Что такое технология PoE (Power over Ethernet)?

РоЕ (Power over Ethernet – питание через Ethernet) – технология передачи электропитания через Ethernet-кабель UTP одновременно с передачей данных.
Главное преимущество технологии PoE — отсутствие необходимости тянуть к сетевым устройствам отдельную электропроводку для подачи питания туда, где её нет.

Как это работает? Если Ethernet-сеть использует стандарт 100BASE-TX, то в UTP-кабеле, состоящем из четырех пар, две из которых - жилы 4-5 и 7-8 - не задействуются и используются для передачи электропитания. При использовании стандарта 1000BASE-TX для передачи данных задействуются в кабеле все четыре пары, поэтому электропитание подается по жилам 4-5 и 7-8 вместе с данными.

Использование четырехпарного Ethernet-кабеля для обеспечения электропитанием устройств впервые было применено в 2000 году, что в конечном итоге вылилось в создание в 2003 году РоЕ-стандарта IEEE 802.3af (до 15,4 Ватт) и в 2009 году – стандарта IEEE 802.3at (до 30 Ватт) с номинальным напряжением 48 В (от 36 до 57 В).

Основными питаемыми устройствами через РоЕ являются IP-телефоны, беспроводные точки доступа, IP-камеры и некоторых другие IP-устройства. В качестве источника РоЕ-питания используются РоЕ-коммутаторы или РоЕ-адаптеры.

Важным является то обстоятельство, что питающее устройство, работающее по стандартам РоЕ, подает питание в кабель только в том случае, если подключаемое устройство является устройством питаемого типа. Это определяется предварительной подачей низкого напряжения (от 2,8 до 10 B) и замером сопротивления подключаемого устройства. Для питаемого устройства, это сопротивление составляет от 19 до 26,5 кОм с параллельно подключенным конденсатором ёмкостью от 0 до 150 нФ. Только после проверки соответствия параметров входного сопротивления для питаемого устройства, питающее устройство переходит к следующему этапу, в противном случае питающее устройство повторно, через промежуток времени не менее 2 мс, пытается определить подключение.

После первого этапа определения подключения питающее устройство может дополнительно выполнять этап классификации, определяя диапазон мощностей, потребляемых питаемым устройством, чтобы затем управлять этой мощностью. Каждому питаемому устройству, в зависимости от заявленной потребляемой мощности, будет присвоен класс от 0 до 4. Минимальный диапазон мощностей имеет класс 0.

После прохождения этапов определения и классификации, питающее устройство подает в кабель напряжение 48 В с фронтом нарастания не быстрее 400 мс.

После подачи полного напряжения на питаемое устройство питающее устройство осуществляет контроль его работы двумя способами:
1) если питаемое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток меньше 5 мА, то питающее устройство снимает питание с кабеля;
2) питающее устройство подает в кабель напряжение 1,9—5,0 В с частотой 500 Гц и вычисляет входное сопротивление; если это сопротивление будет больше 1980 кОм в течение 400 мс, питающее устройство снимает питание с кабеля. Кроме того, питающее устройство непрерывно следит за током перегрузки. Если питаемое устройство будет потреблять ток более 400 мА в течение 75 мс, питающее устройство снимет питание с кабеля. Когда питающее устройство определяет, что питаемое устройство отключено от кабеля или произошла перегрузка потребляемого тока питаемым устройством, происходит снятие напряжение с кабеля за время не менее 500 мс.

Таким образом, оборудование, не поддерживающее технологию PoE и случайно подключенное к питающему устройству, не будет выведено из строя.

Компания TP-LINK производит линейку РоЕ-устройств от неуправляемых до управляемых коммутаторов 2 уровня, а также РоЕ-адаптеры.
Коммутаторы РоЕ отличаются друг от друга:
- стандартом Ethernet – пропускная способность Ethernet-портов (100BASE-TX или 1000BASE-TX)
- количеством портов РоЕ
- поддержкой стандартов РоЕ IEEE 802.3af или IEEE 802.3at
- суммарной выходной мощностью РоЕ-портов

В связи с этим, при выборе РоЕ-коммутатора, обязательно следует обратить внимание как на планируемую максимальную нагрузку конкретного порта (что обуславливает требование к поддержке того или иного РоЕ-стандарта - IEEE 802.3af или IEEE 802.3at), так и на суммарную нагрузку на коммутатор, называемую бюджетом РоЕ.

Линейка РоЕ-коммутаторов TP-LINK

Модель	Тип	Порты	Порты PoE	Стандарт PoE	Бюджет питания PoE	Размеры	Установка
TL-SG3424P	L2	24xGE (в т.ч 4xCombo)	24 x PoE+	802.3af 802.3at	320 Вт	440 × 330 × 44	В стойку
T1600G-52PS	Smart	48xGE + 4xSFP	48 x PoE+	802.3af 802.3at	384 Вт	440 × 330 × 44	В стойку
T1600G-28PS	Smart	24xGE+4xSFP	24 x PoE+	802.3af 802.3at	192 Вт	440 × 330 × 44	В стойку
T1500-28PCT	Smart	24xFE + 4xGE (в т.ч. 2xCombo)	24 x PoE+	802.3af 802.3at	180 вт	440 × 330 × 44	В стойку
TL-SG2210P	Smart	8xGE + 2xSFP	8 x PoE	802.3af	53 вт	209 x 126 x 26	На столе
TL-SG108PE	Easy Smart	8xGE	4 x PoE	802.3af	55 Вт	158 × 101 × 25	На столе
TL-SG1008PE	Unmanagement	8xGE	8 x PoE+	802.3af 802.3at	124 Вт	294 × 180 × 44	В стойку настольный
TL-SG1008P	Unmanagement	8xGE	4 x PoE	802.3af	53 Вт	171 × 98 × 27	Настольный
TL-SF1008P	Unmanagement	8xFE	4 x PoE	802.3af	57 Вт	171 × 98 × 27	Настольный

 Технология РоЕ, помимо стандартов IEEE 802.3af или IEEE 802.3at, включает еще и Passive PoE – беспротокольное неуправляемое решение, обычно применяемое в РоЕ-адаптерах.

РоЕ-адаптеры – это компактные РоЕ-устройства, с поддержкой РоЕ-стандартов IEEE 802.3af или IEEE 802.3at или работающие на Passive PoE . Они подразделяются на РоЕ-инжекторы и PoE-сплиттеры:
- РоЕ-инжектор – это РоЕ-устройство, предназначенное для добавления в стандартный Ethernet-кабель РоЕ-электропитания (IEEE 802.3af, IEEE 802.3at или Passive PoE). Модель - TL-POE150S, с поддержкой стандарта РоЕ IEEE 802.3af,
- PoE-сплиттер – это РоЕ-устройство, которое подключается к порту РоЕ-коммутатора или РоЕ-адаптеру по Ethernet-кабелю, получает по нему электропитание и имеет возможность предоставить постоянное напряжение (12В, 9В или 5В) через специальное гнездо, с которого возможно запитать электричеством любые не РоЕ-устройства. Модель - TL-POE10R, с поддержкой стандарта РоЕ IEEE 802.3af.

Помимо отдельных РоЕ-адаптеров (сплиттеров и инжекторов), TP-LINK производит готовые наборы РоЕ-адаптеров - TL-POE200, состоящий из РоЕ-инжектора POE200A и PoE-сплиттера POE200 (Passive PoE).