В локальных сетях используется кабель, который мы называем "витая пара", хотя в нем не одна, а четыре пары проводов. При этом обычно используются две из них, а две остаются свободными. Напрашивается вопрос: а не использовать ли эти провода для питания тех же роутеров, датчиков и всего остального, что может подключаться к этим проводам? Ответ такой: можно и нужно, и на этот счет есть международные IEEE-стандарты 802.3af и 802.3at, в разработке 802.3bt. Сама идея получила название PoE, что является сокращением Power over Ethernet.

Главное различие вышеназванных стандартов в том, что 802.3af предполагает нагрузку на порт до 15 Вт, 802.3at - до 30 Вт, 802.3bt - до 60 Вт (отдельные источники приводят значение 90 Вт). Провод довольно тонкий, порядка 0.5 мм диаметром. Чтобы не было больших потерь, используют по две жилы на каждый полюс. Ток по стандарту 802.3af допускается до 150 мА на одну жилу, для 802.3at и 802.3bt - до 300 мА (возможно, для 802.3bt это значение будет выше). Напряжение на выходе PoE-порта порядка 50-55 В, номинальным напряжением на конце линии считается 48 В. Стандарт 802.3af предусматривает 2 типа передачи энергии:

Тип А - питание подается по тем же проводам, что и данные.

Тип B - Питание подается по свободным проводам.

На первый взгляд, у типа B неоспоримое преимущество, зато по типу A можно организовать PoE даже на двухпарном кабеле. Напрашивается решение объединить оба типа в одном кабеле и передавать вдвое больше энергии. Это позволяет стандарт 802.3bt и некоторые частные стандарты, а вот 802.3at вообще допускает только тип B. В 10-гигабитных сетях для обмена данными используются все 4 пары, поэтому 802.3at для них неприемлем. Вообще, некоторые вещи в этих стандартах нелогичны и запутаны, поэтому не будем особо в них вникать. Но некоторые особенности логической реализации PoE важно отметить:

• Питающее устройство перед подачей напряжения тестирует потребителя на предмет совместимости с PoE и подает питание только при положительном результате.
  
• Источник проверяет напряжение на потребителе и пытается поддерживать его на уровне 48 В, компенсируя падение напряжения в проводах. Также он проверяет потребляемый ток. Если его значение выходит за рамки допустимого, питание снимается.
• Подачей напряжения можно управлять - например, программно отключать и включать прибор, делать ему перезагрузку.

Примеры использования PoE

• IP-камеры 
• IP-телефоны
• PoE сплиттеры
• PoE медиаконверторы
• Wi-Fi роутеры
• Wi-Fi точки доступа

Устройством, подающим питание, чаще всего является PoE-коммутатор. При большом количестве портов его мощность может быть весьма большой. Поэтому встроенный вентилятор охлаждения в таких коммутаторах дело обычное. Также есть маршрутизаторы (роутеры), которые могут питать PoE-устройства.

 Passive PoE

Широко распространен не стандартизированный способ подачи питания по типу B, называемый пассивным. Напряжение просто подается на свободные пары вне зависимости от того, что подключено и подключено ли что-то вообще. Если оконечное устройство не поддерживает PoE, можно поставить сплиттер. Это небольшое устройство, отделяющее питание от сигнала и подающее их на разные разъемы. Напряжение питания при этом преобразуется до нужной величины. Если коммутатор не поддерживает PoE, применяют инжекторы. Они пропускают сквозь себя сигнал, не изменяя его, но подают при этом напряжение на свободные пары.