です。さらに、PoE クラスを理解することで、ネットワーク管理者はデバイスの電力要件が PoE インフラストラクチャの機能と一致していることを保証し、適切な動作を保証して潜在的な電源の問題を回避できます。

パッシブ PoE とアクティブ PoE

Power over Ethernetは、 パッシブ PoE とアクティブ PoE 一般的には、アクティブ PoE は標準の PoE であり、PSE と PD デバイス間で適切な電圧をネゴシエートするあらゆるタイプの PoE を指します。パッシブ PoE は非標準の PoE テクノロジです。ネゴシエーション プロセスなしでイーサネット ライン経由で電力を供給することもできます。

ネットワークに PoE を追加するには？

ネットワークに供給される PoE は、通常、次の 3 つの異なるソースから供給されます。 PoEスイッチ、 PoEインジェクタ、および PoEスプリッター。PoEスイッチはPDに電力を供給する最も簡単な方法です。PoEからイーサネットケーブルを配線するだけで済みます。 ネットワークスイッチ ポートを端末 PoE デバイスに接続します。PoE インジェクタは、ネットワークに PoE スイッチがない場合に使用します。外部電源を備え、PoE 非対応のネットワーク スイッチからのデータに電力を追加します。PoE スプリッタも電力を供給しますが、データから電力を分割し、PoE 非対応デバイスが使用できる別の入力に供給します。ネットワーク内に近くに AC コンセントがないリモートの非 PoE デバイスを展開する場合によく使用されます。

PoE ネットワークに関するよくある質問

Q: Power over Ethernet の電圧はどれくらいですか?

答え: Power over Ethernet は、44V ～ 57V DC の電圧で Ethernet ケーブルに供給され、通常は 48V が使用されます。この比較的高い電圧により、ケーブル上で効率的に電力を伝送できますが、それでも安全と見なされるほど低い電圧です。

Q: PoE はどのくらいのデータ速度を提供しますか?

答え: 一般的に、PoE は Cat5、Cat5e、Cat6 ケーブルで 10/100/1000Mbps のデータ レートを提供できます。現在、広く普及している IEEE 802.3bt PoE 標準と PoE++ テクノロジーのおかげで、PoE は 100m で 2.5 Gbps ～ 5 Gbps の速度を提供でき、最近では 10 Gbps に達しています。

Q: PoE ネットワークに制限はありますか?

答え: はい、PoE ネットワークには厄介な制限がいくつかあります。まず、到達距離が 328 フィート (100 メートル) に制限されているため、ユーザーがリモート IP 対応デバイスを操作できる実行可能な場所が制限されます。次に、PoE スイッチなどの単一の PSE は通常、複数の PD に接続します。PSE が故障すると、すべての PD が動作を停止します。したがって、信頼できるサプライヤーから認定スイッチを購入することが重要です。さらに、PSE を無停電電源システムに接続することも検討してください。

Q: PoE ミッドスパンと PoE エンドスパンとは何ですか?

答え: PoE ミッドスパンは通常、PoE 非対応スイッチと端末の PoE 対応受電デバイス間の中間デバイスとして機能する PoE インジェクタです。PoE エンドスパンは一般に PoE ネットワーク スイッチと呼ばれ、PoE 電力とデータの両方を PD に直接接続して供給します。PoE エンドスパンはデータ ペアを介して電力を供給します (PoE モード A とも呼ばれます)。PoE ミッドスパンはピン 4-5 と 7-8 を使用して電力を供給します (PoE モード B とも呼ばれます)。