一個典型的乙太網供電系統,在配線櫃裡保留乙太網交換機裝置,用一個帶電源供電集線器(Midspan HUB)給區域網的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端,該電源用來驅動電話、無線接入點、相機和其他裝置。為避免斷電,可以選用一個UPS。
可透過網線為無線AP、網路攝像頭、網路電話機、掌上電腦等PoE終端裝置供電,傳送距離可達100m,安裝簡單,即插即用。非常適合無線城市、安防監控等行業使用。
POE的由來什麼是POE
POE的兩種供電方案——POE標準為使用乙太網的傳輸電纜輸送直流電到POE相容的裝置定義了兩種方法:
一種稱作“中間跨接法”(Mid-Span),使用乙太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電(即1236線序走資料,4578線序走電力),相應的EndpointPSE支援POE功能的乙太網交換機、路由器、集線器或其他網路交換裝置。
另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸資料所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電採用與乙太網資料訊號不同的頻率(即1236線序同時走資料和電力)。MidspanPSE是一個專門的電源管理裝置,通常和交換機放在一起。它對應每個埠有兩個RJ45插孔,一個用短線連線至交換機,另一個連線遠端裝置。可以預見,End-Span會迅速得到推廣,這是由於乙太網資料與輸電採用公用線對,因而省去了需要設定獨立輸電的專用線,這對於僅有8芯的電纜和相配套的標準RJ-45插座意義特別重大。
1.檢測:一開始,PSE裝置在埠輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連線為一個支援IEEE802.3af標準的受電端裝置。
2.PD端裝置分類:當檢測到受電端裝置PD之後,PSE裝置可能會為PD裝置進行分類,並且評估此PD裝置所需的功率損耗。
3.開始供電:在一個可配置時間(一般小於15μs)的啟動期內,PSE裝置開始從低電壓向PD裝置供電,直至提供48V的直流電源。
4.供電:為PD裝置提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD裝置不越過15.4W的功率消耗。
5.斷電:若PD裝置從網路上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內)停止為PD裝置供電,並重覆檢測過程以檢測線纜的終端是否連線PD裝置。
使用乙太網供電的優勢
2.節約成本。許多帶電裝置,例如影片監視攝像機等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,POE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間,節省了費用和時間。
3.像資料傳輸一樣,POE可以透過使用簡單網管協議(SNMP)來監督和控制該裝置。
4.POE供電端裝置只會為需要供電的裝置供電,只有連線了需要供電的裝置,乙太網電纜才會有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風險。(安全性)
5.一個單一的UPS就可以提供相關所有裝置在斷電時的供電。(集中供電)
6.使用者可以自動、安全地在網路上混用原有裝置和POE裝置,這些裝置能夠與現有乙太網電纜共存。
7.使網路裝置便於管理。因為當遠端裝置與網路相連後,才能夠遠端控制、重配或重設。
8.在無線區域網中,POE可以簡化射頻測試任務,接入點能夠被輕鬆地移動和接入。
9.減少電力線的物料成本和人工佈線成本。
10.減少後期的維護和維修成本。
POE不能供電時,如何排查?
從表中可以看出:100米cat5e網線的等效阻抗IEEE802.3at須小於12.5歐姆,而IEEE802.3af則需小於20歐姆。
結論一:PoE供電距離與網線是息息相關的,網線的阻抗越低傳輸距離越遠,一切拋開網線談PoE供電距離都是耍流氓!要想供電足夠遠,網線首先要買正品。
總結:要想PoE供電距離夠遠,網線必須符合標準,PoE供電產品的輸出電壓在標準之內(44-57V)儘量高。
例如:巨烽光電PoE產品採用輸出電壓是55V, 在符合標準的Cat5e 200米網線等效阻抗為25歐姆,AF標準電流是300mA,U=0.3*25=7.5V, 55V(PoE輸出)-7.5V(衰減電壓)=47.5V(200米網線負載端電壓),根據P=UI, 最終得出200米網線負載端功率P=負載端電壓U*AF標準電流I=47V*0.3A= 14.1W,足夠槍機或無線AP工作了。
當然一個健壯的網路不單單隻看足夠長的PoE供電距離,網路傳輸質量要有保障。根據IEEE規定網線傳輸超過100米,就不保證傳輸質量,但是在有的情況下(成本壓力下),例如安裝攝像頭時候,我們會超過了十幾米,這裡教您一個小竅門:對超過不是太多的情況下,將攝像頭的連線速率手動設定成10M,對於1個200萬畫素的槍機,10M速率足夠了,非常大的機率解決問題。
在IEEE802.3af標準下,它能夠供滿24個埠(370/15.4=24),即可以同時給24個攝像頭供電,也就是滿載供電。但如果是按照IEEE802.3at標準的單口最大供電功率30W計算,同時最多就只能給12個埠供電了(370/30=12)。
實際使用中,很多普通網路攝像頭的最大功耗較低,基本不超過15W,如果這時每個PoE埠按照最大功率(比如30W)去預留供電功率的話,就會出現有的埠PoE功率用不完,而有的埠卻分不到功率的情況。比如,有些PoE交換機均支援動態功率分配,可以避免這種情況。在選購PoE交換機時,要看交換機是否支援動態功率分配,這樣每個埠只分配實際使用的功率,這樣就能更高效地利用PoE交換機的供電功率。
2、節約成本,影片監控攝像機等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間,節省了費用和時間;
3、供電智慧化,DC電源像資料傳輸一樣,PoE可以透過使用簡單網管協議(SNMP)來監督和控制裝置;
4、消除供電安全隱患,PoE供電端裝置只會為需要供電的裝置供電,只有連線了需要供電的裝置,乙太網電纜才會有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風險;
5、集中供電優勢,一個單一的UPS就可以提供相關所有裝置在斷電時的供電;
6、裝置相容性優勢,使用者可以自動、安全地在網路上混用原有裝置和PoE裝置,這些裝置能夠與現有乙太網電纜共存;
7、使網路裝置便於管理,當遠端裝置與網路相連後,能夠遠端控制、重配或重設;
8、在網路攝像機區域網中,PoE可以簡化測試任務,接入點能夠被輕鬆地移動和接入。
POE供電網線要求這個問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個問題,在很多發達國家不是問題。POE IEEE 802.3af標準要求PSE輸出埠的輸出功率為15.4W或者15.5W, 傳輸100米後的PD裝置接受功率必須不小於12.95W,按照802.3af典型電流值為350ma計算,100米網線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。
而標準網線是天然就滿足這個要求的,IEEE 802.3af poe供電標準本身就是以標準網線測定的。而只所以會產生POE供電網線要求這個問題,是因為市面上的很多網線都是非標準網線,不是嚴格按照標準網線的要求來生產的。市面的非標準網線材質主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等,這些網線的阻值大,都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質的網線,即標準網線。
PoE供電技術對線材的要求高,建議在監控專案中,千萬不要線上材上省成本,得不償失。