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Das Geheimnis der PoE-Technologie: Wie bringt man ein Netzwerkkabel dazu, Daten und Strom gleichzeitig zu übertragen?
Im heutigen digitalen Zeitalter steigt mit der zunehmenden Anzahl von Geräten auch der Bedarf an Netzwerkinfrastruktur. Power over Ethernet (PoE) ist zu einer wichtigen Lösung für diesen Bedarf geworden. Diese Technologie ermöglicht es, dass ein einziges Ethernet-Kabel nicht nur Daten überträgt, sondern gleichzeitig auch Strom liefert, was den Betrieb verschiedener Geräte wie Wireless Access Points (WAPs), Webkameras und VoIP-Telefone erleichtert.
So funktioniert PoE
Der Kern der PoE-Technologie besteht darin, Twisted-Pair-Netzwerkkabel zur gleichzeitigen Übertragung von Strom und Daten zu verwenden. Für diese Technologie gibt es mehrere Standards, die vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entwickelt wurden. Zu den drei wichtigsten Standards gehören:
Alternative A: Verwenden Sie dasselbe Signalleitungspaar bei der 10BASE-T- und 100BASE-TX-Datenübertragung.
Alternative B: Trennen Sie Daten- und Stromleiter, um die Fehlerbehebung zu erleichtern.
4PPoE: Verwendet vier Paare verdrillter Drähte für die parallele Übertragung, wodurch die Leistungsübertragungsfähigkeiten erheblich verbessert werden.
PoE-Anwendungsszenarien
Eine Vielzahl von Geräten kann von der PoE-Technologie profitieren. Hier sind einige typische Anwendungen:
- VoIP-Telefon
- IP-Kamera (einschließlich PTZ-Typ)
- Wireless Access Point (WAP)
- Netzwerk-Router
- Kleiner Netzwerk-Switch unterstützt mehrere Ethernet-Ports
Für diese Geräte waren in der Vergangenheit möglicherweise mehrere Netzteile erforderlich, aber die PoE-Technologie kann diesen Prozess effektiv vereinfachen und die Installations- und Wartungskosten senken.
Die Entwicklung verschiedener PoE-Standards
Seit 2003 begann IEEE mit der Standardisierung der PoE-Technologie. Der erste Standard, IEEE 802.3af-2003, bietet bis zu 15,4 W Leistung pro Port. Anschließend wurden die Standards weiterentwickelt:
IEEE 802.3at-2009 (PoE+) bietet eine Stromversorgung von bis zu 25,5 W.
IEEE 802.3bt-2018 (PoE++ oder 4PPoE) bietet höhere Leistung, einschließlich 51 W Typ 3 und 71,3 W Typ 4.
Vorteile und Herausforderungen von PoE
Obwohl die PoE-Technologie viel Komfort bietet, birgt sie auch einige Herausforderungen. Da Ethernet-Kabel beispielsweise eine relativ niedrige Spannung haben, sind sie nicht so effizient wie Wechselstrom-Netzteile (AC). Obwohl PoE eine zentralisierte Verwaltung bietet, kann es redundante Stromleitungen und Geräte effektiv reduzieren.
Blick in die Zukunft
Mit der Popularität des Internets der Dinge (IoT) und von Smart Homes wird der Einsatz der PoE-Technologie immer weiter verbreitet. Durch die Integration von PoE mit anderen energieeffizienten Technologien wie dem Energy Efficient Ethernet (EEE) von IEEE 802.3az ist es wahrscheinlicher, dass erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden.
Wie wird sich PoE angesichts der fortschreitenden Technologieentwicklung in Zukunft weiterentwickeln, um sich an veränderte Anforderungen anzupassen?
