POE供電方案及優(yōu)勢說明

1POE供電方案及優(yōu)勢

①什么是POE?

POE(Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一poe供電些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。

POE的兩種供電方案——POE標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設(shè)備定義了兩種方法：

一種稱作“中間跨接法”(Mid-Span),使用以太網(wǎng)電纜中沒有被使用的空閑線對(duì)來傳輸直流電(即1236線序走數(shù)據(jù)，4578線序走電力),相應(yīng)的EndpointPSE支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。

另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時(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(即1236線序同時(shí)走數(shù)據(jù)和電力)。

②POE供電的工作過程

當(dāng)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中布置PSE供電端設(shè)備時(shí),POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示。

1.檢測：一開始,PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個(gè)支持IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備。

2.PD端設(shè)備分類：當(dāng)檢測到受電端設(shè)備PD之后,PSE設(shè)備可能會(huì)為PD設(shè)備進(jìn)行分類,并且評(píng)估此PD設(shè)備所需的功率損耗。

3.開始供電：在一個(gè)可配置時(shí)間(一般小于15μs)的啟動(dòng)期內(nèi),PSE設(shè)備開始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源。

4.供電：為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設(shè)備不越過15.4W的功率消耗。

5.斷電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開時(shí),PSE就會(huì)快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設(shè)備。

③使用以太網(wǎng)供電的優(yōu)勢

1.POE只需要安裝和支持一條電纜，簡單而且節(jié)省空間，并且設(shè)備可隨意移動(dòng)。(簡單，方便)

2.節(jié)約成本。許多帶電設(shè)備，例如視頻監(jiān)視攝像機(jī)等，都需要安裝在難以部署AC電源的地方，POE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費(fèi)的時(shí)間，節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間。

3.像數(shù)據(jù)傳輸一樣，POE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制該設(shè)備。

4.POE供電端設(shè)備只會(huì)為需要供電的設(shè)備供電，只有連接了需要供電的設(shè)備，以太網(wǎng)電纜才會(huì)有電壓存在，因而消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn)。(安全性)

5.一個(gè)單一的UPS就可以提供相關(guān)所有設(shè)備在斷電時(shí)的供電。(集中供電)

6.用戶可以自動(dòng)、安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和POE設(shè)備，這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。

7.使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便于管理。因?yàn)楫?dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連后，才能夠遠(yuǎn)程控制、重配或重設(shè)。

8.在無線局域網(wǎng)中，POE可以簡化射頻測試任務(wù)，接入點(diǎn)能夠被輕松地移動(dòng)和接入。

9.減少電力線的物料成本和人工布線成本。

10.減少后期的維護(hù)和維修成本。

2POE不能供電時(shí)，如何排查

1、首先確定受電設(shè)備是否支持POE供電

不是所有的設(shè)備都支持POE供電。

2、檢查受電設(shè)備的功率是否超出了POE交換機(jī)端口供電的最大功率

POE交換機(jī)的端口供電功率有兩種，一種是15.4W，一種是30W。如果用的是15.4W的POE交換機(jī)，受電設(shè)備的功率卻大于15.4W，就會(huì)出現(xiàn)供電不穩(wěn)，或者供不了電的。

3、檢測POE交換機(jī)在滿負(fù)載的工作狀態(tài)下，供電功率是否超出了供電總功率。

POE交換機(jī)除了單個(gè)的端口供電功率，還有個(gè)總供電功率。市面上有的8口POE交換機(jī)總供電功率是90W，單個(gè)端口供電功率是15.4W。如果每個(gè)端口的供電功率都使用到頂峰，8個(gè)端口就是8×15.4=123.2W。這樣就超出了本臺(tái)交換機(jī)的總功率，供電自然就會(huì)出現(xiàn)問題。所以使用POE交換機(jī)要有個(gè)妥善的搭配，功率大的受電設(shè)備和功率小的搭配起來使用。

3POE供電距離到底怎么算

1、有很多人購買PoE產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)問能傳電多遠(yuǎn)?

今天為您解答下這個(gè)問題，并且只針對(duì)符合IEEE802.3af/at 標(biāo)準(zhǔn)PoE設(shè)備,非標(biāo)的這里不做回復(fù)。

因?yàn)镮EEE組織的存在，大部分的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都會(huì)符合IEEE的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論一：PoE供電距離與網(wǎng)線是息息相關(guān)的，網(wǎng)線的阻抗越低傳輸距離越遠(yuǎn)，一切拋開網(wǎng)線談PoE供電距離都是耍流氓!要想供電足夠遠(yuǎn)，網(wǎng)線首先要買正品。

2、IEEE 802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PoE供電電壓要求

PoE輸出電壓范圍44-57V，PD受電電壓范圍36-57V，802.3af/at標(biāo)準(zhǔn);

結(jié)論二：PoE供電距離要求遠(yuǎn)，輸出的電壓就必須高。

總結(jié)：要想PoE供電距離夠遠(yuǎn)，網(wǎng)線必須符合標(biāo)準(zhǔn)，PoE供電產(chǎn)品的輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)(44-57V)盡量高。

例如：PoE產(chǎn)品采用輸出電壓是55V, 在符合標(biāo)準(zhǔn)的Cat5e 200米網(wǎng)線等效阻抗為25歐姆，AF標(biāo)準(zhǔn)電流是300mA，U=0.3*25=7.5V， 55V(PoE輸出)-7.5V(衰減電壓)=47.5V(200米網(wǎng)線負(fù)載端電壓)，根據(jù)P=UI, 最終得出200米網(wǎng)線負(fù)載端功率P=負(fù)載端電壓U*AF標(biāo)準(zhǔn)電流I=47V*0.3A= 14.1W，足夠槍機(jī)或無線AP工作了。

當(dāng)然一個(gè)健壯的網(wǎng)絡(luò)不單單只看足夠長的PoE供電距離，網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量要有保障。根據(jù)IEEE規(guī)定網(wǎng)線傳輸超過100米，就不保證傳輸質(zhì)量，但是在有的情況下(成本壓力下)，例如安裝攝像頭時(shí)候，我們會(huì)超過了十幾米，這里教您一個(gè)小竅門：對(duì)超過不是太多的情況下，將攝像頭的連接速率手動(dòng)設(shè)置成10M，對(duì)于1個(gè)200萬像素的槍機(jī)，10M速率足夠了，非常大的幾率解決問題。

4POE交換機(jī)功率

PoE交換機(jī)的總功率是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，直接關(guān)系到可以帶多少攝像頭。以電源功率是400W的、24端口的PoE交換機(jī)來說，除去損耗后PoE交換機(jī)總功率大概為370W。

在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下，它能夠供滿24個(gè)端口(370/15.4=24)，即可以同時(shí)給24個(gè)攝像頭供電，也就是滿載供電。但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計(jì)算，同時(shí)最多就只能給12個(gè)端口供電了(370/30=12)。

實(shí)際使用中，很多普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭的最大功耗較低，基本不超過15W，如果這時(shí)每個(gè)PoE端口按照最大功率(比如30W)去預(yù)留供電功率的話，就會(huì)出現(xiàn)有的端口PoE功率用不完，而有的端口卻分不到功率的情況。比如，有些PoE交換機(jī)均支持動(dòng)態(tài)功率分配，可以避免這種情況。在選購PoE交換機(jī)時(shí)，要看交換機(jī)是否支持動(dòng)態(tài)功率分配，這樣每個(gè)端口只分配實(shí)際使用的功率，這樣就能更高效地利用PoE交換機(jī)的供電功率。

5PoE供電線纜選擇

POE供電的安全傳輸距離100米，建議使用超五類全銅網(wǎng)線以上線纜。

POE供電網(wǎng)線要求這個(gè)問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個(gè)問題，在很多發(fā)達(dá)國家不是問題。POE IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W， 傳輸100米后的PD設(shè)備接受功率必須不小于12.95W，按照802.3af典型電流值為350ma計(jì)算，100米網(wǎng)線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。

而標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線是天然就滿足這個(gè)要求的，IEEE 802.3af poe供電標(biāo)準(zhǔn)本身就是以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線測定的。而只所以會(huì)產(chǎn)生POE供電網(wǎng)線要求這個(gè)問題，是因?yàn)槭忻嫔系暮芏嗑W(wǎng)線都是非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，不是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的要求來生產(chǎn)的。市面的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線材質(zhì)主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等，這些網(wǎng)線的阻值大，都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質(zhì)的網(wǎng)線，即標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線。

6如何選擇POE交換機(jī)

1)需要給多大功耗的設(shè)備供電：

PoE交換機(jī)采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，輸出功率也會(huì)不同，比如：IEEE802.3af最大不超過15.4W，由于傳輸線材的損耗，能給最大功耗不超過12.95W的設(shè)備供電。遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)，能給最大功耗不超過25W的設(shè)備供電。

2)最多能給多少個(gè)設(shè)備供電：

PoE交換機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下，如果一臺(tái)24口PoE交換機(jī)的PoE供電總功率達(dá)到了370W，那么就能夠供滿24個(gè)端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計(jì)算，同時(shí)最多就只能給12個(gè)端口供電了(370/30=12)。

3)需要接口數(shù)：

是否帶光纖口、帶不帶網(wǎng)管、速率選擇(10/100/1000M)。

POE交換機(jī)可以二級(jí)交換嗎?

PoE只是解決供電問題，不會(huì)影響信號(hào)的(一般供電是用的4、5、7、8四根線，而信號(hào)是1、2、3、6四根線)，如果要使用多層交換機(jī)，只需要讓離攝像機(jī)最近的交換機(jī)給攝像機(jī)供電就好了，后面的交換機(jī)則無需跟PoE有任何關(guān)系。

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審核編輯：湯梓紅