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Was ist Power over Ethernet (PoE)?
PoE (Power Over Ethernet) ist der Name einer Reihe von Standard- oder Adhoc-Systemen, die elektrische Energie zusammen mit Daten über Twisted-Pair-Ethernet-Kabel (UTP/FTP-Kabel) weiterleiten. Auf diese Weise kann ein einziges Kabel sowohl die Datenverbindung als auch die Stromversorgung für Geräte bereitstellen. Aus diesem Grund ist es möglich, Geräte wie IP-Kameras, VoIP-Telefone, Switches, Wireless Access Points usw.
Es gibt mehrere gängige Methoden zur Übertragung von Strom über Ethernet-Kabel. Drei davon sind seit 2003 von IEEE 802.3 standardisiert. Power over Ethernet (PoE) als Netzwerkfunktion, definiert durch die Standards IEEE 802.3af und 802.3at. PoE ermöglicht es Ethernet-Kabeln, Netzwerkgeräte über die bestehende Datenverbindung mit Strom zu versorgen. PoE-Standards wurden auf sichere Spannungsbereiche optimiert und das Gerät muss nach den etablierten Verfahren kommunizieren.
PoE-fähige Geräte können Power Sourcing Equipment (PSE), Power Devices (PDs) oder manchmal beides sein. Das Gerät, das Strom überträgt, ist ein PSE, während das Gerät, das mit Strom versorgt wird, ein PD ist. Die meisten PSEs sind entweder Netzwerk-Switches oder PoE-Injektoren, die für die Verwendung mit Nicht-PoE-Switches vorgesehen sind. Gängige Beispiele für PDs sind VoIP-Telefone, drahtlose Zugangspunkte und IP-Kameras.
Je nach Ort im Übertragungsweg, an dem die Stromversorgung mit den Daten zusammengeführt wird, lässt sich das Einspeisegerät in 2 Gruppen einteilen:
- PoE-Switches (Endspam)
- PoE-Adapter (Midspam)
802.3af (PoE-Typ 1)
802.3af bezieht sich auf den Punkt , an dem die 802,3 Ausschuss Klausel genehmigt (12. Juni th 2003). Diese Klausel trägt den Titel Data Terminal Equipment (DTE) power via Media Department Interface (MDI) und definiert die Eigenschaften des Powered Device (PD) und des Power Sourcing Equipment (PSE). 802.3af gilt für die MDI-Schnittstellen 10BaseT-, 100BaseT- und 1000BaseT-Schnittstellen, die nur auf 100Ω symmetrischem Kabel laufen. Die MDI-Schnittstelle fungiert auch als Powered Interface (PI). Dies bedeutet, dass das Netzwerkgerät (PD) mit Strom versorgt werden kann sowie über die LAN-Schnittstelle (PI) kommunizieren kann, indem es diese Energie von einem LAN-Switch (Endpoint-PSE) oder einer Inline-Alternative (Midspan-PSE) erhält.
Was Sie über 802.3af wissen müssen
- Ein Spannungsbereich von 37-57 für PD
- Ein Spannungsbereich von 44-57 Volt für PSE
- Bietet Gleichstrom bis zu 15,4 W, die tatsächliche Leistung beträgt 12,95 aufgrund der Verlustleistung des Ethernet-Kabels.
- Liefern Strom bis zu 350mA
- 20 Ohm Kabelwiderstand für Cat-3-Kabel.
IEEE 802.3at (PoE-Typ 2)
Der Standard IEEE 802.3at definiert zwei Arten der PoE-Implementierung:
- Option A: Die Leistung wird zusammen mit den Daten auf den Paaren ½ und 3/6 gesendet.
- Option B; Strom wird auf den Paaren 4/5 und 7/8 gesendet (in Fast-Ethernet-Netzwerken nicht verwendet, bei Gigabit-Ethernet werden die Paare sowohl für die Daten- als auch für die Stromübertragung verwendet).
Auch hinsichtlich der übertragenen Leistung und Datenraten umfasst der Standard IEEE 802.3at zwei Versionen:
- Typ 1: für Geräte gemäß 802.3af und mit Stromübertragung über 2 Paar min. Cat-3-Kabel mit einer maximalen Ausgangsleistung von 12,95 W.
- Typ 2: mit maximaler Ausgangsleistung 30 W, übertragen über min Cat 5 Kabel.
Was Sie über 802.3at wissen müssen
- Ein Spannungsbereich von 42,7-57 für PD
- Ein Spannungsbereich von 50-57 Volt für PSE
- Bietet Gleichstrom bis zu 25,5 W.
- Liefert 51 W Leistung durch die Verwendung von vier Paaren in Cat-5-Kabeln.
- Liefert Strom bis 600mA.
- 5 Ohm Kabelwiderstand für Cat-Kabel.
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Unterschied zwischen 802.3af und 802.3at in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | 802.3af | 802.3at |
| Leistung für PD (Watt) | 12.95 | 25,50 |
| Leistung nach PSE (Watt) | 15.40 | 30.00 |
| PSE-Bereich Spannung | 44-57 | 50-57 |
| PD-Bereich Spannung | 37-57 | 42,5-57,0 |
| max. Strom (mA) | 350 | 600 |
| max. Kabelwiderstand (Ohm) | 20 pro Paar Cat-3-Kabel | 12,5 pro Paar Cat-3-Kabel |
| Energieverwaltungsfunktionen | Dreifache Leistungsklassenstufen Signature-Negotiation. | Vierfache Leistungsklassen-Signaturverhandlung. 0,1-W-Schritt-Aushandlung durch LLDP. |
| Derating der Betriebstemperatur | Keiner | 5 C mit einem aktiven Modus (dh Dual Pair) |
| Kabelhalterung | Kabel der Kategorie 3 (Kat 3) Kabel der Kategorie 5 (Kat 5) | Nur Kabel der Kategorie 5 (Cat 5) |
| Modusunterstützung | Modus A (Endspanne) Modus B (Midspanne) | Modus A Modus B |
Vorteile der PoE-Technologie
- PoE ermöglicht die Montage von Geräten in Bereichen, in denen es praktisch unmöglich ist, Strom zu installieren, wie z. B. abgehängte Decken.
- Die Verwendung von PoE kann die Anzahl der benötigten Kabel und Steckdosen in einem überfüllten Geräteraum oder Verteilerschrank reduzieren.
- PoE macht die Installation oder Erweiterung eines Netzwerks in Gebäuden, in denen die Installation neuer Stromleitungen zu teuer oder umständlich ist, viel einfacher und kostengünstiger.
- PoE spart Ihnen Geld beim Kauf und Verlegen von Kabeln für Netzwerkgeräte und VoIP-Telefone, da Sie mit PoE ein Kabel sowohl für die Strom- als auch für die Datenübertragung verwenden können.
- Hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit – unter typischen Bedingungen ist das Risiko eines elektrischen Schlags nicht hoch (die Spannung liegt unter 60 V) und die Technologie umfasst automatische Testverfahren.
- Mit der PoE-Technologie werden Geräte geschützt, die nicht dem Standard entsprechen.
- Kompatibilität mit älteren Versionen ist gegeben.