Power over Ethernet (PoE)
Die Netzwerktechnik von Industrieanlagen ist ein wichtiges und stetig wachsendes Thema im Bereich der Automatisierung
Das gemäß IEEE 802.3af genormte Power over Ethernet (PoE) wurde entwickelt, um die Kosten für die Planung, die Verkabelung und die Installation von Netzwerken zu senken. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt direkt über die Datenleitung.
Power over Ethernet – IEEE 802.3af
Um Installationskosten einzusparen und in der Netzwerktechnik flexibler zu werden, wurde die Norm IEEE 802.3af eingeführt, die eine zeitgleiche Übertragung von Daten und Energie über ein Netzwerk ermöglicht. Dies bedeutet, dass statt separater Kabel für das Datennetz, Energienetz und Telefonnetz (VoIP) nun in Zukunft alles über ein LAN-Kabel geführt werden kann. Viele Büros setzen bereits Geräte wie z. B. IP-Telefone und Access Points mit PoE-Funktion erfolgreich ein. Im Gegensatz zum Büronetzwerk mit sternförmiger Netzstruktur wird in der Industrie meist jedoch ein lineares Netzwerk eingesetzt. Da die Norm zu Power over Ethernet (PoE) nur eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung beschreibt, ist der Einsatz von PoE in der Industrie beschränkt.
Grundlagen von PoE
Das gemäß IEEE 802.3af genormte Power over Ethernet (PoE) wurde entwickelt, um die Kosten für die Planung, die Verkabelung und die Installation von Netzwerken zu senken. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt direkt über die Datenleitung (z. B. über ein CAT 5/5e Kabel für Entfernungen bis zu 100 m). Durch PoE wird die Netzwerkplanung flexibel und unabhängig von Schaltschränken und Steckdosen. Mehraufwände für die Strom- und Telefonnetz(VoIP)-Verkabelung entfallen. Der Hauptvorteil von Power over Ethernet ist, dass man das Stromversorgungskabel einsparen kann und so auch an schwer zugänglichen Stellen oder in Bereichen, in denen viele Kabel stören würden, Geräte mit Ethernet-Schnittstellen installieren kann.
Somit lassen sich zum einen drastische Installationskosten einsparen und zum anderen die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte durch Einsatz einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) erhöhen. PoE wird überwiegend von Endgeräten mit geringem Stromverbrauch genutzt, in der Regel IP-Telefone, Kameras oder Wireless-Übertragungsgeräte wie z. B. Wireless Access Points oder Bluetooth Access Points. PoE kann jedoch auch als redundante Spannungsversorgung für Switches genutzt werden, um die Zuverlässigkeit des Netzwerks zu erhöhen. Sollte zum Beispiel die Stromversorgung eines Switches ausfallen, kann dieser mit PoE-Strom weiter betrieben werden, was die Verfügbarkeit des Netzes deutlich erhöht. PoE kann in Vierdraht- oder Achtdraht-Netzwerken eingesetzt werden. In Vierdraht-Netzen kann lediglich die Phantomspeisung verwendet werden, in Achtdraht-Netzen kann sowohl Phantom- als auch Spare-Pair-Speisung verwendet werden. Power over Ethernet ist von der IEEE 802 802.3af definiert und standardisiert. Es werden zwei Gerätegruppen definiert:
- Power over Ethernet PSE (Power Sourcing Equipment): Diese Art von Gerät fungiert als Stromquelle und versorgt PoE PD Geräte über die Datenleitung mit Strom.
- Power over Ethernet PD (Powered Device): Diese Art von Gerät verbraucht Strom, den es über die Datenleitung von einem PoE PSE Gerät erhält.
Power over Ethernet (PoE)
PoE ermöglicht es Ihnen, ein mit Strom versorgtes Gerät (PD), wie z. B. eine IP-Kamera, über das Twisted-Pair-Kabel, das gleichzeitig für die Ethernet-Kommunikation verwendet wird, mit Strom zu versorgen. Die PoE Ports unterstützen Power over Ethernet gemäß IEEE 802.3af mit einer maximalen Leistung von 15,4 Watt pro Twisted-Pair-Port.
Power over Ethernet Plus (PoE+)
PoE+ ist die Weiterentwicklung von PoE nach der Norm IEEE 802.3at mit einer Leistung von bis zu 30 Watt. Während PoE zwei Paare der Twisted-Pair-Kabel benötigt, nutzt PoE+ alle 4 Paare, um Endgeräte mit Strom zu versorgen, die mehr als 15,4 Watt benötigen.
PoE Powered Device (PD)
Ein Power over Ethernet PD (Powered Device) ist ein Gerät, das über PoE oder PoE+ den für seinen Betrieb erforderlichen Strom erhält.
