徹底解説-PoE規格とPoEワット数について
PoE(Power over Ethernet)技術は、PSE給電機器(Power Sourcing Equipment、PoEスイッチなど)がイーサネットケーブルを使用してPD(充電機器、IPカメラやVoIP電話など)に電力とデータを同時に供給することを可能にするもので、ケーブル敷設を簡素化し、コストを削減することができる。IEEE802.3af、802.3at、802.3btといったさまざまなPoE規格がIEEE(電気電子技術者協会)によって発表され、PDに供給される電力量を規制しています。では、それらのPoE規格とPoEワット数についてどれくらい知っていますか?異なるPoEワット数に基づいて、PSEにいくつのPDを接続できるのでしょうか?ここではその詳細について説明します。
PoE規格の紹介
PoE規格には3つのタイプがあります:IEEE 802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3btです。これらのPoE規格は、給電機器が供給できる最小電力と、給電機器が受け取ることが期待される最大電力を定義しています。
IEEE 802.3af
標準PoEとしても知られるIEEE 802.3afは、44~57Vの電圧範囲で動作し、10~350mAの電流を供給します。この規格では、ポートの最大出力は15.4Wに制限されています。ただし、イーサネットケーブルでは伝送中に電力が失われます。したがって、PDで利用可能な最低保証電力は、ポートあたり12.95Wとなります。IEEE 802.3afは、VoIP電話やセンサーなどのさまざまなデバイスをサポートすることができます。
IEEE 802.3at
更新されたIEEE 802.3at PoE規格は、PoEプラス(PoE+)として知られ、標準PoEと下位互換性があります。PoE+の供給電圧は50V~57Vで、供給電流は10~600mAです。PoE+は、PSEの各ポートに最大30Wの電力を供給します。電力損失のため、各ポートで保証される最小出力電力は25Wです。IEEE 802.3atは、LCDディスプレイ、生体認証センサー、タブレットなど、より多くの電力を必要とするデバイスをサポートすることができます。
IEEE 802.3bt
IEEE 802.3btは最新のPoE規格であり、タイプ3とタイプ4の2種類の電力/ワット数規格を定義しています。これらは、2対以上のイーサネットケーブルを通してより多くの電力を供給することで、最大PoE電力を増加させます。タイプ3とタイプ4のモードでは、PSEはPDを識別し、PDの最大電力要件に基づいて電力を割り当てます。既存の規格では最大速度が1Gbpsであるのに対し、この規格では2.5GBASE-T、5GBASE-T、10GBASE-Tがサポートされます。このサポートにより、監視カメラや高性能無線アクセスポイントなどの用途が拡大し、既存規格の中間的なデータ速度が実現します。
タイプ3
タイプ3はPoE++としても知られ、ビデオ会議システムのコンポーネントなどのデバイスに電力を供給するために、1本のRJ45ケーブルで各PoEポートに最大60W(各PDポートで確保される最小電力は51W)を供給できます。
タイプ4
タイプ4は、より高出力のPoEと呼ばれている。各PoEポートで最大100Wの電力を供給することができる(各PDポートの最低保証電力は71W)。このレベルの電力供給は、ノートパソコンやテレビなどのデバイスに適しています。
IEEE 802.3btの2つのモードは、いずれも802.3afおよび802.3atと下位互換性があります。以下の表は、PoEワット数を含むPoE規格の仕様をまとめたものです。
タイプ | 規格 | PD最小値 ポートあたりの電力 | PSE最大値 ポートあたりの電力 | ケーブルの種類 | パワーオーバーペア | リリース時間 |
---|---|---|---|---|---|---|
タイプ1 | IEEE 802.3af | 12.95W | 15.4W | Cat5e | 2ペア | 2003 |
タイプ2 | IEEE 802.3at | 25W | 30W | Cat5e | 2ペア | 2009 |
タイプ3 | IEEE 802.3bt | 51W | 60W | Cat5e | 2ペア class0-4、4ペア class5-6 | 2018 |
タイプ4 | IEEE 802.3bt | 71W | 100W | Cat5e | 4ペア class7-8 | 2018 |
PoEスイッチで提供できるPoEワット数は?
IEEE 802.3afと802.3atは最も一般的なPoE規格で、大半のPoEデバイスで広くサポートされています。IEEE 802.3btは大規模には使用されていません。FS S5860-24XB-Uは、オートセンシングIEEE 802.3af/at/bt PoE規格をサポートするPoE++スイッチです。したがって、ここではIEEE 802.3afと802.3atのPoEワット数についてのみ説明します。
上述したように、標準的なPoEは最大15.4Wの電力を供給できるが、PoE+は最大30Wをサポートします。1台のPoE/PoE+スイッチに複数のデバイスを接続する計画では、デバイスが必要とするワット数の合計がスイッチの最大ワット数を超えないようにする必要があります。ここでは、FS S3400-24T4FP PoE/PoE+スイッチを例にとって説明します。24個のRJ45ポートと4個のSFPポートを備えたマネージドスイッチです。IEEE 802.3af/atに準拠し、総電力バジェットは370Wです。そのため、PoE規格の機器を24台(15.4W×24=369.6<370W)同時に接続できる。また、PoE+規格の機器12台(30W×12=360W<370W)にも対応します。
図2:FS PoE+ スイッチのアプリケーション
通常、ネットワークスイッチがPoEとPoE+の両方の規格をサポートしている場合、接続されたデバイスがPoEとPoE+のどちらに対応しているかを自動的に検出し、デバイスに適切な電力を供給することができます。例えば、5WのPoE対応デバイスをS3400-24T4FP PoE/PoE+スイッチに接続すると、スイッチはデバイスに5Wの電力を供給します。20Wの電力を必要とするPoE対応デバイスをスイッチに接続すると、スイッチは20Wの電力を供給します。また、PoE機能を持たないデバイスをPoEスイッチに接続した場合、スイッチはそのデバイスにデータのみを供給します。
必要なPoEワット数は?
接続するデバイスによって決まります。セキュリティカメラやIP電話、ほとんどのワイヤレスAPなど、ほとんどのデバイスは30ワット以下のPoEで十分です。しかし、802.11acワイヤレスAPのように、より多くのUSBポートや無線を持ち、より多くのデバイスを接続し、電力を供給するために、より多くの電力を必要とするデバイスもあります。この場合、APが最大の役割を果たし、最高のパフォーマンスを得るためには、30ワット以上の電力が必要になります。そのため、PoE++またはPoHを備えたスイッチを見つけることができます。つまり、デバイスが30ワットを必要とするにもかかわらず十分な電力がない場合、無線を少なくしたりUSBポートを無効にしたりすることで、通常通り動作し続けます。
各種のPoE規格に準拠したFSネットワークスイッチ
FSでは、PoE規格に準拠したPoE/PoE+/PoE++スイッチを提供しており、セキュリティの強化と機能の向上を実現しています。8/16/24/48ポートのオプションがあります。これらのスイッチは、VLANなどのレイヤー2+スイッチング機能をサポートしています。また、WEB、CLI、TELNET、SNMPなどの高度な管理も可能です。FS PoE/PoE+スイッチは、市場のあらゆる802.3afまたは802.3atデバイスに給電でき、柔軟性とセキュリティを提供します。以下の表は、4台のFS PoE/PoE+/PoE++スイッチの仕様です。
モデル | PoE規格 | ポート | スイッチ容量 | 電力バジェット | 転送レート | ファン | AC/DC電源 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
IEEE 802.3af/at | 8x RJ45 | 2x SFP | 20 Gbps | 240W | 15 Mpps | ファン付き | AC | |
IEEE 802.3af/at | 24x RJ45 | 2x SFP+, 2x RJ45/SFP | 128 Gbps | 740W | 96 Mpps | ファン付き | AC/DC | |
IEEE 802.3af/at/bt | 24x Base-T | 4x SFP+, 4x SFP28 | 760 Gbps | 740W | 565 Mpps | ファン付き | AC |
まとめ
PoE規格はPSEの最大出力を規定しており、PoE対応デバイスを高電圧による損傷から保護するのに役立ちます。さらに、PoE技術はケーブル敷設を容易にし、コストを削減することができます。特に、PoE電子掲示板やPoE電子ディスプレイのようなIP監視や遠隔監視アプリケーションに適しています。
お勧めの記事
メールアドレス
-
レイヤ2(L2)スイッチとレイヤ3(L3)スイッチ、ルーターとの違いは?
2022年06月20日
-
ハブ、スイッチ(スイッチングハブ)、ルーターとは?違いを解説
2022年06月20日
-
電源コードの種類・規格について:国内規格と海外規格の選定
2022年06月09日
-
PoEインジェクター(パワーインジェクター)とは?
2022年06月24日
-
SFP・SFP+・SFP28・QSFP・QSFP28とは?規格、仕様、性能、選び方について解説
2022年06月10日