Wie funktioniert Power over Ethernet?

In diesem Beitrag erklären wir Ihnen, wie Power over Ethernet (PoE) funktioniert, einschließlich Details zu PoE-Verbindungen, der Bedeutung von PoE, der Art des verwendeten Ethernet-Kabels und den beteiligten Spannungspegeln. Am Ende dieses Artikels verfügen Sie über ein umfassendes Verständnis der PoE-Technologie und ihrer Anwendungen.

Wie funktioniert Power over Ethernet?

Power over Ethernet (PoE) ermöglicht die Übertragung von Daten und Strom über ein einziges Ethernet-Kabel. Diese Technologie vereinfacht die Installation von Netzwerkgeräten, da keine separaten Netzteile erforderlich sind. PoE nutzt die vorhandene Ethernet-Infrastruktur zur Stromversorgung und ist damit eine kostengünstige und effiziente Lösung für die Stromversorgung von Geräten wie IP-Kameras, drahtlosen Zugangspunkten und VoIP-Telefonen.

Der Prozess umfasst zwei Hauptkomponenten:

1. Power Sourcing Equipment (PSE): Dieses Gerät versorgt das Netzwerkkabel mit Strom. Dabei kann es sich um einen PoE-fähigen Switch oder einen PoE-Injektor handeln, der das Ethernet-Kabel mit Strom versorgt.
2. Powered Device (PD): Dieses Gerät erhält sowohl Strom als auch Daten vom Ethernet-Kabel. Beispiele hierfür sind IP-Kameras, VoIP-Telefone und Zugangspunkte.

PoE funktioniert, indem es je nach verwendetem PoE-Standard elektrische Energie über die ungenutzten Adernpaare im Ethernet-Kabel sendet oder die Datenpaare nutzt.

Wie funktioniert die PoE-Verbindung?

Eine PoE-Verbindung funktioniert durch die Integration der Stromübertragung in das Datennetzwerk. So funktioniert es:

1. Verbindungsaufbau: Das PSE (z. B. ein PoE-Switch oder -Injektor) ist mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden und versorgt das PD über das Ethernet-Kabel mit Strom.
2. Power Negotiation: Wenn ein PD angeschlossen ist, führt er eine Power Negotiation mit der PSE durch. Bei diesem Vorgang erkennt das PSE das Vorhandensein eines PoE-kompatiblen Geräts und ermittelt die erforderliche Strommenge.
3. Stromversorgung: Sobald die Verhandlung abgeschlossen ist, wird neben den Datensignalen auch Strom über das Ethernet-Kabel geliefert. Das PD nutzt diese Leistung für den Betrieb, während das PSE weiterhin wie gewohnt Daten sendet und empfängt.
4. Energieverwaltung: Das System ist auf Sicherheit und Effizienz ausgelegt und stellt sicher, dass die richtige Strommenge geliefert wird und keine Nicht-PoE-Geräte beeinträchtigt werden.

Was bedeutet Power over Ethernet?

Power over Ethernet (PoE) bezeichnet eine Technologie, die es Ethernet-Kabeln ermöglicht, sowohl Strom als auch Daten zu übertragen. Dies bedeutet, dass Geräte, die an ein PoE-fähiges Netzwerk angeschlossen sind, über ein einziges Kabel sowohl Strom als auch Daten empfangen können, was die Installation vereinfacht und den Bedarf an zusätzlichen Stromquellen reduziert. PoE wird häufig in Netzwerkgeräten verwendet, die sowohl Konnektivität als auch Strom benötigen, wie zum Beispiel:

• IP-Kameras: Für Überwachungssysteme, wodurch separate Netzteile nicht mehr erforderlich sind.
• Wireless Access Points: Bietet sowohl Strom- als auch Netzwerkkonnektivität ohne zusätzliche Verkabelung.
• VoIP-Telefone: Ermöglicht den einfachen Einsatz in Büroumgebungen, ohne dass separate Steckdosen erforderlich sind.

Welches Ethernet-Kabel für PoE?

Für PoE-Installationen werden Ethernet-Kabel nach ihrer Leistung und Eignung zur Stromübertragung kategorisiert:

• Cat5e: Diese Kategorie unterstützt PoE und kann Strom über Entfernungen von bis zu 100 Metern übertragen. Es ist für die meisten Standard-PoE-Anwendungen geeignet.
• Cat6: Diese Kategorie bietet eine bessere Leistung und unterstützt höhere Leistungsstufen und schnellere Datenraten im Vergleich zu Cat5e. Es ist ideal für anspruchsvollere PoE-Anwendungen.
• Cat6a und Cat7: Diese Kabel bieten eine noch höhere Leistung und werden für erweiterte PoE-Setups verwendet und unterstützen höhere Leistungsstufen und größere Entfernungen.

Welche Spannung hat PoE?

Power over Ethernet arbeitet je nach PoE-Standard auf verschiedenen Spannungsebenen:

• IEEE 802.3af (PoE): Bietet bis zu 15,4 Watt Leistung bei 44–57 Volt. Es wird für grundlegende PoE-Anwendungen verwendet.
• IEEE 802.3at (PoE+): Liefert bis zu 25,5 Watt Leistung bei 50–57 Volt, geeignet für stromhungrigere Geräte.
• IEEE 802.3bt (PoE++ oder 4PPoE): Bietet bis zu 60 Watt (Typ 3) oder 100 Watt (Typ 4) Leistung bei 50–57 Volt und ist für Hochleistungsgeräte wie Hochleistungskameras und große WLAN-Zugänge geeignet Punkte.

Wir hoffen, dass diese Erklärung Ihnen dabei geholfen hat, die Funktionsweise von Power over Ethernet zu verstehen, einschließlich der Einzelheiten zu PoE-Verbindungen, der Bedeutung von PoE, geeigneten Ethernet-Kabeln und den beteiligten Spannungspegeln. Wir glauben, dass dieser Artikel Ihnen hilft, die Grundlagen der PoE-Technologie und ihre praktischen Anwendungen zu verstehen.