PoE（Power over Ethernet、イーサネット経由電力供給）は、1本のイーサネットケーブルでデータと電力を同時に伝送できる技術です。PoEを使用することで、無線アクセスポイント（WAP）、IPカメラ、VoIP電話などのデバイスは、別途電源ラインを必要とせず、配線の要件が簡素化されます。IoT時代の到来とともに、PoE技術の適用範囲は、初期のIP電話からIPスピーカー、IPディスプレイ、パネルPC、スマート照明、IoTセンサーなどのさまざまな製品へと広がり、スマートホーム、スマートヘルスケア、産業オートメーション、スマートシティなどの分野で広く利用されています。

PoEが現代のデバイス展開をどのように簡素化するか

PoE技術は、1本のケーブルで電力とデータを同時に伝送することで、現代のデバイス展開にいくつかの利点を提供します：

• 無線アクセスポイント（WAPs）：別途電源を用意する必要がなく、無線ネットワークのインストールが簡素化されます。
• IPカメラ：電源コンセントの設置が難しい場所でも、監視システムの設置がより柔軟に行えます。
• VoIP電話：1本のケーブルで電力とデータを伝送し、ケーブルの乱雑さを減らし、インストールコストを削減します。
• LEDスマート照明：イーサネットを通じて電力供給とネットワーク制御を行い、効率的なスマート照明システムを実現します。

PoEの利点

1. コスト削減：PoEは、特に改修プロジェクトで別途電力線を敷設する必要をなくし、設置およびメンテナンスコストを削減します。
2. 柔軟性：電源コンセントがない場所にもデバイスを設置でき、展開の自由度が向上します。
3. 安全性：PoEは低電圧で電力を供給し、内蔵の短絡保護機能により、機器の安全性を確保します。
4. 拡張性：PoEは既存のネットワークに簡単に統合でき、リモート管理をサポートし、システムの柔軟性と効率を高めます。

PoE市場の動向

IoTデバイスとスマートビルディングの需要が増加する中、世界のPoE市場は急速に拡大しています。報告によると、さまざまな業界でのPoEデバイスの需要が増え続けており、今後大きな成長の可能性が期待されています。

PoEの規格と仕様

PoE技術は複数のIEEE規格に基づいて管理されています。主な規格は以下の通りです：

• IEEE 802.3af（PoE）：各デバイスに最大15.4Wの電力を供給し、実際に使用可能な電力は約12.95Wです。
• IEEE 802.3at（PoE+）：最大25.5Wの電力を供給します。
• IEEE 802.3bt（PoE++）：最大60Wまたは100Wの電力を供給し、高出力デバイスに適しています。

PoE規格

PoE分類

MITS Component & System Corpからの抜粋

PoE検出メカニズム

PoEシステムは、電力供給を行う前に3段階の検出プロセスを経ます：

1. 検出 (Detection)電力供給機器（PSE）は、受電機器（PD）がPoE対応かどうかを確認し、PoE非対応の機器に電力が供給されないようにします。
2. 分類 (Classification)：システムは、機器の電力要求に基づいて供給電力を調整します。
3. 電力維持 (Maintain Power Signature)：供給電力は継続的に監視され、異常が検出された場合、機器を保護するために電力供給が停止されます。

PoEアーキテクチャ

PoE電力供給機器（PSE）と受電機器（PD）

電力供給機器（PSE）：

Ethernetケーブルは元々電力を供給しないため、PSEの主な役割はケーブルに電力を注入することです。IEEE規格に準拠したPSE機器は、ネットワーク機器が安全に動作するようにPoE検出機能も備えています。PSE機器は以下の2種類に分けられます：

1. Mid-spanデバイス：例として、PoEインジェクターやPoEアダプターなどがあり、通常は単一ポートのデバイスです。
2. End-spanデバイス：例として、PoEスイッチがあり、通常は複数ポートを備え、EthernetスイッチとPoE電力供給機能を統合したデバイスです。

受電機器（PD）：

標準のRJ45インターフェースを持つデバイスは、Ethernetケーブルを通じて直接電力を受け取ることはできません。IEEE規格に準拠していないデバイスを使用した場合、検出機能がない可能性があり、機器が損傷する恐れがあります。PDデバイスはPoEに接続するための主に2つの方法があります：

1. 内蔵PoE機能：IPカメラ、POS端末、パネルPC、IPスピーカーなどのデバイスは、PoEモジュールを内蔵して、Ethernetケーブルを通じて電力とデータを同時に受け取ることができます。デバイスに内蔵PoE PD機能がある場合、RJ45インターフェースを通じて直接電力を受け取ります。ただし、供給側のPSEデバイスが十分な電力を提供できることを確認することが重要です。
2. 外部PoEスプリッター：デバイスにPoE機能が内蔵されていない場合、外部PoEスプリッターを使用できます。これにより、Ethernetケーブルから電力とデータが分離され、DC電力がデバイスに供給される一方、Ethernetケーブルはデータの伝送を続けます。

結論

PoE技術は、電力とデータを1本のケーブルで伝送することにより、デバイスの展開を簡素化します。スマート技術が進化し続ける