PoEの仕組み

通信と電源を、1本のLANケーブルにまとめる

PoEでは、給電機能を備えたネットワーク機器「PoEスイッチ」から、LANケーブルを通してカメラへ電力を送ります。同じケーブルでカメラの映像も送れるため、設置場所まで通信と電源のケーブルを別々に引く手間を減らせます。

PoEスイッチ給電側：PSE

コンセントから給電

1本のLANケーブル

通信：双方向

電力：給電側から受電側へ

通信：双方向電力：
給電側から受電側へ

PoE対応アクセスポイント受電側：PD

電源を取る場所をスイッチ側にまとめられるので、カメラの近くにコンセントを用意しにくい場所でも使いやすい仕組みです。電力を送るスイッチ自体は、コンセントなどの電源へ接続します。

PoEは、対応する無線アクセスポイントやIP電話にも使われています。カメラなどの受け側とスイッチなどの送り側を、給電規格と必要な電力が合う組み合わせで使います。

電力を送る側と、受ける側の役割

電力を送る機器を「PSE」、電力を受け取る機器を「PD」と呼びます。PoEスイッチやインジェクターがPSE、対応するカメラやIP電話などがPDです。

通常のスイッチデータを接続

データ

PoEインジェクターAC電源から電力を受ける

データ＋給電

対応する機器PoEで動作

IEEE規格に準拠したPoEは、接続相手が対応する機器かを検出してから、通常の給電を始めます。その後、規格や機器の電力クラス、スイッチの設定などに応じて供給する電力が決まります。電力クラスを確認する方法や必須条件は規格によって異なります。

PoEに対応していないスイッチを使う場合は、途中にPoEインジェクターを入れる方法があります。インジェクターへデータ用のLANケーブルと電源をつなぐと、そこから先は1本のLANケーブルでデータと電力を送れます。

通信もインジェクターを通るので、選ぶときは給電規格・電力に加えて、必要な通信速度も見ておきましょう。

給電できる電力と、機器・配線の条件

PoEには、送れる電力の異なる種類があります。機器の商品説明で「IEEE 802.3at」「Type 2」などの記載を見かけたら、次の表と照らし合わせてみましょう。

IEEE PoEのType1からType4までのPSE出力とPD電力。全製品が各Typeの最大クラスを使えるという意味ではありません。

確認する項目	Type 1PoE	Type 2PoE+	Type 34-pair PoE	Type 44-pair PoE
IEEE規格	IEEE 802.3af	IEEE 802.3at	IEEE 802.3bt	IEEE 802.3bt
給電側の最大出力 PSE	15.4 W	30 W	60 W	90 W
受電側の電力 PD：配線での損失を考慮	12.95 W	25.5 W	51 W	71.3 W
上の値のクラス	Class 3	Class 4	Class 6	Class 8
上の最大出力で 給電に使うペア数	2ペア	2ペア	4ペア	4ペア
配線のイメージ

表は、各Typeで最も大きな電力クラスの値です。ケーブルを通る間に電力の一部が失われるため、送り側と受け側のW数に差があります。機器を選ぶときは、送り側の最大出力と、受け側で使える電力を読み分けてください。

Type 3には、表の60Wより低い電力クラスを2ペアで扱う構成もあります。「PoE++」などの通称だけでなく、IEEE規格名、Type、W数を合わせて見ると、必要な給電方式が分かります。

1ポートの電力と、装置全体の容量は別

スイッチの商品説明には、1ポートから送れる電力と、すべてのポートへ合計で配分できる電力が書かれています。合計の上限は「PoE給電容量」「給電バジェット」などと呼ばれます。

例えば、給電側で1台あたり30Wを確保する機器を4台つなぐと、合計120Wが必要です。スイッチ全体の給電容量が60Wなら、4台すべてに30Wずつ割り当てることはできません。

この計算はPSE側の割当電力でそろえています。実際の配分は、機器のクラス、設定、電力のやり取りなどによって変わります。

大きな電力を送る場合は、線の抵抗、接続部の状態、ケーブルを束ねたときの温度上昇も関わります。配線は使用機器のメーカー指定に沿って設計してください。

規格名・給電容量・配線の表示を読む

機器の給電規格

カメラなどの商品説明にあるIEEE規格名、Type、必要な電力を確認し、その方式で電力を送れるスイッチやインジェクターを組み合わせます。

ポートと全体の容量

1台を動かせるポート出力と、同時に使う台数分の合計容量を見ておきましょう。ポートによってPoEの対応が違うスイッチでは、給電に対応する指定のポートを使ってください。

配線と通信速度

ケーブルのカテゴリ、長さ、施工条件を機器の指定に合わせます。Wは給電能力、Gbpsは通信速度です。カメラなどを増やすときは、電力と通信の両方が足りる構成を確認してください。

「Passive PoE」と書かれた製品も、同じように使える？

Passive PoEには、接続相手を検出せずに決まった電圧を出す製品があります。ここで紹介するIEEE準拠のPoEとは扱いが異なり、電圧や配線が合わない機器につなぐと故障のおそれがあります。メーカーが指定する組み合わせで使ってください。

PoEにつないだ機器が動かないときは？

接続先がPoE対応ポートか、必要な給電規格・電力に合っているかを見てみましょう。スイッチ全体の残り容量や、給電を有効にする設定も関係します。運用中の設備では、型番、ポート番号、ランプやエラーの表示を管理担当者へ伝えてください。

インジェクターを途中に入れると、使える距離も延びる？

通常のインジェクターは、データの接続に電力を加える機器です。通信距離を延ばす機能とは別なので、前後のケーブルを合わせて、機器や通信方式で指定された距離以内に収めてください。