Power over Ethernet (PoE) teknolojisi, ethernet kablosunda veri ile birlikte elektriksel gücün güvenli bir şekilde taşınmasını sağlayan sistem olarak tanımlanabilir. İlk olarak 2000 yılında Cisco tarafından geliştirilen bu teknoloji, IP telefonlar ile birlikte yaygınlaşmaya başladı. Kablosuz ağların ortaya çıkışı ile birlikte PoE, aynı zamanda yerel elektriğin bulunmadığı alanlardaki kablosuz erişim noktalarına güç ulaştırmak amacıyla kullanılmaya başlandı.

PoE temel olarak elekriksel gücün kaynak cihazda ethernet kablosuna aktarılması ve  hedef cihazda yine ethernet kablosu üzerinden alınması prensibine göre çalışır. Güç sağlama göreviyle çalışan kaynak cihaz  PSE (Power Sourcing Equipment-Güç Kaynak Cihazı) olarak, gücün taşındığı hedef cihaz ise Powered Device (PD) şeklinde terimleştirilmiştir. Kaynak ve hedef cihazlar arasındaki elektrik aktarımı, harici adaptörler aracılığıyla olabileceği gibi, bu adaptörler cihazlarda tümleşik şekilde de bulunabilirler. Aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi elektriksel güç, PoE Switch denilen ağ cihazlarıyla doğrudan kablo ortamına aktarılabilir ya da anahtarlayıcıdan gelen veri ve güç kaynağından gelen güç, enjektör ile birleştirilerek kablo ortamına verilebilir. Her iki şekilde de elektriksel güç, herhangi bir ek kablo ya da priz gerekmeden, tamamen ethernet kablosu ile aktarılmış olur.

PoE'nin Avantajları

• Anahtarlayıcı ve hedef cihaz arasında tek kablo ile veri aktarımına olanak verir.
• Hedef cihaz için ayrı bir güç kurulumuna ya da bağlantısına ihtiyaç yoktur.
• Alan tasarrufuna imkan sağlar ve kurulum basittir.
• Elektriksel güç kaynağının uzaklığı cihazın konumlanmasına engel oluşturmaz.
• Hedef cihazlar LAN kablosu bulunan herhangi bir yere kolaylıkla taşınabilir.
• Şebeke yetmezliği olduğu durumlarda bile hedef cihazdaki elektriksel güç garanti edilebilir.
• Şebeke voltajı bulunmadığından güvenlidir.
• Hedef cihazlar uzaktan kapatılabilir ya da yeniden başlatılabilir.
• Çok küçük bir yapılandırmaya ve yönetime ihtiyaç duyar.

PoE Cihazları

Her geçen gün artan miktarlarda yeni PoE cihazı kullanıma sunulmaktadır. VOIP telefonlar ve kablosuz erişim noktaları gibi haberleşme cihazları günümüzde en çok kullanılan PoE cihazları olarak gösterilmektedir. Aynı zamanda PoE teknolojisinin avantajlarından yararlanan ya da geliştirilen birçok aygıt bulunuyor. Bunlardan bazıları:

• VoIP telefonlar
• Kablosuz erişim noktaları
• Ethernet hubları
• Dijital saatler
• Webcamler
• Güvenlik kameraları
• Dahili telefon sistemi
• Bina içi erişim sistemleri
• Ağ elektrogitarları
  

  

PoE Standardizasyonu

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), ağ endüstrisinde uyumluluk sağlamak amacıyla çeşitli protokoller ve standartlar geliştirmektedir.  PoE teknolojisi için IEEE 802.3af standardı, Haziran 2003’te IEEE Standard Board tarafından IEEE 802.3 standatlarına ilave olarak kabul edilmiştir.

PoE Nasıl Çalışır?

PoE çok az bir yapılandırma ve yönetim gerektirir. Kaynak cihazlar; kendilerine bağlanan cihazların PoE teknolojisine uygun olarak elektrikle yüklenip yüklenemeyeceğini, yüklenebiliyor ise hangi güç sınıfında olduğunu, ne kadar watt’lık güç ile beslenebileceğini otomatik olarak belirler. Data aktarımının yanı sıra, bağlandıkları cihazların güç sınıflarına göre 15.4 watt’a kadar güç sağlayabilirler. PoE teknolojisinin çalışma sistemi:

• Hedef Cihazın Belirlenmesi
  PoE teknolojisiyle çalışan bir sistemde, PSE dediğimiz kaynak cihazların (örneğin PoE destekli bir ethernet switchi) yapacağı ilk iş, kendilerine bağlanan cihazların PoE teknolojisine uygun, ethernet üzerinden yüklenebilir bir PD olup olmadığını belirlemektir. PoE teknolojisine uygun bir hedef cihaz, kaynak tarafından tespit edildiğinde network haberleşmesinin yanında elektriksel güç aktarımı da gerekecektir. PSE, portlarına bağlı bulunan PD’lerin durumunu belli aralıklarla kontrol eder, bu kontrol sayesinde PD bağlantısı kesildiğinde güç aktarımı da durdurulur.
  IEEE 802.3af-2003 standardına göre hedef cihazın tespiti; alıcı ve verici kablo çiftleri arasında DC voltajının uygulanması ve alınan akımın ölçümü gibi aşamaları içerir. Geçerli bir hedef cihaz için, kaynak cihazın görmesi beklenen yaklaşık direnç ve sığa değerleri, IEEE 802.3ad standardıyla özelleştirilmiştir.
  
  
• Güç Sınıfları
  Kaynak cihaz, kendisine bağlı bir hedef PoE cihazı tespit ettikten sonra, cihazın bağlı olduğu porta DC voltaj ve akım uygular. Böylece hedef cihazın güç sınıfı belirlenmiş olur.
  IEEE 802.3af tarafından kabul edilen güç sınıfları aşağıda ana hatlarıyla belirtilmiştir:

  Sınıf	Güç Kullanımı
  0	0.44W - 12.95W
  1	0.44W - 3.84W
  2	3.84W - 6.49W
  3	6.49W - 12.95W
  4	Gelecek kullanımlar için ayrılmıştır.

  
  Hedef cihazın güç sınıfı belirlendikten sonra kaynak cihaz, güç sınıfının maksimum değerini toplam güç stoğundan çıkararak güç dağılımını yönetir.  Bu yönetim, bütün portların maksimum güç değerlerine yetecek gücün bulunmaması durumunda kontrolün sağlanmasına imkan verir.
  Sınıflandırılmamış herhangi bir hedef cihaz, 0 sınıfı olarak düşünülür.
  IEEE 802.3af standardına göre; her port için maksimum 15.4 W’lık güç desteklenir. Fakat hedef cihaz için tüketilebilen maksimum güç 12.95 W’tır. Bu nedenle kaynak cihazlar, kablodaki güç kaybından dolayı hedef cihazın alabileceği maksimum güçten daha fazla güç sağlayabilirler.
  Bazı PoE cihazlarının güç gereksinimleri aşağıdaki gibidir:

  Cihaz	Güç Gereksinimi
  IP Telefonlar	3 - 6 Watt
  Kablosuz Erişim Noktaları	4 - 11 Watt
  IP Güvenlik Kameraları	5 - 12 Watt

• Gücün Kablo Üzerinden Aktarımı
  Bir ethernet kablosu (CAT 5), dört adet bükümlü tel çiftinden oluşur; fakat bunların yalnızca iki tanesi veri aktarımı için kullanılır. IEEE 802.3af standardına göre kablo üzerinden güç aktarımı iki şekilde yapılabilir:
  
  1. Kullanılmayan iki çift kablo, güç aktarımı için kullanılabilir.
  2. Veri aktarımı için kullanılan çiftler üzerinden aktarım sağlanabilir. Ethernet çiftleri hedef ve kaynak cihazda transformatörlerle eşleştirildiği sürece, DC voltajını data aktarılan çiftlere eklemek mümkündür.
  Aşağıdaki diagram data çiftleri üzerinden güç aktarımını örneklemektedir:
  
  IEEE 802.3af standardı iki yöntemin bir arada kullanılmasını desteklemediği için mutlaka bu iki yöntemden biri kullanılmalıdır. Çeşitli satıcı firmalar PoE uygulamasına da bağlı olarak her iki yöntemi de kullanmaktadır.  Bu nedenle kaynak ve hedef cihazlar her iki yönteme de uyumlu olarak çalışabilmelidir.