О технологии PoE простыми словами

Технология PoE (Power-over-Ethernet) была создана для IP-телефонии, точек доступа, IP-камер и других устройств, к которым нежелательно проводить отдельный питающий кабель. PoE не оказывает влияния на качество передачи данных, для ее реализации используются свойства физического уровня Ethernet.

Как это возможно? Дело в том, что кабельные сети Ethernet состоят из четырех пар проводов, две из которых не задействованы. Свободные пары и используются для подачи напряжения. Если быть точным, то питание подается по свободным витым парам 4-5 и 7-8.

Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мбит/сек. Распиновка 8-контактного разъема 8P 8C (RJ45)

PINS on Switch10/100 DC on Spares (метод B)10/100 Mixed DC & Data (метод A)1000 (1 Gigabit) DC & Bi-Data (метод B)1000 (1 Gigabit) DC & Bi-Data (метод A)
Pin 1Rx +Rx + DC+TxRx A +TxRx A + DC +
Pin 2Rx -Rx - DC+TxRx A -TxRx A - DC +
Pin 3Tx +Tx + DC-TxRx B +TxRx B + DC -
Pin 4DC +не используетсяTxRx C + DC +TxRx C +
Pin 5DC +не используетсяTxRx C - DC +TxRx C -
Pin 6Tx -Tx - DC-TxRx B -TxRx B - DC -
Pin 7DC -не используетсяTxRx D + DC -TxRx D +
Pin 8DC -не используетсяTxRx D - DC -TxRx D -

Важно понимать, что питающее устройство (например, PoE маршрутизатор) подает питание в кабель только в том случае, если подключенное устройство (например, IP камера) поддерживает технологию PoE.  Как это происходит?

1) Вначале производится проверка: является ли подключенное устройство питаемым (PD). На него подается напряжение от 2,8 до 10 B, определяется входное сопротивление подключаемого устройства. Если параметры соответствуют требуюемым параметрам, питающее устройство переходит к следующему этапу.

2) Питающее устройство определяет потребляемую мощность подключенного девайса, для последующего управления этой мощностью. В зависимости от мощности, устройствам присваивается класс: от 0 до 4. 

КлассВт на порт PoEВт на устройство
015,4от 0,44 до 12,95
14,5от 0,44 до 3,84
27от 3,84 до 6,49
315,4от 6,49 до 12,95
430от 12,95 до 25,5

После того, как устройство классифицировано, на него подается рапряжение 48В с фронтом нарастания не более 400 мс., и  питающее устройство приступаетет в контролю его работы:

1) Если устройство будет потреблять ток менее 5 мА в течении 400Мс, то подача питания прекращается;
2) Если сопротивление подключенного устройства будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, подача питания прекращается.
3) Если потребление тока превысит 400 мА в течение 75 мс, подача питания прекращается.

Всего существует 2 стандарта PoE: IEEE 802.3af и IEEE 802.3at-2009 или PoE Plus. 

СтандартPoEIEEE 802.3afPoE Plus IEEE 802.3at
Требования к кабелюКатегория 3 (UTP CAT3) или вышеType 1: Категория 3 (UTP CAT3) или выше
Type 2: Категория 5 (UTP CAT5) или выше
Сила тока0.35 АType 1: 0.35 А
Type 2: 0.6 А
Выходное напряжение инжектора44 - 57 ВType 1: 44 - 57 В
Type 2: 50 - 57 В
Входное напряжение питаемого устройства37 - 57 ВType 1: 37 - 57 В
Type 2: 42.5 - 57 В
Максимальное энергопотребление питаемого устройстваКласс PoE 0, 3: 12.95 ВтType 1: Класс PoE 0, 3: 12.95 Вт
Класс POE 1: 3.84 ВтКласс PoE 1: 3.84 Вт
Класс PoE 2: 6.49 ВтКласс PoE 2: 6.49 Вт
Класс PoE 4: не используется

Type 2: Класс PoE 4:

25.5 Вт

Поддерживаемые питаемые устройстваIP-камеры, IP-телефоны, точки доступаВсе устройства PoE, PTZ-камеры для наружного монтажа,
точки доступа WiMAX, светодиодные табло, некоторые компьютеры

Passive PoE

Как же быть, если в вашу инфраструктуру требуется подключить устройства без поддержки PoE? В таких случаях используется технология Passive PoE. Ее особенность в том, что источник питания не опрашивает подключенное устройство и не согласовывает его мощность. Питание просто подается по по свободным проводникам витой пары. При данном способе подключения необходимо тщательно подбирать можность источника питания, и его потребителя.

Таким образом технология PoE обладает широкими коммуникационными возможностями, позволяющими создавать сети с устройствами разного типа и предназначения.