簡単な歴史
IEEE が参入する前の 1990 年代には、イーサネット ケーブルを介して電力を供給する概念を表すのに「パワー インジェクション」という言葉が使われていました。いわゆる「パワー インジェクタ」には、インテリジェントなプロトコルや安全性に関する考慮事項はありませんでした。これらは、100Base-TX イーサネットが使用しなかった予備のペアを利用して、イーサネット経由で AC 電流または DC 電流を供給することによってのみ機能しました。そうすることで、パワー インジェクタは基本的に、従来の PSTN (公衆交換電話網) の固定電話の動作方法をエミュレートします。
PoE の標準化は、1999 年に IEEE 802.3 ワーキング グループによって最初に提案されました。グループのオリジナル標準である IEEE 802.3af は 2003 年に承認され、より広範囲の接続デバイスにわたる相互運用性が確保されました。
IEEE 802.3af は、PoE を導入するための均一で安全な方法を確立しました。受電装置 (PD) を電力を受け取る装置、給電装置 (PSE) を電力を供給する装置として定義しました。 PD と PSE は、44-57V の電圧範囲内で動作し、ポートあたりの最大電力出力は 15.4 W になります。電力は、ピン 4 と 5 またはピン 7 と 8 によって一般的なカテゴリ 5 (Cat 5) ケーブルで利用可能な 4 つのツイスト ペアのうちの 2 つを使用して PD に送信できます。あるいは、ピン 1 と 2 によって 4 つのツイスト ペアを使用したデータによって PD に送信することもできます。ピン3と6。
特に、IEEE 802.3af 標準には、PoE をサポートしていない接続デバイスを保護するメカニズムが含まれています。具体的には、25-kW 抵抗が受電装置の電力ペアの間に配置され、その抵抗値に近いものが検出された場合にのみ送信電力が電源から供給されるようにします。
電力需要の増加
前述したように、IEEE 802.3af ではポートあたりの最大出力が 15.4 W と規定されています。ただし、ケーブルの電力損失が発生した場合、PD で利用できる最小保証電力はポートあたり 12.95 W のみです。これは単純なデバイスには十分な電力ですが、産業用モノのインターネット (IIoT) アプリケーションに導入されている新しい高ワット数デバイスの電力と消費量のニーズには達していません。
この状況を改善するために、IEEE 802.3 ワーキング グループは 2009 年に IEEE 802.3at を承認しました。この PoE 規格は、ポートで最大 30 W、PD に最大保証電力 25.5 W を供給できる新しい電力クラスを特徴としていました。これにより既存の規格が変更されましたが、IEEE 802.3at は依然として 2 つのペアを介して電力を供給し、安全な 57 V のポート電圧で最高を達成しました。 IEEE 802.3at により、パン/チルト/ズーム カメラ、警報システム、ワイヤレス アクセス ポイントなど、高電力を必要とするデバイスに、近くの PoE 対応産業用イーサネット スイッチやその他の電源供給装置 (PSE) から電力を供給することが可能になりました。 IEEE 802.3at は、元の規格との下位互換性もあります。
最新の PoE 規格、IEEE 802.3bt: タイプ 3- 45W または 60W (PSE) / 51W (PD)。タイプ 4- 90W (PSE) および 71.3W (PD) は 2018 年に承認されました。IEEE 802.3bt は、ネットワーク上に 90W を超える電力を必要とするデバイスがあまりないため、電力需要を先取りするように設計されました。今日のPoE配信で。
以前の標準とは異なり、IEEE 802.3bt は、2 本ではなく 1 本のケーブルまたは標準イーサネット ケーブル内で 4 本のツイストペア ケーブルすべてを使用することに重点を置いています。この規格には 2.5GBASE-T、5GBASE-T、および 10GBASE-T のサポートが含まれていますが、以前の PoE 規格の最大速度は 1 Gbps です。
IEEE 802.3bt のおかげで、イーサネットベースの産業用制御システムへの継続的な移行と、OT (オペレーション テクノロジー) ネットワークにおける IT ラインとデータ ラインの統合が加速することは確実です。単一のイーサネット接続によってデータと 90W PoE が供給されることは、産業用ネットワークの新時代の到来をもたらします。
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