PoE-budget uitgelegd: zo berekent u wat uw switch aankan

Het PoE-budget is het totale vermogen in watt dat een PoE-switch tegelijk over al zijn poorten kan leveren aan access points, VoIP-toestellen, camera’s en andere apparaten. Dat getal staat los van het aantal poorten en van het maximum per poort. Een switch met acht PoE±poorten kan dus best te weinig stroom hebben voor acht zware apparaten. U berekent het budget dat u nodig hebt zo: neem per apparaat het maximale verbruik uit de datasheet, tel het kabelverlies erbij op, maak de som en reken een flinke reserve bovenop. Hieronder leest u hoe dat werkt, met een rekenvoorbeeld voor een klein kantoor.

Kort samengevat

• Het PoE-budget is een totaalplafond: de switch verdeelt een vaste hoeveelheid watt over alle poorten samen, hoeveel poorten er ook zijn.
• Twee voorwaarden, allebei nodig: elk apparaat moet binnen het maximum van zijn poort blijven, en alle apparaten samen moeten binnen het totale budget blijven.
• Reken met het maximum, niet met het gemiddelde: gebruik de hoogste waarde uit de datasheet en tel het kabelverlies erbij op.
• Houd ruimte over: wij adviseren 20 tot 30 procent reserve voor pieken en uitbreiding.
• Een te krap budget merkt u op het slechtste moment: apparaten starten niet op of vallen steeds weg.

Inhoudsopgave

• Wat is een PoE-budget precies?
• Totaalbudget en vermogen per poort: het verschil
• PoE, PoE+ en PoE++: wat levert elke standaard?
• Zo berekent u uw PoE-budget in vijf stappen
• Rekenvoorbeeld: een kantoor met twintig medewerkers
• Wat gebeurt er als het budget op is?
• Valkuilen bij het kiezen van een PoE-switch
• Onze kijk op PoE in het mkb
• Uw netwerk laten doorrekenen en beheren
• Veelgestelde vragen over het PoE-budget
• Bronnen

Wat is een PoE-budget precies?

Power over Ethernet (PoE) stuurt data en stroom samen over één netwerkkabel. Linksys legt uit dat een PoE-switch eerst herkent of het aangesloten apparaat geschikt is en pas daarna stroom levert. Daardoor kunt u een gewone laptop zonder risico in een PoE-poort steken: die krijgt alleen data.

De switch heet in vaktaal de PSE (Power Sourcing Equipment), het gevoede apparaat de PD (Powered Device). De voeding in de switch heeft een vaste capaciteit. Een deel daarvan gaat naar de switch zelf, naar de processor, de ventilatoren en het schakelen van verkeer. Wat overblijft voor de poorten is het PoE-budget.

Dat budget is per model verschillend en hangt bij grotere switches af van de voeding die erin zit. Cisco Meraki vermeldt dat het beschikbare PoE-budget per model kan verschillen, afhankelijk van de gebruikte voedingen. Bij een switch met twee voedingssloten kan het budget met één voeding dus lager uitvallen dan met twee. Lees daarom altijd de regel “PoE budget” of “PoE power budget” in de datasheet, niet alleen het wattage op de voeding.

Totaalbudget en vermogen per poort: het verschil

Dit is het punt waar de meeste misrekeningen ontstaan. Een PoE-switch heeft twee grenzen:

1. Het maximum per poort. Dat bepaalt of één zwaar apparaat, zoals een wifi 7-access point of een buitencamera met verwarming, überhaupt kan werken op die poort.
2. Het totale budget. Dat bepaalt hoeveel apparaten de switch tegelijk van stroom kan voorzien.

Snap One geeft een helder voorbeeld: een switch met 130 W totaalbudget en maximaal 30 W per poort. Als de aangesloten apparaten samen 42 W gebruiken, blijft er 88 W over voor de rest.

Reken eens door wat dat betekent. Acht poorten keer 30 W is 240 W, maar die switch heeft er maar 130. Zodra u vijf apparaten aansluit die elk de volle 30 W vragen, zit u op 150 W en is het budget op. De drie overige poorten werken dan nog wel voor data, maar kunnen geen stroom meer leveren. Het aantal PoE-poorten zegt dus niets over hoeveel apparaten u tegelijk kunt voeden.

Andersom kan ook: een switch met een ruim budget maar alleen PoE-poorten volgens de oudste standaard voedt veel lichte apparaten, maar geen enkel zwaar apparaat. U moet aan beide voorwaarden voldoen.

NLXS

Bespreek uw PoE-netwerk bij NLXS

NLXS biedt ICT-diensten en infrastructuuroplossingen die zijn afgestemd op uw organisatie, passend bij vragen over uw netwerk.

NLXS

Lage Mosten 51, 4822 NK Breda

Bekijk de route

© OpenStreetMap contributors

PoE, PoE+ en PoE++: wat levert elke standaard?

De PoE-standaarden van de IEEE bepalen hoeveel vermogen een poort mag leveren. Cisco vermeldt dat apparaten volgens 802.3af, 802.3at en 802.3bt respectievelijk tot 15,4 W, 30 W en 90 W kunnen ontvangen. Dat zijn de waarden aan de kant van de switch. Aan de kant van het apparaat komt er minder aan, omdat de kabel een deel van het vermogen als warmte verliest.

De waarden bij het apparaat voor Type 1 en 2 komen uit het overzicht van Power over Ethernet, die voor Type 3 en 4 uit de toelichting op 802.3bt van de Ethernet Alliance. Het verschil tussen de twee kolommen is het kabelverlies waarmee de standaard rekent bij de maximale kabellengte van 100 meter.

Binnen elke standaard bestaan klassen. Een apparaat meldt bij het aansluiten zijn klasse aan de switch, en veel switches reserveren op basis daarvan vermogen. Cisco Meraki noemt dat switches vermogen budgetteren op basis van de PoE-classificatie van een apparaat. Dat betekent dat een apparaat dat in de praktijk 9 W verbruikt, maar zich als klasse 4 aanmeldt, mogelijk 30 W van uw budget bezet.

Zo berekent u uw PoE-budget in vijf stappen

De methode is eenvoudig, als u maar met de juiste getallen werkt. New Equipment Digest adviseert om het maximale verbruik van alle gevoede apparaten op te tellen en het totaal naar boven af te ronden als buffer. Wij werken het in vijf stappen uit.

1. Maak een lijst van alle PoE-apparaten. Access points, VoIP-toestellen, camera’s, deurintercoms, toegangslezers, kleine displays. Vergeet de apparaten niet die er volgend jaar bij komen.
2. Zoek per apparaat het maximale verbruik op. Kijk in de datasheet naar “max. power consumption” en de PoE-klasse. Gebruik nooit het gemiddelde of het verbruik in rust. Een camera met infrarood en verwarming verbruikt 's nachts in de winter veel meer dan overdag in de zomer.
3. Tel het kabelverlies erbij op. De switch moet meer leveren dan er bij het apparaat aankomt. Cisco beschrijft de grens waarbij de switch ingrijpt als de som van het nominale verbruik van het apparaat en het worst-case verlies over de kabel. Uit de standaard zelf volgt een handige vuistregel: 15,4 W aan de switch levert 12,95 W bij het apparaat, dus de switch levert bij 100 meter kabel ongeveer 18 procent meer dan het apparaat gebruikt. Vermenigvuldig het maximum uit de datasheet daarom met 1,18 als u het zeker wilt weten.
4. Tel alles op. Dat is het vermogen dat de switch op het drukste moment moet kunnen leveren.
5. Reken een reserve bovenop. Wij rekenen met 20 tot 30 procent extra. Dat vangt pieken op, laat ruimte voor een extra access point of camera en voorkomt dat de switch continu op zijn grens draait.

Wilt u het nauwkeuriger doen, bijvoorbeeld bij lange kabeltrajecten of veel zware apparaten? De PoE-calculator van het PoE Consortium laat u per apparaat de PoE-standaard, het kabeltype, de kabellengte en het verbruik invoeren en rekent daarmee het totale budget uit.

Controleer ook elk apparaat apart

Na de optelsom volgt nog een controle per poort. Vraagt een apparaat aan de switchkant meer dan 15,4 W, dan heeft u een PoE±poort nodig. Boven de 30 W wordt het PoE++. Het helpt niets als het totaalbudget ruim voldoende is, maar de poort waar het zware access point op zit maar 15,4 W kan leveren.

Rekenvoorbeeld: een kantoor met twintig medewerkers

Stel: u richt een kantoor in met tien VoIP-toestellen, vier wifi-access points, twee camera’s binnen en twee buitencamera’s met verwarming. De getallen hieronder zijn voorbeeldwaarden; gebruik voor uw eigen berekening altijd de datasheets van uw eigen apparatuur.

Met 20 procent reserve komt u op 252 W. Voor dit kantoor zoekt u dus een switch met:

• minstens 18 PoE-poorten, in de praktijk een 24-poorts model, zodat er ruimte overblijft;
• een PoE-budget van minimaal 250 W;
• PoE+ op in elk geval de poorten voor de access points en de buitencamera’s.

Ziet u een 24-poorts PoE±switch met “195 W PoE-budget”? Die lijkt op papier geschikt, want er zijn genoeg poorten en elke poort kan 30 W. Maar met 210 W vraag zit u er al boven, nog voor de reserve. Op een warme dag gaat het misschien goed. Op een koude winternacht, als de verwarming van de buitencamera’s aanslaat, valt er iets uit.

Let ook op hoe de switch het vermogen toewijst. Reserveert hij per klasse in plaats van per werkelijk verbruik, dan kunnen de tien toestellen samen meer budget bezetten dan de 59 W uit de tabel. Veel beheerde switches laten u dat per poort instellen. Cisco wijst erop dat de ingestelde maximale toewijzing niet gelijk is aan het werkelijke verbruik van het apparaat, en beschrijft power policing als manier om het verbruik per poort te bewaken en te begrenzen.

Wat gebeurt er als het budget op is?

Een switch die meer moet leveren dan zijn budget, gaat keuzes maken. Meestal krijgt een nieuw aangesloten apparaat dan simpelweg geen stroom, of schakelt de switch op basis van ingestelde prioriteiten een poort uit. New Equipment Digest waarschuwt dat een te krap budget kan leiden tot apparaten die niet opstarten of tijdens gebruik steeds aan- en uitgaan.

In een kantoor ziet dat er zo uit:

• een access point dat telkens herstart, waardoor de wifi in een deel van het pand wegvalt;
• een VoIP-toestel dat midden in een gesprek uitvalt;
• een camera die juist 's nachts geen beeld opneemt;
• storingen die niet te reproduceren zijn, omdat ze alleen optreden als alles tegelijk op vol vermogen draait.

Juist dat laatste maakt een krap budget lastig. Het probleem lijkt op een kapotte kabel, een slecht apparaat of een softwarefout, terwijl de oorzaak in de optelsom zit.

Prioriteiten instellen

Op beheerde switches kunt u per poort een prioriteit instellen. Raakt het budget op, dan schakelt de switch eerst de poorten met de laagste prioriteit uit. Geef de access points en de telefonie bij de receptie een hoge prioriteit, en bijvoorbeeld een display in de kantine een lage. Dat is een goede vangnetfunctie, maar geen vervanging voor een switch met voldoende budget.

Valkuilen bij het kiezen van een PoE-switch

Dit zijn de fouten die wij in de praktijk het vaakst tegenkomen.

• Alleen naar het aantal poorten kijken. “16 PoE-poorten” zegt niets over het budget. Zoek altijd het getal in watt op.
• Het wattage van de voeding aanzien voor het PoE-budget. De switch gebruikt zelf ook stroom. Het PoE-budget ligt dus lager dan het vermogen van de voeding.
• Rekenen met gemiddeld verbruik. Apparaten verbruiken bij opstarten, bij nacht of bij hoge belasting meer. Reken met het maximum.
• Kabelverlies vergeten. Zeker bij lange trajecten naar buitencamera’s of access points in een magazijn telt het verlies mee.
• Goedkope kabel gebruiken. Kabels met een kern van met koper bekleed aluminium (CCA) hebben een hogere weerstand dan massief koperen kabel en verliezen dus meer vermogen. Gebruik voor PoE massief koperen kabel.
• Geen ruimte voor groei. Een switch die vandaag precies past, is te klein zodra er een extra access point of camera bijkomt.
• Een PoE-injector als vaste oplossing. Voor één apparaat kan het, maar bij meerdere apparaten wordt het beheer onoverzichtelijk en mist u de bewaking die een beheerde switch biedt.

Wie wifi in een groter pand plant, krijgt met al deze punten te maken. In ons artikel over een betrouwbare zakelijke wifi-oplossing kiezen leest u hoe u het aantal access points en hun plaats bepaalt. Overstappen op IP-telefonie? Dan telt elk toestel mee in uw budget; in VoIP-telefonie voor bedrijven leest u hoe dat in de praktijk werkt.

Onze kijk op PoE in het mkb

Bij kleine bedrijven zien wij vaak hetzelfde patroon. Het netwerk groeit stap voor stap: eerst een paar telefoons, dan een extra access point, later een camera bij de achterdeur. Elk apparaat afzonderlijk werkt prima, tot er één te veel aan de switch hangt. Dan begint het gedoe: wifi die af en toe wegvalt, een telefoon die opnieuw opstart, en niemand die precies weet waarom.

Wij vinden dat een netwerk geen puzzel hoort te zijn voor de ondernemer. Daarom beginnen we met een inventarisatie van wat er op het netwerk zit en wat eraan komt, en rekenen we het PoE-budget met ruime marge door voordat er iets wordt aangeschaft. Zo voorkomt u dat u een switch koopt die op papier past en in de praktijk tekortschiet.

Daarna houden we het in de gaten. Een beheerde switch laat precies zien hoeveel vermogen er per poort wordt gebruikt. Als we in het beheer zien dat het budget krap wordt, bellen we u voordat er iets uitvalt. En gaat er toch iets mis, dan bent u ons direct telefonisch kwijt en lossen we het snel op, het liefst binnen één dag.

Ken

Uw netwerk laten doorrekenen en beheren

Twijfelt u of uw huidige switch genoeg PoE-budget heeft, of staat er een uitbreiding met wifi, telefonie of camera’s op de planning? NLXS neemt het complete netwerk uit handen: van de ICT-scan en het advies over de juiste apparatuur tot het dagelijkse netwerk- en wifi-beheer, voor een vast maandbedrag zonder verrassingen.

Bekijk onze hosted ICT-diensten voor netwerk en wifi of lees eerst hoe netwerkbeheer voor kleine bedrijven bij ons werkt. Neem contact met ons op: u spreekt direct iemand die meedenkt.

Veelgestelde vragen over het PoE-budget

Waar vind ik het PoE-budget van mijn switch?

In de datasheet van de fabrikant, meestal onder “PoE budget” of “total PoE power”. Bij beheerde switches ziet u in de beheeromgeving ook het actuele verbruik en het resterende budget. Staat er alleen een wattage bij de voeding, ga er dan niet van uit dat dit het PoE-budget is.

Kan ik een PoE±apparaat op een gewone PoE-poort aansluiten?

Soms start het apparaat wel, maar dan vaak met beperkte functies, bijvoorbeeld een access point dat minder radio’s inschakelt. Vraagt het apparaat meer dan de poort kan leveren, dan start het niet of valt het uit. Sluit een PoE±apparaat daarom altijd aan op een PoE± of PoE+±poort.

Hoeveel reserve moet ik aanhouden?

Wij adviseren 20 tot 30 procent boven op het berekende maximale verbruik inclusief kabelverlies. Verwacht u binnen een paar jaar uitbreiding, kies dan direct een switch met meer budget. Een grotere switch nu is goedkoper dan een tweede switch later.

Telt een apparaat met een eigen stroomadapter mee in het PoE-budget?

Nee. Alleen apparaten die hun stroom via de netwerkkabel van de switch krijgen, gebruiken PoE-budget. Een pc of printer met een eigen stekker gebruikt de poort alleen voor data.

Wat is het verschil tussen een PoE-switch en een PoE-injector?

Een PoE-switch levert stroom aan meerdere poorten vanuit één gedeeld budget. Een injector is een losse adapter die één kabel van stroom voorziet. Voor een netwerk met meerdere PoE-apparaten is een beheerde PoE-switch overzichtelijker, omdat u het verbruik per poort kunt bewaken en prioriteiten kunt instellen.

Bronnen

• Linksys: Inzicht in Power over Ethernet (PoE) in netwerkswitches
• Snap One: PoE budgeting
• Cisco: IE3500 Series Switch Software Configuration Guide, PoE
• Cisco: Power over Ethernet Configuration Guide, Catalyst IE9300
• Cisco Meraki: How to Configure PoE on MS Switches
• New Equipment Digest: Developing a PoE Power Budget for an Industrial Network
• PoE Consortium: PoE Calculator
• Ethernet Alliance: Overview of 802.3bt
• Wikipedia: Power over Ethernet