Wat is PoE? Data en voeding over één netwerkkabel

Hoe PoE werkt

Een netwerkkabel bevat acht dunne koperaders, in vier paren om elkaar heen gedraaid. Daarover gaat het dataverkeer tussen een apparaat en de switch: het kastje in de netwerkkast of meterkast waar de netwerkkabels samenkomen. Bij PoE stuurt de switch over dezelfde aders ook een gelijkspanning mee, veel lager dan de 230 volt van het stopcontact. Het apparaat haalt daar zijn voeding uit.

Er hoeft dan maar één kabel naar het plafond, de gevel of de deurpost, zonder adapter of stopcontact bij het apparaat. Alleen de switch heeft nog stroom nodig, en genoeg vermogen voor alles wat erop is aangesloten.

De begrippen op een rij

PoE-switch

Een switch die op een deel of op al zijn poorten ook voeding levert. In technische documentatie heet de voedende kant PSE, power sourcing equipment.

PoE-injector

Een los kastje met een eigen stekker, tussen een gewone switch en één apparaat. Handig als er maar één of twee PoE-apparaten zijn.

Gevoed apparaat (PD)

Het apparaat dat zijn voeding uit de kabel haalt, zoals een access point of camera. In de documentatie heet dat de PD, powered device.

Eerst controleren, dan voeden

De afspraken over PoE staan in de Ethernet-standaarden van de IEEE, een internationale organisatie die technische standaarden opstelt: 802.3af, 802.3at en 802.3bt. Volgens die standaarden zet de switch niet zomaar spanning op de kabel. Hij controleert eerst of er een PoE-apparaat aan het andere eind zit. Dat apparaat meldt dan zijn vermogensklasse, de switch houdt dat vermogen voor die poort vrij, en pas daarna gaat de voeding aan.

Een laptop of printer zonder PoE krijgt van zo'n switch alleen data. Die kunt u gewoon op dezelfde switch aansluiten.

Waar PoE wordt gebruikt

PoE is vooral handig voor apparaten die op een lastige plek hangen, of waarvan er veel zijn.

• Access points: de kastjes aan plafond of wand die het Wi-Fi-signaal uitzenden. Daar zit zelden een stopcontact.
• IP-camera's: camera's die hun beeld via het netwerk versturen, binnen en buiten. Eén kabel naar de gevel is netter dan een kabel plus een aparte voeding.
• Vaste telefoons: telefoons die via het netwerk bellen, VoIP genoemd.
• Toegangscontrole en intercom: kaartlezers en deurstations bij de ingang.

Wie camera's en toegangscontrole laat aanleggen, krijgt er dus vaak mee te maken. Meer daarover leest u bij camerabewaking en toegangscontrole.

Voordelen en nadelen van PoE

De vier typen: wat de switch levert en wat er aankomt

PoE is een paar keer uitgebreid, telkens met meer vermogen. In specificaties ziet u de versies als typenummer, als naam van de IEEE-standaard of als handelsnaam, zoals PoE+ of PoE++.

Bij elk type horen twee getallen: wat de switch per poort maximaal levert, en wat daarvan bij het apparaat aankomt. Het verschil is ruimte voor wat er in de kabel als warmte verloren gaat.

Vermogen per type, aan beide kanten van de kabel

De waarde bij het apparaat is wat er ook over een lange kabel nog aankomt. Fabrikanten gebruiken de handelsnamen niet altijd op dezelfde manier; kijk in de specificaties naar het type of de IEEE-standaard.

De getallen komen uit een overzicht van de Ethernet Alliance, een samenwerkingsverband van bedrijven rond Ethernet. Het is een samenvatting van de standaard, niet de IEEE-tekst zelf.

Klassen en aderparen

Binnen de typen bestaan vermogensklassen. Een apparaat meldt bij het aansluiten zijn klasse, zodat de switch weet hoeveel hij moet vrijhouden. De klassen 5 tot en met 8 horen bij Type 3 en Type 4 en gebruiken alle vier de aderparen voor de voeding. Zo wordt de stroom over meer koper verdeeld.

Voor die vermogens moeten dus alle vier de paren in kabel en connectoren goed zijn aangesloten. Een oude aanleg met maar twee gebruikte paren, of één kabel die over twee aansluitingen is verdeeld, is daar niet geschikt voor.

Hoger en lager type samen

Type 3 en Type 4 zijn terugwaarts compatibel: een switch van een hoger type voedt ook een apparaat van een lager type. Andersom gaat het mis. Levert de switch minder dan het apparaat vraagt, dan start het apparaat niet of werkt het met minder functies. Vergelijk daarom wat het apparaat volgens zijn specificaties vraagt met de waarde aan de kant van het apparaat, niet met het getal aan de kant van de switch.

Het PoE-budget van een switch

Een PoE-switch heeft twee grenzen. De eerste is het type per poort: hoeveel één poort maximaal levert. De tweede is het PoE-budget: hoeveel vermogen de switch voor al zijn poorten samen heeft. Dat totaal is vaak kleiner dan het aantal poorten maal het maximum per poort.

Een switch met acht poorten van Type 2 voedt dus niet altijd acht apparaten tegelijk op 30 watt. Het budget staat in watt in de specificaties van de switch.

Aannames (fictief): in een bedrijfspand hangen vier vaste camera's die volgens hun specificaties Type 1 vragen, één draaibare buitencamera die Type 3 vraagt en twee access points die Type 2 vragen, allemaal aan één switch. Gerekend is met het maximum per poort aan de kant van de switch.

Vier vaste camera's, Type 1

4 × 15,4 W = 61,6 W

Eén draaibare camera, Type 3

1 × 60 W = 60 W

Twee access points, Type 2

2 × 30 W = 60 W

Totaal aan de kant van de switch

61,6 + 60 + 60 = 181,6 W

Een PoE-budget van minstens 181,6 W voedt alle zeven apparaten tegelijk op het maximum van hun type. Kies een switch met ruimte voor apparaten die er later bij komen.

Wat dit wel en niet betekent: Wat het wel betekent: zoveel moet de switch in het zwaarste geval kunnen leveren. Wat het niet betekent: dat de apparaten samen altijd zoveel gebruiken. Het werkelijke verbruik is vaak lager en wisselt, bijvoorbeeld als een buitencamera 's nachts infraroodlicht aanzet. Over de kabels zegt deze som niets.

Als het budget op is

Is het budget op, dan voedt de switch een volgend apparaat niet meer. Bij een beheerbare switch stelt u per poort een prioriteit in. Zo bepaalt u vooraf welke apparaten als laatste zonder stroom komen te zitten. Hoe een switch zijn budget verdeelt, verschilt per model: op basis van de klasse van het apparaat of van het werkelijke verbruik. Dat staat in de documentatie van de switch.

Kabel, afstand en warmte

Bij PoE gaat er stroom door dunne koperaders. Elke ader heeft weerstand, en daardoor wordt een deel van het vermogen warmte. Hoe hoger het vermogen en hoe langer de kabel, hoe meer er verloren gaat. Daarom verschillen de twee kolommen in de tabel hierboven.

Kwaliteit van de kabel

Voor PoE telt dat de aders van de kabel helemaal van koper zijn. Goedkope kabel met aders van aluminium met een koperlaagje, CCA genoemd, heeft een hogere weerstand. Zo'n kabel wordt warmer en levert minder vermogen af. Slecht gemonteerde connectoren geven hetzelfde probleem.

Welke categorie kabel u kiest, zoals Cat6 of Cat6A, hangt vooral af van de snelheid die u nu en later nodig hebt. Daarover gaat een apart artikel in de Kennisbank.

Warmte in bundels

Eén kabel met PoE wordt nauwelijks warm. In een bundel van veel kabels met hoog vermogen telt de warmte op, zeker in een afgesloten goot, een geïsoleerd plafond of een warme ruimte. Warmer koper heeft ook meer weerstand, dus de kabel verliest dan nog meer. Wie veel apparaten van Type 3 of Type 4 plant, let daarom op de grootte van de bundels en de route van de kabels.

Ook een PoE-switch wordt warm. In een dichte kast heeft hij ventilatie nodig.

Afstand

PoE reikt niet verder dan de koperen netwerkverbinding zelf. Hangt een camera of access point verder weg dan een netwerkkabel mag zijn, dan komt er dichter bij het apparaat een extra switch, vaak verbonden met glasvezel. Glasvezel voert geen stroom, dus die switch heeft een eigen voeding nodig.

Passieve PoE tegenover PoE volgens de standaard

Niet alles wat PoE heet, werkt volgens de IEEE-standaard. Bij passieve PoE staat er altijd spanning op de kabel, zonder controle vooraf en zonder klassen. Sommige eenvoudigere of oudere apparaten werken zo, vaak met een eigen injector. De spanning verschilt per fabrikant.

Staat er in de specificaties van een apparaat 802.3af, 802.3at of 802.3bt, dan werkt het volgens de standaard. Staat er alleen een spanning met de term passive PoE, ga er dan niet van uit dat het met een gewone PoE-switch samenwerkt.

Veelgemaakte misverstanden

“PoE++ levert 90 watt aan de camera.”

90 watt is wat een switch van Type 4 per poort maximaal levert. Bij het apparaat komt ongeveer 71 watt aan; de rest gaat in de kabel verloren. Reken dus met de waarde aan de kant van het apparaat.

“Een switch met acht PoE-poorten voedt acht apparaten op vol vermogen.”

Alleen als het PoE-budget daar groot genoeg voor is. Vaak is het totaal kleiner dan het aantal poorten maal het maximum per poort.

“Elke netwerkkabel is goed genoeg voor PoE.”

Bij lage vermogens werkt een goede kabel meestal. Bij hogere vermogens tellen koperen aders, alle vier de aderparen, goed gemonteerde connectoren en de warmte in bundels.

Wanneer schakelt u een vakman in?

Eén camera of access point op een bestaande PoE-switch aansluiten is meestal een kwestie van een kabel insteken. Bij meer apparaten, hogere vermogens of nieuwe kabels is het verstandig een vakman te laten meekijken.

• Er komen meerdere camera's, access points of kaartlezers bij, en u weet niet of het PoE-budget van de switch volstaat.
• Er moeten nieuwe kabels naar plafond, gevel of buitenterrein.
• U plant apparaten van Type 3 of Type 4, of grote bundels kabels.
• Apparaten starten niet, of vallen af en toe uit zonder duidelijke oorzaak.
• De netwerkkast heeft geen eigen stroompunt of wordt te warm.

Eplus kan daarbij helpen. Lees meer over access points op de juiste plek of over netwerkbekabeling voor bedrijfspanden. Meer uitleg over Wi-Fi, bekabeling en netwerken vindt u in de Kennisbank over Wi-Fi en netwerk.