Power over Ethernet (PoE) を理解する方法

PoE（Power over Ethernet）は、ちょっと変わった技術ですが、余分なケーブルをなくしたい時にとても便利です。基本的に、同じイーサネットケーブルで電力とデータを送信できるため、カメラ、アクセスポイント、VoIP電話などのデバイス用に別途電源ケーブルを配線する必要がありません。特に電源コンセントが少ない場合や、設置場所が不便な場合は、セットアップにかかる時間と手間を大幅に削減できます。しかし、適切な標準モードや電力レベルを把握し、デバイスがそれに対応しているかどうかを確認するのは、すぐに混乱してしまう可能性があります。デバイスが電源を入れようとしなかったり、十分な電力を供給されなかったりすることもあり、これは本当に厄介です。このガイドでは、モード、電力制限、そしてPoEが正常に動作しない場合の注意点について、わかりやすく説明しています。

標準モード

PoEには主に3つのモードがあります。Alternative A、Alternative B、そしてPoE++とも呼ばれる4PPoEです。イーサネットケーブルは8本のワイヤーで構成され、4つのツイストペアにまとめられています。低速イーサネット（10BASE-Tや100BASE-TXなど）ではデータ通信に2ペアのみ必要ですが、ギガビットイーサネット（1000BASE-T）ではデータ通信と電力供給の両方に4ペアすべてを使用します。そのため、100Mbpsの高速カメラを運用する場合でも、完全なギガビット環境を構築する場合でも、配線構成が重要になります。

PoE Alternative A（エンドスパンとも呼ばれます）は、10/100イーサネットでデータ伝送に使用されているのと同じペア線を電力供給に使用します。ファンタム電源のようなもので、既にデータを伝送している同じ線から電力を引き出すので、コンデンサーマイクに1本のケーブルで電源を供給するようなものです。このモードは、機器が対応している場合に最適に機能し、最近のスイッチではかなり一般的です。

PoE Alternative B（ミッドスパンとも呼ばれる）も電力供給に2ペアを使用しますが、これは10/100イーサネットデータ信号で使用されないペアです。このモードでは、電源ラインとデータラインが分離されているため、配線やコネクタの問題の診断が容易になり、トラブルシューティングが容易になります。

4PPoE（またはPoE++）は、4本のツイストペアすべてを使用することで、潜在的な電力容量を2倍にし、設定に応じて最大90～100Wまで拡張できます。より高度な技術で、高出力デバイスでよく使用されます。すべてのペアを使用するため、通常のデータ転送に干渉せず、高出力時でもデータの速度と安定性を維持できます。

どのくらいのパワー？

興味深いのは電力レベルです。4つのタイプがあり、それぞれに新しい機能が追加されています。当初、PoEは最大約15.4Wを供給でき、これはシンプルなデバイスには十分でした。その後、タイプ2が登場し、約30Wまで出力が引き上げられました。これは、多くの新型カメラやスマートフォンに十分な電力です。タイプ3はさらに強力で、約60Wに達し、小型サーバーやディスプレイなど、より電力を消費する機器に適しています。そしてタイプ4は最大100Wまで出力が引き上げられ、主にハイエンドのセットアップで使用されます。

ここで問題なのは、すべてのデバイスが100Wの電力をフルに供給できるわけではないということです。PoEスイッチやインジェクターは、デバイスとネゴシエーションを行い、その電力を安全に送れるかどうかを確認する必要があります。これは、ケーブルの抵抗を測定することで行われます。これは、電力をフルに供給する前の簡単なハンドシェイクのようなものです。一部の設定では、LLDP（Link Layer Discovery Protocol）がこのネゴシエーションを支援します。特に、電力レベルをより細かく制御したい場合に有効です。もちろん、確認なしにイーサネットケーブルに100Wの電力を流すと、デバイスが故障する可能性があるため、ネゴシエーションが重要です。

まとめ

PoEは、正しく動作すればまさに奇跡と言えるでしょう。電源アダプタやケーブルで部屋が散らかるのを防ぎ、無駄な電力消費を省いてくれます。様々なモードや電力レベルを理解しておけば、特に機器が起動しない、あるいは挙動がおかしいといった問題に悩まされることがなくなります。ただし、すべてのハードウェアが同じ規格に対応しているわけではないので、スイッチやインジェクターが実際に供給できる電力と、デバイスが対応できる電力を確認してください。

肝心なのは、PoEは非常に便利だが、少し複雑だということです。配線、スイッチ、そしてデバイスが同じモードと電力クラスに対応していることを確認する必要があります。そうでないと、ちょっとしたトラブルシューティングが必要になったり、最悪の場合、デバイスが故障したりする可能性があります。

まとめ

• PoE を使用すると、イーサネット ケーブル経由で電力を送信できるため、追加の電源ソケットは必要ありません。
• モードには、配線と電源仕様が異なる Alternative A、B、4PPoE が含まれます。
• 電力供給範囲はタイプに応じて 15W ～ 100W です。
• ギアの焼損を避けるためには、適切なネゴシエーション (抵抗検出または LLDP を使用) が重要です。
• 完全な PoE サポートを想定する前に、デバイスの互換性を確認してください。

結論

総じて言えば、PoEは正しく設定すれば劇的な変化をもたらす可能性がありますが、万能ではありません。適切なモード、電力クラス、そして互換性に注意することで、多くの問題を防ぐことができます。迷った場合は、まず1台のデバイスでテストすることで、大規模なセットアップを展開する前に、何がうまくいくかを把握できます。この方法が、PoEのトラブルに何時間も悩まされることのないように役立つことを願っています。配線の成功をお祈りします！