技術(shù)文章-關(guān)于監(jiān)控和AP等設(shè)備的POE供電技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2021-10-07閱讀次數(shù)：968 次
隨著VoIP電話，IP攝像頭和無(wú)線接入點(diǎn)（WAP或AP）等PoE受電設(shè)備（PD）的普及，PoE（以太網(wǎng)供電）技術(shù)在近幾年來(lái)取得了顯著進(jìn)步。未來(lái)，隨著新一代PoE供電標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布以及越來(lái)越多新PoE受電設(shè)備的涌現(xiàn)，PoE仍將憑借其部署方便等優(yōu)勢(shì)獲得長(zhǎng)足發(fā)展。
隨著VoIP電話，IP攝像頭和無(wú)線接入點(diǎn)（WAP或AP）等PoE受電設(shè)備（PD）的普及，PoE（以太網(wǎng)供電）技術(shù)在近幾年來(lái)取得了顯著進(jìn)步。未來(lái)，隨著新一代PoE供電標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布以及越來(lái)越多新PoE受電設(shè)備的涌現(xiàn)，PoE仍將憑借其部署方便等優(yōu)勢(shì)獲得長(zhǎng)足發(fā)展。
什么是PoE？
PoE是一種通過(guò)以太網(wǎng)布線架構(gòu)給基于IP的終端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還給這些設(shè)備提供直流電的技術(shù)。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，我們可以用Cat5、Cat5e、Cat6等網(wǎng)線給VoIP電話，IP攝像頭和無(wú)線接入點(diǎn)等戶(hù)內(nèi)/戶(hù)外PoE受電設(shè)備同時(shí)供電和傳輸數(shù)據(jù)，而不需要另外再給這些設(shè)備安裝電源插座甚至部署電力設(shè)施。
為什么要使用PoE？
上面我們提到，PoE供電技術(shù)具有部署方便、簡(jiǎn)單快捷的特點(diǎn)，除此之外，使用PoE供電還可以給我們帶來(lái)如下好處：節(jié)省時(shí)間和成本：使用PoE供電技術(shù)省去了插座安裝、電源線部署、線路改造等過(guò)程，因此可以節(jié)省時(shí)間成本、網(wǎng)絡(luò)部署成本、安裝人工費(fèi)用和后期維護(hù)費(fèi)用等。網(wǎng)絡(luò)中使用的PoE受電設(shè)備越多，這種時(shí)間和成本優(yōu)勢(shì)越明顯。部署靈活：在PoE供電網(wǎng)絡(luò)中，PoE受電設(shè)備的部署幾乎不受時(shí)間、地點(diǎn)和環(huán)境的限制，不需要考慮插座位置、電源線走線等問(wèn)題。可靠性強(qiáng)：PoE是由PoE供電設(shè)備（PSE）統(tǒng)一集中供電，該設(shè)備無(wú)強(qiáng)電，也不會(huì)因?yàn)殡娫绰╇娫斐墒鹿?，安全有保障。另外，PoE供電設(shè)備還可以接入到UPS（不間斷電源）系統(tǒng)中，一旦主要電源輸入中斷，也能保證PoE受電設(shè)備正常運(yùn)行。
PoE供電技術(shù)有哪些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？
IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）、思科公司以及HDBaseT聯(lián)盟都發(fā)布了定義PoE供電的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)有IEEE 802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt、思科UPOE和PoH以太網(wǎng)供電。IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)于2003年批準(zhǔn)，是最先發(fā)布的PoE供電標(biāo)準(zhǔn)。在10/100/1000BASE-T 以太網(wǎng)中，符合IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電設(shè)備可以在不影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，通過(guò)網(wǎng)線中的2對(duì)雙絞線最高輸出15.4W功率。IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.3af的擴(kuò)展版本，旨在提高PoE供電設(shè)備的輸出功率。IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)于2009年經(jīng)批準(zhǔn)發(fā)布，符合該標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電設(shè)備也是通過(guò)網(wǎng)線中的2對(duì)雙絞線輸出直流電，但輸出功率能達(dá)到30W，相比IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，其功率幾乎翻了一番。IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)是2018年發(fā)布的最新一代PoE供電標(biāo)準(zhǔn)，主要用在更高速率的2.5G/5G/10GBASE-T以太網(wǎng)中。IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種PoE供電類(lèi)型：Type 3和Type 4，這兩種PoE供電方法都是通過(guò)網(wǎng)線中的4對(duì)雙絞線輸出直流電，不同的是，Type 3 PoE從PoE供電設(shè)備提供60W功率，Type 4 PoE從PoE供電設(shè)備提供100W功率。思科UPOE標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)是由思科在2011年創(chuàng)立的以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)，是IEEE 802.3 af的擴(kuò)展版本，它使PoE供電設(shè)備的供電量提高了1倍，達(dá)到60W，支持更多高功率的PoE受電設(shè)備。PoH以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)：PoH是HDBaseT聯(lián)盟在IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上于2010年創(chuàng)立的以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)，符合PoH以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電設(shè)備利用網(wǎng)線的4對(duì)雙絞線提供100W功率。
PoE有哪些類(lèi)型？不同種類(lèi)的PoE有什么不同之處？
根據(jù)上述PoE供電標(biāo)準(zhǔn)的不同，PoE可以分成PoE、PoE+、PoE++、UPOE和PoH五種類(lèi)型；根據(jù)PoE供電是否符合標(biāo)準(zhǔn)，PoE還可以分為標(biāo)準(zhǔn)PoE和非標(biāo)準(zhǔn)PoE。不同標(biāo)準(zhǔn)下的PoE：PoE vs. PoE+ vs. PoE++ vs. UPOE vs. PoHPoE是由最早一代的IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義，主要用來(lái)支持早期的PoE受電設(shè)備，例如VoIP電話、低功率無(wú)線接入設(shè)備等。PoE+符合IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)，是PoE的增強(qiáng)版，主要用在雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)等更高功率的應(yīng)用。PoE++和UPOE都是用來(lái)支持未來(lái)高功率PoE受電設(shè)備的供電技術(shù)，例如視頻會(huì)議系統(tǒng)等，不同的是，PoE++是一種行業(yè)通用的技術(shù)，而UPOE是思科的一種專(zhuān)利技術(shù)。跟PoE供電技術(shù)一樣，PoH也是通過(guò)網(wǎng)線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和直流電的技術(shù)，傳輸距離也是100m，但是，PoH供電技術(shù)主要應(yīng)用在視頻領(lǐng)域，用來(lái)給視頻顯示設(shè)備供電，使視頻連接更經(jīng)濟(jì)、高效且簡(jiǎn)便。根據(jù)輸出功率不同，PoE還可以分成Type 1、Type 2、Type 3和Type 4四類(lèi)，Type 1 PoE從供電設(shè)備輸出15.4功率，Type 2 PoE輸出30W功率，Type 3 PoE輸出60W功率，Type 2 PoE輸出100W功率。以下是Type 1、Type 2、Type 3和Type 4四種PoE的常見(jiàn)應(yīng)用：
標(biāo)準(zhǔn)PoE vs. 非標(biāo)準(zhǔn)PoE
顧名思義，標(biāo)準(zhǔn)PoE即符合標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電技術(shù)，符合PoE標(biāo)準(zhǔn)的供電設(shè)備內(nèi)部配置有PoE控制芯片，在供電之前會(huì)先檢測(cè)終端設(shè)備是否是支持PoE供電的受電設(shè)備，如果是，會(huì)正常供電，如果不是，將不會(huì)供電。而非標(biāo)準(zhǔn)PoE供電設(shè)備沒(méi)有檢測(cè)這一步驟，不管終端設(shè)備是否支持PoE供電都是一通電就供電，極易燒毀接入設(shè)備。
怎樣實(shí)現(xiàn)PoE供電？
PoE交換機(jī)和PoE供電器是目前最常見(jiàn)的PoE供電產(chǎn)品，此外，PoE分離器也經(jīng)常用來(lái)為不支持PoE供電的設(shè)備融入到PoE網(wǎng)絡(luò)中提供便利，這三種產(chǎn)品都在PoE網(wǎng)絡(luò)中扮演重要角色。PoE交換機(jī)是實(shí)現(xiàn)PoE供電最便捷的方式，只需要把網(wǎng)線部署好，PoE交換機(jī)就能給終端PoE受電設(shè)備供電。PoE供電器一般在網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有PoE交換機(jī)的情況下使用，它的主要功能是將自身的電能和來(lái)自普通交換機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)一起注入到網(wǎng)線上傳輸給PoE受電設(shè)備。PoE分離器主要用在上端為PoE交換機(jī)、PoE供電器等PoE供電設(shè)備、下端為非PoE設(shè)備的場(chǎng)合，它的功能和PoE供電器正好相反，是將數(shù)據(jù)信號(hào)和電力分離，然后分別用網(wǎng)線和電源線傳輸給非PoE設(shè)備。
PoE常見(jiàn)問(wèn)題解答
PoE的供電電壓一般是48V，上下浮動(dòng)一點(diǎn)也是可以的，即供電電壓在44V至57V之間。之所以這樣設(shè)定，是因?yàn)檫@個(gè)電壓既能避免電壓過(guò)低導(dǎo)致傳輸距離達(dá)不到100m，也能防止電壓過(guò)高造成電流過(guò)高發(fā)生危險(xiǎn)。PoE通常支持10/100/1000Mbps的傳輸速率，現(xiàn)在隨著IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)和PoE++技術(shù)越來(lái)越普及，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，PoE將可以支持2.5Gbps、5Gbps、10Gbps速率。首先，PoE的供電距離只有100米左右，這是由數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸距離決定的；但是現(xiàn)在市場(chǎng)上有PoE信號(hào)延長(zhǎng)器產(chǎn)品可以幫助延長(zhǎng)傳輸距離。其次，作為一種最常用的PoE供電設(shè)備，一臺(tái)PoE交換機(jī)一般會(huì)同時(shí)給多個(gè)PoE受電設(shè)備供電，如果PoE交換機(jī)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致所有PoE受電設(shè)備無(wú)法工作；因此，在部署PoE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一定要選質(zhì)量可靠的交換機(jī)，并考慮將PoE交換機(jī)接入到UPS（不間斷電源）系統(tǒng)中。什么是PoE中間跨接法和PoE末端跨接法？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)別？PoE中間跨接法和PoE末端跨接法是PoE供電的兩種方式。PoE中間跨接法的代表產(chǎn)品是PoE供電器，一般用在普通交換機(jī)和PoE受電設(shè)備之間，使用網(wǎng)線中的線對(duì)4-5和7-8來(lái)傳輸直流電。PoE末端跨接法的代表產(chǎn)品是PoE交換機(jī)，是在傳輸數(shù)據(jù)所用的線對(duì)上同時(shí)傳輸直流電，其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)不同的頻率。
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