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一、什么是PoE供电
PoE (Power over Ethernet)指在现有的以太网布线基础架构不作任何改动的情况下(目前大多数的IP终端还是以太网接口),在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。更通俗一点就是,一根网线既传输数据,又提供电源。
二、PoE供电系统的构成
PoE系统主要由以下两部分组成:
1.PSE(Power-sourcing-equipment,供电设备):主要是用来给其他设备进行供电的设备。
2.PD(Powered Device,受电设备):在PoE供电系统中用来受电的设备,主要是指一些数据终端设备,例如无线AP设备、网络摄像机等。
三、PoE的三种行业技术标准
PoE行业技术标准目前主要有以下三种:
(1)IEEE 802.3af,又称PoE,2003年发布,主要应用于IP电话、无线接入点等功率小于12.95W的设备;
(2)IEEE 802.3at,又称PoE+,2009年发布,随着视频电话、视频监控系统等高功率应用的出现,12.95W的供电功率显然不能满足要求,为了克服PoE对功率的限制,发布了新标准IEEE802.3at,IEEE802.3at可输出2倍以上电力,每个端口供电功率最大为30W。
(3)IEEE 802.3bt,又称PoE++,2018年发布,为满足智慧零售、IoT(工业物联网)、天网工程等智能场景中的大功率受电设备的需求而发布,可兼容802.3at和802.3af,大大拓展了PoE技术的应用场景。
每种标准规范对受电端的功率要求、供电端的功率、供电端电压范围、受电端电压范围等参数的要求都不同。具体规范参见下图:
四、PoE供电优势
1.节约成本
许多带电设备,例如视频监视摄像机等,都需要安装在难以部署AC交流电源的地方,PoE使其不再需要昂贵电源,节省了费用和安装电源需耗费的时间。
2.简单方便
PoE只需要部署一根网线,给网络设备供电的同时还能传输数据,免强电布线,简单且节省空间,并且设备可随意移动。
3.安全性高
(1)只对需要受电的PD设备供电,非PD设备(例如电脑、打印机等)不供电。
(2)54V以下的直流,安全性高。
4.智能管理
PoE系统可以根据实际消耗功率进行动态管理, 供电过程中,供电设备会不断监测受电设备电流输入,当受电设备电流消耗下降到最低值以下,或电流激增时,供电设备会主动断开供电,并重复检测过程。例如设备供电网线意外断开或者遇到受电设备设备短路、功率过载等情况。
五、PoE的应用范围
PoE的应用范围主要可以从低功率和高功率两个方面来看。
1、低功率应用范围
无线AP、IP电话、IP网络摄像头等基于IP的终端产品,其功率需求一般不超过12W,这也是目前PoE技术的最主要的应用领域。
通过PoE技术的部署,可以解决:无线AP难以在天花板通风层供电、IP电话因偶发事件断电、IP网络摄像机需要从外部获得电源供应等问题。
2、高功率应用范围
除了传统应用领域,PoE技术在安全防护、建筑控制、零售、娱乐及其他新兴市场也有较大的应用,如PoE烟雾探测器、POS机信息终端、PTZ摄影机,甚至是WiMax基站等。通过支持IEEE802.3af、IEEE 802.3at、IEEE 802.3bt等标准,光终端可支持更大的端口功率,获得更大的应用前景。根据市场研究公司Dell’Oro的预测,无线AP和PoE灯将成为未来十年PoE市场的两大主要增长动力。
PoE技术由于具有易安装、易管理、简便、安全、稳定、可扩展和利旧的特性,在家庭应用、无线建网、安全防护、建筑物管理、零售、娱乐等领域都具有巨大的应用前景,并推动了相关领域的智能化发展:
1、智能家居
近几年,随着智能家居的出现,PoE技术在家居方面的应用步入新阶段,通过PoE技术将各类家用终端设备互连,从而实现统一便捷管理。
2、智能办公楼
PoE技术在商业方面的应用,主要分布在办公区以及零售和医疗卫生这三个领域。近年来,PoE商用方面最热门的应用是PoE智能办公楼。特别是IEEE802.3bt标准发布之后,越来越多的高功耗终端设备开始应用到商业领域,比如办公楼中常见的数字标牌展示器、销售系统、液晶屏电视以及电脑显示器等,通过PoE技术,终端设备可以相互连接,构建成统一的PoE智能办公系统。
3、工业自动化
在工业领域,尤其是生产制造业,工业自动化已经成为不可逆转的行业趋势。在这一趋势的推动下,PoE技术在工业领域的应用也越来越广泛。它可以帮助制造商大幅度降低运营和管理成本。比如,传感器和IP摄像头等PD设备可以更便捷地查看各生产车间的情况,及时监控车间设备运转情况和员工工作情况。
随着PoE技术的不断成熟和完善,基于PoE技术的应用也层出不穷,尤其是PoE增强技术的进一步推进,将会推动安防等更多领域的变革。
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