POE以太網供電技術及其應用

【摘要】本文介紹了POE的相關標準與工作原理，特別是介紹了POE的兩種供電方法，并以一個綜合而又簡單的應用說明了其在現有系統中的優勢，最后簡單敘述了POE的應用前景。

【關鍵詞】POE；供電；前景

一、POE簡介

POE （Power Over Ethernet）中文名為有源以太網，指的是在現有的以太網布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網接入點AP、網絡攝像機等）傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。在通用性方面，目前的POE供電也有了統一的標準，只要遵循已經發布的802.3af標準，就可以解決不同廠家設備之間的適配性的問題。POE技術能在確保現有結構化布線安全的同時，也保證了現有網絡的正常運作，最大限度地降低成本。傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。這也是POE技術的最大特點。

二、POE的相關標準

早期的POE應用沒有標準，一般采用空閑供電的方式。

2003年6月，IEEE批準了802.3af標準，明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN接入點等設備的供電方式進行了規定。IEEE 802.3af成為了首個POE供電標準，規定了以太網供電標準，是現在POE應用的主流實現標準。

三、POE的工作原理

（一）系統組成

一個完整的POE系統包括供電端設備（PSE， Power Sourcing Equipment）和受電端設備（PD， Powered Device）兩部分。PSE設備是為以太網客戶端設備供電的設備，同時也是整個POE以太網供電過程的管理者。

PD設備是接受供電的PSE負載，即POE系統的客戶端設備，如IP電話、網絡安全攝像機、AP及掌上電腦或移動電話充電器等許多其他以太網設備，PD設備通過網絡雙絞線連接至PSE設備上具備POE供電能力的以太網接口。

（二）POE的供電原理與工作過程

1.中間跨接法

中間跨接法英文簡稱Mid-Span，也叫空閑腳供電。

使用以太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電，應用于普通交換機與網絡終端設備之間，可以通過網線給網絡終端設備供電。早期多使用一個專門的電源管理設備，稱作為中跨供電設備（Mid-Span PSE），通常和交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔，一個用短線連接至交換機，另一個連接遠端設備。

2.末端跨接法

末端跨接法英文簡稱End-Span，也叫數據腳供電。它是在傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電，其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率。相應的末端供電設備有支持POE功能的以太網交換機、路由器、集線器或其他網絡交換設備。PSE可通過數據對給PD供電。由于DC和數據頻率互不干擾，所以可以在同一對線同時傳輸電流和數據。其實，對電纜來說可以看作一種“復用”?？梢园?、2鏈接形成正或負極，把3、6鏈接形成負或正極。

3.工作過程

POE的工作過程一般可分為三大部分：

第一，根據PD即受電設備的阻容檢測判斷，PSE檢測PD是否存在。第二，確定PD設備所需要的功率及損耗，確定PD功耗。然后PSE給PD供電。供電后并進行實時監控。第三，然后再進行電源的管理，重復檢測過程判斷PD是否斷開。

四、POE技術的應用

（一）一個案例

某廠區監控系統圖。配置了完善的數字化視頻監控系統，全部采用網絡攝像機和POE以太網供電方式，實現了集中供電，共設計有12個攝像機，覆蓋了廠區邊界、大門、建筑物出入口等重點區域，監控中心位于南門房。如圖1所示：

（二）POE技術的應用優勢

1.降低成本：無需再進行繁瑣的電源布線，不僅能省去設備供電建設和維護費用，同時也節省了布置安裝供電系統所需的時間；2.部署靈活：設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，AP等終端設備可以靈活地安裝在遠端的任意位置；3.安全可靠：可進行電源集中供電，備份方便。同時，可將供電設備接入UPS，一旦主要電源輸入中斷，也能保證系統正常運行；

（三）POE技術的應用前景

雖然3G/4G無線網絡的覆蓋已經到了上億的用戶數，但是由于其先天缺陷，帶寬并不能滿足日益增長的用戶需求。因此WLAN技術成為了無線網絡的一個重要的補充。

參考文獻

[1] 張曉東.POE供電技術在電視監控系統中的應用[J].信息系統工程，2012（08）：38～39.

[2] 邱旭華.PoE供電網絡超高頻讀卡器設計[J].微型機與應用，2013，32（01）：67～70.

作者簡介：吳迪（1982.01—），男，重慶人，碩士，副教授，研究方向：計算機網絡。