PoE交换机三种标准

 

在选购PoE设备时，为什么要关注PoE标准呢？不同标准对应不同的功率、电压、电流等，如果PoE设备不符合相应标准，功率达不到要求，就无法正常给PD设备供电。而谈到PoE技术标准，就不得不先了解PoE系统构成及供电原理。
PoE系统的构成
PoE全称为Power Over Ethernet。PoE又被称为基于局域网的供电系统(PoL,Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电或远程供电。
一个完整的PoE系统包括供电端设备（PSE,Power Sourcing Equipment）和受电端设备(PD,Power Device）两部分。PoE交换机就是PSE设备，无线AP或监控摄像机就是PD设备。两者基于IEEE802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据，PSE通过以太网向PD供电。

                                                                                                         PoE系统组成
PoE供电过程
PoE国际标准主要有三种：IEEE 802.3 af，IEEE 802.3 at，IEEE 802.3 bt标准。下面以IEEE802.3af标准为例，介绍PoE的供电过程。
PoE供电原理及过程
1、PD检测：PSE在为受电设备供电前，先输出一个低电压检测受电设备（PD）是否符合IEEE802.3af标准。
2、功率分级：当检测到受电端设备PD之后，POE设备会为PD设备进行分级，并且评估此PD设备所需的功率损耗。
3、开始供电：经过确认分级后，PSE会向受电设备输出48V的直流电，并确认受电设备不超过15.4W的功率要求。
4、实时监控：为PD设备提供稳定可靠48V的直流电，满足PD设备不越过15.4W的功率消耗。
5、断开供电：若PD设备从网络上断开时，PSE就会快速（一般在300～400ms之内）停止为PD设备供电，并重复检测过程，以检测线缆的终端是否连接PD设备。
PoE的三种国际技术标准
PoE国际技术标准经过演变，目前主要有以下三种：IEEE 802.3 af,IEEE 802.3 at,IEEE 802.3 bt标准。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。具体规范参见表一（部分）。

                                                                               表一：IEEE 802.3 af/at/bt标准基础参数对比
1、EEE802.3af标准（PoE）
IEEE 802.3af标准于2003年发布。如表一所示，IEEE 802.3af（PoE）标准的直流电压在44～57V之间，典型值为48V。典型的输出功率为15.40W。EEE802.3af标准的PSE最高可为PD设备提供12.95W的电功率请求。
2、IEEE802.3at标准（PoE+）
由于IEEE 802.3af标准使受电设备(PD)的PoE功耗被限制为12.95W，这就限制了以太网供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制，IEEE 802.3at（也称为PoE+）标准于2009年推出，规定电源功率为30W。与802.3af相比，IEEE 802.3at可输出2倍以上的电力，受电设备PD可以最大到25.50W，PSE将为其提供30W以上的电源。
3、IEEE802.3bt（PoE++）
虽然802.3at的功率有所提高，但由于IEEE802.3af/at标准使受电设备(PD)的PoE功耗被限制为25.5W，只适用于普通摄像机、IP视频电话等设备，对于更大功率的设备，如高速球、云桌面一体机、收银机(POS)终端、LED灯等来说，功率远远不够。
为满足PD设备对更大功率的需求，全新的IEEE 802.3bt（也称为PoE++或4PPoE）于2018年发布，新标准对先前的PoE和PoE+规范做了修订，可将功率水平扩展到90W。并且，802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一个较低功率802.3at或802.3af的PD设备可连接至一个较高功率802.3bt的PSE，并可通过4对以上CAT5E线缆最高提供90W功率输出。

                                                                                           不同PoE标准可支持的智能终端设备
IEEE802.3bt对PoE技术意味着什么？
由于突破了功率限制，bt PoE大大拓展了PoE技术的应用场景。bt PoE技术已经从传统的WLAN、网络监控、IP电话等应用场景延伸到智慧建筑、智慧零售、IoT（工业物联网）、天网工程等多种场景，体现出成本低、施工方便、供电稳定、运维效率高等特点。其中，bt PoE在智能建筑领域的应用更加值得期待。

智能建筑中大量的信息系统和大功耗IP设备，如LED照明、无线AP、路由器、PC机、安防系统（门禁、IP摄像机、PTZ摄像机）、传感器等，都可采用PoE供电。除了可为大功率PoE设备提供更大功率，bt PoE的低待机功耗特点，还有助于实现节约能耗、设备快速启动，满足应急照明等应用场景的需求。PoE技术使整个建筑系统更加智能、高效、灵活和易于管理。