PoE給電とは？仕組みを解説！
PoE給電は、LANケーブルから電力を供給する技術のことです。LANケーブルさえあれば電力を供給することができるため、電源が確保しにくい場所に機器を設置する際に注目されています。
具体的にどのような仕組みなのか、本記事では、PoE給電の概要や仕組み、PoE給電を利用する主な装置についてご紹介します。
PoE給電とは？
PoE給電とは、電源コンセントやアダプターがなくてもLANケーブルから直接電力を供給できる仕組みです。PoEは「Power over Ethernet」のことです。データ通信と同時に電力を供給することが可能で、ネットワーク上の装置機器を同時に動作させることができます。
LANケーブルだけで電力供給が可能になるため、屋外や天井など電力を供給しにくい場所でも設置しやすくなるというメリットがあります。さらにPoE対応の機器へのACアダプターや電源工事なども不要になり、省線化も可能です。
防犯・監視目的のネットワークカメラや無線アクセスポイント、IP電話などを設定する際に注目されています。
PoE給電の仕組み
PoE給電は、LANケーブルの中にある信号線を使って電力を供給します。特別な設定は不要で、PoE給電に対応したネットワークハブにLANケーブルを挿し込み、反対側を機器に挿し込むだけで利用できます。
PoE給電を利用するには、給電機器と受電機器が必要です。給電機器にはPoEスイッチングハブやPoEインジェクターなどがあります。受電機器は、ネットワークカメラや無線LAN、IP電話機などのことです。給電機器は、受電機器が電力供給を必要としているかどうかを確認してから電力を供給する仕組みです。
PoEスイッチングハブやPoEインジェクターとは
PoEスイッチングハブはPoE給電に対応したハブのことです。単体で使用できるため、電源ケーブルを1本にまとめることができます。PoE給電に対応したスイッチングハブを選ぶ際には以下の点を確認しましょう。
・PoEハブと接続したい機器のポートが足りているか
・1ポートあたりの給電能力が受電機器の最大消費電力より大きいか
・PoEハブの給電電力が接続する受電機器すべての最大消費電力の合計よりも大きいか
PoEスイッチングハブは利用する受電機器の最大消費電力や数によって選ぶ必要があります。
PoEインジェクターは、PoEに対応していないスイッチングハブにPoE機能を追加するための機器です。スイッチングハブと接続する機器の間に設置して電力供給を行います。LANケーブルを使うことで、PoE対応機器と非対応のスイッチングハブとの接続が可能になります。
スイッチングハブを持っているがPoEに対応していない場合や、少し離れた場所にある機器に接続したい場合に使用されます。
PoE規格の種類
PoEの規格は2003年に標準化されたものから2018年まで徐々に拡張されています。
・PoE（IEEE802.3af）
最大供給電力15.4Wで主にネットワークカメラやIP電話などに給電可能です。
・PoE+（IEEE802.3at）
最大供給電力30W
PTZカメラ、ネットワークカメラ、IP電話などに給電可能です。
・PoE++（IEEE802.3bt）
最大供給電力90W
4K対応カメラ、デジタルサイネージ、高解像度ディスプレイなどに給電可能です。
技術の進歩などにより最大90Wまで電力を供給できるようになりました。
機器を使用するには、受電側の必要電力よりも供給電力が大きい必要があります。PoE給電を行う際には必要電力もしっかり確認しておきましょう。
また、組み合わせにも注意が必要です。IEEE802.3afとIEEE802.3atとでは電力の供給量に違いがあるため、規格の違う給電機器と充電機器を接続する際には注意点を確認しておきましょう。
・給電機器がIEEE802.3afの場合、受電機器はIEEE802.3afを利用する。IEEE802.3atは利用できない。
・給電機器がIEEE802.3atの場合は、受電機器IEEE802.3afとIEEE802.3at共に利用できる。
対応したLANケーブルが必要
PoE給電に必要なLANケーブルは利用できるケーブルと利用できないものがあります。
PoE接続には「カテゴリ5e（CAT 5e）」よりも数値が大きいケーブルを利用しなくてはいけません。
カテゴリとは通信速度を表すものです。2022年時点では、5・5e・6・6A・7・7A・8の7種類に分けられ、数字が大きいほど通信速度が速くなる仕組みです。
現在の通信速度は1Gbps以上が主流のため、カテゴリ5e以上のLANケーブルを使用することをおすすめします。
PoE規格から選ぶ場合、IEEE802.3afは、カテゴリ3以上のLANケーブルに対応しています。しかし、IEEE802.3atになるとカテゴリ5e以上のLANケーブルが必要です。LANケーブルはカテゴリの数字が大きいほど性能が上がるため、IEEE802.3atの方が電力の供給面でも性能が高くなると覚えておきましょう。
カテゴリはケーブルに印字されている表示などで確認できます。
機器に合ったLANケーブルを選ぶことで、機器の能力を最大限に活かすシステムを構築できます
PoE給電を利用する装置
PoE給電は主に以下の機器で使用されています。
監視カメラ・Webカメラ
監視カメラやWebカメラは、屋外や天井など電源コンセントのない場所で用いられることが多いです。そのため、PoE給電を利用することが多く、カメラ接続にLANケーブルで同時に電源が確保できるため、場所に制限が少なくなりました。
カメラを購入する際にはPoE給電に対応しているかどうか確認が必要です。
無線LAN・ルーター
ルーターは複数の機器をインターネットに同時接続するための機器です。ルーターがあればパソコンやスマホなどを同時にインターネットにつなげるようになり、有線接続も無線接続も同時に可能です。
無線LANやルーターもPoE給電を利用すれば配線をスッキリさせることができます。配線を床や壁に這わせるのが難しいという場合は、PoE給電を利用すれば少ない配線でインターネット環境を作れるでしょう。
さらにLANケーブルのみで済めば、敷設工事の手間とコストを削減できます。そのためオフィスなどで用いられることも多いです。
IP電話
IP電話とは、インターネットプロトコルを利用した電話のことです。インターネットへの接続と電源の両方が必要ですが、PoE給電を利用すれば電源コンセントなしでも利用可能です。
オフィスにはパソコンや複合機のほかIP電話なども敷設するケースが多いでしょう。電話機の数が増えればそれだけ電源が必要になり、配線が複雑化することも考えられます。PoE給電ならオフィスの配線もよりスッキリとまとめることができるでしょう。
PoE給電のメリット
PoE給電には以下のようなメリットが挙げられます。
多数の電気機器に活用可能
PoE給電は多数の電気機器に活用できます。
例えば、ルーターやIP電話、パソコンなど多数の電気機器を使いたい場合でも同時に利用可能になります。PoE給電を利用すれば今まで配線の問題で設定できなかった場所でも設置が可能になるでしょう。またコンセントからの電源供給を行う場合、多数の電気機器を利用するとどうしてもタコ足配線になりがちでした。
特にオフィスでは電源とネットワーク接続が必要な機器が多いため、配線の位置に頭を悩ませている方も多いと思います。PoE給電ならタコ足配線を使うことなく、安全な電源供給を実現できます。
コンセントの追加工事も必要ない
PoE給電を利用すれば電源を確保できない場所でもネットワーク接続機器を設置できるようになります。電源ケーブルが不要なため、コンセントの追加工事も必要ありません。
例えば、天井にネットワークカメラを設置する場合、LANケーブルは届くけれど電源ケーブルが届かない事態もあり得ます。そのため、電源を確保しづらい場所にネットワーク機器を設置するのは難しかったのです。
PoE給電であれば、LANケーブルだけで電源供給が可能になるため、屋上、屋外、壁、天井などさまざまな場所に機器を設置することが可能です。
工事費用を抑えられる
新たに機器を設置する際に電源コンセントの追加工事が不要になるため、工事費用を抑えられます。工事費用を抑えることができれば、浮いた費用でさらに良い設備を購入することもできるでしょう。
PoE対応のスイッチングハブの場合、PoE非対応のものと比べると価格が高くなりますが、多くの場合工事費用を削減した方がコストを抑えられるでしょう。設置環境や接続台数などを確認し、どちらがコストを抑えられるのかあらかじめ確認しておきましょう。
PoE給電を取り入れてみよう
PoE給電は、電源コンセントがない場所でもLANケーブルさえあれば電源供給が可能になる仕組みです。ネットワークカメラなど電源が確保しづらい場所に設置したい機器も、PoE給電なら問題を解決できます。また配線がLANケーブルのみで済むため、配線をスッキリさせられるでしょう。
PoE給電は供給電力と必要電力のバランスをチェックすることも大切です。特にオフィス内など接続する機器が多い場合には、容量オーバーにならないように注意しましょう。さらにPoE給電を利用するためには、対応した機器や規格に応じたLANケーブルが必要です。製品同士の組み合わせが重要となるため、導入の際にはしっかりチェックしましょう。