Standard PoE (Power of Ethernet) powstał z myślą jednoczesnego podłączenia urządzeń sieciowych do zasilania oraz możliwości przekazywania danych. Wykorzystywany jest praktycznie we wszystkich instalacjach telekomunikacyjnych, m.in. kamerach IP, punktach dostępowych i routerach oraz switchach sieciowych, VoIP phones (Voice of IP phones). W standardowych instalacjach do podłączenia urządzeń powszechnie wykorzystuje się kabel Ethernetowy UTP typu skrętka cat.5e. Ze względu na ogólną dostępność oraz korzyści płynące z możliwości podłączenia kamer do sieci i zasilania, standard PoE jest szczególnie ceniony przez instalatorów oraz użytkowników sieciowych systemów monitoringu.

Schemat podłączenia urządzeń do monitoringu wykorzystujących standard PoE

Standardy PoE - krótka historia Ethernetu

Dla wszystkich rodzajów połączeń zostały zdefiniowane standardy komunikacyjne, które rozwijają się już od lat 70 XX wieku. Jednym z pierwszych utworzonych standardów był 802.3 z ramienia instytucji IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), który powstał w 1983 roku. Standard ten wspierał pierwszy na świecie wariant Ethernet 10BASE5, który potocznie nazywany jest grubym Ethernetem. Nazwa 10BASE5 wzięła się od cech charakterystycznych podłączenia, a mianowicie: 10 oznacza prędkość10 Mbit/s, BASE zaczerpnięte zostało od skrótu baseband, czyli pasma sygnału podstawowego, a 5 związane jest z maksymalną odległością przesyłu danych, w tym wypadku było to 500 metrów.

Kabel koncentryczny Thicknet 10BASE5

Standard 802.3 był nieustannie rozwijany, pojawiały się kolejne wersje (np. 802.3a i tak dalej), które charakteryzowały się co raz szybszą transmisją danych. Prawdziwym przełomem w świecie telekomunikacji sieciowej okazał się standard 802.3af, który został powszechnie nazwany PoE. Standard ten posiada następujące parametry techniczne:

• moc wyjściowa zasilacza wynosi 15.4 W




• minimalna moc dla urządzenia wyjściowego 12,95 W




• napięcie wyjściowe zasilacza 44-57V




• napięcie dostępne dla urządzenia końcowego 37-37 V




• maksymalny prąd 350 mA




• kompatybilne standardy sieci 10BASE-T, 100BASE-TX (łącze o prędkości 100 Mbit/s), 1000BASE-T (łącze o prędkości 1 Gbit/s, tzw. łącze gigabitowe)




• skrętka minimum kategorii 3




• maksymalna oporność na jednej parze przewodu 20Ω




• obsługiwane tryby A(endspan) oraz B (midspan)

Istnieje również kilka technik przesyłania zasilania w instalacjach PoE. Jedną z nich jest tzw. Alternative A, która pozwala przesyłać dane na przewodach 1/2 oraz 3/6 dla wariantów 10BASE-T oraz 100BASE-T. Drugą jest Alternative B, dla którego zasilanie przesyłane jest przez wolne pary 4/5 oraz 7/8. Dla obydwu technik zasilania, instytucja IEEE utworzyła również standardy sygnalizacji pomiędzy urządzeniami zasilającymi PSE (Power Sourcing Equipment) oraz urządzeniami pobierającymi moc, czyli PD (Power Device). Dzięki temu rozwiązaniu urządzenia zgodne z normą (np. kamery IP lub telefony IP) są automatycznie wykrywane przez źródło zasilania (np. switch IP). Sprzęty komunikują się między sobą m.in. w celu ustalania dostępnej mocy lub poboru energii do zapewnienia stabilnej pracy.

Dwie techniki zasilania w instalacjach PoE

Standard IEEE 802.3at, czyli PoE+

W 2009 roku instytucja IEEE rozwinęła standard 802.3af PoE i utworzyła nowy, udoskonalony 802.3at, potocznie nazywany PoE+. W zestawieniu poniżej znalazły się główne parametry techniczne PoE+.

• moc wyjściowa zasilacza 30 W




• minimalna moc dostępna dla urządzenia wyjściowego 25.5 W




• napięcie wyjściowe 50-57 V




• napięcie dla urządzenia wyjściowego 42.5-57 V




• maksymalny prąd 600 mA




• maksymalna oporność dla jednej pary przewodów 12.5 Ω




• skrętka kategorii 5




• obsługiwane tryby A oraz B




• kompatybilne standardy sieci 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T

Redukcja strat na rezystencji przewodów spowodowała dwukrotne zwiększenie przesyłanej mocy w standardzie PoE+. W tym celu zaczęto wykorzystywać przewody wyższej generacji, a mianowicie kategorii 5e oraz 6. Zmodyfikowane zostały również przedziały napięcia i mocy, dla PSE zwiększono do 50V na wyjściu, przy jednoczesnym zachowaniu maksymalnego napięcia 57V. Zwiększone zostało natężenie prądu do 600mA, dzięki czemu możliwym stało się uzyskanie większej mocy dla urządzenia czerpiącego zasilanie (PD 25.5 W).

Kable wykorzystywane w standardzie PoE+

Testowanie i klasyfikacja połączenia

Zasilanie urządzeń zgodnie ze standardem PoE jest możliwe tylko i wyłącznie dzięki dwóm bardzo ważnym procedurom, a mianowicie testowaniu i klasyfikacji. Testowanie pozwala uniknąć uszkodzenia urządzeń niewspierających standardu PoE w wyniku podłączenia ich do sieci Ethernet. Klasyfikacja pozwala ustalić jaka moc jest potrzebna do zasilenia konkretnego urządzenia PD. Urządzenia zasilające PSE wykonują próbę napięciową, w momencie, gdy urządzenie PD wykryje napięcie w zakresie do 15.5V do 20.5 V dostosowuje odpowiednie obciążenie. Następnie odpowiada zasilaczowi impulsem napięciowym, dzięki któremu może zostać zakwalifikowany do jednej z 5 klas napięciowych.

Klasyfikacja za pomocą protokołu LLDP

Line Layer Discovery Protocol jest niezależnym protokołem od medium komunikacyjnego i działa na wszystkich urządzeniach wspierających standard IEEE 802. Każde urządzenie wykorzystujące protokół LLDP może bezpośrednio wysyłać informacje na adres MAC (Media Access Control). Komunikacja nawiązywana jest po upływie zdefiniowanego upływu czasu lub w momencie dokonania konfiguracji urządzenia. Dane przesyłane i wysyłane są na interfejsach LLDP od urządzeń podłączonych do sieci. Informacje zawierają m.in. porty z których wyszła dana bramka, adres urządzenia, który pozwala zarządzać nim za pośrednictwem NMS (Network Management System), czyli system zarządzania siecią komputerową.

Dzięki protokołowi LLDP urządzenia PSE oraz PD mogą komunikować się nawzajem, dzięki czemu:

• urządzenia PSE testują PD




• urządzenia PSE zasilają PD




• urządzenia ustalają między sobą minimalną wartość zasilania wyjściowego




• urządzenia ostatecznie określają jaka moc jest potrzebna do zasilenia

Oczywiście schemat ten jest możliwy przy wystosowaniu odpowiednich zasad, dla których m.in. urządzenia PD nie mogą pozyskiwać więcej energii niż maksimum jakie zapewnia PSE.

Pasywne PoE

Istnieje również pasywne zasilanie PoE, które schematem przypomina to dla 802.3af Alternative B, dla którego napięcie przesyłane jest na wolnych parach przewodów 4/5(+) oraz 7/8(-). W tym wypadku urządzenie w ogóle nie komunikują się ze sobą, aby ustalić moc zasilania, napięcie dostarczane jest w sposób ciągły. Prędkość transmisji jest mocno ograniczona i wynosi 100 Mbit/s, chociaż spotykane są urządzenia, które umożliwiają prędkość gigabitową. Pasywny PoE nie jest zgodny ze standardem utworzonym przez instytucję IEEE, z tego względu jego wykorzystanie nie jest zalecane podczas budowy profesjonalnych sieci, a tym samym profesjonalnych systemów monitoringu.