以太網供電技術原理解析

　　傳統(tǒng)上，連接到網絡的設備至少需要通過兩種類型的線纜進行連接。分別是用于傳輸數(shù)據(jù)的以太網線纜和用于供電的電源線。對電源線的需求一直是設備部署中的一個限制因素，要么需要設備放置在靠近的已有電源插座，要么需要在設備的附近安裝新的電源插座。以太網供電技術（PoE）解決了這個困境并且極大地提高了部署該類設備的靈活性。

　　PoE是一項革命性的技術，正快速地被使用在像VoIP電話、IP視頻監(jiān)控和無線接入點等的設備上。隨著PoE（IEEE802.3af）標準在2003年的首次發(fā)布，市場已經大幅地增長。根據(jù)Infonetics公司的數(shù)據(jù)，從2005年到2010年全球PoE端口的數(shù)量從2500萬增長到6300萬，并且預見到2012年超過8000萬。PoE技術通過同一條以太網線纜不僅提供數(shù)據(jù)傳輸還提供電力輸出，從而使設備的部署變得更方便和極大地降低了電源線的需求。在使用PoE技術之前，網絡設備需要獨立的線纜來供電和進行數(shù)據(jù)傳輸。由于設備必須靠近電源插座，所以一直是設備部署中的一個限制因素。

　　隨著硅制造工藝的改良使芯片變得更小以及芯片消耗更少的電力，以太網設備的整體功耗也在不斷地減少。這極大地擴展了可以支持PoE的設備的范圍。

　　什么是PoE？

　　PoE技術可以在同一條以太網線纜上同時傳輸數(shù)據(jù)和供電。在一條以太網5類線纜中，有四對非屏蔽雙絞（UTP）線纜。在典型的快速以太網連接中，只有兩對線纜是用于數(shù)據(jù)傳輸（在千兆以太網連接中全部四對線纜用于數(shù)據(jù)傳輸）。PoE使用四對非屏蔽雙絞線中的其中兩對來為同一條網線上所連接的設備供電。對于快速以太網，用來供電的兩對非屏蔽雙絞線通常是用來傳輸數(shù)據(jù)的兩對線（參見圖1）。

　　圖1：在快速以太網環(huán)境中支持PoE的5類線纜

　　供電設備（PSE），例如PoE交換機或者一個介于非PoE交換機和PoE設備之間的供電設備，為受電設備（PD）供電。受電設備（PD）包括無線局域網接入點（AP）、IP攝像頭、IP電話、PoE網頁廣播或RFID設備。802.3af根據(jù)功耗對受電設備（PD）進行分類從而確保供電設備（PSE）能夠在供電需要的范圍內有效地提供電力輸出（參見表1）。

　　作為供電設備，PSE具有以下三種功能：

　　? 檢測受電設備并決定其需要多大的功率

　　? 根據(jù)需要提供足夠的功率

　　? 根據(jù)需要監(jiān)控和停止供電

　　表 1 ：802.3af設備分類

　　增強型以太網供電標準（PoE+）

　　更多設備對PoE功率不斷增長的需求促進了IEEE 802.3at（被稱為PoE+）標準的發(fā)展。PoE+更高的功率為PoE受電設備提供了新的可能?，F(xiàn)在，PoE受電設備包括旋轉及變焦（PTZ）攝像頭、視頻電話、高清顯示器和小功率的嵌入式系統(tǒng)。新的標準向后兼容802.3af，為受電設備供電的最大可用功率提高到25.5瓦，并且允許受電設備協(xié)商它們確切的最大功率。

　　由于無需專用的電源線和插座，因此企業(yè)可以提高設備部署的靈活性，為之前直流（AC）電源無法供電的位置提供電力輸出。

　　面向企業(yè)的PoE應用

　　PoE的安裝使用正在大幅地增長；隨著更多的受電設備進入市場，PoE將成為許多企業(yè)和中型企業(yè)用戶的一項必須具備的功能。以下是一些常見的面向企業(yè)的PoE應用：

　　圖2：在商業(yè)環(huán)境中通過PoE連接設備的示例

　　企業(yè)的VoIP

　　傳統(tǒng)的專用分組交換機（PBX）的模擬和數(shù)字電話都通過連接的電話線進行接收和供電，避免了分開的交流電源連接。同樣，設計來在網絡上傳輸壓縮的數(shù)字化語音數(shù)據(jù)的VoIP電話當連接到一臺PoE交換機時也可以接收運行的電力輸出。

　　雖然大多數(shù)的VoIP電話制造商提供交流電源適配器來為電話供電，但相對于直接為IP電話供電更多的是使用PoE供電。當用來給IP電話供電的PoE交換機連接到一個不間斷的電源（UPS）時，即便在停電的情況下IP電話的供電也不會中斷供電，從而系統(tǒng)的可靠性大大地提高了。PoE也提高了部署的靈活性，使IP電話可以部署在有網絡連接的地方，不管附近是否有電源插座。

　　WLAN集成

　　在許多環(huán)境中，限制無線接入點放置到那些交流電源在附近的地方是不切實際的。使用PoE交換機可以降低電力安裝的成本，并為企業(yè)提供基于覆蓋范圍而非電源限制來部署無線接入點的靈活性。

　　基于IP的安全解決方案的簡單部署

　　傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的分開布線和專用特性在成本上并不劃算。基于IP的監(jiān)控解決方案——使用以太網網絡來發(fā)送視頻信號——提供增強的性能，例如錄制的數(shù)據(jù)可以直接存放在標準的PC或網絡存儲設備上，可以通過任何網絡連接遠程地訪問記錄，并且可以和像特約銷售點（PoS）解決方案等額外的應用程序進行集成。

　　PoE交換機連同IP監(jiān)控系統(tǒng)通過利用同一條以太網線纜來承載視頻數(shù)據(jù)和攝像頭的供電，從而簡化了安裝和降低了整體的成本。

　　效益

　　總體而言，通過PoE交換機，企業(yè)受益于以下方面：

　　? 簡單的部署：如今網絡設備在硬件上只需要配備一個RJ-45網絡端口，無需為在不同區(qū)域銷售的設備提供不同的供電；

　　? 移動性和靈活性：無論交流電源插座有多遠，無線接入點和IP攝像頭都可以部署在需要的地方；

　　? 可靠性：當PoE交換機連接到不間斷電源（UPS）時，即使在停電的情況下也可以保證供電；

　　? 成本效率：避免了安裝電源基礎設施和維護電力系統(tǒng)所耗費的時間；

　　? 增強的管理：集中的電源和數(shù)據(jù)管理允許對無線接入點、IP攝像頭或其他受電設備的遠程監(jiān)控和管理；

　　總結

　　PoE交換機為受電設備提供了在可靠性、降低成本和易于部署方面的改進。隨著以太網設備功耗的降低，越來越多的設備將可以通過PoE供電。NETGEAR可靠的、具有性價比和方便易用的PoE交換機將使新的、高級的受電設備可以無縫地應用，為企業(yè)節(jié)省了時間和金錢。NETGEAR PoE交換機：簡而言之，更智能。

　　NETGEAR為融合的網絡提供更智能的PoE解決方案

　　無論你的企業(yè)的規(guī)模有多大，NETGEAR總能提供可靠、具性價比和方便易用的PoE解決方案來滿足融合的網絡應用需求。

　　NETGEAR PoE智能交換機設計來為企業(yè)網絡提供高性能、網絡智能和可靠性，但無需花費巨額的成本或額外的復雜性。PoE的支持使安裝像IP網絡攝像頭、無線接入點和IP電話等設備變得更簡單，而無需附近具備電源插座。

　　NETGEAR PoE智能交換機可提供高達30W的基于PoE+標準的功率——足夠為高端的PTZ攝像頭供電。

　　通過NETGEAR PoE智能交換機，企業(yè)可以簡化訂購、設計和安裝啟用。所有的智能交換機具有高可用性和“智能”的管理特性，從而使交換機更容易配置、監(jiān)控和故障排除同時最大化正常運行的時間。硬件堆疊使你可以在無需交換機脫機的情況下增加更多的交換容量。