PoE (Power over Ethernet)是指通過常用于單純的語音、數(shù)據(jù)和視頻的雙絞線提供電源(通常是48V直流電源)的技術(shù)，在對現(xiàn)有以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下就能保證為IP終端傳輸數(shù)據(jù)信號，同時還能為此類設(shè)備提供直流供電的能力。PoE技術(shù)借助通用以太網(wǎng)電纜同時傳輸以太網(wǎng)信號和直流電源，將電源和數(shù)據(jù)集成在同一有線系統(tǒng)當(dāng)中，在確�，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。

PoE的參考標(biāo)準(zhǔn)802.3af在1999年開始標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以滿足用戶需求，保證為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配直流電源的專有設(shè)備之間能夠互操作。2003年6月，美國的電氣及電子工程師學(xué)會(IEEE)批準(zhǔn)通過802.3af技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，普遍使用的以太網(wǎng)RJ-45插頭和插座因此成為第一個全球通用的電源連接器。眾多PoE設(shè)備廠商正在設(shè)計基于802.3af標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，以利用PoE提供的巨大優(yōu)勢。這些產(chǎn)品包括門禁系統(tǒng)、充電器、售貨機(jī)、游戲機(jī)和電吉它，甚至電動剃須刀。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，采用PoE的新興應(yīng)用將不斷出現(xiàn)，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅皇艿疆a(chǎn)品設(shè)計人員的智慧限制。

根據(jù)市場調(diào)查公司Venture Development Corp的調(diào)查顯示，PoE集成電路的全球銷量預(yù)計會由2004年的1.33億顆增加至2007年的4.96億顆，復(fù)式年增長率高達(dá)55%。

PoE工作方式

IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義的PoE網(wǎng)絡(luò)由兩個基本組成部分: 提供電源的設(shè)備，稱為供電設(shè)備(PSE); 接收和使用電源的設(shè)備，稱為被供電設(shè)備(PD)。在把任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到PSE時，PSE必須先確定設(shè)備是不是PD，這保證了不符合PoE標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有以太網(wǎng)設(shè)備不會被錯發(fā)電源，否則該設(shè)備會受到損壞。其實現(xiàn)方式是，PSE透過電纜應(yīng)用兩個電流有限的小電壓信號，檢查是否存在特性電阻，只有在檢測到規(guī)定電阻時，才會提供電源。

一旦偵測到有效的PD，PSE還需要了解PD的用電量，便于系統(tǒng)對電源的管理。這個過程稱為PD分級(IEEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此過程是可選的)。這一階段，PSE利用一個15.5V～20.5V的探測電壓來檢測PD的功率級別。通過從線上吸收一個恒定電流——分級特征信號，PD向PSE表明自己所需的最大功率。PSE測量這個電流，以確定PD屬于哪個功率級別。分級期間使用的PSE電壓源必須限制到100mA，以避免損壞失效的PD，而且它的連接時間不能超過75ms，以對PD功耗加以控制。

在PSE發(fā)現(xiàn)PD之后，它會提供48V電壓及最大350mA的電流。考慮到由于電纜損耗導(dǎo)致的電壓下降， PD最后得到的功率最低約為13W，這一功率對許多應(yīng)用已經(jīng)足夠了，包括VoIP電話、無線接入設(shè)備、安全攝像機(jī)和門禁系統(tǒng)等。一旦PSE開始提供電源，它會連續(xù)監(jiān)測PD電流輸入。一旦PD電流消耗下降到最低值以下，如在拔下設(shè)備時，PSE會斷開電源，并再次啟動發(fā)現(xiàn)過程。

IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種方法讓PSE檢測PD是否斷開，即DC斷路檢測法和AC斷路檢測法。不同的芯片供應(yīng)商根據(jù)系統(tǒng)的實際情況選擇最適合他們系統(tǒng)的檢測方法。

DC斷路法根據(jù)從PSE流向PD的直流電流大小，判斷PD是否在線。當(dāng)電流在給定時間tDIS(300ms～400ms)內(nèi)保持低于閾值IMIN(5mA～10mA)時，PSE就認(rèn)為PD不存在，從而切斷電源。這種方法的缺點是，當(dāng)PD工作在低功耗模式時，為避免掉線，PD必須周期性地從線上吸取一定的電流。

AC斷路法是測量以太網(wǎng)端口的交流阻抗，當(dāng)沒有設(shè)備連接到PSE時，端口應(yīng)該是高阻抗，可能達(dá)到幾MΩ；而當(dāng)接有PD時，端口的阻抗會小于26.5kΩ；如果PD消耗大量功率，那么阻抗通常會更低。端口阻抗(ZPORT)通過加電壓(VAC)和測量得到的電流(IAC)來決定，即ZPORT = VAC / IAC。

802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種不同類型的PSE: 終端跨度和中間跨度PSE。終端跨度PSE把供電功能與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)集成在一起。目前市場上的終端跨度設(shè)備的外觀和功能與任何其他以太網(wǎng)交換機(jī)完全相同，但除了路由數(shù)據(jù)外，它們還可以提供PoE功能�？梢栽谧儔浩髦行姆纸宇^簡便地增加直流電源，供以太網(wǎng)特定的數(shù)據(jù)線對使用，而不會破壞數(shù)據(jù)。在這種工作模式下，終端跨度設(shè)備在針腳3和針腳6及針腳1和針腳2這兩對針腳上同時接入電源和數(shù)據(jù)。

中間跨度PSE放在交換機(jī)和PD之間，它通過沒有使用的電纜針腳4和針腳5及針腳7和針腳8這兩對針腳提供電源。數(shù)據(jù)通過中間跨度設(shè)備路由，不會有任何改動，中間跨度PSE通常與以太網(wǎng)交換機(jī)相鄰安裝在設(shè)備機(jī)架中。必需指出，盡管PSE必須使用為終端跨度或中間跨度分配的成對針腳(但不能同時使用)，但PD必須能夠同時接收來自終端跨度或中間跨度的電源。

終端跨度 PSE支持10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T網(wǎng)絡(luò)。終端跨度的PoE系統(tǒng)中的PSE可以在信號線對之間或備用線對之間(但不是兩者同時)提供標(biāo)稱48V的DC電源。其中在信號線對之間傳輸電力時，48V電源通過向耦合變壓器的中間抽頭供電，以共模方式施加在雙絞線上，對于差分?jǐn)?shù)據(jù)信號沒有影響，并且由于耦合變壓器的隔離，也不會對數(shù)據(jù)收發(fā)器產(chǎn)生影響。

中間跨度PSE只支持10BASE-T和100BASE-TX網(wǎng)絡(luò)，而802.3af標(biāo)準(zhǔn)目前還未定義對1000BASE-T網(wǎng)絡(luò)的支持。中間跨度PSE在備用線對之間提供48V的DC電源。

中間跨度設(shè)備可以保護(hù)用戶在不支持PoE的交換機(jī)中的當(dāng)前投資，如用戶以前的交換機(jī)不支持以太網(wǎng)供電功能，則可以在交換機(jī)和設(shè)備間增加中間跨度設(shè)備。此外，由于中間跨度的成本要低于終端跨度，中間跨度可以更加經(jīng)濟(jì)地在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中為每個端口增加PoE�？梢允褂靡慌_中間跨度設(shè)備支持多臺連接具有PoE要求的PD的交換機(jī)。 

目前，中間跨度設(shè)備分成兩種不同的類型: 電源集線器和供電配線架。電源集線器為每個PoE端口提供兩個RJ-45插座: 一個輸入、一個輸出，這兩個插座都位于正面。跳線把交換機(jī)端口連接到集線器輸入上，另一條跳線把配套的集線器輸出連接到配線架上，然后連接到PD; 另一類中間跨度設(shè)備是供電配線架，它把中間跨度設(shè)備的功能與傳統(tǒng)配線架融合在一起，交換機(jī)可通過配線架直接連接到PD上，RJ-45跳線把交換機(jī)連接到配線架正面，PD連接到配套壓接終端上的配線架背面，電源增加到配線架內(nèi)部沒有使用的數(shù)據(jù)針腳對。使用供電配線架方法要求的端口數(shù)量、跳線數(shù)量和機(jī)架空間都要少于電源集線器。

PoE應(yīng)用

PoE廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，其中包括智能大廈和遠(yuǎn)程站點，如設(shè)施管理系列解決方案，通過按需為不同區(qū)域提供電源，可以降低功耗。這對許多垂直市場也非常實惠，在這些市場中，人們在很大程度上希望降低服務(wù)提供成本，如政府、醫(yī)療、教育和酒店。

市場上已有多家制造商提供了此類產(chǎn)品。www.PowerOverEthernet.com網(wǎng)站產(chǎn)品部分介紹了許多以太網(wǎng)供電產(chǎn)品。通過以太網(wǎng)供電技術(shù)將使更多設(shè)備的簡便使用成為可能。例如、智能標(biāo)牌/網(wǎng)上標(biāo)牌、售貨機(jī)、游戲機(jī)、影音自動點唱機(jī)、資訊信息零售點、EPOS系統(tǒng)、樓宇門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、手機(jī)和PDA充電器、電子音樂器械。

最后，PoE也為安全市場提供了某些優(yōu)勢。除了在危險領(lǐng)域中為IP攝像機(jī)和門禁解決方案供電外，還能夠為關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域優(yōu)先分配電源從而減少浪費的電力配置，延長UPS壽命。