Stromversorgung über Ethernet – IEEE 802.3af
Der IEEE 802.3af-Standard, der die gleichzeitige Netzwerkübertragung von Daten und Strom unterstützt, wurde eingeführt, um die Installationskosten zu senken und flexiblere Netzwerkeinrichtungen bereitzustellen. 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
Die unter IEEE 802.3af standardisierte Power over Ethernet (PoE)-Funktion wurde entwickelt, um die Kosten für Netzwerkplanung, Verkabelung und Installation zu senken. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt direkt über die Datenleitung (z.B. bei Distanzen bis 100m über ein CAT 5/5e Kabel). PoE macht die Netzwerkplanung flexibel und unabhängig von Schaltschränken und Stromquellen und spart zudem zusätzlichen Aufwand für Strom- und Telefonnetze (VoIP). Der Hauptvorteil von Power over Ethernet besteht darin, dass Stromkabel überflüssig werden und Geräte mit Ethernet-Schnittstellen daher auch an unzugänglichen Stellen oder dort installiert werden können, wo zusätzliche Kabel im Weg wären.
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 vor allem für Endgeräte mit geringem Stromverbrauch verwendet, typischerweise IP-Telefone, Kameras und drahtlose Übertragungsgeräte wie WLAN- oder Bluetooth-Zugangspunkte, kann aber auch eine redundante Stromversorgung für Switches bereitstellen, um die Netzwerkleistung zu erhöhen.’ s Zuverlässigkeit. 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 wird durch den Standard IEEE 802.3af spezifiziert und standardisiert, der Geräte in zwei Gruppen unterteilt:
- 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)
Mit PoE können Sie ein Powered Device (PD), beispielsweise eine IP-Kamera, über das Twisted Pair-Kabel mit Strom versorgen, das gleichzeitig für die Ethernet-Kommunikation verwendet wird. Die PoE-Ports unterstützen Power over Ethernet gemäß IEEE 802.3af und liefern maximal 15,4 Watt pro Twisted Pair-Port.
Power over Ethernet Plus (PoE+)
PoE+ ist die Weiterentwicklung von PoE nach dem Standard IEEE 802.3at und unterstützt bis zu 30 Watt. Während PoE zwei Paare der Twisted-Pair-Kabel erfordert, werden bei PoE+ alle 4 Paare verwendet, um Endgeräte mit Strom zu versorgen, die eine Leistung von über 15,4 Watt benötigen.
PoE Powered Device (PD)
Ein Power over Ethernet PD (Powered Device) ist ein Gerät, das den für seinen Betrieb benötigten Strom über PoE oder PoE+ erhält.
