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普通网口与带PoE网口的区别与产品应用优势

   众(zhong)所周知,普通网口(kou)只是(shi)作(zuo)用于数据传输的(de)单一功(gong)能(neng),而(er)POE网口(kou)在普通网口(kou)的(de)基础上,还承担了一个供电功(gong)能(neng)。带(dai)有POE功(gong)能(neng)的(de)网口(kou)渐(jian)渐(jian)被工业广泛使用,就POE网口(kou)做细(xi)致分(fen)析如下:

一、PoE网口作用

   随着(zhe)网(wang)(wang)(wang)络(luo)中(zhong)IP电(dian)(dian)话、网(wang)(wang)(wang)络(luo)视(shi)频监(jian)控以及(ji)无线以太(tai)(tai)网(wang)(wang)(wang)设(she)(she)备(bei)的日益(yi)广泛(fan),通(tong)过以太(tai)(tai)网(wang)(wang)(wang)本身提(ti)供(gong)(gong)电(dian)(dian)力支持(chi)的要(yao)求也越来越迫(po)切。多数情况下,终端(duan)设(she)(she)备(bei)需要(yao)直(zhi)流供(gong)(gong)电(dian)(dian),而终端(duan)设(she)(she)备(bei)通(tong)常安(an)装在(zai)距(ju)离地面比(bi)较高的天花板或室外,附近很难有合适的电(dian)(dian)源(yuan)插座,即使有插座,终端(duan)设(she)(she)备(bei)需要(yao)的交直(zhi)流转换(huan)器也难有位(wei)置(zhi)安(an)置(zhi)。另(ling)外,在(zai)很多大型的局域网(wang)(wang)(wang)应用中(zhong),管理员同时需要(yao)管理多个终端(duan)设(she)(she)备(bei),这些设(she)(she)备(bei)需要(yao)统一(yi)的供(gong)(gong)电(dian)(dian)和统一(yi)的管理,由于供(gong)(gong)电(dian)(dian)位(wei)置(zhi)的限制,给供(gong)(gong)电(dian)(dian)管理带(dai)来极大的不便,以太(tai)(tai)网(wang)(wang)(wang)供(gong)(gong)电(dian)(dian)PoE则正好解决了这个问(wen)题(ti)。

PoE(Power over Ethernet,简称PoE)网口(kou)的(de)作用(yong)在于能(neng)够提供(gong)(gong)以(yi)(yi)太(tai)网供(gong)(gong)电(dian)(dian)这套技(ji)术,这是(shi)普通(tong)网口(kou)不能(neng)实(shi)现的(de)。借助现有(you)以(yi)(yi)太(tai)网通(tong)过网线同时为(wei)IP终端设(she)(she)备(如(ru):IP电(dian)(dian)话(hua)、AP、IP摄像头(tou)等)进行数据传输和供(gong)(gong)电(dian)(dian)。以(yi)(yi)太(tai)网供(gong)(gong)电(dian)(dian)技(ji)术的(de)出发点(dian)是(shi)让IP电(dian)(dian)话(hua)、WLAN接(jie)入点(dian)、网络(luo)摄像头(tou)等小型网络(luo)设(she)(she)备,可以(yi)(yi)直(zhi)接(jie)从(cong)以(yi)(yi)太(tai)网线(4对(dui)双绞(jiao)线中空(kong)闲的(de)2对(dui)来传输)获得电(dian)(dian)力,无需单独铺设(she)(she)电(dian)(dian)力线,以(yi)(yi)简化(hua)系统布(bu)线,降低网络(luo)基础(chu)设(she)(she)施的(de)建设(she)(she)成(cheng)本。

  使(shi)用POE需要留意以(yi)下三点:

1. 工控机都(dou)支持PoE供电功能;

2. 要求终端也(ye)支持PoE受(shou)电功能;

3. 通过网线供电,功率(lv)本身是有一定限制的,留意不(bu)同设(she)备的使用说明和功率(lv)要求(qiu)。

目前江南体育官方具有代表产品为PCX-9530 PCX-9702  PCX-9704 PCX-9266

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二(er)、工(gong)作(zuo)原理

2.1 PoE供电系(xi)统(tong)包括如下(xia)两个设备角色(se):

· 供电设(she)备(bei)PSE(Power-sourcing Equipment):通过以(yi)太网给受电设(she)备(bei)供电的PoE设(she)备(bei),提供检测、分析(xi)、智能(neng)功率管(guan)理等功能(neng),例如:PoE交换机。

· 受(shou)电设备(bei)PD(Powered Device):如无线AP、便(bian)携设备(bei)充(chong)电器、刷卡机(ji)、摄像头等受(shou)电方设备(bei)。按(an)照是否符合(he)IEEE标(biao)准,PD分为标(biao)准PD和非标(biao)准PD。

2.2 PoE供(gong)电模(mo)式:

· 按(an)照IEEE标准的定义,PSE设备分为MidSpan(PoE功(gong)能(neng)模块在设备外)和Endpoint(PoE功(gong)能(neng)模块集成(cheng)到设备内)两(liang)种类(lei)型。江南体育官方的PoE功(gong)能(neng)模块全部(bu)集成(cheng)在设备的内部(bu),属于(yu)Endpoint的PSE设备。

·Endpoint类型的PSE设备(bei)依据使(shi)用的供电(dian)线对不同分(fen)为Alternative A(1/2和3/6线对)和Alternative B(4/5和7/8线对)两种供电(dian)模式。

·Alternative A供电(dian)模式通(tong)过数据对供电(dian)。PSE通(tong)过1/2和3/6线(xian)(xian)(xian)对给(ji)PD供电(dian),1/2链接形成负(fu)极(ji),3/6链接形成正极(ji)。10BASE-T、100BASE-TX接口(kou)使(shi)(shi)用1/2和3/6线(xian)(xian)(xian)对传输(shu)(shu)数据,1000BASE-T接口(kou)使(shi)(shi)用全部的4对线(xian)(xian)(xian)对传输(shu)(shu)数据。由于(yu)DC直流(liu)电(dian)和数据频率互不干扰,所(suo)以(yi)可以(yi)在同(tong)一对线(xian)(xian)(xian)同(tong)时传输(shu)(shu)电(dian)流(liu)和数据。

·Alternative B供(gong)电(dian)模式通过空(kong)闲对供(gong)电(dian)。PSE通过4/5和(he)7/8线对给PD供(gong)电(dian),4/5链接(jie)形(xing)成(cheng)正(zheng)极,7/8链接(jie)形(xing)成(cheng)负极。

·IEEE标准不(bu)允(yun)许同时(shi)应用(yong)以上两种(zhong)供(gong)电(dian)模式。供(gong)电(dian)设备PSE只能(neng)提供(gong)一种(zhong)用(yong)法,但(dan)是(shi)受电(dian)设备PD必须能(neng)够(gou)同时(shi)适应两种(zhong)情况。

2.3 PoE供电协商流(liu)程

PSE设备(bei)上(shang)电(dian),PD设备(bei)通过网络连(lian)接到PSE设备(bei)后,PSE与PD就开始进(jin)行供(gong)电(dian)协商:

1. 检(jian)测PD:PSE在端口(kou)周(zhou)期性输出电(dian)流受限的(de)小(xiao)电(dian)压,用以检(jian)测PD设(she)备的(de)存在。如果检(jian)测到特定(ding)(ding)阻(zu)值的(de)电(dian)阻(zu),说(shuo)明(ming)线缆终端连(lian)接着(zhe)支持IEEE 802.3af标准(zhun)或IEEE 802.3at标准(zhun)的(de)受电(dian)端设(she)备(电(dian)阻(zu)值在19kΩ~26.5kΩ的(de)特定(ding)(ding)电(dian)阻(zu),通常的(de)小(xiao)电(dian)压为2.7V~10.1V,检(jian)测周(zhou)期为2秒)。

2. 供(gong)电能力协(xie)(xie)商(shang)即PD设备(bei)分类(lei)过程:PSE对PD进行分类(lei),并协(xie)(xie)商(shang)供(gong)电功率。供(gong)电能力协(xie)(xie)商(shang)不(bu)仅可以(yi)通过解析(xi)PSE与PD发(fa)送的(de)电阻(zu)实现的(de),还可以(yi)通过链路(lu)层发(fa)现协(xie)(xie)议LLDP(Link Layer Discovery Protocol)协议发(fa)现和通(tong)告供电(dian)能力进行协商(shang)

3. 开(kai)始供电:在启动期内(一般(ban)小于15μs),PSE设备开(kai)始从低电压(ya)向PD设备供电,直至提供48V的(de)直流电压(ya)。

4. 正常供电:电压达到48V之后,PSE为PD设备(bei)提供稳定可(ke)靠(kao)48V的直流电,PD设备(bei)功(gong)率消耗不超(chao)过PSE最大输出功(gong)率。

5. 断电(dian):供电(dian)过程中,PSE会(hui)不断监测PD电(dian)流输入,当PD电(dian)流消(xiao)耗(hao)下(xia)降到(dao)(dao)最低值以下(xia),或(huo)电(dian)流激增(zeng),例如拔下(xia)设(she)备(bei)或(huo)遇到(dao)(dao)PD设(she)备(bei)功率消(xiao)耗(hao)过载、短路、超过PSE的供电(dian)负荷等,PSE会(hui)断开电(dian)源,并(bing)重复检测过程。

三、标准(zhun)

为了规范和促进PoE供电技术的发展,解决(jue)不同厂家供电和受电设备(bei)之间的适配(pei)性问题(ti),IEEE标(biao)准委员会先后(hou)发布(bu)了三个(ge)PoE标(biao)准:IEEE 802.3af标(biao)准、IEEE 802.3at标(biao)准、IEEE 802.3bt标(biao)准。

2003年6月,IEEE 802.3工(gong)作组制定了IEEE 802.3af标(biao)准(zhun),作为以(yi)太网标(biao)准(zhun)的延伸,对网络供电的电源、传输和接收都做(zuo)了细致的规定。例如:IEEE 802.3af标(biao)准(zhun)规定PSE设(she)备(bei)需要在每个(ge)端口上提供最高(gao)15.4W的直(zhi)流电源。

由于(yu)电(dian)缆中的(de)一些功(gong)率耗散,因此受电(dian)设备仅(jin)有12.95W可用(yong)。2009年10月,为(wei)对应大功(gong)率终端的(de)需(xu)求(qiu),诞生了IEEE 802.3at标准(zhun),IEEE 802.3at标准(zhun)在兼(jian)容802.3af标准(zhun)的(de)基础(chu)上,提(ti)供最高25.5W的(de)功(gong)率,满足新的(de)需(xu)求(qiu)。

2018年9月,为进一步提(ti)(ti)(ti)升PoE供(gong)(gong)(gong)电功(gong)率以(yi)及对标准(zhun)进行优化,IEEE标准(zhun)委(wei)员会的(de)发(fa)布(bu)了IEEE 802.3bt标准(zhun)。IEEE 802.3bt标准(zhun)进一步提(ti)(ti)(ti)升了供(gong)(gong)(gong)电能(neng)力,类型3可提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)(gong)高(gao)达(da)51 W的(de)供(gong)(gong)(gong)电功(gong)率,类型4可提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)(gong)高(gao)达(da)71.3W的(de)供(gong)(gong)(gong)电功(gong)率。此外,还包括(kuo)对2.5GBASE-T、5GBASE-T和10GBASE-T的(de)支持,扩大了高(gao)性(xing)能(neng)无(wu)线接入点和监(jian)控摄像(xiang)头等应用程序的(de)使用。

一(yi)般将(jiang)IEEE 802.3af标准对应(ying)(ying)的(de)供(gong)电(dian)(dian)(dian)技术(shu)称为PoE供(gong)电(dian)(dian)(dian),将(jiang)IEEE 802.3at标准对应(ying)(ying)的(de)供(gong)电(dian)(dian)(dian)技术(shu)称为PoE+供(gong)电(dian)(dian)(dian),将(jiang)IEEE 802.3bt标准对应(ying)(ying)的(de)供(gong)电(dian)(dian)(dian)技术(shu)称为PoE++供(gong)电(dian)(dian)(dian),也(ye)称为4PPoE。三种供(gong)电(dian)(dian)(dian)技术(shu)对应(ying)(ying)的(de)参数如下图所示。

 以上为PoE网口特(te)色做阐述,更多详情请(qing)留言或(huo)者致电(dian)咨询。

 

 

 


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