Allion Labs / Fenic Tsao

以太網(wǎng)供電 (Power over Ethernet, PoE) 從2003年開(kāi)始至今已經(jīng)發(fā)展多年，在時(shí)代科技進(jìn)步推動(dòng)下，現(xiàn)今PoE技術(shù)也已經(jīng)達(dá)到供給71W給受電設(shè)備的能力。而受電設(shè)備的功能在高功率的幫助下也因此大大提高，不會(huì)因?yàn)楣β氏拗贫瑫r(shí)也限制其能力發(fā)展。而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也同時(shí)推動(dòng)IP監(jiān)視攝像頭，智能照明燈具發(fā)展，因此可預(yù)見(jiàn)POE技術(shù)將在IoT時(shí)代占有一席之地。

什么是以太網(wǎng)供電(Power over Ethernet) ?

一般的設(shè)備都需要電源供應(yīng)，這也就需要額外配置電源線與電源孔。而使用Power over Ethernet的裝置，可以透過(guò)雙絞線來(lái)同時(shí)輸出電力與數(shù)據(jù)信號(hào)，節(jié)省了配置時(shí)間與成本。同時(shí)也減低安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的難度。

完整的PoE系統(tǒng)包括供電設(shè)備(Power Source Equipment ,PSE)和受電設(shè)備(Powered Device ,PD)，而供電的設(shè)備包括支持PoE的網(wǎng)絡(luò)交換器，路由器，或是利用集線器受電的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)攝像頭等。

POE的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展可追溯到2003年，當(dāng)時(shí)推動(dòng)IEEE 802.3af，目的為將數(shù)據(jù)與電力傳送需求整合在網(wǎng)絡(luò)線中。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了輸出功率最大不可超過(guò)15.4W，而考慮到線材損耗，僅能接受最大不超過(guò)12.95W的受電設(shè)備。之后因設(shè)備進(jìn)步，功能也日益月新，例如安全攝像頭畫(huà)質(zhì)功能提升，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存取點(diǎn)必須提高功率，以便將信號(hào)送得更遠(yuǎn)、更強(qiáng)。因此，高功率PoE的需求也有了顯著的成長(zhǎng)。

這些受電裝置(PD)必須從供電裝置(PSE)獲得超過(guò)最初POE的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限制的功率，2009年IEEE 802.3at (PoE+)因此誕生。而最新修訂版IEEE 802.3bt標(biāo)準(zhǔn)(也稱為PoE++或4PPoE)，再將功率提高。IEEE802.3bt版會(huì)有兩種要求：一種是要求PSE能達(dá)到60W的輸出功率，到達(dá)受電設(shè)備的功率是51W；另一種則要求PSE能達(dá)到100W的輸出功率，到達(dá)受電設(shè)備的功率是71W。

規(guī)格比較表如下:

表格來(lái)源: Wikipedia

PoE標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)線送電到PD設(shè)備也定義了兩種方法，「End-Span」與「Mid-Span」。

1. End-span使用PoE的以太網(wǎng)交換機(jī)，從Layer 2交換機(jī)數(shù)據(jù)端口直接供電。
2. Mid-span則是獨(dú)立的即插即用設(shè)備，安裝于普通以太網(wǎng)交換機(jī)和終端之間，通常被稱為電源供應(yīng)器(Power Injector)或Midspan。

這兩種架構(gòu)提供新舊設(shè)備升級(jí)為PoE便利的解決方案。例如，若是沒(méi)有支持PoE技術(shù)的Switch，可以利用Mid-Span的方式在中間架設(shè)一臺(tái)PoE Switch，而后端受電設(shè)備就可以直接被供電，而不需更換舊有的Switch。

End-Span與Mid-Span架構(gòu)說(shuō)明圖:

數(shù)據(jù)傳輸＋電力供應(yīng)　PoE技術(shù)成架構(gòu)物聯(lián)場(chǎng)域新寵

近年來(lái)行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與行動(dòng)裝置普及下，也帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)與智能家庭(Smart Home)的發(fā)展，PoE技術(shù)開(kāi)始嶄露頭角。在PoE技術(shù)的說(shuō)明下，傳統(tǒng)設(shè)備有了新的功能，也因其技術(shù)而大大降低部屬設(shè)備難度。

在IEEE802.3 bt技術(shù)架構(gòu)下，可以在長(zhǎng)達(dá)100M的網(wǎng)絡(luò)線中傳輸100W的電力，這讓LED照明產(chǎn)業(yè)開(kāi)始注意到PoE技術(shù)。因?yàn)楝F(xiàn)在的照明不再只是追求能源效率提升或是節(jié)能，各大照明廠商都已開(kāi)始在智能照明領(lǐng)域加速發(fā)展，市場(chǎng)上也有了PoE LED智能燈泡。

PoE LED燈泡透過(guò)RJ45與PSE Switch設(shè)備連接受電，并取得來(lái)自Switch配發(fā)的IP位置，可做到以下幾種類(lèi)型操作：

• 智能調(diào)光：PoE LED智能燈泡可搭配各種傳感器，將環(huán)境亮度等數(shù)據(jù)傳回中控設(shè)備，并由中控設(shè)備透過(guò)PoE調(diào)節(jié)各LED亮度
• 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)：透過(guò)中控應(yīng)用軟件，將可針對(duì)每一顆PoE燈泡的開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)間做控制。
• 手機(jī)控制：透過(guò)APP來(lái)達(dá)到上述功能的照明控制。
• LED Wi-Fi : 未來(lái)只要在LED燈座上加上Wi-Fi模塊并透過(guò)PoE供電，只要接上燈泡，該區(qū)域就有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可使用。

• 智能監(jiān)控設(shè)備：近年來(lái)如「保母虐嬰」、「路人破壞汽／機(jī)車(chē)」等社會(huì)案件層出不窮，對(duì)于居家安全防護(hù)的需求也越來(lái)越高。而在PoE技術(shù)的發(fā)展下，現(xiàn)在除了高分辨率及變焦的功能外，監(jiān)視器也能透過(guò)手機(jī)，平板等APP操作應(yīng)用，達(dá)到隨時(shí)都可以查看的功能。

此外，傳統(tǒng)高解析網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像頭，除了需要一條來(lái)傳輸影像的信號(hào)線，還需要考慮是否連接的到電源插座來(lái)提供電力，不但使用者自行布署困難，有時(shí)甚至需要專人到府安裝。

而現(xiàn)在利用PoE技術(shù)，只需要簡(jiǎn)單的安裝，就能做到以下功能：

• PoE技術(shù)無(wú)需額外電源插座， 大幅降低在任何一個(gè)角落安裝監(jiān)控設(shè)備的難度。
• PoE+提供高功率，提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器的分辨率，變焦等能力。
• Email直接警報(bào)使用者。
• 配合手機(jī)APP達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控。
• 利用雙向?qū)υ捁δ芘c家人對(duì)話，嚇阻歹徒。
• 將錄像數(shù)據(jù)直接存到NAS或計(jì)算機(jī)內(nèi)。

雖然應(yīng)用便利，但質(zhì)量仍為PoE技術(shù)最大風(fēng)險(xiǎn)

PoE帶來(lái)了便利，但同時(shí)也產(chǎn)生一些風(fēng)險(xiǎn)。廠商為了節(jié)省成本，制造出質(zhì)量不佳，設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機(jī)或各種PD受電設(shè)備，增加了PoE系統(tǒng)維護(hù)工作的難度。

PoE設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)可分類(lèi)為：

PSE類(lèi)

此類(lèi)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)主要還是供電穩(wěn)定度，以及設(shè)計(jì)是否符合IEEE802.3規(guī)范。供電不穩(wěn)定的PSE會(huì)造成PD設(shè)備容易損壞以及運(yùn)作不穩(wěn)定，對(duì)于PD廠商與使用者而言，穩(wěn)定且符合規(guī)范的PSE非常重要。

PD類(lèi)

PD產(chǎn)品主要是受電，因此自身設(shè)計(jì)是否符合IEEE802.3規(guī)范很重要。倘若設(shè)計(jì)與PSE產(chǎn)品間不兼容，更會(huì)造成使用者安裝上的困難。另外，不符合規(guī)范的PD產(chǎn)品，也有可能會(huì)因?yàn)檫^(guò)多的要求供電，或分級(jí)錯(cuò)誤，而導(dǎo)致裝置無(wú)法運(yùn)作。