Power over Ethernet (PoE) hat die Stromversorgung von Netzwerkgeräten revolutioniert, indem es Strom und Datenübertragung über ein einziges Ethernet-Kabel ermöglicht. Power over Ethernet Network Switches sind eine zentrale Komponente einer PoE-Umgebung, da sie verschiedene angeschlossene Geräte wie IP-Kameras, WLAN-Zugangspunkte und VoIP-Telefone mit Strom und Daten versorgen. Dieser Artikel erläutert das Konzept von Power over Ethernet, die Funktionsweise von PoE-Netzwerk-Switches, ihre Vorteile und veranschaulicht die Technologie anhand eines Diagramms.

Was ist Power over Ethernet (PoE)?

Power over Ethernet Network Switches (PoE) ist eine Technologie, die es Ethernet-Kabeln ermöglicht, neben Daten auch Strom an entfernte Geräte zu übertragen. PoE macht separate Netzteile oder Steckdosen für die an das Netzwerk angeschlossenen Geräte überflüssig, vereinfacht die Installation und reduziert den Verkabelungsaufwand.

PoE ist besonders nützlich, wenn Geräte an Orten ohne einfachen Zugang zu Steckdosen installiert werden müssen oder wenn eine große Anzahl von Geräten in einem Netzwerk verwaltet wird.

Arten von PoE-Standards

Es gibt verschiedene Power over Ethernet Network Switches standards, die festlegen, wie viel Leistung über das Ethernet-Kabel übertragen werden kann:

IEEE 802.3af (PoE):

Der ursprüngliche PoE-Standard liefert bis zu 15,4 Watt pro Port über Cat5-Kabel oder höherwertige Kabel. Dies reicht für Geräte wie IP-Telefone und einfache WLAN-Zugangspunkte aus.

IEEE 802.3 at (PoE+):

Eine leistungsstärkere Version von Power over Ethernet Network Switches mit bis zu 25,5 Watt pro Port. Sie unterstützt Geräte mit höherem Leistungsbedarf, wie z. B. PTZ-Kameras (Schwenk-, Neige- und Zoomkameras) oder moderne WLAN-Zugangspunkte.

IEEE 802.3bt (PoE++ oder 4PPoE):

Der neueste Standard mit zwei Varianten:

• Typ 3: Bis zu 60 Watt pro Port.
• Typ 4: Bis zu 100 Watt pro Port.

Dieser Standard ermöglicht die Stromversorgung von Geräten mit hohem Strombedarf, wie z. B. Videokonferenzsystemen, großen Displays oder sogar LED-Beleuchtungssystemen.

How PoE Works (Basic Concept)

Wie funktioniert PoE?

Ein Power over Ethernet Network Switches versorgt angeschlossene Geräte über ein einziges Ethernet-Kabel mit Strom und Daten. Das Ethernet-Kabel verwendet üblicherweise vier verdrillte Adernpaare zur Datenübertragung. Bei PoE dient ein Adernpaar der Stromversorgung des Geräts, während die übrigen Paare weiterhin Daten übertragen.

Die Stromversorgung wird vom PoE-Switch gesteuert. Dieser sendet Spannung über die Ethernet-Kabel, sobald ein kompatibles Gerät (z. B. eine IP-Kamera oder ein Access Point) erkannt wird. Unterstützt das Gerät kein PoE, wird kein Strom geliefert, um Schäden an nicht PoE-fähigen Geräten zu vermeiden.

Power over Ethernet Network Switches: Funktionsweise

Ein Power over Ethernet Network Switches besteht aus mehreren Hauptkomponenten:

PoE-Ports: Dies sind die Ports des Switches, die angeschlossene Geräte mit Strom und Daten versorgen. Sie sind üblicherweise mit einem PoE-Symbol gekennzeichnet oder in der Produktdokumentation beschrieben.

Netzteil (PSU): Das Netzteil wandelt den Wechselstrom in die benötigte Gleichspannung um, die über die Ethernet-Kabel übertragen wird.

Datenübertragung: Neben der Stromversorgung übernimmt der Netzwerk-Switch die Datenübertragung über die Ethernet-Ports. So wird sichergestellt, dass die an das Netzwerk angeschlossenen Geräte untereinander und mit dem Internet kommunizieren können.

PoE Standards Explained

Vorteile von PoE-Netzwerk-Switches

Vereinfachte Verkabelung:

PoE macht separate Stromkabel überflüssig. Dadurch wird die Installation vereinfacht und ein übersichtlicheres und effizienteres Netzwerk ermöglicht.

Kosteneinsparung:

Da PoE die bestehende Netzwerkinfrastruktur nutzt, werden die Kosten für zusätzliche Steckdosen oder elektrische Leitungen minimiert, was die Gesamtinstallationskosten senkt.

Fernverwaltung der Stromversorgung:

Netzwerkadministratoren können die Stromversorgung der an den PoE-Switch angeschlossenen Geräte fernsteuern, z. B. durch Ausschalten oder Neustarten.

Flexible Geräteplatzierung:

PoE ermöglicht die Installation von Geräten an Orten, an denen die Verlegung separater Stromkabel schwierig wäre, z. B. in Decken, im Außenbereich oder an Orten mit eingeschränktem Zugang zu Steckdosen.

Sicherheit und Zuverlässigkeit:

PoE-Standards sind auf Sicherheit und Zuverlässigkeit ausgelegt. PoE-Switches verfügen über integrierte Schutzfunktionen wie Kurzschluss- und Überlastschutz, die Geräte vor Schäden durch Spannungsschwankungen schützen.

Skalierbarkeit:

Mit dem Wachstum Ihres Netzwerks können Sie PoE-fähige Geräte einfach hinzufügen, indem Sie sie an zusätzliche Ports des PoE-Switches anschließen. Zusätzliche Stromversorgungen sind nicht erforderlich.

PoE Switch Types

PoE-Anwendungsfälle

IP-Kameras:

PoE vereinfacht die Installation von Sicherheitskameras, insbesondere in großen Überwachungssystemen, wo Kameras häufig an Decken oder schwer zugänglichen Stellen montiert werden.

VoIP-Telefone:

Viele Unternehmen nutzen VoIP-Telefone für die Kommunikation. Dank PoE können diese Telefone über dasselbe Kabel mit Strom versorgt werden, das auch die Daten überträgt. Ein separates Netzteil ist somit nicht notwendig.

WLAN-Zugangspunkte (WAPs):

WLAN-Zugangspunkte benötigen oft sowohl Strom- als auch Datenverbindungen. Mit PoE können diese Geräte flexibel platziert werden, ohne dass zusätzliche Steckdosen benötigt werden.

Digital Signage:

PoE versorgt Digital Signage-Bildschirme oder Kioske in Bereichen mit Strom, in denen die Verlegung von Stromkabeln umständlich wäre.

Vernetzte LED-Beleuchtung:

PoE-Technologie ermöglicht intelligente Beleuchtungslösungen und damit die zentrale Steuerung von Beleuchtung und Netzwerkverkehr.

Diagramm eines PoE-Netzwerk-Switches und angeschlossener Geräte

Das folgende Diagramm veranschaulicht die Funktionsweise eines PoE-Netzwerk-Switches, der angeschlossene Geräte mit Strom und Daten versorgt.

Advantages of PoE Switches

Fazit

Power over Ethernet Network Switches ist eine wegweisende Technologie, die die Netzwerkinfrastruktur optimiert, indem sie die Übertragung von Strom und Daten über ein einziges Ethernet-Kabel ermöglicht. Durch den Einsatz eines PoE-Netzwerk-Switches können Unternehmen die Komplexität reduzieren, Kosten senken und die Flexibilität bei der Geräteinstallation erhöhen. Von der Stromversorgung von IP-Kameras und VoIP-Telefonen bis hin zur Unterstützung von WLAN-Zugangspunkten und Digital Signage vereinfacht PoE die Einrichtung und Verwaltung einer Vielzahl vernetzter Geräte.

Egal, ob Sie ein kleines Büro leiten oder ein groß angelegtes Unternehmensnetzwerk betreuen, die Integration der PoE-Technologie kann Ihnen Zeit, Geld und Aufwand sparen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit Ihres Netzwerks verbessern.

PoE Power Budget Example