【摘要】本文介紹了POE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與工作原理，特別是介紹了POE的兩種供電方法，并以一個(gè)綜合而又簡(jiǎn)單的應(yīng)用說(shuō)明了其在現(xiàn)有系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)，最后簡(jiǎn)單敘述了POE的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】POE；供電；前景

一、POE簡(jiǎn)介

POE （Power Over Ethernet）中文名為有源以太網(wǎng)，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無(wú)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)。在通用性方面，目前的POE供電也有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只要遵循已經(jīng)發(fā)布的802.3af標(biāo)準(zhǔn)，就可以解決不同廠家設(shè)備之間的適配性的問(wèn)題。POE技術(shù)能在確保現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)，也保證了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本。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)。這也是POE技術(shù)的最大特點(diǎn)。

二、POE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

早期的POE應(yīng)用沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，一般采用空閑供電的方式。

2003年6月，IEEE批準(zhǔn)了802.3af標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無(wú)線LAN接入點(diǎn)等設(shè)備的供電方式進(jìn)行了規(guī)定。IEEE 802.3af成為了首個(gè)POE供電標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)在POE應(yīng)用的主流實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

三、POE的工作原理

（一）系統(tǒng)組成

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， Powered Device）兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備，同時(shí)也是整個(gè)POE以太網(wǎng)供電過(guò)程的管理者。

PD設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載，即POE系統(tǒng)的客戶端設(shè)備，如IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機(jī)、AP及掌上電腦或移動(dòng)電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備，PD設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)雙絞線連接至PSE設(shè)備上具備POE供電能力的以太網(wǎng)接口。

（二）POE的供電原理與工作過(guò)程

1.中間跨接法

中間跨接法英文簡(jiǎn)稱Mid-Span，也叫空閑腳供電。

使用以太網(wǎng)電纜中沒(méi)有被使用的空閑線對(duì)來(lái)傳輸直流電，應(yīng)用于普通交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備之間，可以通過(guò)網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備供電。早期多使用一個(gè)專門的電源管理設(shè)備，稱作為中跨供電設(shè)備（Mid-Span PSE），通常和交換機(jī)放在一起。它對(duì)應(yīng)每個(gè)端口有兩個(gè)RJ45插孔，一個(gè)用短線連接至交換機(jī)，另一個(gè)連接遠(yuǎn)端設(shè)備。

2.末端跨接法

末端跨接法英文簡(jiǎn)稱End-Span，也叫數(shù)據(jù)腳供電。它是在傳輸數(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。相應(yīng)的末端供電設(shè)備有支持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。PSE可通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)給PD供電。由于DC和數(shù)據(jù)頻率互不干擾，所以可以在同一對(duì)線同時(shí)傳輸電流和數(shù)據(jù)。其實(shí)，對(duì)電纜來(lái)說(shuō)可以看作一種“復(fù)用”。可以把1、2鏈接形成正或負(fù)極，把3、6鏈接形成負(fù)或正極。

3.工作過(guò)程

POE的工作過(guò)程一般可分為三大部分：

第一，根據(jù)PD即受電設(shè)備的阻容檢測(cè)判斷，PSE檢測(cè)PD是否存在。第二，確定PD設(shè)備所需要的功率及損耗，確定PD功耗。然后PSE給PD供電。供電后并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。第三，然后再進(jìn)行電源的管理，重復(fù)檢測(cè)過(guò)程判斷PD是否斷開。

四、POE技術(shù)的應(yīng)用

（一）一個(gè)案例

某廠區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)圖。配置了完善的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全部采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和POE以太網(wǎng)供電方式，實(shí)現(xiàn)了集中供電，共設(shè)計(jì)有12個(gè)攝像機(jī)，覆蓋了廠區(qū)邊界、大門、建筑物出入口等重點(diǎn)區(qū)域，監(jiān)控中心位于南門房。如圖1所示：

（二）POE技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.降低成本：無(wú)需再進(jìn)行繁瑣的電源布線，不僅能省去設(shè)備供電建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)省了布置安裝供電系統(tǒng)所需的時(shí)間；2.部署靈活：設(shè)備部署的位置不受限制，也不必再去考慮電源插座是否夠長(zhǎng)，AP等終端設(shè)備可以靈活地安裝在遠(yuǎn)端的任意位置；3.安全可靠：可進(jìn)行電源集中供電，備份方便。同時(shí)，可將供電設(shè)備接入U(xiǎn)PS，一旦主要電源輸入中斷，也能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；

（三）POE技術(shù)的應(yīng)用前景

雖然3G/4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已經(jīng)到了上億的用戶數(shù)，但是由于其先天缺陷，帶寬并不能滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求。因此WLAN技術(shù)成為了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要的補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)

[1] 張曉東.POE供電技術(shù)在電視監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2012（08）：38～39.

[2] 邱旭華.PoE供電網(wǎng)絡(luò)超高頻讀卡器設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2013，32（01）：67～70.

作者簡(jiǎn)介：吳迪（1982.01—），男，重慶人，碩士，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。