網(wǎng)責(zé)任編輯: 深藍宇科技 發(fā)表時間:2022-09-21
眾所周知,普通網(wǎng)口只是作用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯我还δ埽鳳OE網(wǎng)口在普通網(wǎng)口的基礎(chǔ)上,還承擔(dān)了一個供電功能。帶有POE功能的網(wǎng)口漸漸被工業(yè)廣泛使用,就POE網(wǎng)口深藍宇科技做細致分析如下:
一、PoE網(wǎng)口作用
隨著網(wǎng)絡(luò)中IP電話、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控以及無線以太網(wǎng)設(shè)備的日益廣泛,通過以太網(wǎng)本身提供電力支持的要求也越來越迫切。多數(shù)情況下,終端設(shè)備需要直流供電,而終端設(shè)備通常安裝在距離地面比較高的天花板或室外,附近很難有合適的電源插座,即使有插座,終端設(shè)備需要的交直流轉(zhuǎn)換器也難有位置安置。另外,在很多大型的局域網(wǎng)應(yīng)用中,管理員同時需要管理多個終端設(shè)備,這些設(shè)備需要統(tǒng)一的供電和統(tǒng)一的管理,由于供電位置的限制,給供電管理帶來極大的不便,以太網(wǎng)供電PoE則正好解決了這個問題。
PoE(Power over Ethernet,簡稱PoE)網(wǎng)口的作用在于能夠提供以太網(wǎng)供電這套技術(shù),這是普通網(wǎng)口不能實現(xiàn)的。借助現(xiàn)有以太網(wǎng)通過網(wǎng)線同時為IP終端設(shè)備(如:IP電話、AP、IP攝像頭等)進行數(shù)據(jù)傳輸和供電。以太網(wǎng)供電技術(shù)的出發(fā)點是讓IP電話、WLAN接入點、網(wǎng)絡(luò)攝像頭等小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以直接從以太網(wǎng)線(4對雙絞線中空閑的2對來傳輸)獲得電力,無需單獨鋪設(shè)電力線,以簡化系統(tǒng)布線,降低網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本。
使用POE需要留意以下三點:
1. 工控機都支持PoE供電功能;
2. 要求終端也支持PoE受電功能;
3. 通過網(wǎng)線供電,功率本身是有一定限制的,留意不同設(shè)備的使用說明和功率要求。
目前深藍宇具有代表產(chǎn)品為PCX-9530 PCX-9702 PCX-9704 PCX-9266
二、工作原理
2.1 PoE供電系統(tǒng)包括如下兩個設(shè)備角色:
· 供電設(shè)備PSE(Power-sourcing Equipment):通過以太網(wǎng)給受電設(shè)備供電的PoE設(shè)備,提供檢測、分析、智能功率管理等功能,例如:PoE交換機。
· 受電設(shè)備PD(Powered Device):如無線AP、便攜設(shè)備充電器、刷卡機、攝像頭等受電方設(shè)備。按照是否符合IEEE標準,PD分為標準PD和非標準PD。
2.2 PoE供電模式:
· 按照IEEE標準的定義,PSE設(shè)備分為MidSpan(PoE功能模塊在設(shè)備外)和Endpoint(PoE功能模塊集成到設(shè)備內(nèi))兩種類型。深藍宇的PoE功能模塊全部集成在設(shè)備的內(nèi)部,屬于Endpoint的PSE設(shè)備。
·Endpoint類型的PSE設(shè)備依據(jù)使用的供電線對不同分為Alternative A(1/2和3/6線對)和Alternative B(4/5和7/8線對)兩種供電模式。
·Alternative A供電模式通過數(shù)據(jù)對供電。PSE通過1/2和3/6線對給PD供電,1/2鏈接形成負極,3/6鏈接形成正極。10BASE-T、100BASE-TX接口使用1/2和3/6線對傳輸數(shù)據(jù),1000BASE-T接口使用全部的4對線對傳輸數(shù)據(jù)。由于DC直流電和數(shù)據(jù)頻率互不干擾,所以可以在同一對線同時傳輸電流和數(shù)據(jù)。
·Alternative B供電模式通過空閑對供電。PSE通過4/5和7/8線對給PD供電,4/5鏈接形成正極,7/8鏈接形成負極。
·IEEE標準不允許同時應(yīng)用以上兩種供電模式。供電設(shè)備PSE只能提供一種用法,但是受電設(shè)備PD必須能夠同時適應(yīng)兩種情況。
2.3 PoE供電協(xié)商流程
PSE設(shè)備上電,PD設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接到PSE設(shè)備后,PSE與PD就開始進行供電協(xié)商:
1. 檢測PD:PSE在端口周期性輸出電流受限的小電壓,用以檢測PD設(shè)備的存在。如果檢測到特定阻值的電阻,說明線纜終端連接著支持IEEE 802.3af標準或IEEE 802.3at標準的受電端設(shè)備(電阻值在19kΩ~26.5kΩ的特定電阻,通常的小電壓為2.7V~10.1V,檢測周期為2秒)。
2. 供電能力協(xié)商即PD設(shè)備分類過程:PSE對PD進行分類,并協(xié)商供電功率。供電能力協(xié)商不僅可以通過解析PSE與PD發(fā)送的電阻實現(xiàn)的,還可以通過鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP(Link Layer Discovery Protocol)協(xié)議發(fā)現(xiàn)和通告供電能力進行協(xié)商。
3. 開始供電:在啟動期內(nèi)(一般小于15μs),PSE設(shè)備開始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電壓。
4. 正常供電:電壓達到48V之后,PSE為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,PD設(shè)備功率消耗不超過PSE最大輸出功率。
5. 斷電:供電過程中,PSE會不斷監(jiān)測PD電流輸入,當(dāng)PD電流消耗下降到最低值以下,或電流激增,例如拔下設(shè)備或遇到PD設(shè)備功率消耗過載、短路、超過PSE的供電負荷等,PSE會斷開電源,并重復(fù)檢測過程。
三、標準
為了規(guī)范和促進PoE供電技術(shù)的發(fā)展,解決不同廠家供電和受電設(shè)備之間的適配性問題,IEEE標準委員會先后發(fā)布了三個PoE標準:IEEE 802.3af標準、IEEE 802.3at標準、IEEE 802.3bt標準。
2003年6月,IEEE 802.3工作組制定了IEEE 802.3af標準,作為以太網(wǎng)標準的延伸,對網(wǎng)絡(luò)供電的電源、傳輸和接收都做了細致的規(guī)定。例如:IEEE 802.3af標準規(guī)定PSE設(shè)備需要在每個端口上提供最高15.4W的直流電源。
由于電纜中的一些功率耗散,因此受電設(shè)備僅有12.95W可用。2009年10月,為對應(yīng)大功率終端的需求,誕生了IEEE 802.3at標準,IEEE 802.3at標準在兼容802.3af標準的基礎(chǔ)上,提供最高25.5W的功率,滿足新的需求。
2018年9月,為進一步提升PoE供電功率以及對標準進行優(yōu)化,IEEE標準委員會的發(fā)布了IEEE 802.3bt標準。IEEE 802.3bt標準進一步提升了供電能力,類型3可提供高達51 W的供電功率,類型4可提供高達71.3W的供電功率。此外,還包括對2.5GBASE-T、5GBASE-T和10GBASE-T的支持,擴大了高性能無線接入點和監(jiān)控攝像頭等應(yīng)用程序的使用。
一般將IEEE 802.3af標準對應(yīng)的供電技術(shù)稱為PoE供電,將IEEE 802.3at標準對應(yīng)的供電技術(shù)稱為PoE+供電,將IEEE 802.3bt標準對應(yīng)的供電技術(shù)稱為PoE++供電,也稱為4PPoE。三種供電技術(shù)對應(yīng)的參數(shù)如下圖所示。
以上為PoE網(wǎng)口特色做闡述,更多詳情請留言或者致電18129802393咨詢。