Skip to content

PoE (Power over Ethernet)

1. Введение

1.1 Назначение документа

Настоящий документ представляет собой подробное описание технологии — PoE (Power over Ethernet). Целью данного документа является предоставление полной информации о функциональном назначении, стандартах, архитектуре, типах, принципах работы, безопасности и применении технологии питания по Ethernet в современных сетях.

1.2 Определение

PoE (Power over Ethernet) — это технология передачи электрической энергии вместе с данными по одному и тому же Ethernet-кабелю, позволяющая питать сетевые устройства без необходимости отдельного подключения к электросети.

2. Основные функции PoE

Функция Описание
Питание сетевых устройств по Ethernet-кабелю Упрощает установку устройств, таких как IP-камеры, точки доступа Wi-Fi, телефоны VoIP и т.д.
Централизованное управление питанием Возможность удалённого включения/выключения устройств.
Снижение стоимости монтажа Исключает необходимость прокладки отдельных силовых кабелей и установки розеток.
Безопасность и совместимость Поддерживает автоматическое обнаружение устройств и защиту от перегрузок.

3. Стандарты и версии PoE

Стандарт Год выпуска IEEE Обозначение Макс. мощность на порт Напряжение Используется в
PoE (стандартный) 2003 IEEE 802.3af До 15.4 Вт 44–57 В VoIP-телефоны, камеры, точки доступа
PoE+ / PoE Plus 2009 IEEE 802.3at До 30 Вт 50–57 В Более мощные точки доступа, PTZ-камеры
UPoE / PoE++ (Type 4) 2018 IEEE 802.3bt (4-pair Type 3) До 60 Вт 50–57 В Видеосистемы, терминалы, тонкие клиенты
Hi-PoE / 802.3bt Type 4 2018 IEEE 802.3bt (4-pair Type 4) До 90–100 Вт 52–57 В ПК, мониторы, видеокамеры с подогревом, PTZ-роботы

4. Архитектура PoE

4.1 Основные компоненты системы PoE:

Компонент Описание
PSE (Power Sourcing Equipment) Устройство, предоставляющее питание (например, PoE-свитч или инжектор).
PD (Powered Device) Устройство, получающее питание (точка доступа, камера, телефон).
Ethernet-кабель Обычно UTP Cat5e или выше. Может передавать данные и питание одновременно.

4.2 Режимы передачи питания:

  • Режим A
    Питание передаётся по тем же парам, что и данные (пины 1–2 и 3–6).
  • Режим B
    Питание передаётся по свободным парам (пины 4–5 и 7–8).

Примечание: Современные реализации используют все 4 пары (4PPoE — Four-Pair Power over Ethernet), особенно в 802.3bt.

5. Принцип работы PoE

  1. Обнаружение устройства (Detection)
  2. PSE проверяет, подключено ли PD, поддерживающее PoE.

  3. Если устройство не обнаружено, питание не подаётся.

  4. Классификация устройства (Classification)

  5. PSE определяет, сколько энергии требуется устройству.

  6. Устройства делятся на классы от 0 до 8 (в зависимости от потребляемой мощности).

  7. Подача питания (Power Up)

  8. После успешной идентификации PSE начинает подавать питание на PD.

  9. Работа в штатном режиме (Steady State)

  10. PD получает питание и работает в обычном режиме.

  11. Отключение питания (Disconnect)

  12. PSE прекращает подачу питания, если PD отключается или происходит сбой.

6. Классы устройств (IEEE 802.3af/at/bt)

Класс Мощность (на стороне PSE) Типичное использование
Class 0 До 15.4 Вт Обычные IP-телефоны
Class 1 До 4 Вт Low-power Wi-Fi, камеры
Class 2 До 7 Вт Wi-Fi точки доступа
Class 3 До 15.4 Вт PTZ-камеры, двухдиапазонные точки доступа
Class 4 До 30 Вт PoE+ устройства
Class 5 До 45 Вт UPoE, VoIP-устройства с экраном
Class 6 До 60 Вт Высокопроизводительные точки доступа
Class 7 До 75 Вт Мониторы, терминалы
Class 8 До 90–100 Вт Hi-PoE, мощные камеры, компьютеры

7. Типы оборудования с поддержкой PoE

Тип оборудования Описание
PoE-свитчи (Managed / Unmanaged) Обеспечивают питание через все или некоторые порты.
PoE-инжекторы Устройства, добавляющие питание в Ethernet-кабель для не-PoE свитчей.
PoE-сплиттеры Отделяют питание от данных и преобразуют его в напряжение, подходящее для устройства.
PoE-удлинители Увеличивают расстояние передачи сигнала и питания.
PoE-кабели Cat5e, Cat6, Cat6a — обеспечивают надёжную передачу данных и питания.

8. Безопасность и защита

Угроза Описание Защита
Перегрузка Избыточное потребление мощности Защита по классу и лимитированию
Короткое замыкание Неисправность устройства Автоматическое отключение питания
Несовместимые устройства Подключение неподдерживающих PoE устройств Автоматическое обнаружение PD
Перегрев кабеля При использовании всех четырёх пар Использование качественных кабелей и контроль мощности

9. Современные технологии и подходы

Технология Описание
PoE Lighting (Dali-over-PoE) Управление освещением через Ethernet.
Smart Building / IoT Питание камер, датчиков, контроллеров через сеть.
Wi-Fi 6 / 6E точки доступа Требуют повышенной мощности (до 60–90 Вт).
PoE для дисплеев и терминалов Питание и данные по одному кабелю.
PoE Over Single Pair (IEEE 802.3cg) Передача питания и данных по одной паре (для IoT и промышленности).

10. Примеры популярных брендов и моделей

Бренд Примеры моделей Назначение
Cisco Catalyst 9200L, Meraki MS220 Enterprise решения
Ubiquiti UniFi Switch 48V, EdgeSwitch Для домашних и корпоративных сетей
MikroTik CRS328, hEX PoE Доступные решения с PoE
TP-Link TL-SG1016PE, T1600G-28TSCK Для малого бизнеса
HPE Aruba 2530, 2930M Enterprise коммутаторы с PoE
Netgear ProSAFE XS712T, GS110TP Для офисов и SOHO

11. Приложения

11.1 Глоссарий

  • PoE (Power over Ethernet) – питание по Ethernet-кабелю.
  • PSE (Power Sourcing Equipment) – источник питания (свитч или инжектор).
  • PD (Powered Device) – устройство, получающее питание.
  • Class – класс мощности устройства.
  • UPoE / PoE++ – расширенные версии PoE с большей мощностью.
  • 4PPoE (Four-Pair PoE) – передача питания по всем четырём парам кабеля.
  • LLDP (Link Layer Discovery Protocol) – протокол обмена информацией между соседними устройствами.

11.2 Полезные ссылки