PoE給電中のイーサネットの通信速度を測定してみました。
LANケーブル1本で「電源」と「通信」を送るPoEの影響を確認しています。
PoE給電が有り/無しの2パターンで通信テストを実施しています。
PoEの通信速度への影響は？1000BASE-Tで測定してみた
PoE給電中の通信速度を測定してみました。
ギガビット通信ではLANケーブルの信号線を全て使用しますが、PoEでは電源供給も可能です。
理由は「通信」と「電源供給」を同じ信号線で実施しているためです。
通信テストした結果、PoE給電中でもギガビット(1000BASE-T)の通信速度を確認できました。
同じ環境で「PoE給電中」と「PoE給電無し」も比較しました。
PoE給電中/無しのどちらでも900M～950M(bps)の通信速度で差はありませんでした。
結論としてはPoEは通信速度に影響ないことが確認できました。
テストした内容の詳細・方法を紹介していきます。
PoE給電の詳細・仕組みに関しては下記記事で説明してます。(リンク先はこちら)
PoE給電の配線
PoE給電中に通信テストする環境構築を行います。
「PoEハブ」経由で「PC」と「PoE対応機器」をLANケーブルで接続します。
PoEでは電力を送る(給電)側を「PSE」、電力を受け取る(受電)側を「PD」とよく表記します。
実際のテスト時の写真に記載すると下記形になります。
- PSE(給電)…PoEスイッチングハブ
- PD(受電)…ラズベリーパイ4 + PoE HAT
- PC(パソコン)…普通の有線LANコネクタがあるPC
- LANケーブル…カテゴリ6(カテゴリ5e以上ならOK)
PoE給電の設定は不要
PoE給電の設定は特に設定する必要はありません。
PoEハブとPoE専用機器をLANケーブル接続すれば自動的に電源が入ります。
今回のテスト構成でもLANケーブルを繋げただけです。
そのため「PoE給電無し」の設定・テストにしたいときも簡単です。
「PoE対応機器」だったものを「PoE非対応機器」にするだけです。
PoEハブの方も自動的に(給電は無しで)通信だけを行うようになります。
今回はPoE HATを取り外すことでテスト環境を切り替えます。
- PoE給電のテスト…「ラズベリーパイ4」+「PoE HAT」
- PoE給電無しのテスト…「ラズベリーパイ4」
PoE HATを取り外した場合にはラズパイの電源は普段通りUSB5Vを使用します。
PoE HATの詳細に関しては下記記事で紹介しています。(リンク先はこちら)
PoEの通信速度への影響を確認する
実際のイーサネットの通信速度を確認するために「iperf3」というソフトを使います。
Windows,Linux,Mac…など多くのOSでも動かすことができ、非常に便利です。
ネットワークの通信速度を測定する有名なフリーソフトです。
(使い方に関しては既に多くの記事がネットにありますので省略します。)
今回はPC(パソコン)をサーバ側、ラズパイをクライアント側としてテストします。
また通信速度の測定前に、下記コマンドでイーサネットの状態を確認しました。
PoE給電中/無しの両方で1000BASE-T(ギガビット)の通信をしていました。
3行目で「eth0: Link is Up - 1Gbps/Full…」と出ています。
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1 2 3 4 |
[ 7.702376] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): eth0: link is not ready [ 8.711808] bcmgenet fd580000.genet eth0: Link is Down [ 12.871732] bcmgenet fd580000.genet eth0: Link is Up - 1Gbps/Full - flow control rx/tx [ 12.871751] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): eth0: link becomes ready |
PoE給電中の通信速度
PoE給電中の通信テストの結果ですが、ギガビットイーサの通信速度が出ていました。
Bitrateの箇所で900M~950 M(bps)の速度が確認できています。
PoE給電中の通信速度のテスト結果が下記になります。
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pi@raspberrypi:~ $ iperf3 -c 192.168.0.100 Connecting to host 192.168.0.100, port 5201 [ 5] local 192.168.0.30 port 58226 connected to 192.168.0.100 port 5201 [ ID] Interval Transfer Bitrate Retr Cwnd [ 5] 0.00-1.00 sec 107 MBytes 899 Mbits/sec 31 215 KBytes [ 5] 1.00-2.00 sec 110 MBytes 926 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 2.00-3.00 sec 110 MBytes 924 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 3.00-4.00 sec 110 MBytes 926 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 4.00-5.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 5.00-6.00 sec 110 MBytes 926 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 6.00-7.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 7.00-8.00 sec 111 MBytes 927 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 8.00-9.00 sec 111 MBytes 927 Mbits/sec 0 215 KBytes [ 5] 9.00-10.00 sec 110 MBytes 926 Mbits/sec 0 215 KBytes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - [ ID] Interval Transfer Bitrate Retr [ 5] 0.00-10.00 sec 1.08 GBytes 924 Mbits/sec 31 sender [ 5] 0.00-10.00 sec 1.08 GBytes 923 Mbits/sec receiver iperf Done. |
PoEスプリッターを使ったPoE給電中の通信速度も確認してみました。(リンク先はこちら)
よろしければ一緒にご覧ください。
PoE給電無しの通信速度
PoE給電無しの普通のイーサネットでもギガビットの通信速度が出ています。
PoE給電中と変わらず900M～950M(bps)の速度でした。
結果、PoEは通信速度に影響ないことが確認できました。
PoE給電無しの通信速度のテスト結果が下記になります。
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pi@raspberrypi:~ $ iperf3 -c 192.168.0.100 Connecting to host 192.168.0.100, port 5201 [ 5] local 192.168.0.30 port 39152 connected to 192.168.0.100 port 5201 [ ID] Interval Transfer Bitrate Retr Cwnd [ 5] 0.00-1.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 1.00-2.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 2.00-3.00 sec 111 MBytes 929 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 3.00-4.00 sec 111 MBytes 930 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 4.00-5.00 sec 111 MBytes 929 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 5.00-6.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 6.00-7.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 7.00-8.00 sec 111 MBytes 931 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 8.00-9.00 sec 111 MBytes 928 Mbits/sec 0 214 KBytes [ 5] 9.00-10.00 sec 111 MBytes 927 Mbits/sec 0 214 KBytes - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - [ ID] Interval Transfer Bitrate Retr [ 5] 0.00-10.00 sec 1.08 GBytes 929 Mbits/sec 0 sender [ 5] 0.00-10.00 sec 1.08 GBytes 928 Mbits/sec receiver iperf Done. |
まとめ
今回はPoEの通信速度に関して紹介させていただきました。
記事をまとめますと下記になります。
PoE給電はLANケーブル1本で通信・電源供給する非常に面白い技術です。
PoEハブを使えば高速で省配線のネットワーク環境を構築することが可能です。
是非皆さまもPoE給電を試してみて下さい。
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