
随着PoE技术的普及,IEEE 802.3af/at标准被普遍采用,成为智能建筑领域联网供电的理想选择。尽管PoE技术已经取得了显著的进步,但对技术的怀疑至今仍然存在。让我们来看看其中最常见的几个。
PoE技术
一、PoE不可靠?
相反,PoE技术是完全可靠的。依靠众所周知的以太网技术,IT团队可以很容易地在其现有网络中更新PoE技术。你唯一需要做的就是像往常一样布线,PoE设备将负责电力输送。第二,通过电源可管理性和电池备份,PoE可以防止断电。
PoE的主要特点之一就是灵活性。PoE可以在任何需要的地方使用,因为这种技术不需要插座连接,特别适用于无线AP和IP摄像机。
二、PoE不具有成本效益?
有很多变数可能会影响这个问题的答案。但实际上实施PoE很可能会使整个项目的成本降低。
首先,使用PoE不需要单独的供电线路。也就是说,安装人工成本将大大降低,因为不需要雇用有执照的电工来进行安装。
第二,PoE系统便于维护。用户可以使其在夜间自动关闭,并远程重置,从服务器、打印机、集线器和交换机等网络设备收集相关信息,通过简单网络管理协议(SNMP)进行有效管理。
第三,PoE实现了网络改进,进一步降低了成本。有了PoE,你可以将网络设备如IP摄像机或传感器安装在远离电网的地方,而不需要更多的交流电源线。
最后,PoE系统可以连接到一个不间断电源(UPS)。这一事实意味着,即使常规电力服务中断,也能保证关键任务系统获得持续的电力供应。
三、PoE功率有限?
随着基于PoE供电的物联网网络的广泛扩展,越来越多的耗电设备诞生了。不幸的是,PoE标准如IEEE 802.3at,只适用于通过以太网提供最高30W功率的低功率设备。而有些大功率设备需要由60/90W的功率驱动。可喜的是,最新标准IEEE 802.3bt 允许最大90W的功率输出。
另外,半导体行业正在积极推动降低单个晶体管的功耗,这使得集成设备制造商(IDM)可以用更少的功率完成更多的工作。因此,该行业有更多的功率预算可用于PD,以及只需要更少的功率来做更多的工作的PD。
在考虑使用离线电源及其所有附带的成本之前,工程师们现在有更大的电源预算可以使用。考虑到这些事实,可以准确地说,PoE可以满足更多的应用要求。
四、PoE不适合建筑领域安装部署?
相反,它正在改造智能建筑。曾经有一段时间,PoE主要用于VoIP电话和IP摄像机。然而,PoE技术已经发展到现在用于启用众多设备,包括以人为本的照明、传感器、资产跟踪、访问控制等等。
作为PoE技术领先企业,优特普公司研发了丰富的PoE交换机、PoE供电器、PoE分离器等产品,并于近期最新推出了PoE数字网电扩展坞(UPD3303-PDD-PQ65), 它结合了PoE功能(支持90W PoE++输入),兼容USB Type-C和Type-A笔记本电脑及移动设备,让PoE能应用于更多终端设备。
五、PoE不适合物联网应用?
随着物联网(IoT)规模的扩大,PoE应用不断增加。物联网终端设备数量也逐年增加。其中,许多智能传感器只使用少量的电力,但必须与互联网连接。今天虽然很多情况下是通过无线协议提供IP地址,但也必须使用本地网关进行连接,该网关很可能是使用有线以太网连接互联网。给这些本地网关增加PoE是一个低成本的选择。无线AP需要电源,通常由主电池(需要更换)或离线电源(需要AC-DC转换器)提供。使用PoE可以消除对原电池、离线电源和无线连接的依赖。物联网安全始终是一个问题,这与无线连接密切相关。有线以太网连接将大大减少这些担忧,因为它需要对终端进行物理访问。
最后,PoE是可靠和稳定的,不存在射频干扰或需要重新发送数据包等问题。
六、PoE功耗很大?
例如,IEEE 802.3bt标准要求如下:
90W的功率必须通过电缆内的所有四个双绞线来传输。
最大的电缆长度为100米。
在只使用两个双绞线的情况下,最大的直流回路电阻不应超过12.5欧姆。
要使用Cat5或更高规格的电缆。
只要满足这些规格,功耗将不是一个问题。
七、新的PoE标准需要更换新的硬件?
IEEE 802.3bt向后兼容IEEE 802.3af(12.95W)和IEEE 802.3at(25.5W),并允许支持PoE标准的设备在同一网络中共存。因此,现有网络上的PSE和PD设备不需要更新。
结论
作为一种安全可靠的电源,以太网供电技术与物联网设备的发展同步进行。有了最新的IEEE 802.3bt标准,就有了更高的功率、更有效的传输和向后的兼容性。
采用的是IEEE 802.3af协议和IEEE 802.3at协议。
1、IEEE 802.3af
IEEE 802.3af(15.4W)成为了首个PoE供电标准,规定了以太网供电标准,是现在PoE应用的主流实现标准。
IEEE在1999年开始制定该标准,最早参与的厂商有3Com,Intel, PowerDsine,Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。
直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。
一个典型的以太网供电系统。在配线柜里保留以太网交换机设备,用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个UPS。
2、IEEE 802.3at
IEEE802.3at(25.5W)应大功率终端的需求而诞生,在兼容802.3af的基础上,提供更大的供电需求,满足新的需求。
为了遵循IEEE 802.3af 规范,受电设备(PD)上的PoE 功耗被限制为12.95W,这对于传统的IP 电话以及网络摄像头而言足以满足需求,但随着双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统等高功率应用的出现,13W 的供电功率显然不能满足需求,这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE 对功率预算的限制,并将其推向新的应用,IEEE 成立了一个新的任务组,旨在探求提高该国际电源标准的功率限值的方法。
IEEE802.3 工作组为了在技术及经济上对IEEE802.3at 实现的可能性进行评估,于2004 年11 月创立了PoEPlus 的研究小组。
之后又于2005 年7 月批准了建立IEEE 802.3at 调查委员会的计划。新标准称为 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at,它将功率要求高于12.95W 的设备定义为Class 4(该级别在IEEE 802.3af 中有描述,但留作将来使用),可将功率水平扩展到25W 或更高。
扩展资料:
以太网供电系统主要是由PTL、PSE和PD组成。其系统的基本情况和性能应包括系统的组成与结构布局和工作模式,系统中PTL输电性能、PSE的负载能力和接受供电的PD个数及可达到的供电系统总体性能参数等。
按供电系统的总体性能要求,标准对于其供电系统中的组元即PTL和PSE与受电设备的性能都作了规范,反过来只有供电系统中的这些组元的性能满足标准的要求,其组成的供电系统的性能指标才能达到IEEE 802.3af 标准规范的总体性能要求。
IEEE于1999年开始实施标准化。早期倡导者包括3Com、英特尔、PowerDsine、北电、敏迪和国家半导体。这些公司认识到,人们需要通过以太网线缆供电,市场上存在大量的专有应用方案,但缺乏标准阻碍了市场发展。
许多公司的专家参与了IEEE标准化过程,这也使得这一规范从中受益,因为它从许多不同角度考察了问题。此外,草拟规范被发给各个IEEE成员,由IEEE成员投票审批,在此期间,IEEE成员可以提出和协商解决任何异议。
IEEE802.3af标准化过程现已结束。IEEE标准理事会已经于2003年6月12日正式批准这一标准。
市场上出现了许多产品,这些产品在标准正式出现之前即声称符合标准。由于在2003年6月前的几个月中规范草稿一直都在变化,而且在标准批准时还进行了某些最终改动,因此市场上的某些产品实际上可能并不符合最终标准,在面对这些产品时要谨慎。一般来说,最近合理设计的产品会合理地符合最终标准。
以太网供电的主要设备是PSE,它负责检测、分级和控制电源,以符合网络中802.3af PD的电源要求。在检测时,PSE通过测量两个V-I点和从它们之间的斜率来计算电阻以判断端口的共模终端。只要两个电压的差大于1V且都在2.8V~10V的范围内,PSE就能执行强制电流或强制电压测量,这样就有空间提供给PD的串接二极管。
对于以太网供电来说,检测很关键,因为它能保证48V直流电压仅加在有效的PD上,并永远不会损坏哪些不需要接受802.3af电源的设备。像以太网供电的其它部分一样,以太网线的共模抑制对检测而言并没有什么好处,PSE必须通过累积多个交流周期来抑制50/60Hz信号,检测必须在500ms内完成。 在成功完成检测后,PSE对端口提供15.5V-20.5V的电压,并将PD置于分级模式。
PSE在对PD进行分级(测量端口电流)前会给它10ms的时间使它稳定下来。为保持合理的功耗,必须在75ms内完成分级。 如果PSE能提供PD所在级别要求的功率,PSE将对PD提供电源。功率要求见表中“最小PSE功率”一列。
如果PSE能向每一个端口提供16W的功率,则可以选择完全跳过分级。通过分级能更有效地利用电源,降低提供电源的成本,因此大多数PSE都要采用分级。无论是否对PD进行分级,PSE在对PD提供电源前必须在400ms内完成有效检测,否则如果PSE等待时间太长将会损坏插在原本是PD位置上不需要供电的以太网设备。
参考资料:IEEE802.3af百度百科
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