Power over Ethernet

Power over Ethernet (lyh. PoE) on tekniikka, jolla ethernet-lähiverkkoon yhdistetylle laitteelle voidaan järjestää virransyöttö saman kierretyn parikaapelin avulla, jota laite käyttää verkkoliikenteeseen. Standardi olettaa kaapeloinnin olevan vähintään tasoa CAT3 ja yli 13 W teholuokissa CAT 5. Tavanomaisia käyttösovelluksia ovat WLAN-tukiasemat ja -sillat, IP-valvontakamerat, IP-pöytäpuhelimet sekä pienet tietokoneet.

Standardit

Power over Ethernet on alkujaan standardoitu IEEE 802.3af (2003) -standardissa. Yksittäisen tehoa syöttävän laitteen (PSE = Power sourcing equipment) suurin syöttöteho saa olla 15,4 W, josta kaapelihäviöiden jälkeen liitettävälle laitteelle (PD = Powered Device) jää vähintään 12,95 W. Syöttöjännitteen on oltava vähintään 44 V (DC) ja korkeintaan 57 V, ja PD-laitteen päässä on käytettävissä 37–57 V. Virta on maksimissaan 350 mA. Kaapelin pituus ei saa ylittää 100 metriä eikä parin resistanssi 20 ohmia. Teholuokkia on yhteensä kolme, jotka PSE ja PD neuvottelevat keskenään.

Suurempaan tehontarpeeseen luotiin PoE+ (PoE plus), joka määritellään standardin päivitetyssä versiossa IEEE 802.3at (2009). PoE+-laitteen suurin tehontarve saa olla 25,5 W kun syöttöteho on maksimissaan 30 W. Kaapelin on oltava vähintään CAT 5 ja parin resistanssin korkeintaan 12.5 Ω. Nämä molemmat standardit on yhdistetty IEEE 802.3 (2012) julkaisussa.

IEEE 802.3bu (2016) määrittelee lisäksi vain yhtä datalinjaparia käyttävän Power over Data Lines (PoDL) tekniikan ja sille 10 teholuokkaa PD-laitteelle välillä 0,5–50 W. Kaapelivaatimukset kuten PoE+:ssa.

IEEE 802.3bt-2018 -standardi on julkaistu 31. tammikuuta 2019.^[1] "4PPoE" -standardi lisää vielä kaksi suurempaa teholuokkaa: 55 W (Type 3) ja 90–100 W (Type 4). Näillä kummankin johdinparin on kyettävä kuljettamaan virtaa 600 mA (Type 3) tai jopa 960 mA (Type 4).

Standardoidun PoE:n lisäksi on yleisesti käytössä epästandardeja tapoja syöttää käyttösähkö päätelaitteelle datakaapelissa. Yleisin menettely on, että päätelaitteen oma virtalähde kytketään kaapelin väliin toisessa päässä ja laite joko osaa ottaa sähkönsä datakaapelista suoraan tai senkin päähän tulee väliin haaroitin datalle ja käyttösähkölle. Tekniikka kulkee yleisesti nimellä Passive PoE, joka tarkoittaa, että siihen ei ole rakennettu standardin vaatimaa laitteen tunnistusta ja tehon valvontaa.

Toteutus

Virransyöttöön tarvitaan PoE-kytkin tai injektori (Power sourcing equipment, PSE). Virta syötetään kaapeliin joko parikaapelin käyttämättömien parien kautta (mode B) tai datan seassa (mode A). Mode B on mahdollista vain 10/100 Mbit siirtoluokilla, jotka eivät käytä molempia pareja datan siirtoon. Molempien parien käyttö yhtä aikaa on kielletty 2009-vuoden standardissa, mutta pakollinen vuoden 2018 standardin suurimmilla teholuokilla. PoE+-yhteensopivan laitteen tulee osata vastaanottaa käyttöjännite kummalla tavalla tahansa. Parikaapeliin syötetty jännite vaihtelee 44–57 voltin välillä riippuen tapauksesta ja häviöistä. Liitettävä laite muodostaa tästä PoE-jännitteestä itselleen sopivan käyttöjännitteen.

Liitettävien laitteiden on oltava PoE-yhteensopivia.

Liitettävä laite tulee tunnistaa fyysisellä tasolla. Lisäksi PD:n on ilmoitettava teholuokkansa ennen syöttöjännitteen kytkeytymistä.

Lähteet

↑ IEEE Standard for Ethernet Amendment 2: Physical Layer and Management Parameters for Power over Ethernet over 4 pairs standards.ieee.org. Viitattu 27.9.2022. (englanniksi)

[1] IEEE Standard for Ethernet Amendment 2: Physical Layer and Management Parameters for Power over Ethernet over 4 pairs standards.ieee.org. Viitattu 27.9.2022. (englanniksi)

[1]