Power over Ethernet позволяет кабелю Ethernet передавать питание постоянного тока, а также сигналы данных на подключенные устройства.
Он используется для подключения удаленных устройств, у которых нет удобного локального источника питания, таких как IP-камеры, телефоны VOIP и т. д.
Основы кабеля Ethernet
В кабеле Ethernet (CAT 5,6 и 7) используются 4 витые пары. В ранних сетях Ethernet, использующих 10base T и 100base TX, только две пары использовались для передачи данных, а две другие были резервными.
Эти две запасные пары можно использовать для передачи питания постоянного тока. В стандарте IEEE 802.3 это известно как альтернативный режим B.
По мере увеличения скорости Ethernet (1000Base T и выше) возникла необходимость использовать все 4 пары для передачи данных.
Таким образом, для подачи питания постоянного тока вам нужно было подавать питание по парам, которые также использовались для передачи данных.
Поскольку это питание постоянного тока, это относительно легко сделать.
Был определен альтернативный режим A, при котором мощность передавалась по тем же парам кабелей, что и в !0Base T для передачи данных.
В обоих случаях для передачи постоянного тока используются только две пары.
Это показано на схеме ниже: 
Поскольку потребность в большей мощности постоянного тока для конечных устройств увеличилась, был определен третий режим, названный 4PPoE, который использует все 4 пары для передачи питания постоянного тока.
Напряжение и стандарты
PoE, как определено в стандарте IEEE 802.3, обеспечивает питание от 47 В до 57 В постоянного тока. Разница в стандартах заключается в количестве мощности, которая может подаваться на конечные устройства.
Существует 4 стандарта, предназначенных для поддержки 4 типов устройств.
- 802.3af (тип 1) — до 15,4 Вт
- 802.3at — (Type2 — известный как PoE+) до 30 Вт
- 802.3bt — (Type3 — известный как 4PPoE) до 60 Вт
- 802.3bt — (Type3 — известный как 4PPoE) до 100 Вт
Типы оборудования
Оборудование источника питания (PSE) подает питание на конечные устройства. Типичными устройствами являются переключатели.
Вы должны заметить, что на снимке экрана четко указано, что он поддерживает PoE.
Устройства с питанием (PD) — они потребляют мощность, предоставляемую PSE.
PD должны работать как в режиме Альтернативы A, так и в режиме Альтернативы B. Типичными устройствами являются камеры и беспроводные точки доступа.
PSE определяет, какой режим использовать. Типичными устройствами являются переключатели.
Инжектор PoE — они используются для подключения конечного устройства PoE к устройству без PoE, например к устаревшему коммутатору. Устаревший коммутатор не может обеспечить питание, в отличие от инжектора.
Разделитель PoE — отделяет данные от питания и используется для подключения конечного устройства без PoE к источнику PoE. Мощность, извлекаемая сплиттером, часто используется для питания устройства с помощью отдельного входа питания.
Силовое оборудование
Устройства, разработанные в соответствии с любым из стандартов, имеют встроенную систему управления питанием.
Когда PD подключен к PSE, происходит согласование, чтобы определить, сколько энергии требуется устройству и как она будет подаваться.
Если PSE не обнаруживает это согласование , он не подает питание.
Это означает, что можно безопасно подключать конечные устройства без PoE к порту PoE и не испытывать никаких проблем.
Этапы настройки следующие:
- PSE (поставщик) тестирует PD (потребитель) физически, используя фазовый класс 3 802.3af.
- PSE включает PD.
- PD отправляет в PSE: я PD, максимальная мощность = X, запрошенная максимальная мощность = X.
- PSE отправляет PD: я PSE, максимальная разрешенная мощность = X.
Теперь PD может использовать количество энергии, указанное PSE.
Правила переговоров о силе следующие:
- PD никогда не должен запрашивать больше мощности, чем физический класс 802.3af
- PD никогда не должен потреблять больше максимальной мощности, заявленной PSE.
- PSE может запретить любому PD потреблять больше энергии, чем максимально разрешено PSE.
- PSE не должен уменьшать мощность, выделенную используемому PD. PSE может запросить снижение мощности через режим сохранения.
Нестандартные реализации
Существует несколько нестандартных реализаций, но наиболее распространенной является пассивная PoE.
Обычно он используется для подачи более низких напряжений (24 В), но использует те же схемы выводов, что и режим 802.3af B или режим 802.3af A для Gigabit Ethernet.
Однако принципиальное отличие заключается в том, что пассивные устройства не взаимодействуют с источником питания, поэтому питание подается всегда.
Подключение конечного устройства без PoE к пассивному источнику питания PoE, вероятно, разрушит конечное устройство.
PoE-видео
Вопросы
В. Могу ли я питать свой Raspberry Pi с помощью PoE?
О. Да, но вам нужна модель 3b+ или 4
В. Нужен ли мне специальный кабель Ethernet?
О. Нет, он использует стандартный cat5e или лучше.
В. Каково максимальное расстояние между PSE, например коммутатором, и PD, например, IP-камерой?
A. 100 м — это ограничение, установленное Ethernet для сигнала данных. Вы можете расширить это с помощью удлинителя/повторителя PoE.
Резюме
Power Over Internet (PoE) — это метод подачи питания на удаленные устройства с использованием стандартного кабеля Ethernet, устраняющий необходимость в удаленном источнике питания от сети.
Он был стандартизирован IEEE, но существуют и нестандартные реализации поставщиков. Главное, о чем нужно знать, это пассивный PoE.
