PoE交換機三種標準
在選購PoE設(shè)備時,為什么要關(guān)注PoE標準呢?不同標準對應(yīng)不同的功率、電壓、電流等,如果PoE設(shè)備不符合相應(yīng)標準,功率達不到要求,就無法正常給PD設(shè)備供電。而談到PoE技術(shù)標準,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),有時也被簡稱為以太網(wǎng)供電或遠程供電。
一個完整的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交換機就是PSE設(shè)備,無線AP或監(jiān)控攝像機就是PD設(shè)備。兩者基于IEEE802.3af標準建立有關(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系統(tǒng)組成
PoE供電過程
PoE國際標準主要有三種:IEEE 802.3 af,IEEE 802.3 at,IEEE 802.3 bt標準。下面以IEEE802.3af標準為例,介紹PoE的供電過程。
PoE供電原理及過程
1、PD檢測:PSE在為受電設(shè)備供電前,先輸出一個低電壓檢測受電設(shè)備(PD)是否符合IEEE802.3af標準。
2、功率分級:當檢測到受電端設(shè)備PD之后,POE設(shè)備會為PD設(shè)備進行分級,并且評估此PD設(shè)備所需的功率損耗。
3、開始供電:經(jīng)過確認分級后,PSE會向受電設(shè)備輸出48V的直流電,并確認受電設(shè)備不超過15.4W的功率要求。
4、實時監(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,PSE就會快速(一般在300~400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測過程,以檢測線纜的終端是否連接PD設(shè)備。
PoE的三種國際技術(shù)標準
PoE國際技術(shù)標準經(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標準。每種標準規(guī)范對受電端的功率要求、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)。
表一:IEEE 802.3 af/at/bt標準基礎(chǔ)參數(shù)對比
1、EEE802.3af標準(PoE)
IEEE 802.3af標準于2003年發(fā)布。如表一所示,IEEE 802.3af(PoE)標準的直流電壓在44~57V之間,典型值為48V。典型的輸出功率為15.40W。EEE802.3af標準的PSE最高可為PD設(shè)備提供12.95W的電功率請求。
2、IEEE802.3at標準(PoE+)
由于IEEE 802.3af標準使受電設(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對功率預(yù)算的限制,IEEE 802.3at(也稱為PoE+)標準于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標準使受電設(shè)備(PD)的PoE功耗被限制為25.5W,只適用于普通攝像機、IP視頻電話等設(shè)備,對于更大功率的設(shè)備,如高速球、云桌面一體機、收銀機(POS)終端、LED燈等來說,功率遠遠不夠。
為滿足PD設(shè)備對更大功率的需求,全新的IEEE 802.3bt(也稱為PoE++或4PPoE)于2018年發(fā)布,新標準對先前的PoE和PoE+規(guī)范做了修訂,可將功率水平擴展到90W。并且,802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一個較低功率802.3at或802.3af的PD設(shè)備可連接至一個較高功率802.3bt的PSE,并可通過4對以上CAT5E線纜最高提供90W功率輸出。
不同PoE標準可支持的智能終端設(shè)備
IEEE802.3bt對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、運維效率高等特點。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、安防系統(tǒng)(門禁、IP攝像機、PTZ攝像機)、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的低待機功耗特點,還有助于實現(xiàn)節(jié)約能耗、設(shè)備快速啟動,滿足應(yīng)急照明等應(yīng)用場景的需求。PoE技術(shù)使整個建筑系統(tǒng)更加智能、高效、靈活和易于管理。
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