科普：什么是PoE

弁言

上期我们聊到全屋直流这一新的电力体系，它比拟传统交换供电体系具有智能化、集成化和低碳化的紧张特性，更切合将来提高趋向。而要完周全屋直流方案的紧张条件之一。就是搭建“直流配电体系”。本期我们要给各位先容的就是“直流配电体系”中的紧张人物——PoE。

概述

PoE（Power over Ethernet）是指经过网线传输电力的一种武艺，借助现有以太网经过网线同时为IP终端装备（如：IP电话、AP、IP摄像头号）举行数据传输和供电。

PoE又被称为基于局域网的供电体系(Power over LAN，简称PoL)或有源以太网( Active Ethernet)，偶尔也被简称为以太网供电。

背景

随着网络中IP电话、网络视频监控以及无线以太网装备的日益广泛，经过以太网本身提供电力支持的要求也越来越急迫。大多情况下，终端装备必要直流供电，而终端装备通常安装在距离地表比力高的天花板或室外，四周很难有切合的电源插座，即使有插座，终端装备必要的交直流转换器也难有地点安装。

别的，在很多大型的局域网使用中，办理员同时必要办理多个终端装备，这些装备必要一致的供电和一致的办理，由于供电地点的限定，给供电办理带来极大的不便利，以太网供电PoE则恰好处理了这个成绩。

提高汗青

IEEE早在1999年开头订定该标准，最早到场的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是，该标准的缺陷不休制约着市场的扩展。

2003年6月，IEEE同意了802.3af标准,该标准是基于以太网供电体系POE的新标准，它在IEEE 802.3的基本上增长了经过网线直接供电的干系标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分派的国际标准。它明白划定了长程体系中的电力检测和控制事项，并对路由器、互换机和集线器经过以太网电缆向IP电话、宁静体系以及无线LAN接入点等装备供电的办法举行了划定。

事情原理

原理

Power over Ethernet（PoE）的事情原理触及两个主要组件：电源装备（Power Sourcing Equipment，PSE）和终端装备（Powered Device，PD）。PSE通常是网络互换机或注入器，而PD可以是诸如IP摄像头、VoIP电话或无线接入点等装备。

以下是PoE的基本事情原理：

检测并分类

当毗连到网络的装备初次启动时，PSE会检测毗连的装备上对否存在PD。这通常经过在网络电缆上的电阻丈量来完成。PSE经过检测电缆上的电阻值来确定PD的典范和所需功率。依据IEEE标准，PoE装备被分为不同的分类（Class），每个分类代表一定范围的功率需求。

供电及数据传输

一旦PD被检测并分类，PSE会经过网络电缆的数据线上的直流电源，以需求PD所需的电力。通常，这种电力是在网络电缆的数据线上举行叠加传输的。

同时，PSE还会在网络电缆的数据线上传输数据。因此，经过单一的网络电缆，PD既吸收到了电力，也可以发送和吸收数据。

协商功率

PSE和PD之间举行功率协商，以确保提供的电力在PD所需的范围内。这有助于避免对装备的毁坏或电力需求不敷。

断电检测

体系定期监测网络毗连，以检测对否有装备断开毗连。假如装备被拔出或断电，PSE会中止供电，以制止电力糜费。

组件和装备

如下图所示，PoE供电体系包含如下两个装备人物：

供电装备PSE（Power-sourcing Equipment）：经过以太网给受电装备供电的PoE装备，提供检测、分析、智能功率办理等功效，比如：PoE互换机。

受电装备PD（Powered Device）：如无线AP、便携装备充电器、刷卡机、摄像头号受电方装备。依照对否切合IEEE标准，PD分为标准PD和非标准PD。

上风和使用

上风

经过上述关于PoE事情原理的先容，我们可以发觉PoE的特点是用简便的互换机装备同时为终端装备供网供电，这种武艺的上风十明白显。

简化布线

PoE体系只必要布网线，不必要铺设电源线，不仅处理了工程电源布线不便利的成绩，还省去了摆设供电体系所必要的时间跟精力。别的，只需经过网线只需毗连PSE跟PD装备就行。这就低落了PoE武艺实行的难度。

低落本钱

由于PoE武艺的布线和装备都比力简便，以是比拟其他方案，其装备本钱也会大大低落。别的，布线简便，也意味着维护本钱更低。以是PoE武艺是更经济实惠的方案。

宁静环保

如今低碳环保的生存理念以前深化民意，PoE武艺就是一种更宁静、更环保的方案。起首，更少的装备能变小电子渣滓的产生。其次，PoE装备胡电模块寻常都具有功率识别功效，可以做到电源自顺应，不会形成电能糜费，到达好效节能。最初，PoE无需布强电，施工宁静大提升，并且没有强电干扰，以好坏常宁静。

使用范畴

Power over Ethernet（PoE）武艺在很多范畴都取得了广泛使用，经过在以太网网络上传输电力和数据，为种种装备提供了便利的供电。以下是一些PoE武艺使用范畴的示例：

IT行业

在IT行业，PoE武艺广泛使用于网络装备，如互换机、路由器和无线接入点。如此的使用使得网络装备无需独立的电源插座，简化了装备的布线和办理。别的，VoIP电话也是IT行业中PoE的稀有使用，提高了办公室通讯装备的机动性。

安防行业

安防范畴是PoE武艺最为明显的一个使用范畴。网络摄像头和监控装备常常使用PoE供电，这消弭了摄像头地点四周的电源线束，提高了摆设的机动性。别的，PoE还为安防装备提供了更安定和可靠的电力需求，确保监控体系的持续运转。

医疗行业

在医疗范畴，PoE武艺使用广泛，用于供电医疗装备和监护体系。比如，医疗摄像头、电子病历装备和医疗监护仪器等装备都可以经过PoE取得安定的电源，便利装备的布局和办理。别的，PoE的低电压计划也有助于确保医疗装备的宁静性。

教导行业

在学校和大学中，PoE武艺用于供电宁静摄像头、智能白板和其他教导武艺装备。这使得学校可以更机动地摆设和办理这些装备，同时低落了装备布线的本钱和繁复性。

批发业

在批发行业，PoE武艺被广泛使用于供电点 of Sale（POS）体系，包含收银机和干系装备。如此一来，批发商可以更便利地安装和维护收银装备，同时提高了收银体系的可靠性。

产业主动化

产业主动化范畴使用PoE武艺来供电种种传感器、监控装备和控制体系。这简化了产业情况中装备的布局，变小了电缆的杂乱，提高了体系的可维护性。

PoE标准

PoE 存在着很多标准和协议，有些为厂商的公有标准，有些是IEEE 获批的业界通行标准，有些乃至仅仅使用了网线作为介质传输电力和模仿信号。

通用 PoE 标准寻常有如下三种——

PoE 标准

协议号为 IEEE 802.3af，这是原始 PoE 标准。从以太网端口输入 15.4W 的电力，距离互换机 100 米的输入功率为 12.95W。

PoE+ 标准

协议号为 IEEE 802.3at，PoE+ 将以太网端口输入功率翻倍。可提供 30W 电力输入，距离互换机 100 米的输入功率为 25.5W。

PoE++ 标准

也有人称之为Ultra PoE、UPoE（Ultra PoE 之缩写，区别于Universal PoE 的 UPoE，后者是一个公有协议）大概 4PPoE 。

固然名字有所不同，但其指代的都是早前获批的一项 PoE 协议 IEEE 802.3bt。此标准提供每端口 60W 至 90W 电力输入。在 60W 标准下，距离互换机 100M 的输入功率为 51W。

提高趋向

从PoE的武艺特点和使用范畴上看，起首支持更多和更大功率的装备典范是一个趋向，这意味着PoE的输电功率必要再提升标准。其次，PoE是一种集成性很高的武艺，且是全屋智能方案中的紧张构成局部，所今后续关于PoE的智能化办理会有更高要求。别的，宁静性也是PoE的紧张提高趋向。

高功率标准

随着新兴武艺的不休涌现，如5G、物联网（IoT）和产业4.0，PoE武艺约莫会顺应这些新的使用场景。更多装备约莫必要经过PoE取得电力，以完成更机动、智能和互联的网络情况。无论是新装备的接入照旧新武艺的集成，都市增长对电力需求，将来PoE标准约莫会进一步提高功率水平，以满意高功能装备的需求。这约莫包含新的PoE+标准或更高功率的4PPoE标准。