TIP#1798: Co je to a jak funguje Power over Ethernet (PoE)

Při nedávném opakování tipu Jak funguje Wi-Fi Mesh? V praxi s TP-Link Deco M5 (recenze) se na Twitteru objevil smutný komentář, že to bohužel neumí PoE od Jiřího Votruby. Má pravdu, Deco m5 je skvělý domácí mesh (jedna z těch mála věcí co ochotně označím za nejlepší koupi posledních let), ale každá ze základnových stanic vyžaduje napájení ze zdroje v klasické zásuvce na 240 V.

PoE je cesta jak napájet síťová zařízení z Ethernetového kabelu – zkratka od Power over Ethernet.  Není pak potřeba přivádět další napájení, ani mít síťové zařízení někde poblíž zásuvky. Velmi se to hodí právě u Wi-Fi routerů, které chcete umístit někam, kde napájení není a přivádět ho tam je jenom další komplikace. Nebo třeba u venkovních IP kamer. Potřebné napěti přichází přes Ethernetový kabel.

Aby to fungovalo, tak to samozřejmě musí podporovat jak ono zařízení, tak další zařízení na druhém konci – tedy něco co do Ethernet kabelu poskytne potřebný proud. S ohledem na to, že Ethernet kabel je dost obyčejná kroucená dvoulinka s vodiči malého průřezu, má to i jeden malý nedostatek v tom, že je omezené jenom na malé proudy – něco náročnější to prostě neutáhne. Stejně tak jako tím, že větší vzdálenosti znamenají snížení proudu.

PoE funguje ve dvou podobách – napájení jde přes volné nevyužité páry v datovém kabelu (tzv. režim B)  – tedy napájecími páry se stanpu 4-5 a 7-8. Nebo „fantomovým“ napětím mezi dvojící aktivních párů vodičů na kterých se současně přenáší data (režim A) – tedy páry 1-2 a 3-6. Zaleží i na tom, jestli vedení máte skutečně kompletně osmi vodičové (4 párové) nebo poloviční.

TIP: Jak rychle přenesu 100 GB přes .. USB 2.0, USB 3.0, Ethernet, Wi-Fi, Internet?

Nevyužité páry mohou navíc běžně využívání pro telefonní pevnou linku – je s tím i tak počítáno v původním záměru – modrý pár slouží pro analogové telefonní signály, hnědý pro napájení telefonu. Pro účely PoE se pak dá využití již přítomné napájecí napětí nebo nutné si ho do kabelu připojit v rozvodně (či jinak, viz dále).

U druhé varianty s fantómovým napětím je ale také nutné aby to podporovala ústředna, rozvodna či router/přepínač/hub. Neznamená to, že by snad jen tak bez ničeho šlo využít toho, že přes Ethernet kabel běhá síťový provoz – napájecí napětí do něj musí být „přidáno„, jen ne do výše uvedených samostatných vodičů.

Komplikace do toho všeho ještě přináší 1000Base-T, tedy gigabitový Ethernet. Ten využívá všechny čtyři páry v datovém kabelu – a režim B využívající volné páry tak není možný. U takto rychlého Ethernetu tedy jedině fantomový režim A. Aby to nebylo vůbec jednoduché, tak existuje pasivní PoE (modrý pár 4-5 vede kladný pól, hnědý pár 7-8 vede záporný pár) a aktivní Poe (IEEE 802.3af) kde je doplněno vyjednávání o napájení – ještě komplikovaný tím, že někteří výrobci to pojali trochu po svém. Takže pokud budete potřebovat gigabitový Ethernet a PoE, tak si to při nákupu ohlídejte.

TIP: Užitečná vlastnost PoE je, že můžete „na dálku“ zařízení napájené přes Ethernet vypnout a zapnout – ať už „vytažením kabelu“ nebo pomoci software co ovládá PoE switch – to totiž zpravidla umí zapnout/vypnout PoE pro jednotlivé porty.

Praktické řešení

Právě potřeba přivedení napájení v přepínači znamená, že musíte pořídit takový, který to umí – bude to znamenat i vyšší cenu. A samozřejmě i hlídat jaký výkon dokáže poskytnout (zpravidla 15,4 až 25 W). Pro domácnost například velmi jednoduše třeba přes TP-LINK TL-SG1005P (5 portový gigabit PoE).

Případně využívat injektory co do kabelu přidají potřebné napájení a rozbočovače co z PoE Ethernet kabelu udělají klasický Ethernet kabel a napájecí kabel (TP-LINK TL-POE10R) – což by například byla i cesta jako Deco m5 nemuset napájet ze sítě 240 V ale z PoE Ethernetu. Aniž by to Deco m5 muselo přímo podporovat. Na obrázku výše je jen varianta s rozbočovačem, počítá s tím, že máte switch co umí PoE.

Praktický základní příklad je vidět u TP-LINK TL-POE200 Kit – sada obsahující injektor (tím do Ethernet kabelu přidáte napájení) a splitter (rozbočovač) který na druhém konci kabelu rozdělí na samostatné napájení a Ethernet. Pomoci kabelu tak přivedete i napájení pro zařízení umístněné někde, kde prostě 240 V mít nelze.

Pokud byste tak nějak doufali, že doma budete ihned a snadno využívat PoE, tak odpověď je, že spíše ne. PoE je běžné tam kde jsou telefonní ústředny, internetová telefonie a rozsáhlé instalace. Což je tak trochu i vysvětlení proč TP-Link Deco m5 neumí PoE. A neumí to ani další mesh zařízení od TP-Linku, ale umí to několik modelů klasických Access Point zařízení (řada EAP).

Pokud byste ale opravdu chtěli, tak PoE můžete mít i doma – stačí pořídit odpovídající kabely, injektory, rozbočovače/slučovače nebo switch/e, jak je vidět na obrázcích a příkladech výše – pro inspiraci můžete na Alza.cz prostudovat sortiment v POE – power over ethernet. Zjistíte, že to vlastně není ani drahé (a vlastně ani složité).

Další zařízení už pak také můžete vybírat tak, aby podporovala PoE – například FOSCAM G2EP Outdoor PoE Camera 1080p je externí IP kamera umějící přímo napájení přes Ethernet.