現代のネットワーク インフラストラクチャでは、Power over Ethernet (PoE) テクノロジがますます重要になっています。PoE テクノロジにより、データと電力の両方を 1 本のイーサネット ケーブルで伝送できるため、IP カメラ、VoIP 電話、ワイヤレス アクセス ポイント (WAP) などのデバイスのインストールと管理が大幅に簡素化されます。
PoE の仕組み
PoE テクノロジーは、イーサネット ケーブルを通じてネットワーク デバイスに電力を供給します。ネットワーク デバイスは、電源供給装置 (PSE) と受電装置 (PD) で構成されます。PSE (通常は PoE スイッチまたは PoE インジェクタ) は、PD に電力を供給します。PD は、ワイヤレス アクセス ポイント、IP カメラ、VoIP 電話など、PSE から電力を受け取るデバイスです。
PoE テクノロジの主な利点は、追加の電源ケーブルを必要とせずに標準のイーサネット ケーブルを介して電力を伝送できることです。これにより、配線の複雑さ、設置コスト、メンテナンス要件が軽減されます。PoE テクノロジの電力伝送は、さまざまなデバイス間の互換性と安全性を確保するために IEEE によって設定されたいくつかの標準に準拠しています。
PoE規格の概要
PoE 規格は主に IEEE によって定義され、低電力レベルから高電力レベルまでの範囲をカバーしています。これらの規格では、PSE が送信できる最大電力と PD が受信できる最大電力が指定されています。広く使用されている PoE 規格には次のものがあります。
- IEEE 802.3af (標準 PoE)
- IEEE 802.3at (PoE+)
- IEEE 802.3bt (PoE++ または高出力 PoE)
各規格は異なる電力伝送機能とアプリケーション シナリオを提供するため、ネットワーク設計者はデバイスの電力ニーズに基づいて適切な PoE 規格を選択する必要があります。
IEEE 802.3af 規格 (標準 PoE)
- 電圧範囲：44-57V
- 最大電流：350mA
- PSE最大出力: 15.4W
- PD受信電力: 12.95W
2003 年に公開された IEEE 802.3af は、最初の正式な PoE 規格です。この規格では、PSE が最大 15.4W の電力を供給でき、PD はケーブル伝送損失を考慮して最大 12.95W を受信できます。この規格は、IP 電話、シンプルなワイヤレス アクセス ポイント、静的 IP カメラなどの低電力デバイスに適しています。最も初期の PoE 規格であるにもかかわらず、IEEE 802.3af は低電力デバイスで広く使用されています。ただし、ネットワーク デバイスがより複雑になり、電力を大量に消費するようになったため、より高い電力が必要となり、IEEE 802.3at 規格が開発されました。
IEEE 802.3at 規格 (PoE+)
- 電圧範囲：50-57V
- 最大電流：600mA
- PSE最大出力: 30W
- PD受信電力: 25.5W
IEEE 802.3at（PoE+ とも呼ばれる）は、IEEE 2009af のアップグレードとして 802.3 年にリリースされました。PoE+ は 802.3af デバイスと下位互換性がありますが、電力出力が大幅に増加し、最大 30W の電力を供給し、PD が少なくとも 25.5W を受け取ることを保証します。PoE+ 規格は主に、高解像度 IP カメラ、ワイヤレス アクセス ポイント（特に 802.11ac をサポートするもの）、PTZ（パン、チルト、ズーム）カメラ、ビデオ会議システムなどの高電力デバイスに使用されます。PoE+ の導入は、PoE テクノロジの新たな段階を示し、より機能が豊富で電力を多く必要とするネットワーク デバイスに信頼性の高い電力サポートを提供し、PoE アプリケーションを拡大しました。
IEEE 802.3bt 規格 (PoE++ または高出力 PoE)
ネットワーク デバイスの電力需要の高まりに伴い、IEEE は 802.3 年に IEEE 2018bt 規格 (PoE++ または High Power PoE とも呼ばれる) を導入しました。この規格では、タイプ 3 (PoE++) とタイプ 4 (High Power PoE) という XNUMX つの新しいタイプが導入され、XNUMX 組のイーサネット ケーブルを介して電力を伝送し、より高い出力電力を提供します。
タイプ 3 (PoE++)
- 電圧範囲：50-57V
- PSE最大出力: 60W
- PD受信電力: 51W
タイプ 3 (PoE++ とも呼ばれる) では、PSE が最大 60W の電力を供給し、PD が最大 51W を受信できます。この規格は、高解像度ビデオ会議システム、マルチバンド無線アクセス ポイント、高度なカメラ機器などの高電力デバイスに適しています。タイプ 3 は IEEE 802.3af および 802.3at 規格と下位互換性があり、混合ネットワーク環境でのシームレスな統合が可能です。
タイプ4（高出力PoE）
- 電圧範囲：50-57V
- PSE最大出力: 100W
- PD受信電力: 71W
タイプ 4 は現在、最高出力の PoE 規格で、最大 100W の電力出力を提供し、PD は最大 71W を受け取ります。この規格は、LED 照明、フラット パネル ディスプレイ、ラップトップ、および特定の産業機器などの高出力デバイスを対象としています。高出力 PoE は、デバイスが XNUMX 本のイーサネット ケーブルで十分な電力を供給できるようにすることで、配線の複雑さを大幅に軽減します。
PoE 規格と電力比較表
適切な PoE デバイスの選択
実際のアプリケーションでは、適切な PoE デバイスを選択するには、ネットワークのニーズとデバイスの電力消費を総合的に評価する必要があります。電力バジェット、PoE 供給機器のポート数、および受電デバイスの電力要件には詳細な計算が必要です。たとえば、ネットワークに 48 台の VoIP 電話機が配備され、各電話機が 12.95W を必要とする場合、48 ポートの PoE スイッチの合計電力バジェットは少なくとも 622W (12.95W × 48) である必要があります。各電話機が 25.5W を必要とする PoE+ デバイスの場合、同じ数のデバイスで最小電力バジェットは 1,224W になります。
マルチバンド無線アクセス ポイントや高解像度ビデオ会議システムなどの高電力デバイスの場合、十分な電力を確保するために、PoE++ または高電力 PoE デバイスを選択する必要があります。
PoEスイッチの電源管理
最新の PoE スイッチには、接続されたデバイスの電力要件を自動的に検出し、それに応じて電力を割り当てるインテリジェントな電源管理機能が搭載されていることがよくあります。たとえば、デバイスに必要な電力が 5W だけの場合、スイッチは出力を調整して電力の無駄を回避します。さらに、PoE スイッチは重要なデバイスに電力を優先して供給できるため、効率的なネットワーク運用が保証されます。