POE介绍

POE技术

随着安防摄像头的发展，大家也逐渐接触到了其中的有关技术，下面就介绍POE技术。

POE技术

POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网网线布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。

POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE：Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD：Powered Device)两部分。

PSE和PD

• 供电端设备(PSE)：支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备。
• 受电端设备(PD)：在监控系统中主要就是网络摄像机(IPC)。

选择POE交换机

1. 需要给多大功耗的设备供电：PoE交换机采用的标准不同，输出功率也会不同。
   1）IEEE802.3af最大不超过15.4W，由于传输线材的损耗，能给最大功耗不超过12.95W的设备供电。
   2）遵循IEEE802.3at标准的PoE交换机，能给最大功耗不超过25W的设备供电。
2. 最多能给多少个设备供电：PoE交换机的一个重要指标，就是PoE供电的总功率。在IEEE802.3af标准下，如果一台24口PoE交换机的PoE供电总功率达到了370W，那么就能够供满24个端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at标准的单口最大供电功率30W计算，同时最多就只能给12个端口供电了(370/30=12)。
3. 需要接口数、是否带光纤口、带不带网管、速率(10/100/1000M)。

POE供电稳定性

从技术角度来讲，POE的技术发展多年，目前已经处于非常成熟的阶段，标准POE供电足够稳定安全。

但由于目前监控市场迫于成本压力，选用的PoE交换机或者线材品质过于低劣，再或者方案设计本身不合理，供电距离没安排好或者连接了过多大功率设备出现了供电不足（尤其是夜间监控设备开启加热模式时）。所以工程商普遍存在PoE供电不稳定的观点。

网络监控项目，不同于普通的网络综合布线，数据传输量非常大，功率高，且要求全天候不间断工作，采用有品质保证的PoE设备和线材是整个系统稳定的保证。

POE供电交换机节能

POE供电交换机会根据供电设备自动调整功率。例如当气温较低，开启加热功能功率达到30Wmax，正常情况下功率24W max，PoE交换机会根据球机运行状况自动调整供电功率。

标准POE交换机可设定POE供电周期，在假期及夜间等时间可自动停止给指定端口的终端供电，不仅节省能源，还可在某些情景下设定灵活的使用方式。

POE供电交换机功率

由于高清球机，实时视频电话等大功率设备的出现，网络设备厂商们争先研发出总功率更高的POE交换机。

然而很多产品只追求总功率的提升，忽略了功率和端口数量的关系，在功率大的同时，必然造成设备整体成本的提升，结果就是用户选择的PoE交换机实用性不强，性价比低。

因此，在实际部署时，应该首先确定好PD设备的功率和数量，选择最适合的POE交换机。

POE供电方案的优势

• 简化布线、节省人工成本一根网线同时传输数据和供电，PoE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间，节省了费用和时间。
• 安全方便PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电，只有连接了需要供电的设备，以太网电缆才会有电压存在，因而消除了线路上漏电的风险。用户可以安全地在网络上混用原有设备和PoE设备，这些设备能够与现有以太网电缆共存。
• 便于远程管理像数据传输一样，PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制该设备。这个功能可以提供诸如夜晚关机、远端重启之类的功能。

POE供电技术风险

• 功率不足，受电端带不动：802.3af标准(PoE)输出功率小于15.4W，对于一般IPC来说足够了，但对于球机等大功率的前端设备而言，输出的功率达不到要求。
• 风险过于集中：通常来说，一台PoE交换机同时会给多个前端IPC进行供电，交换机的POE供电模块任何故障都会导致所有的摄像机无法工作，风险过于集中。
• 设备、维护成本高：相对于其他供电方式，POE供电技术会增加售后维护工作量，从安全稳定的意义上来说，单独供电的稳定性、安全性最好。

POE供电的安全传输距离

• POE供电的安全传输距离100米，建议使用超五类全铜网线。
• 事实是PoE交换机最大传输距离主要取决于数据传输距离，当传输距离超过100米时可能会发生数据延迟、丢包等现象。因此在实际施工过程中传输距离最好不超过100米。
• 但如今已经有一些POE交换机传输距离可以达到250米，满足远距离供电。也相信不久后随着POE供电技术的发展，传输距离会延长至更远。

注意假货：
POE IEEE 802.3af标准要求PSE输出端口的输出功率为15.4W或者15.5W, 传输100米后的PD设备接受功率必须不小于12.95W；

按照802.3af典型电流值为350ma计算，100米网线的电阻必须为(15.4-12.95W)/350ma = 7欧姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29欧姆。

而标准网线是天然就满足这个要求的，IEEE 802.3af poe供电标准本身就是以标准网线测定的。

而只所以会产生POE供电网线要求这个问题，是因为市面上的很多网线都是非标准网线，不是严格按照标准网线的要求来生产的。

市面的非标准网线材质主要有铜包钢、铜包铝、铜包铁等，这些网线的阻值大，都不适合POE供电。

POE供电必须使用无氧铜材质的网线，即标准网线。

各种POE供电交换机

• 如果是 48V的，写着支持支持IEEE802.3 AT或AF供电标准，一般都是标准的。如果是24V和12V的受电设备，就需要找对应的12/24V非标的供电交换机，也可以买标准的，这时就需要买一个PD受电分离器，将POE转化成DC供电和网线数据。

• 非标POE供电交换机的工作原理就是属于开关电源类，无POE芯片，只是通过一个变压器将220V交流电降压成为48V直流电，不检测下端受电设备，直接在每个RJ45端口不间断输出电压和电流，可能导致电压过高，烧坏下端受电设备。这样的设备不能直接连其他网络设备，因为直连容易导致正在POE供电里面的网线2对线，正极和负极相接形成短路，轻则端口损坏，重则冒烟起火，很容易造成事故的隐患。

总结来说，标准的POE供电交换机内部有POE控制芯片，在供电之前有检测的功能，当设备连接好之后，POE供电器会向网络中发送一个信号，检测网络中的终端是否是支持POE供电的PD设备。

而非标准POE产品是强供型网线供电装置，一通电即供电，没有检测步骤，不管终端是否是PoE受电设备都供电,极易烧毁接入设备。

区分标准POE

• 看参数
  IEEE802.3 AT/AF协议规定，标准的POE端口输出电压范围是44-57V之间。

• 用万用表检测端口或网线对应的线序，测试下网线上是不是一直在输出电压。
  PSE在对PD端（这里为万用表）进行检测，而万用电表不是合法的PD，PSE不会供电，无稳定电压产生。如果是标准的POE供电设备，其在给下面的设备供电的时候，都会发一个很小的电压，先检测一下下面是否有连接对应的受电设备；然后依据下面的设备需要的功率给其提供对应的电压和电流。

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2019-07-25_{孤独的人有他们自己的泥沼}