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1、IEEE802.3af标准是目前的主要应用 该标准规定可以通过RJ45接口向受电设备提供功率高达13W、48V的电源，这就允许设备使用与传输数据一致的电缆提供或吸收功率。标准中规定了两个可选电源实体的功能及电气特性：即受电设备(PowerDevice，orPD)和供电设备(PowerSourcingEquipment，orPSE)，该标准可向下兼容。较早的POE设备不会与802.3af标准相冲突，有效功率级还将有望面向未来的应用。 IEEE802.3afPOE标准允许设计师通过以太网电缆为用电设备（PD）提供高达12.95W的电力，同时符合安全特低电压(SELV)要求。根据IEEE802.3af标准，PD可按所需功率分为四个不同的级别。Class1设备需要的工作功率为0.44～3.84W，Class2设备需要的工作功率介于3.85W和6.49W之间，Class3设备的功率范围则介于6.5～12.95W之间。设计师可以根据功率要求将他们的设备指定为特定的级别。低成本解决方案可以使用一般的默认级别指定(Class0)，表示PD需要的工作功率介于0.44～12.95W的工作功率。 作为通过以太网电缆输电的IEEE工业标准，以太网供电(POE)技术的发展势头十分强劲。这一新兴技术通过传输以太网数据的CAT-5电缆进行供电，可以简化用电设备(PD)的安装和部署。这些设备包括无线接入点、监控摄像机、智能终端、智能传感器和VoIP电话等。 由于802.3af标准的功率都在13W以下，但是实际应用过程中需要用到更大功率的终端，例如含有全方位TG云平台、变焦镜头的摄像机、大功率的高速球型摄像机、办公自动化设备如打印机、传真机、网络智能终端、小型计算机、笔记本等它们的功率大都30W以上，所以为将进一步提高信道的供电能力，将功率由现在的12.95W提高到30W以上，这也将扩大POE在安防领域、办公自动化方面以及智能终端和工业化智能监控等方面的应用范围有了更高扩展。 2、IEEE802.3at标准成为未来的趋势 目前POE业界所采用的标准为IEEE802.3af，只能向功率在13W以下的受电设备供电。虽然能够满足传统的IP电话以及网络摄像头的需求，但随着无线局域网双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统(可变焦带云台的摄像机)、智能终端、远处办公设备等高功率应用的出现，原有的802.3af标准13W的供电功率显然不能满足需求，为此，IEEE在2005年开始开发新的POE标准02.3at(POEPlus)以提升POE可传送的电力。 新标准于2009年正式发布,称为Power-over-EthernetPlus(POEP)IEEE802.3at，它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class4（该级别在IEEE802.3af中有描述，但留作将来使用），可将功率水平扩展到25W或更高。目前，市面上最高的POE供电设备是TG-NET的POE供电设备，可以达到300W左右，由于能够支持更高的功率水平，这一新标准会将POE应用很容易扩展到新的领域，例如WLAN（无线局域网）、销售点终端设备、交换机以及倾斜式/变焦式/云台式监控摄像机。 802.3at（POEP）标准中最引人注目的一个新变化将是，它能够以比现有标准更详尽的细节来控制功率分布。兼容802.3af标准的PSE识别PD的级别后，只需提供级别定义所允许的最大功率即可。802.3at系统通电后，符合标准的PSE将能够使用Level-2软件与每个PD进行通信，以确定峰值和平均功率要求。这一新功能将允许设计师根据功率预算来设计POE兼容系统，并使系统总功率能力更接近于系统负载要求。峰值负载功率和高电流持续时间之间还可以建立通信（例如，摄像机推拉电机具有较高的短时电流要求）。不过，新标准尚未对这种Level-2通信进行完整定义。 由于新标准是向下兼容802.3af标准的，因此面临的一个主要问题是，PSE如何判断与之相连的是802.3af兼容PD还是新的802.3at兼容PD（以及PD如何对PSE做出类似的判断）。为了解决此问题，802.3at标准将使用与802.3af中相同的特征来指示POE兼容PD，但这样会在分级阶段增加第二次电压脉冲，以便指示PSE的802.3at兼容状态。802.3at兼容PD将检测到第二次电压脉冲，并判断它们已连接至802.3at兼容PSE。由于分级周期持续时间符合802.3af时间限制，因此与当前802.3af标准兼容的PD会将第二次脉冲仅视为初始查询和响应的一部分。 3、802.3af与802.3at的对比： 与802.3af相比，802.3at可输出2倍以上的电力，每个端口的输出功率可在30W以上，因此可大幅拓宽POE的应用领域。表1为802.3af与802.3at的对比。  POE目前尚面临一些挑战，如POE技术可让受电设备从每个端口获得30W以上的功率，但不是每个端口的受电设备都需要30W的功率，因此，如何准确的感测每个受电设备的需要是一个很重要的问题，否则可能对受电设备造成损坏或对网络基础设施形成不安全因素。此外，由于电缆通常被匝成电缆束,并置于配线柜中，因此线缆束的散热问题则需要考虑。而成本问题则是POE面临的又一挑战，特别是对PD制造商而言，在产品中加入POE技术就意味着增加成本。 另外标准的五类网线有四对双绞线，但是在l0MBASE-T和100MBASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法，应用空闲脚供电时，4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时，将DC电源加在传输变压器的中点，不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。目前的标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法，而电源应用设备PD必须能够同时适应多种情况。随着物联网设备向大功率供电发展的趋势，在不久的将来需要四对双绞线全部支持供电，通过提高电源的载流量来增加供电功率,以解决设备对大功率供电的需求。 总的来说，POE的应用虽有阻力，但机遇大于挑战。在技术方面日渐完善与深入，应用范围也越来越宽广。每一次技术的变革都会给行业带来巨大的变化，变化就意味着商机。虽然面临着诸多挑战，但由于市场潜力巨大，存在的种种问题正不断被厂商改善。TG-NET智能供电交换机引领着行业的革命，相信随着物联网时代的来临，POE技术将向支持更大功率的设备发展。 物联网是一个包罗万象的综合网络，以太网是物联网中非常重要的传输方式，而TG-NET在线供电(POE)是一种革命性技术，它通过目前承载以太网数据的同一条五类/超五类双绞线电缆提供可靠的直流电源，扩展了以太网本已非常强大的功能。POE将改变网络设备供电的方式，网络管理员可以最大限度地利用现有的网络设施，并部署全新的一系列应用。 POE技术的出现使网络设计师可以轻易突破原有的限制，随着功率半导体厂商提供更多样的开关和器件，再加上新的工业标准将支持更高功率水平的使用，这一新兴技术势必将促进新一代物联网应用的出现。 |
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GMT+8, 2021-12-6 20:50
