通過在同一條電纜上同時傳輸數(shù)據(jù)和電源，PoE減少了額外布線的需要，從而節(jié)省了項目成本和冗余布線。如今，PoE可實現(xiàn)樓宇控制的集中化，包括電力和物聯(lián)網(wǎng)。

PoE 基礎(chǔ)知識

通過PoE，電流在供電端（PSE – 供電設(shè)備 – 交換機）進入數(shù)據(jù)線，然后在設(shè)備端（PD – 受電設(shè)備）流出。電流顯然與數(shù)據(jù)信號是分開的，且二者互不干擾。PSE通過交換機（也稱為端跨）或中跨（如果中跨位于電纜末端以外的任何位置）向電纜供電。另一方面，PD（受電設(shè)備）也會消耗電力。

Cat 5e、Cat 6、Cat 6A 等網(wǎng)絡(luò)電纜由8根電線組成，排列為4條雙絞線。對于 10 和 100Base-T 以太網(wǎng)，其中 2 個線對用于發(fā)送信息，這些線對稱為數(shù)據(jù)對。另外 2 對未使用，稱為備用對（千兆位以太網(wǎng)使用全部四對）。由于電流在回路中流動，因此需要兩個導(dǎo)體通過電纜傳輸電力。PoE 將每一對視為單個導(dǎo)體，并且可以使用2個數(shù)據(jù)對或2個備用對來承載電流。它還可以同時使用4對。

以太網(wǎng)供電以44至57伏直流電壓（通常為 48 伏）注入電纜。電壓允許沿著電纜進行有效的電力傳輸，同時仍然足夠低，對用戶來說是安全的。但是，它仍然可能損壞未設(shè)計為接收PoE的設(shè)備。因此，在PoE交換機或中跨能夠為PoE設(shè)備供電之前，必須執(zhí)行簽名檢測過程。

簽名檢測使用較低的電壓來檢測IEEE兼容PD的特征簽名（25kOhm 電阻）。在端口打開PoE設(shè)備之前，PSE 和 PD 需要完成“握手過程”（檢測、分類和浪涌），以確保有效的PD連接。

PSE通過發(fā)送檢測電流信號來啟動此過程，并根據(jù)測量的電壓計算檢測電阻。如果檢測電阻落在 23.75kΩ 至 26.25kΩ 范圍內(nèi)，則視為有效。

檢測成功后，PSE通過發(fā)送電壓信號開始分級，同時PD移除端口上的檢測電阻，呈現(xiàn)分級電阻。如果PD確定分類信號有效，PD將打開內(nèi)部LDO，在分類電阻上施加2.5V電壓。PSE測量流經(jīng)類電阻器的電流并識別PD 的類電平。

最后，在獲得有效的分類結(jié)果（意味著不存在過流或類別不匹配）后，PSE將打開端口并開始監(jiān)控浪涌電流。同時，PD進行控制以限制浪涌電流。

即使供電后，PSE仍會繼續(xù)監(jiān)控電流。如果電量過大、發(fā)生短路、或者PD被拔出，它將關(guān)閉電源。

這意味著連接打印機、傳真機或PC等不兼容設(shè)備不會出現(xiàn)問題 - 因為這些設(shè)備不帶有IEEE 802.3af簽名，端口將自動禁用電源。但是，如果在24端口網(wǎng)絡(luò)刀片上使用集成PoE，并且許多端口支持非供電設(shè)備，則使用中跨可能更為謹(jǐn)慎，并且僅將供電端口連接到需要它的設(shè)備。這將降低總體安裝成本。

PoE 標(biāo)準(zhǔn)概述

IEEE802.3af 和 802.3at 均通過以太網(wǎng)電纜的四對雙絞線中的兩對供電。后者向后兼容802.3af。

隨后，開發(fā)了一些非標(biāo)準(zhǔn)解決方案。HD Base-T 聯(lián)盟于2010年推出了HD Base-T 供電 (“PoH”)。它可提供視頻、音頻、控制、1000Mbps以太網(wǎng)和高達(dá)HD Base-T 4K的供電。

各種 PoE 系統(tǒng)類別范圍為 1 至 8。類型 1 和 2（IEEE 803.2af 和 IEEE 803.2at）包括 1 類至 4 類。類型 3 (IEEE 802.3bt) 包括最高 40W 的Class5 和最高 51W 的Class6 。類型 4（也稱為 IEEE 802.3bt）包括 PD 處高達(dá) 62W 的Class7 和高達(dá) 73W 的Class8 。請注意，PSE 和 PD 的功率級別不同。因散熱而造成的一些功率損耗已列入預(yù)算。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 和電信行業(yè)協(xié)會 (TIA) 正在努力更新標(biāo)準(zhǔn)，以支持與IEEE 802.3bt一致的4線對PoE，以及各自的技術(shù)服務(wù)公告、TSB-184-A 和 ISO 的技術(shù)報告 – ISO/IEC TR 29125。這些為4對 802.3bt PoE 傳輸以及其他應(yīng)用提供了布線指南。

這些國際標(biāo)準(zhǔn)提供了有關(guān)安裝條件的信息、不同分類的 4 對以太網(wǎng)電纜的電纜束尺寸指南以及電纜允許的最大功率。他們還描述了幫助管理電纜束內(nèi)溫升的方法。

2015年，UL進行了一項研究，旨在研究較高電流水平對通信電纜的影響以及使用此類電纜的安全性。一項重要的觀察結(jié)果是，即使電流的微小增加也會導(dǎo)致測量溫度顯著增加。另一個觀察結(jié)果是，電纜結(jié)構(gòu)的變化對測量溫度有很大影響。

此后，UL推出了有限功率 (LP) 認(rèn)證，以表明電纜已經(jīng)過評估，可以在推薦的安裝條件下傳輸標(biāo)記的電流，而不影響電纜的溫度額定值。該標(biāo)記僅供參考，并且是可選的。LP電纜標(biāo)記只是表明該電纜已經(jīng)過UL評估，可以在不超過電纜溫度等級的情況下承載標(biāo)記的電流。

關(guān)于PoE的誤解

PoE存在兼容性問題——在PoE的早期，采用了許多自制的專有方案通過網(wǎng)絡(luò)電纜獲取電力。然而，隨著PoE的普及，IEEE 803.3af標(biāo)準(zhǔn)已得到普遍采用，這意味著所有現(xiàn)代PoE設(shè)備之間的兼容性得到保證。

PoE需要電氣知識 -IEEE 802.3af PoE旨在確保常規(guī)以太網(wǎng)在任何配置下都能可靠運行。用戶所要做的就是正常連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備將負(fù)責(zé)電力傳輸。

PoE需要特殊布線 -完全不需要，相同的布線 - Cat 5e、Cat 6 和 Cat 6A 等 - 以及“RJ45”型連接器可用于常規(guī)局域網(wǎng)和支持 PoE 的局域網(wǎng)。

PoE 被強制引入設(shè)備 -這種誤解非常普遍，但是，根據(jù)上述“握手”過程，PSE 將僅提供 PD 所需的電量。如果 PD 由于任何原因停止工作，PSE 將關(guān)閉電源。重要的是要記住，制造商引用的額定功率是上限。

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