Erklärung von PoE in Netzwerken: PoE-Standards, Spannungen und Typen

Was ist PoE (Power-over-Ethernet) in Netzwerken?

Power-over-Ethernet liefert mithilfe gängiger CATx-Netzwerkkabel Strom für PoE-fähige Geräte. Da hierdurch keine zusätzlichen Stromkabel verlegen müssen, spart PoE Geld bei Materialien und Installationszeit. Es ist außerdem flexibel, insbesondere für Remote-Anwendungen, da keine Stromsteckdose in der Nähe sein muss. Diese und andere Vorteile haben zu einer starken Zunahme der Beliebtheit von PoE in den vergangenen Jahren geführt. Der begrenzende Faktor war jedoch immer die Leistung.

Wie funktioniert PoE?

Es funktioniert ganz einfach. Ethernet-Kabel, die CATx-Standards erfüllen, bestehen aus vier verdrillten Kabelpaaren; PoE schickt Strom über diese Paare an PoE-fähige Geräte. Erste PoE-Standards verwendeten zwei verdrillte Paare zum Übermitteln von Daten, während die restlichen zwei Paare für die Stromübertragung verwendet wurden. Mit den neuen PoE-Standards werden sowohl Strom als auch Daten über alle vier verdrillten Paare gesendet.

Wenn dieselben Paare sowohl für Strom als auch für Daten verwendet werden, stören sich die Strom- und Datenübertragungen gegenseitig nicht. Dies liegt daran, dass Strom und Daten an entgegengesetzten Enden des Frequenzspektrums übertragen werden. Strom hat eine niedrige Frequenz von 60 HZ oder weniger und Datenübertragungen haben Frequenzen, die von 10 Mio. bis 100 Mio. Hz reichen können.

Was ist der 802.3at PoE-Standard?

Der ursprüngliche IEEE 802.3af-2003 PoE-Standard stellt bis zu 15,4 W Gleichstromleistung an jedem Port zur Verfügung. Der aktualisierte IEEE 802.3at-2009 PoE-Standard, auch bekannt als PoE+ oder PoE plus, ermöglicht eine Leistung von bis zu 30 W für Geräte des Typs 2. Dies ist genug Leistung für Geräte wie VoIP-Telefone, drahtlose Zugangspunkte und Sicherheitskameras. Trotzdem reicht diese Leistung noch nicht für Geräte wie Flachbildschirme, LED-Beleuchtung oder POS-Terminals im Einzelhandel.

Einführung des 802.3bt PoE-Standards

Um den Bedarf an höherer Leistung zu decken, hat die IEEE Ende 2018 einen neuen PoE-Standard mit deutlich höherer Kapazität veröffentlicht. IEEE 802.3bt ermöglicht eine Leistung von 60 W bis 100 W an der Quelle, um Strom über vier Aderpaare bereitzustellen (gegenüber der Fähigkeit der früheren Technologie, Strom nur über zwei Paare zu schicken). Diese Leistungssteigerung ermöglicht es, PoE für mehr Geräte und Anwendungen einzusetzen. Als zusätzlicher Vorteil steigert der neue Standard die Energieeffizienz, indem er den Leistungsverlust im Kabel minimiert, wobei der Leistungsverlust möglicherweise halbiert wird.

Der neue Standard unterstützt die Datenübertragungsraten 2.5GBASE-T, 5GBASE-T und 10GBASE-T, wogegen vorhandene Standards eine maximale Geschwindigkeit von 1 Gigabit ermöglichen. Diese Datenübertragungsraten liegen zwischen vorhandenen Standards.

PoE-Typen und Spannung

Die bisherige PoE-Technologie beinhaltete PoE Typ 1, auch IEEE 802.3af genannt, und PoE Typ 2, besser bekannt als 802.3at oder PoE+. Beide nutzen 2-paariges Power-over-Ethernet, Typ 1 mit maximal 15,4 W pro Anschluss und Typ 2 mit maximal 30 W pro Anschluss.

Mit dem neuen 802.3bt-Standard sind zwei neue Optionen verbunden: Typ 3 und Typ 4. Typ 3 wird auch 4-paariges PoE, 4P PoE, PoE++ oder UPOE genannt. Er definiert eine Leistung von 60 W pro Port und ist ideal für Videokonferenzgeräte, drahtlose Multi-Funk-Access-Points, PTZ-Kameras und Geräte für das Gebäudemanagement.

Typ 4 (eine andere Bezeichnung dafür ist High-Power-PoE) bietet die höchste Leistungsfähigkeit, möglicherweise bis zu 100 W Gleichstrom (71.3 W für jedes Gerät), und könnte Flachbildschirme und Laptops unterstützen. Genauere Angaben zu PoE Typ 4 und anderen Typen können Sie der folgenden Tabelle entnehmen.

PoE-Anwendungen und Vorteile

• Unterstützt die Verwendung eines Satzes Twisted-Pair-Kabel sowohl für Daten als auch für Geräte mit geringer Leistungsaufnahme.
• Neben den oben erwähnten Anwendungen funktioniert PoE gut für Videoüberwachung, Gebäudemanagement, Videokioske im Einzelhandel, intelligente Schilder ("Smart Signs"), Verkaufsautomaten und POI-Systeme im Einzelhandel.
• Spart Geld, da keine Stromkabel verlegt werden müssen.
• Geräte können ganz einfach und mit minimaler Unterbrechung an einem anderen Ort aufgestellt werden.
• Wenn Ihr LAN durch eine USV vor Stromausfall geschützt ist, sind PoE-Geräte, die mit Ihrem LAN verbunden sind, ebenfalls vor Stromausfall geschützt.

Black Box bietet eine Vielzahl von PoE-Produkten, die es Ihnen ermöglichen die hohe Leistungsfähigkeit von PoE zu nutzen, zum Beispiel:

PoE-Ethernet-Switches

PoE-Ethernet-Switches können neben ihren üblichen Funktionen auch als Stromquellen dienen. Sie übertragen Strom über das Ethernet-Kabel, um die angeschlossenen PoE-fähigen Geräte zu betreiben, wie z. B. drahtlose Zugangspunkte und Sicherheitskameras. Erfahren Sie mehr über PoE-Ethernet-Switches.

PoE-Splitter

PoE-Splitter empfangen ein PoE-Signal mit Daten und Strom. Sie trennen Daten und Strom auf zwei verschiedenen Leitungen, um Nicht-PoE-Geräte zu unterstützen. Erfahren Sie mehr über PoE-Splitter.

PoE-Repeater/PoE-Extender

Ermöglichen die Verlängerung von PoE-Verbindungen über die 100-Meter-Grenze hinaus, um auf weit entfernte PoE-Geräte wie Zugangspunkte, Kameras und VoIP-Telefone zuzugreifen. Erfahren Sie mehr über PoE-Repeater/PoE-Extender.

PoE-Medienkonverter

PoE-Medienkonverter sind die ideale Möglichkeit, um Ihr Netzwerk über Glasfaser oder Kupfer zu erweitern und außerdem Strom für entfernte PoE-Geräte für Datenfernverbindungen zu liefern. Sie fungieren als Kupfer-zu-Glasfaser-Konverter und Stromquelle in einem Gerät. Erfahren Sie mehr über PoE-Medienkonverter.

PoE-Injektoren

PoE-Injektoren übertragen Daten und Strom gleichzeitig über ein einziges Ethernet-Kabel. Diese Art von Injektoren versorgen verschiedene VoIP-Telefone, Sicherheitssystemkameras, drahtlose Zugangspunkte, Bluetooth®-Zugangspunkte und andere 802.3af-kompatible Geräte mit Strom. Mit ihnen vermeiden Sie zusätzlichen Aufwand und hohe Kosten für die Netzstrombereitstellung für Remote-Kameras, Zugangspunkte oder Thin-Clients. Bewegen Sie Geräte von Raum zu Raum ohne kostspielige, zeitaufwändige Neuverkabelung. Erfahren Sie mehr über PoE-Injektoren.

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