Hoe werkt Power over Ethernet?

PoE is handig

PoE of Power over Ethernet wordt vooral gebruikt om netwerkapparatuur van stroom te kunnen voorzien. Je kan hiermee een wireless access point (WAP) tegelijkertijd van stroom en data voorzien. Erg gemakkelijk omdat je dan geen aparte stroomadapter (voedingsadapter) meer hoeft aan te sluiten en je de WAP overal kunt plaatsen waar maar een ethernet verbinding beschikbaar is, bijvoorbeeld op een plafondplaat. Maar denk ook eens aan het aansluiten van een IP camera. Een netwerk (UTP) aansluiting is hiervoor dan genoeg!

Daar waar men VoIP telefoons gebruikt, geldt vanzelfsprekend hetzelfde. Mits goed geconfigureerd kan de VoIP telefoon in iedere netwerkaansluiting worden gestoken en hij werkt. Reuze gemakkelijk natuurlijk en geen hinderlijke extra kabels op de werkplek.

Een PoE switch

De stroom die door de ethernet kabel loopt kan op twee manieren daar op worden gezet. Dat kan met behulp van een zogenaamde injector of met een PoE switch. Een PoE switch is een normale switch in het netwerk met als extra dat hij naast data ook stroom over de bekabeling kan zetten. Hierdoor worden in principe alle netwerkaansluitingen voorzien van stroom.

Om voor voldoende stroom te kunnen zorgen, is de PoE switch voorzien van een relatief zware voedingsmodule. Dat maakt een dergelijke switch ook een stukje duurder en vaak wat zwaarder.

Een injector

Als het maar om een zeer beperkt aantal apparaten gaat, kan ook gekozen worden om injectoren te gebruiken. Een injector wordt ergens tussen de switch en de netwerkaansluiting geplaatst en bestaat uit een relatief kleine adapter die dan ook op het lichtnet aangesloten moet worden. De injector onderschept de data van de aanvoerende netwerkkabel, voegt er stroom aan toe en geeft het geheel door aan de uitvoerende netwerkkabel die richting het netwerkapparaat wordt geleid.

Omdat een injector overal tussen de switch en het netwerkapparaat geplaatst kan worden, kan hij toch nog steeds handiger zijn dan de normale adapter van het apparaat zelf. Immers, deze laatste adapter moet altijd in de buurt van het apparaat worden bevestigd terwijl de injector zelfs vlak bij de switch zou kunnen komen te liggen. Hierdoor blijft het mogelijk om bijvoorbeeld een WAP gemakkelijk op een plafondplaat te leggen of een VoIP telefoon zonder hinderlijke extra snoeren te gebruiken.

Een splitter

Wanneer eenmaal stroom via een ethernet kabel aangevoerd wordt, kan het handig zijn om de stroom af te tappen naar een gewone stroomkabel zodat daar apparaten op aangesloten kunnen worden die niet speciaal voor PoE zijn ontworpen. Bijvoorbeeld een deurbel of automatische deuropener. Hiervoor is een splitter in de markt gebracht. Deze splitst juist het data verkeer van de stroom af die op een normale kabel wordt gezet.

Een splitter doet dus precies het tegenovergestelde van een injector. Het tapt de stroom juist af van de ethernetkabel, in plaats van dat het er aan toe voegt.

Aansluiten zonder problemen

Apparatuur dat niet geschikt is voor PoE ondervindt geen problemen van de stroom als die op de kabel staat. Standaard wordt namelijk slechts gebruik gemaakt van vier van de acht kabels in een ethernet kabel voor data overdracht. Bij PoE worden de niet gebruikte kabels gebruikt voor de stroom.

Overigens staat er niet zo maar stroom op deze draden. Sommige oudere apparaten verbinden de niet gebruikte kabels nog wel eens en daardoor zou kortsluiting kunnen ontstaan. Een PoE switch of injector controleert daarom eerst of de kabel met aangesloten apparaat wel geschikt is voor PoE, pas daarna wordt de stroom er op gezet.

Verschillende soorten PoE

Er zijn twee PoE specificaties: de originele PoE specificatie (officieel IEEE 802.3af-2003), en de nieuwere PoE+ versie (officieel IEEE 802.3at-2009). Het oudere PoE type levert maximaal 15,4 watt op een aansluiting. PoE+ levert maximaal 25,5 watt en zal, als er oudere PoE apparatuur op aansloten wordt, zich daarop aanpassen. Met PoE+ kan dus alles wat voor PoE is gemaakt worden aangesloten, met PoE slechts een deel.

Maar het is niet genoeg om bij een switch alleen te kijken of deze PoE of PoE+ ondersteunt. De voedingsmodule van de switch moet immers wel in staat zijn om alle poorten van voldoende spanning te voorzien wanneer daar om gevraagd wordt.

Let op het totale vermogen

Stel u koopt een Zyxel GS1900-24HP switch. Deze switch bevat 24 poorten en wordt verkocht als PoE+ switch. Een prima switch voor het MKB, zo wordt hij ook verkocht als professionele switch, maar laten we eens kijken naar de exacte specificaties.

De brochure vertelt ons dat hij 802.3at ondersteunt, dus PoE+. Dat is natuurlijk prima. Maar ook dat hij dat doet op slechts 8 poorten. De overige 16 poorten ondersteunen dus alleen ‘gewoon’ PoE. Daarbij wordt aangegeven dat het maximale PoE-vermogen 170 watt zou zijn. Als we 170 delen door 8 dan zien we dat de uitkomst 21,25 watt is, en dus niet de beoogde 25,5 watt per poort. We kunnen dus wel op de 8 poorten PoE+ apparatuur aansluiten, maar ze moeten dan gemiddeld niet veel meer dan 20 watt opeisen en dan hebben we de overige 16 poorten nog niet eens mee gerekend.

Wat een normale situatie zou kunnen zijn, is dat u in uw netwerk 4 WiFi access points (WAP), 8 VoIP telefoons en drie IP camera’s gebruikt. De WAP’s in dit voorbeeld trekken 23 watt en hebben dus PoE+ nodig, de VoIP telefoons 13 watt en de IP camera’s ieder 8 watt kunnen met PoE uit de voeten. Met 8 PoE+ poorten en 16 PoE poorten lijkt de switch voldoende vermogen te kunnen leveren. Maar als wij het totale benodigde wattage berekenen zien wij dat dit niet zo is.

In het bovenstaande voorbeeld worden er maar de helft van de 8 PoE+ aansluitingen gebruikt, en 11 van de 16 PoE poorten. Toch wordt er in totaal 220 watt gebruikt wat teveel voor deze switch die maximaal 170 watt zegt te kunnen leveren.