現時点では、Power over Ethernet (PoE) 技術によって、人々が最新のデバイスに電力を供給し接続する方法が変わり、企業、IT ネットワーク、スマート ホームに最適なものとなっています。このガイドでは、PoE スイッチの世界、その機能、利点、ネットワーク カメラ、ワイヤレス アクセス ポイント、IoT ターゲットなどの電源供給における関連性について解説します。IT の専門家、技術を独学で学んだ人、ネットワークの効率化を目指すビジネス エグゼクティブなど、どのような方にとっても、この包括的なリソースは、適切な決定を下すための適切な情報を提供するという目的を果たします。この記事では、PoE スイッチによってネットワーク インフラストラクチャの効率と、デバイスに電力を供給し、デバイス間でデータを転送する能力を新しい方法で向上させる方法について説明します。
PoE スイッチとは何ですか? また、PoE スイッチはどのように機能しますか?
Power Over Ethernet テクノロジーとは何ですか?
Power over Ethernet を使用すると、データと電力をイーサネット ケーブル経由で一緒に送信してデバイスに電力を供給できます。つまり、接続されたデバイスは個別の電源を必要としないため、時間が節約され、インフラストラクチャ コストが削減されます。PoE テクノロジでは、イーサネット ケーブル内の同じ銅線を使用して、低電圧電力とともにデータ信号を伝送します。このテクノロジは、IP カメラ、ワイヤレス アクセス ポイント、VoIP 電話などのさまざまなデバイスを接続して電力を供給します。このテクノロジによって強化されたデバイスは、IEEE 802.3af および 802.3at で定義された標準に準拠しているため、デバイスのサポートされる電力レベルは、効率的に連携して動作するように設定されています。
PoE スイッチの各ポートを理解する - 役割の理解
すべての PoE スイッチ ポートは、接続されたデバイスのデータ インターフェイスおよび接続元として機能します。デバイスのパラメータに基づいて、ポートは接続されたデバイスが PoE を必要とするかどうか、また必要とする場合は適切な電力レベルを決定するように構築されます。さらに、ポートはデバイスがネットワークと通信できるようにし、効果的な通信を確保する役割も担います。ポートは電力とデータをサポートして簡単に接続できるため、電気ソケットは不要になり、デバイスのセットアップが迅速になります。
よく使われる PoE デバイスとその用途
Power over Ethernet (PoE) テクノロジは実装が簡単で効果的なため、さまざまなデバイスで使用できます。ここでは、最も人気のある PoE デバイスとその使用方法について説明します。
- IPカメラ: PoE は主に監視およびセキュリティ システムに導入されており、電源とネットワークの両方が 1 本のケーブルで提供されるため、あらゆる種類のカメラを簡単に設置でき、手の届きにくい場所や屋外のエリアにも導入できます。
- VoIP 電話: 現代のあらゆる統合コミュニケーション システムに不可欠な PoE で動作する Voice over IP 電話は、外部電源を使用する必要がなくなり、信頼性の高い音声通信を保証します。
- ワイヤレス アクセス ポイント (WAP)ビジネス オフィスやその他の公共エリアで使用されるこれらのデバイスは、PoE を採用しており、複数の電源を必要とせずにワイヤレス ネットワークの範囲を拡大します。
- ネットワークスイッチ: 他の Power over Ethernet デバイスに電力を供給し、接続するために使用され、中規模および小規模のオフィスでのネットワーク展開を簡素化するのに役立ちます。
- IoTデバイス： これらのセンサー、制御、自動化ツールはスマート ビルディングに急速に統合されており、効率的なエネルギー使用と監視を確保するために PoE によって電力が供給されています。
さらに驚くべきことは、これらのデバイスが PoE をサポートし、インフラストラクチャの成長を合理化し、インストールとメンテナンスのコストを大幅に削減することです。
ニーズに合った適切な PoE スイッチを選択する方法
ネットワークスイッチで考慮すべき要素
ネットワーク スイッチを評価する際に、どのような要素が重要だと思いますか? デバイスが要件を満たすようにするために、注意すべき重要なパラメーターがいくつかあります。まず、ポートの数と速度を評価して、デバイスの数と必要な帯域幅に十分であることを確認します。次に考慮すべき要素は PoE 許容量です。これは、画面、カメラ、アクセス ポイントなどの電源が投入されたデバイスにとって不可欠です。また、管理機能も考慮する必要があります。通常、制御と構成の要件に基づいて、管理スイッチが必要か管理されていないスイッチが必要かを判断する必要があります。また、要素の拡張性と将来の保証は、スイッチが既存のニーズを満たすために重要ですが、システムは必ず成長します。最後に、予算と持続可能性の目標に収まるように、価格と効率を分析します。これらの要素は、選択時にその分野で最高のものを確実にするためのガイドとなります。
マネージドスイッチとアンマネージドスイッチの違い
マネージド スイッチと無人スイッチの違いは、デバイスの制御、柔軟性、複雑さにあります。マネージド スイッチでは、デバイスをセットアップして、ネットワーク上のユーザーのアクティビティや通過するトラフィックを監視することができます。つまり、VLAN、VoIP、QoS、さまざまなセキュリティ設定などの高度な機能を使用できます。このようなスイッチは、汎用性、調整、高度なカスタマイズが求められる大規模で複雑なネットワークでより効果的です。
一方、アンマネージド スイッチはプラグ アンド プレイ命令を導入し、設定は必要ありません。小規模ネットワークや追加の処理が不要な設定に適したユーザー フレンドリなデバイスです。比較的安価ですが、マネージド スイッチが提供する制御機能や豊富な機能がありません。
どちらのスイッチを使用するのが適切かは、ネットワークの規模と複雑さ、およびネットワークの要件によって異なります。
PoE 予算と電力割り当てを理解する
PoE 予算は、PoE スイッチが電話アクセス ポイントや IP カメラなどの他の接続デバイスに供給できる最大電力に与えられる指定です。PoE 予算を介して接続されたデバイスにはそれぞれ必要なワット数が設定されており、PoE 予算は、シリーズ内のスイッチの最大数が最大電力出力とバランスが取れるようにするためにあります。消費される総エネルギーが計算され、これが特定のスイッチの PoE 制限として設定されたものと比較されるたびに、デバイスには常に正しくエネルギーが供給されます。将来的に拡張可能なネットワークの相互接続デバイス内での問題を回避するには、電力の許容量は主にデバイスの重要度に応じて決定する必要があります。スイッチと使用している受電デバイスの仕様を常に確認し、すべてのコンポーネントに互換性があり、効率的に連携できることを確認してください。
ギガビットイーサネットスイッチの利点
ギガビット技術がネットワークパフォーマンスを向上させる仕組み
最大ギガビット/秒のデータ転送速度を提供することで、ファイル共有、ビデオのストリーミング、アプリケーションの応答性の向上が可能になり、ネットワーク パフォーマンスが大幅に向上します。この開発により効率性が高まり、必要な帯域幅が膨大なアクティビティを最大限に活用できるため、現代の職場に最適です。さらに、ネットワーク上のデバイスを介して通信する際の遅延が抑制されるため、作業の流れが促進されます。これは、PoE スイッチ イーサネットの最も優れた機能の 1 つです。さらに、古い機器との下位互換性があるため、既存のインフラストラクチャに干渉することなく、段階的なソフトウェア アップグレードを実行できます。これらの利点がすべて組み合わさって、ネットワークの信頼性、成長の柔軟性、パフォーマンスが向上します。
比較に続く:660 PoE スイッチとファスト イーサネット
速度と容量が、この 100 つの主な違いです。ファスト イーサネットの最大速度が 1 Mbps であることを考えると、これはギガビット イーサネットの 1000 Gbps (XNUMX Mbps に相当) よりも大幅に低くなります。さらに、クラウド アプリケーション、大容量のビデオ フローとファイル、最新のプログラムはすべて、高速化によってサポートされます。
ギガビット PoE スイッチは、相互接続されたあらゆるデバイスに電力を供給できるため、IP カメラ、VoIP 電話、またはワイヤレス アクセス ポイントを接続する際に余分な配線が不要になります。ただし、高性能の BeBD/Cad デバイスの場合、高速イーサネット SATA スイッチでは、特に要求の厳しいシナリオでは必要な帯域幅を達成して対応できず、遅延やネットワークの輻輳も発生します。
さらに、スケーラビリティも考慮すべきもう 1 つの側面です。ギガビット イーサネットの場合、対応する必要があるデータ トラフィック量は非常に大きいため、ネットワークの成長という短期的および長期的な観点からインフラストラクチャが安全であることが保証されます。一方、「ファスト イーサネット」は限られた帯域幅でネットワーク化できるため、小規模またはレガシー ネットワークには最適ですが、発生する可能性のある高速操作には対応できず、将来の要件に支障をきたします。
通常、ファスト イーサネット デバイスはギガビット デバイスよりはるかに安価ですが、長期的には高価なメリットがいくつかある場合があります。現在、よりビジネス指向の状況では、アプリケーション、ネットワークの規模、拡張性などによって、ソリューションの複雑さが決まります。また、ファスト イーサネット デバイスはさらに手頃な価格です。
現在のネットワークでギガビット イーサネットを使用する利点
ギガビット イーサネットの主な利点は、最大 1 Gbps の高速転送です。これにより、高い信頼性と認証要件が提供され、現代のネットワークに最適なアプリケーションになります。これにより、ビデオ会議、クラウド コンピューティング、大容量ファイル転送を効率的に実行するのに最適です。さらに、ギガビット イーサネットは、遅延とパケット損失を最小限に抑えることでネットワークの最適化を促進し、中断のないスムーズなネットワーク使用を実現します。革新的な設計により、移行や変換の労力をほとんどかけずに、現在のインフラストラクチャを今日から強化できます。このような業界は昨年、24 ポート レイアウトのスイッチに適合する構造をサポートする通信統合の将来に備えるために、ギガビット イーサネットを導入しました。
PoE イーサネット スイッチの設定: 設定の注意点とよくある問題
PoEイーサネットスイッチの設定とインストール方法
PoE スイッチを設定する際は、まずネットワーク デスクトップに接続して、Web ベースのインターフェイスにアクセスすることをお勧めします。その後、必要に応じて IP アドレスと VLAN を設定し、PoE とともに適切な設定が必要なポートを割り当てます。キューブ ボックスで設定する必要があるもう 1 つの構成は、重要なトラフィックを優先できるようにするための QoS 命令です。ユーザー認証とアクセスには制限が必要です。したがって、誤った設定を避けるために、すべての設定を適切に保存する必要があります。すべての構成手順の後に、接続を確立して、たとえばすべてのドットが接続されているかどうかを確認する必要があります。
PoE (Power over Ethernet) スイッチを導入すると、パフォーマンスや機能に支障をきたす一般的な問題がいくつか発生する可能性があります。
PoE スイッチを導入すると、イーサネット ケーブルを介して有線デバイスに電力が供給されるため、いくつかの問題が発生する可能性があります。たとえば、スイッチに接続されたデバイスの合計電力消費量の推定値がイーサネット スイッチの電力予算の合計を超えると、電力供給が不十分になることがよくあります。この問題の解決策は、すべてのデバイスの合計電力需要を最大化し、イーサネット スイッチが要件を満たすようにすることです。
頻繁に発生する問題は、ケーブル配線の誤りです。常に、データと電力の伝送を処理できる Cat5e や Cat6 などの高品質のイーサネット ケーブルを使用してください。標準以下のケーブルや欠陥のあるコネクタは、頻繁に切断されたり、電源が入らない原因となることがありますが、これらの問題は PoE パススルー スイッチを接続することで解決できる場合があります。
PoE のインストール中にポート構成エラーが発生すると、別の問題が発生する可能性があります。スイッチ内の関連するポートは、PoE ポートがオンになるように適切に構成する必要があります。他に必要な検証としては、PoE 電源デバイスが、スイッチが受け入れる IEEE 仕様 (802.3 af、802.3at、802.3bt など) の要件を満たしているかどうかが挙げられます。
最後に、ファームウェアの問題によってスイッチの機能が大幅に制限される可能性もあります。メーカーはバグを修正したり、新しく設計されたデバイスとのスイッチの互換性を強化したりするためにファームウェアを更新するため、PoE スイッチのファームウェアが常に最新であることを確認してください。これらの問題と Kunde のパッチを定期的にチェックして、PoE 展開の運用と信頼性を強化することは、ユーザーの日常業務の範囲内です。
Power Over Ethernet スイッチに関するよくある質問
ポートあたりの最大許容 PoE 電力はどれくらいですか?
各スイッチでサポートされている IEEE 規格によって、ポートあたりの最大電力が決まります。特に、IEEE 802.3af 規格 (PoE) で許可されている最大電力は、ポートあたり 15.4 ワットです。以前の規格よりも高い電力出力が必要な場合は、IEEE 802.3at 規格 (PoE+) でポートあたり最大 30 ワットの出力に対応できます。これは、4 つの PoE ポートを備えたスイッチに適しています。最も進化している規格である IEEE 802.3bt の導入では、使用するタイプに応じて、ポートあたり 60 ワット (タイプ 3) と 90 ワット (タイプ 4) がサポートされます。接続されたデバイスは、使用する PoE スイッチの特定の規格とその電力バジェットの互換性について常に確認してください。
POE スイッチは VoIP 電話で動作しますか?
PoE スイッチは、VoIP 電話機の電源供給に効果的です。PoE スイッチは、1 本のイーサネット ケーブルで電力とデータの両方を送信するため、個別の電源供給が不要になり、セットアップが簡単になります。ほとんどの新しい VoIP 電話機は PoE テクノロジで動作するように装備されているため、電源供給が不十分な場合の問題が発生する可能性があるため、電話機が期待するものと PoE スイッチの機能が一致していることを確認することをお勧めします。
複数の高密度デバイスに対応するネットワークを 24 ポート ギガビット PoE スイッチでどのようにサポートできますか?
24 ポート ギガビット PoE スイッチは、VoIP 電話、IP カメラ、アクセス ポイントなど、多くのデバイスに電源を集中的に供給して接続することで、ハブとして機能します。これは、24 ポート以上のスイッチを使用すると、スイッチ内の混雑を回避できるためです。ギガビット スイッチであるため、トラフィックがピークになる場所でのボトルネックを回避できます。Power over Ethernet (PoE) は、コスト効率が高く、インストールが簡単なだけでなく、統合された導入も容易であるため、これらのスイッチの優れた性質を体験できます。ビジネス キャンパスなどの高密度デバイスでは、スイッチにより、すべてのポートを通じて信頼性の高い電源供給が可能になり、複数の機能が XNUMX つのネットワークに統合されます。基本的に、デバイスを接続する前に、常に合計電力予算を覚えておき、互換性を確認してください。
よくある質問（FAQ）
Q: PoE スイッチとは何ですか? また、どのように動作しますか?
A: Power over Ethernet (PoE) スイッチは、1 本の Ethernet ケーブルを接続するだけで、電力とデータをデバイスに供給できるネットワーク スイッチです。具体的には、IP カメラ、VoIP 電話、ワイヤレス アクセス ポイントなどのデバイスに専用の電源ケーブルを別途用意する必要がないように、電力とデータを Ethernet ケーブルに注入します。
Q: PoE スイッチの利点は何ですか?
A: PoE スイッチの利点としては、設置、配線、デバイス配置の柔軟性、電源の統合、手の届きにくい場所にある機器への電源供給など、機器関連コストの削減が挙げられます。小規模および大規模ネットワークのセキュリティ カメラ、VoIP 電話、ワイヤレス アクセス ポイントに電源を供給するのに便利です。
Q: イーサネット ケーブル経由の管理型 PoE スイッチと非管理型 PoE スイッチの違いは何ですか?
A: マネージド PoE スイッチは、VLAN 構成、QoS 設定、リモート管理をサポートできるため、より高度です。一方、アンマネージド PoE スイッチは、他の構成を一切必要とせず、接続のみを必要とするシンプルなデバイスです。マネージド PoE スイッチは、より大規模で高度なネットワークに適していますが、アンマネージド スイッチは、基本的な小規模ネットワークや自宅での使用に適しています。
Q: PoE ポートはいくつ必要ですか?
A: 要件に応じて、ポートの数は異なります。4 ポート、8 ポート、16 ポート、24 ポートの PoE スイッチなどのデバイスを数えます。予想される PoE デバイスの数、将来の使用の可能性、および PoE 以外の標準電気ケーブルを使用するその他のデバイスも考慮する必要があります。
Q: PoE パススルーとその利点について説明してください。
A: 一部の PoE スイッチで利用できる機能の 1 つに PoE パススルーがあります。この機能により、スイッチは PoE を取得し、それを他のエンドポイントに提供できます。この機能は、デバイスをデイジー チェーン接続する場合や、ネットワークからより遠くまで到達しようとする場合に特に便利です。スイッチと接続されたデバイスに電源を 1 つだけ使用して電力を供給できるためです。
Q: PoE Af,1928、PoE At,1929、PoE Bt,2030 とは何か、またそれらの違いは何なのかを説明してください。
A: これらの文字付き標準はそれぞれ、さまざまなレベルの PoE の互換性のある仕様を規定しています。たとえば、PoE タイプ 802.3af は最大 15.4 ワットを供給しますが、PoE タイプ 802.3at は最大 30 ワットを供給します。PoE タイプ 802.3 は、タイプ 60 では最大 3 ワット、PoE タイプ 4 ではポートあたり最大 100 ワットまでの範囲を提供します。古いデバイスは、新しい、より強力なデバイスをサポートします。
Q: PoE スイッチ、TP-Link と Netgear のどれが優れていますか?
A: PoE スイッチの機能に関しては、TP-Link と Netgear は、価格設定に関しては両ブランドとも気楽であるため、非常に競争力があります。PoE ポートの総数、TK-Link、Netgear の予算、デバイスの管理機能などの要素を考慮してください。各ブランドの製品は、標準的なデスクトップ ユニットから大型のラックマウント モデルまで多岐にわたります。そのため、モデルに適したネットワーク ケーブルを購入するようにしてください。
Q: PoE スイッチの SFP ポートの機能は何ですか?
A: 私の意見では、SFP (Small Form-factor Pluggable) ポートは PoE スイッチの重要な部分です。モジュール式であるため、ユーザーはさまざまな光ファイバー ケーブルや銅線ネットワーク ケーブルを挿入でき、マルチギガビット ネットワークの汎用性とモビリティが向上します。SFP ポートを備えた PoE スイッチを提供することで、長距離または高速接続を容易にし、ネットワーク設計の汎用性を最大限に高めることができます。RJ-45 ポートの他に、2 つの SFP プラスまたは 4 つの SFP ポートを備えたスイッチもいくつかあります。
Q: PoE スイッチが接続されているすべてのデバイスに十分な電力を供給していることを適切に確認するには、どのような方法を採用すればよいですか?
A: PoE スイッチが接続されたデバイスのエネルギー要件を満たしていることを確認するための推奨手順は次のとおりです。1) スイッチの利用可能な PoE 電力を追加します。2) 接続する各 PoE デバイスに割り当てられた電力下限を仕様に追加します。3) 接続されたデバイスの定格最大電力を追加し、購入時にスイッチ パラメータでこれを指定します。4) PoE を大量に消費するデバイスを使用する場合は、高電力 PoE 対応スイッチまたは PoE 自動回復機能を確認します。
参照ソース
- イーサネットスイッチの PoE システムの課題と解決策
- 発行年： 2019
- 主な調査結果： このホワイト ペーパーでは、イーサネット ケーブルを介して DC 電源とデータを同時に供給できる Power over Ethernet (PoE) テクノロジの利点について説明します。部品コストの削減や、過負荷、短絡、過熱に対する複数レベルの保護などの利点を強調します。また、不適切な設置による損傷を防ぐために、PoE デバイスでのハンドシェイクの重要性を強調します。
- 方法論： 著者らはPoE技術の包括的な概要を提供し、その実装上の課題と潜在的な解決策について議論しているが、具体的な実験方法論は要約では詳述されていない。イーサネット スイッチにおける PoE システムの課題とソリューション (2019 年)).
- Power-over-Ethernet (PoE) ベースの LED 照明システムの特性評価
- 著者： Indika Perera 他
- 発行日： 2019-04-02
- 主な調査結果： この調査では、PoE 照明システムの特徴を明らかにし、システムのさまざまな部分での電力損失を特定し、プラグアンドプレイ機能を備えたものも含め、市販の PoE ベースの LED 照明システムのパフォーマンスを比較しています。結果は、PoE システムが電力変換損失を最小限に抑えることで、従来の AC システムよりも高い効率を実現できることを示しています。
- 方法論： 著者らは、PoEベースのLED照明システムの電気効率を特徴付けるための方法論を開発し、電源供給装置、受電装置、イーサネットケーブル、LEDドライバなどのコンポーネントを分析した。ペレラら、2019年、pp. 109401K-109401K – 12).
- PoE 電源搭載 WiFi アクセス ポイントのエネルギー消費量の評価とモデル化
- 著者： ハミドゥ・デンベレ他
- 発行年： 2023
- 主な調査結果： この論文では、WiFi アクセス ポイントの電力消費を評価するための PoE 原理に基づく測定手法を紹介します。利用可能な帯域幅を最適に選択することで、データ通信中のエネルギー効率を大幅に向上できることを実証します。
- 方法論： 著者らは、ネットワークトラフィック特性がアクセスポイントの電力消費に与える影響を予測する一般的なモデルを提案しており、線形回帰分析によって検証され、平均絶対パーセンテージ誤差（MAPE）が低いことが示されています（デンベレ他、2023 年、74796 ～ 74804 ページ).
- PoE 電源供給装置用の汎用ソフトウェア アーキテクチャ
- 著者： Andreas Mäkilä 他
- 発行日： 2022-06-01
- 主な調査結果： この論文では、複数の PSE にわたる電力予算を効果的に管理することを目的とした、Power over Ethernet (PoE) 電源供給装置 (PSE) 用の汎用ソフトウェア アーキテクチャについて説明します。
- 方法論： 著者らは、さまざまなハードウェアソリューションの機能とリアルタイム要件の統合について議論し、さまざまなPSEと対話できるソフトウェアアーキテクチャを開発しています。Mäkilä 他、2022、pp. 1375–1380).
- 低帯域幅要件と高精度パルス再構成を備えた PoE 対応可視光測位ネットワーク
- 著者： Zhenghai Wang 他
- 発行年： 2024
- 主な調査結果： この研究では、屋内測位の精度とコスト効率を向上させる PoE 対応の可視光測位 (VLP) ネットワークを提案します。提案された方式は、低い帯域幅要件を維持しながら、測位の高精度を実現します。
- 方法論： 著者らは、実験結果によって検証された信号品質と位置決め精度を向上させるための同期技術と高精度パルス再構成法を紹介している（王ら、2024年、1-11頁).
- Power over Ethernet
- ネットワークスイッチ