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PoE供電的三種國際標(biāo)準(zhǔn)

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時(shí)間：2021-09-23

在選購PoE設(shè)備時(shí)，為什么要關(guān)注PoE標(biāo)準(zhǔn)呢？這里面學(xué)問大了！不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)不同的功率、電壓、電流等，如果PoE設(shè)備不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，功率達(dá)不到要求，就無法正常給PD設(shè)備供電。而談到PoE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就不得不先了解PoE系統(tǒng)構(gòu)成及供電原理。
 
PoE系統(tǒng)的構(gòu)成
 
PoE 全稱為 Power Over Ethernet。PoE 又被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(PoL, Power over LAN )或有源以太網(wǎng)( Active Ethernet)，有時(shí)也被簡稱為以太網(wǎng)供電或遠(yuǎn)程供電。
 
一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備（PSE,Power Sourcing Equipment）和受電端設(shè)備(PD,Power Device）兩部分。POE交換機(jī)就是PSE設(shè)備，無線AP或監(jiān)控?cái)z像機(jī)就是PD設(shè)備。兩者基于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類型、功耗級(jí)別等方面的信息聯(lián)系，并以此為根據(jù)，PSE通過以太網(wǎng)向PD供電。
 
PoE供電的三種國際標(biāo)準(zhǔn)
 
PoE供電過程
 
PoE國際標(biāo)準(zhǔn)主要有三種：IEEE 802.3 af，IEEE 802.3 at， IEEE 802.3 bt標(biāo)準(zhǔn)。下面以IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)為例，介紹PoE的供電過程。
 
PoE供電的三種國際標(biāo)準(zhǔn)
 
PoE供電原理及過程
 
1、PD檢測(cè)：PSE在為受電設(shè)備供電前，先輸出一個(gè)低電壓檢測(cè)受電設(shè)備（PD）是否符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)。
 
2、功率分級(jí)：當(dāng)檢測(cè)到受電端設(shè)備PD之后，POE設(shè)備會(huì)為PD設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，并且評(píng)估此PD設(shè)備所需的功率損耗。
 
3、開始供電：經(jīng)過確認(rèn)分級(jí)后，PSE會(huì)向受電設(shè)備輸出48V的直流電，并確認(rèn)受電設(shè)備不超過15.4W的功率要求。
 
4、實(shí)時(shí)監(jiān)控：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、斷開供電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開時(shí)，PSE就會(huì)快速（一般在300～400ms之內(nèi)）停止為PD設(shè)備供電，并重復(fù)檢測(cè)過程，以檢測(cè)線纜的終端是否連接PD設(shè)備。
 
PoE的三種國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
 
PoE國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過演變，目前主要有以下三種：IEEE 802.3 af, IEEE 802.3 at, IEEE 802.3 bt標(biāo)準(zhǔn)。每種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)受電端的功率要求、供電端的功率、供電端電壓范圍、受電端電壓范圍等參數(shù)的要求都不同。具體規(guī)范參見表一（部分）。
 
PoE供電的三種國際標(biāo)準(zhǔn)
 
表一：IEEE 802.3 af/at/bt 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)參數(shù)對(duì)比
 
1、EEE802.3af 標(biāo)準(zhǔn)（PoE ）
 
IEEE 802.3af 標(biāo)準(zhǔn)于2003年發(fā)布。如表一所示，IEEE 802.3af （PoE ）標(biāo)準(zhǔn)的直流電壓在44～57V之間，典型值為48V。典型的輸出功率為15.40W。EEE802.3af 標(biāo)準(zhǔn)的PSE最高可為PD設(shè)備提供12.95W的電功率請(qǐng)求。
 
2、IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)（PoE+）
 
由于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)使受電設(shè)備(PD)的PoE功耗被限制為12.95W，這就限制了以太網(wǎng)供電的應(yīng)用范圍。為了克服PoE對(duì)功率預(yù)算的限制，IEEE 802.3at（也稱為PoE+）標(biāo)準(zhǔn)于2009年推出，規(guī)定電源功率為30W。與802.3af相比，IEEE 802.3at可輸出2倍以上的電力，受電設(shè)備PD可以最大到25.50W，PSE將為其提供30W以上的電源。
 
3、IEEE802.3bt（PoE++）
 
雖然802.3at的功率有所提高，但由于IEEE802.3af/at 標(biāo)準(zhǔn)使受電設(shè)備(PD)的PoE功耗被限制為25.5W，只適用于普通攝像機(jī)、IP視頻電話等設(shè)備，對(duì)于更大功率的設(shè)備，如高速球、云桌面一體機(jī)、收銀機(jī) (POS) 終端、LED燈等來說，功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
 
為滿足PD設(shè)備對(duì)更大功率的需求，全新的 IEEE 802.3bt（也稱為PoE++或4PPoE）于2018年發(fā)布，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)先前的 PoE 和 PoE+ 規(guī)范做了修訂，可將功率水平擴(kuò)展到90W。并且，802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一個(gè)較低功率802.3at或802.3af的PD設(shè)備可連接至一個(gè)較高功率802.3bt的PSE，并可通過4對(duì)以上CAT5E線纜最高提供90W功率輸出。
 
IEEE802.3bt對(duì)PoE技術(shù)意味著什么？
 
由于突破了功率限制，bt PoE大大拓展了PoE技術(shù)的應(yīng)用場景。bt PoE技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的WLAN、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、IP電話等應(yīng)用場景延伸到智慧建筑、智慧零售、IoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）、天網(wǎng)工程等多種場景，體現(xiàn)出成本低、施工方便、供電穩(wěn)定、運(yùn)維效率高等特點(diǎn)。其中，bt PoE在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用更加值得期待。
 
智能建筑中大量的信息系統(tǒng)和大功耗IP設(shè)備，如LED照明、無線AP、路由器、PC機(jī)、安防系統(tǒng)（門禁、IP攝像機(jī)、PTZ攝像機(jī)）、傳感器等，都可采用PoE供電。除了可為大功率 PoE 設(shè)備提供更大功率，bt PoE的低待機(jī)功耗特點(diǎn)，還有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗、設(shè)備快速啟動(dòng)，滿足應(yīng)急照明等應(yīng)用場景的需求。PoE技術(shù)使整個(gè)建筑系統(tǒng)更加智能、高效、靈活和易于管理。
 
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