Стандарты IEEE — питание через Ethernet (Power over Ethernet, PoE)
Power over Ethernet (PoE) – технология, которая позволяет передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. Видеонаблюдение и VoIP часто используют эту технологию для минимизации числа используемых кабельных соединений.
Технология PoE описана стандартами IEEE 802.3af-2003 и IEEE 802.3at-2009. Существует несколько вариантов этой технологии, предшествующих первому стандарту, но они мало распространены.
Технология PoE не оказывает влияния на качество передачи данных. Для её реализации используются свойства физического уровня Ethernet:
- с использованием высокочастотных трансформаторов на обоих концах линии с центральным отводом от обмоток. Постоянное напряжение питания подается на центральные отводы вторичных обмоток этих трансформаторов, и так же с центральных отводов снимается на приемной стороне. Использование центральных отводов сигнальных трансформаторов позволяет без взаимного влияния передавать питание по сигнальным парам, то есть передавать по одним и тем же проводникам и высокочастотные данные, и постоянное напряжение питания; коммутатор или маршрутизатор может быть (при наличии соответствующих цепей в составе устройства) использован как источник питания POE;
- использование свободных пар для подачи питания. Современные кабельные сети Ethernet, соответствующие стандарту 100BASE-TX, состоят из четырех пар, две из которых не задействованы.
Требования к питанию через Ethernet уже включены в несколько стандартов, разработанных для различных отраслей и приложений. Первоначальная целевая группа PoE от Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) была создана в 2000 г. Согласно презентации, проведенной 10 июля 2017 г. на тему «Практическое учебное пособие по PoE», технологию PoE включают стандарты, предусматривающие подачу питания оконечному оборудованию через BASE-T PHYS (четыре пары, две пары, одна пара):
- IEEE Std 802.3af-2003 — питание оконечного оборудования (обработки) данных (Data Terminal Equipment, DTE) через зависящий от среды интерфейс (Media Dependent Interface, MDI);
- IEEE Std 802.3at-2009 — оконечное оборудование (обработки) данных (DTE), передача повышенной мощности;
- IEEE P802.3bt — оконечное оборудование (обработки) данных (DTE), передача питания повышенной мощности через зависящий от среды интерфейс (MDI) по четырем витым парам;
- 10M/100M/1G/10G — четыре витые пары, две витые пары;
- IEEE Std 802.3bu-2016 — передача электричества посредством сети Ethernet
на базе витой пары и технологии PoDL (Power over Data Lines); - 10M/100M/1G/10G — одна витая пара.
Стандарты ISO/IEC и ряд других также поддерживают технологию PoE. Напряжения и токи здесь были увеличены с номинального начального уровня 14 В и 24 В с использованием разъемов RJ-45 с переходом на более мощные кабели, теперь напряжения и мощности до 50 В (мощность 45 и 60 Вт) и 52 В (мощность 75 и 90 Вт).
В 2014 году компания Cisco создала еще одну нестандартную реализацию PoE, которая получила наименование Universal Power over Ethernet (UPOE). Иногда это также называют PoE ++. Его максимальная мощность составляет 60 Вт.
Cisco Universal Power Over Ethernet (UPOE) расширяет стандарт IEEE Power over Ethernet Plus (PoE +), удваивая мощность на порт до 60 Вт. Он может обеспечить отказоустойчивую сетевую мощность для широкого спектра устройств, таких как терминал виртуальных рабочих столов, IP – маршрутизатор, компактный коммутатор, шлюз управления умным зданием, беспроводная точка доступа, IPTV приставка и IP-телефон.