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關于POE的知識都在這里了一、什么是POE 1、POE的由來 2003年6月，IEEE批準了802.3af標準,該標準是基于以太網供電系統POE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準，是現有以太網標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN接入點等設備供電的方式進行了規定。
POE（Power Over Ethernet）是有源以太網供電的簡稱，指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網接入點AP、網絡攝像機等）傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。POE技術能在確?，F有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作，最大限度地降低成本。 2、POE供電標準 看要一臺PoE交換機能同時給多少攝像頭供電，要考慮兩個方面：PoE交換機的供電標準和PoE交換機的總供電功率。
PoE交換機的供電功率可以理解為PoE交換機的單端口供電功率。 市場上流行的PoE交換機有兩種標準，IEEE802.3af和IEEE802.3at。IEEE802.3af標準定義了供電功率為15.4W，IEEE802.3at標準定義了供電功率可達30W，由于供電標準不同其單端口供電功率也不同。比如攝像頭功率為9W，使用af標準的PoE交換機即可；若攝像頭功率為20W，需使用at標準的PoE交換機；若攝像頭功率為30W以上，就需要使用專用PoE供電模塊供電了。 802.3af標準： 供電電壓：44-57V 供電電流：10～350mA 最大供電功率：15.4W 最大受電功率：12.95W 802.3at標準： 供電電壓：50-57V 供電電流：10～600mA 最大供電功率：30W 最大受電功率：25.5W 一般來說，一個同時支持af和at供電標準的PoE交換機，它的供電功率是自適應的。比如，它連接的是5W的設備，那么提供5W的電力；如果連接的是20W的設備，那么就提供20W的電力。 af和at標準能通用嗎？ at是向下兼容af的。也就是說，如果你的交換機支持at標準，最大可供30W電，那他完全可以給支持af標準的需要7W的攝像機供電的。 但是如果攝像機支持at，需要20W的電，只支持af的交換機就無法正常向這個攝像機供電啦。
3、POE的供電過程 1）檢測 供電前，供電方會輸出一個很小的電壓來檢測受電設備是否支持PoE，如果不支持，則不供電；如果支持，進行下一步。 2）分類 確定受電方支持PoE后，供電方會進行進一步檢測，確定受電方需要的功率，進行對受電方的分類。 3）開始供電
4、POE交換機的總功率 PoE交換機的總功率是一個非常重要的指標，直接關系到可以帶多少攝像頭。以電源功率是400W的、24端口的PoE交換機來說，除去損耗后PoE交換機總功率大概為370W。 在IEEE802.3af標準下，它能夠供滿24個端口（370/15.4=24），即可以同時給24個攝像頭供電，也就是滿載供電。但如果是按照IEEE802.3at標準的單口最大供電功率30W計算，同時最多就只能給12個端口供電了（370/30=12）。 實際使用中，很多普通網絡攝像頭的最大功耗較低，基本不超過15W，如果這時每個PoE端口按照最大功率（比如30W）去預留供電功率的話，就會出現有的端口PoE功率用不完，而有的端口卻分不到功率的情況。比如，有些PoE交換機均支持動態功率分配，可以避免這種情況。在選購PoE交換機時，要看交換機是否支持動態功率分配，這樣每個端口只分配實際使用的功率，這樣就能更高效地利用PoE交換機的供電功率。
5、POE的技術優勢
6、POE供電穩定嗎 從技術角度來講，PoE的技術發展多年，目前已經處于非常成熟的階段。但由于目前監控市場迫于成本壓力，選用的PoE交換機或者線材品質過于低劣，再或者方案設計本身就不合理，導致采用PoE供電的項目維護的工作量特別大，所以工程商普遍存在PoE供電不穩定的觀點。 網絡監控項目，不同于普通的網絡綜合布線，數據傳輸量非常大，功率高，且要求全天候不間斷工作，采用有品質保證的PoE設備和線材是整個系統穩定的保證。
7、POE在安防行業中的應用 得益于POE技術得天獨厚的優勢，目前安防監控領域已經出現了很多支持POE供電的設備，包括POE網絡攝像機、POE網絡半球、POE網絡球機、POE網絡硬盤錄像機等。 這些設備擁有POE受電設備端的功能，利用以太網供電的供電端設備（PSE）提供的直流電,通過雙絞線傳輸至受電端（PD）。當然，需要注意的是，POE標準支持最大15.4W，對常見的網絡攝像機是足夠的。然而，對于可以檢測移動物體的動作、轉向和進行放大的PTZ攝像機而言，其需要20-30W的電力來正常工作，PTZ攝像機需要具有高達30W的電力輸出的POE+新標準的支持。當然，現在已經有許多最新的POE交換機支持POE+標準。
8、POE供電成為安防行業供電主流 在安防領域中，監控作為其中最為重要的部分之一，布線和供電也成為其中必不可少的一部分。傳統的監控布線供電一直是業內一個困擾，在IP視頻監控的時期，網絡基礎設施支持是重點，供電也是其中最為關鍵的一部分。 以往的攝像機都是本地供電，但自推出PoE后，常見的形式是以太網供電IP攝像機。PoE即Power Over Ethernet，是有源以太網供電的簡稱，指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下，再為一些基于IP的終端(如IP對講電話機、WiFi無線局域網接入點AP、網路攝影機等)傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。 PoE是解決供電布線的難題，就目前來說，如果是與基建一起實施的全新監控項目，采用PoE供電仍然比較少，在大型項目中采用PoE供電的也比較少，相反在一些民用、套裝的市場，小型項目上，PoE應用非常普遍。 9、PoE供電技術在工程應用中存在哪些風險或劣勢？
10、PoE供電的安全傳輸距離？網線的選擇有哪些建議？ POE供電的安全傳輸距離100米，建議使用超五類全銅網線。 POE供電網線要求這個問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個問題，在很多發達國家不是問題。POE IEEE 802.3af標準要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W， 傳輸100米后的PD設備接受功率必須不小于12.95W，按照802.3af典型電流值為350ma計算，100米網線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。 而標準網線是天然就滿足這個要求的，IEEE 802.3af poe供電標準本身就是以標準網線測定的。而只所以會產生POE供電網線要求這個問題，是因為市面上的很多網線都是非標準網線，不是嚴格按照標準網線的要求來生產的。市面的非標準網線材質主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等，這些網線的阻值大，都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質的網線，即標準網線。 PoE供電技術對線材的要求高，建議在監控項目中，千萬不要在線材上省成本，得不償失。 11、如何選擇POE交換機
12、POE交換機可以二級交換嗎 PoE只是解決供電問題，不會影響信號的，（一般供電是用的4、5、7、8四根線，而信號是1、2、3、6四根線），如果要使用多層交換機，只需要讓離攝像機最近的交換機給攝像機供電就好了，后面的交換機則無需跟PoE有任何關系。 二、POE交換機有哪些工程問題 PoE交換機在無線網絡覆蓋或無線監控工程中扮演著重要的角色。雖然不像無線AP、網橋等設備這么起眼，但在實際應用的過程中如若出現了問題，也會直接影響到整個無線工程。 為了在施工前就能將些注意事項考慮到位，減少后續工程的維護量，在此給大家羅列出幾點PoE交換機常見的工程問題，掌握以下幾點，能幫助大家更好的建設與維護無線網絡工程： 1、供電距離 大家知道PoE交換機的供電距離一般是100米，其實PoE供電距離是由數據信號和傳輸距離決定的，數據信號的傳輸距離是由網線決定的。 1）網線要求 網線的阻抗越低傳輸距離越遠，所以首先要保證網線的質量，購買正品，推薦使用超五類網線，普通的5類線數據信號傳輸距離大概是100米左右。 由于PoE標準有兩種：IEEE802.af和IEEE802.3at標準。它們對超五類網線要求不同，不同主要體現在等效阻抗上。如100米的超五類網線，IEEE802.3at的等效阻抗須小于12.5歐姆，IEEE802.3af則須小于20歐姆。 2）PoE標準 保障PoE交換機的傳輸距離，就看PoE供電的輸出電壓，在標準之內(44-57V DC)盡量高，PoE交換機端口輸出電壓必須符合IEEE802.3af/at標準。 2、選擇標準型的POE交換機 如何判斷哪些是假的PoE設備？ 假PoE設備只是通過一個PoE合路器將DC電源合并到網線中，不能通過標準的PoE交換機來供電，否則設備會燒壞。所以在工程應用中，不僅要選擇標準的PoE交換機，還要選擇標準的PoE終端 。 標準PoE交換機的安全措施：
非標準的PoE交換機通常為了節省成本，并沒有以上安全措施。
3、交換機級聯問題 交換機級聯的層數涉及到帶寬的計算，簡單舉例： 如果采用100M網口交換機級聯到中心，有效帶寬即45Mbps（帶寬利用率≈45%），如果每臺交換機分別連接了共15Mbps的監控設備，即占單臺交換機帶寬15M，則45/15≈3，可級聯3臺交換機。
帶寬利用率為什么約等于45%？ 實際以太網IP分組報頭約占總流量的25%，實際可利用鏈路帶寬為75%，實際應用中考慮預留帶寬30%，所以保險估認帶寬利用率為45%。 4、注意交換機的功率 使用設備的功率是多大，再對應選擇多大功率的PoE交換機。如果你的設備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標準的PoE交換機就可以了。如果功率是大于15W的，則需要選擇802.3at標準的大功率交換機，否則帶不動。當然要您的設備是支持PoE的，不支持PoE則需要準備一個PoE分離器。
三、淺析PoE技術在網絡監控中的應用 隨著網絡化高清監控時代的來臨,網絡攝像機的各種應用正在不斷的增加和完善,對基礎電源的需求更加迫切。以下主要探討PoE技術在網絡監控中的應用場景及其發展趨勢。 1、POE供電標準 以太網供電(PoE)標準正式頒布到現在短短數年時間，全球各地的企業都開始迫不及待地采用這項新興技術。一項調查結果表明，從2004到2008年的4年間，采用PoE技術的供電設備復合年增長率已超過33%。2008年全球采用PoE技術的受電設備(Powered Devices, PD)市場突破了52億美元，年復合增長率高達38%。隨著全球安全市場的增長，用戶逐步開始考慮在現有以太網絡架構之上盡可能地布置一些網絡安全攝像機及其他一些網絡安全設備?；赑oE技術的網絡監控設備也已經越來越被用戶所接受并且得到了快速的發展。自2010年中國安防行業網絡高清化浪潮被掀起，PoE技術成為網絡攝像機相較于模擬攝像機的一個重要優勢點，同時能省去配置電源線的時間與金錢，使整個裝置系統的成本明顯降低。極大的推動了安防行業IP化進程。 隨著以太網的廣泛應用,目前全球均普遍采用RJ-45網絡插座，因此各種PoE設備都具備相容性。PoE不需要更改以太網線路的纜線架構即可運作，所以采用PoE系統不但節省成本易于布線安裝還具備了遠程通電、斷電的能力,從而很好的解決了網絡攝像機所需的電源難題,將在未來安防監控領域的發展中起到非常重要的作用。
2、POE在網絡監控中的應用 近年來，由于社會經濟和信息化技術的飛速發展，國家各行業對視頻監控產生了前所未有的需求。應用領域越來越廣，除了金融、政府、交通等特殊行業外，社區、酒店公共場所、工廠和商場都已應用或正在實施數字監控。規模和輻射區域越來越大。典型的例子是 “平安中國”項目，其項目范圍涉及到了整個城市，攝像頭達到上萬個。而視頻監控產品也從本地的DVR方式向IP Camera網絡發展。 但是，網絡視頻監控設備的安裝卻受到環境的制約，嚴重影響了網絡視頻監控的發展。網絡視頻監控所用網絡攝像頭除了需要通過網線來傳輸視頻信號外，還必須全天候為其提供足夠的電力。在實施過程中，經常會出現因為無法提供穩定的電源，而不得不重新設計攝像頭的安裝地點的情況，而重新設計安裝地點可能會導致出現監控死角，使安防監控失去意義。
通常情況下，正常工作的網絡攝像機需要外接兩根線，一根網線，一根電線。而以下情況會導致網絡監控鏡頭無法安裝：
以上導致網絡攝像機無法安裝的情況，均發生在網絡攝像機的供電問題上。要想使網絡攝像機在預計地點正確安裝，就必須解決網絡攝像機的供電問題。既然不能正常提供電力，就應該考慮使用網線來給攝像機供電，畢竟部署一條網線比部署一條強電線要容易的多，而且如果使用網線供電，只要數據交換機端的電力不中斷，網絡攝像機就可以正常工作。 使用網線給網絡攝像機供電，可以歸納為以下兩種情況：
3、解析POE網絡交換機 PoE網絡攝像機是利用PoE技術來實現網絡視頻監控的網絡攝像機，它擁有PoE受電設備端的功能，利用以太網供電的供電端設備(PSE)提供的直流電,通過雙絞線傳輸至受電端(PD)。PoE功能在若干年以后毫無疑問會是攝像機的必備功能，網絡攝像機的引進PoE功能極大的靈活了網絡攝像機的供電需求，既可以就地取電，也可以通過網線取電，布局的時候不再受傳統的電力線取電點的制約，可以隨意移動和變更攝像點，在許多領域都具備極大的優勢。伴隨著PoE產品廠商的大力投入PoE技術開發、培育市場，PoE產品在性能上逐步升級，在價格上逐步平民化，PoE網絡攝像機的用量成倍增長。安防行業已經逐步走進無PoE不高清的“以太網供電PoE時代” 跟普通網絡攝像機相比，PoE網絡攝像機具有以下優點：除了從以太網電纜為連接設備提供通用供電支持外，PoE降低了投資開支，從而降低了在統一IP基礎設施中整合入上電設備的總部署成本。PoE免除了為終端設備安裝墻壁電源連接的需要，因而降低了與支持終端設備相關的電源插座成本。它還可在部署本地交流電源較為困難的場所安裝網絡連接設備，從而提供了更大的靈活性。我們在實際運用中也可以將PoE 網絡攝像機中的受電端從攝像機中剝離出來，分成普通的網絡攝像機加PoE分離器或者PoE分離線。前端同樣有提供PoE供電的以太網交換機，后端配置PoE分離器或者PoE分離線，將雙絞線傳輸過來的直流電源轉換給網絡攝像機，提供網絡攝像機的工作電源。因為受電模塊具有支持功率識別電路的功能，在我們使用智能PoE交換機供電的時候，節能的優點體現的更加明顯。
4、POE技術在網絡監控中的應用 安防行業應用PoE組網主要有簡化布線、節能靈活、安全方便等優勢。眾所周知，一般的網絡攝像機除了需要通過網線來傳輸視頻信號外，還必須全天候為其提供足夠的電力。而在現實施工中，經常會出現因為無法提供穩定的電源，而不得不重新設計攝像頭的安裝地點的情況。如此一來，重新設計安裝地點額可能會導致出現監控死角，使監控失去意義。
5、PoE在網絡監控中的發展趨勢 1 ）、IEEE 802.3af標準是目前的國際標準主要應用 該標準規定可以通過RJ45接口向受電設備提供功率高達13W、48V的電源，這就允許設備使用與傳輸數據一致的電纜提供或吸收功率。標準中規定了兩個可選電源實體的功能及電氣特性：即受電設備(Power Device，or PD)和供電設備(Power Sourcing Equipment，or PSE)，該標準可向下兼容。較早的PoE設備不會與IEEE802.3af 標準相沖突，有效功率級還將有望面向未來的應用。 IEEE 802.3af PoE 標準允許設計師通過以太網電纜為用電設備(PD)提供高達12.95W 的電力，同時符合安全特低電壓(SELV)要求。根據IEEE 802.3af標準，PD可按所需功率分為四個不同的級別。Class 1 設備需要的工作功率為0.44～3.84W，Class 2 設備需要的工作功率介于3.85W 和6.49W之間，Class 3設備的功率范圍則介于6.5～12.95W之間。設計師可以根據功率要求將他們的設備指定為特定的級別。低成本解決方案可以使用一般的 默認級別指定(Class 0)，表示PD需要的工作功率介于0.44～12.95W的工作功率。 作為通過以太網電纜輸電的IEEE工業標準，以太網供電(PoE)技術的發展勢頭十分強勁。這一新興技術通過傳輸以太網數據的CAT-5電纜進行供電，可以簡化用電設備(PD)的安裝和部署。這些設備包括無線接入點、監控攝像機、智能終端、智能傳感器和VoIP電話等。 由于IEEE802.3af標準的功率都在13W以下，但是實際應用過程中需要用到更大功率的終端，例如含有全方位云臺、變焦鏡頭的攝像機、大功率的高速球型攝像機等它們的功率大都30W以上，所以為將進一步提高信道的供電能力，IEEE802.3at標準將功率由現在的12.95W提高到30W以上。
2） 、IEEE 802.3at標準發展迅猛 目前PoE業界所采用的標準IEEE 802.3 af應用還是占據主要部分，只能向功率在13W以下的受電設備供電。雖然能夠滿足傳統的IP電話以及網絡攝像頭的需求，但隨著無線局域網雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監控系統(可變焦帶云臺的攝像機)、智能終端、遠處辦公設備等高功率應用的出現，原有的IEEE802.3af標準13W的供電功率顯然不能滿足需求，為此，IEEE在2005年開始開發新的PoE標準IEEE802.3at(PoE Plus)以提升PoE可傳送的電力。 新標準于2009年正式發布,稱為Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W的設備定義為Class 4(該級別在IEEE 802.3af中有描述，但留作將來使用)，可將功率水平擴展到25W或更高。由于能夠支持更高的功率水平，這一新標準會將PoE應用很容易擴展到新的領域，例如WLAN(無線局域網)、銷售點終端設備、交換機以及傾斜式/變焦式/云臺式監控攝像機。 IEEE802.3at (PoEP)標準中最引人注目的一個新變化將是，它能夠以比現有標準更詳盡的細節來控制功率分布。兼容802.3af標準的PSE識別PD的級別后，只需提供級別定義所允許的最大功率即可。IEEE802.3at系統通電后，符合標準的PSE將能夠使用Level-2 軟件與每個PD 進行通信，以確定峰值和平均功率要求。這一新功能將允許設計師根據功率預算來設計PoE兼容系統，并使系統總功率能力更接近于系統負載要求。峰值負載功率和高電流持續時間之間還可以建立通信(例如，攝像機推拉電機具有較高的短時電流要求)。不過，新標準尚未對這種Level-2通信進行完整定義。由于新標準是向下兼容IEEE802.3af標準的，因此面臨的一個主要問題是，PSE如何判斷與之相連的是IEEE802.3af兼容PD還是新的IEEE802.3at兼容PD(以及PD如何對PSE做出類似的判斷)。為了解決此問題，IEEE802.3at標準將使用與IEEE802.3af中相同的特征來指示PoE兼容PD，但這樣會在分級階段增加第二次電壓脈沖，以便指示PSE的IEEE802.3at兼容狀態。IEEE802.3at兼容PD將檢測到第二次電壓脈沖，并判斷它們已連接至IEEE802.3at兼容PSE。由于分級周期持續時間符合 IEEE802.3af時間限制，因此與當前IEEE802.3af標準兼容的PD會將第二次脈沖僅視為初始查詢和響應的一部分。 3 ）、IEEE802.3af與IEEE802.3at的對比： 與IEEE802.3af相比，IEEE802.3at可輸出2倍以上的電力，每個端口的輸出功率可在30W以上，因此可大幅拓寬PoE的應用領域。表1為IEEE802.3af與IEEE802.3at的對比。
6、PoE 技術的機遇與挑戰 PoE目前尚面臨一些挑戰，如PoE技術可讓受電設備從每個端口獲得30W以上的功率，但不是每個端口的受電設備都需要30W 的功率，因此，如何準確的感測每個受電設備的需要是一個很重要的問題，否則可能對受電設備造成損壞或對網絡基礎設施形成不安全因素。此外，由于電纜通常被匝成電纜束, 并置于配線柜中，因此線纜束的散熱問題則需要考慮。而成本問題則是PoE面臨的又一挑戰，特別是對PD制造商而言，在產品中加入PoE技術就意味著增加成本。 另外標準的五類網線有四對雙絞線，但是在l0MBASE-T和100MBASE-T 中只用到其中的兩對。IEEE802.3af允許兩種用法，應用空閑腳供電時，4、5腳連接為正極，7、8 腳連接為負極。應用數據腳供電時，將DC 電源加在傳輸變壓器的中點，不影響數據的傳輸。在這種方式下線對1、2 和線對3、6 可以為任意極性。目前的標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE 只能提供一種用法，而電源應用設備PD必須能夠同時適應多種情況。 7、PoE在網絡監控中的市場機遇 PoE技術將網絡攝像機部署靈活、擴展方便的優勢發揮到了極致，然而國內的PoE網絡攝像機的市場狀況并不樂觀，只占整體監控市場的較少的份額，這其中的緣由又從何說起呢? 安防監控市場到目前為止發展大致分了三個階段: 模擬化技術、數字化技術和網絡化技術(IP技術)。在三個階段中，最初是以模擬信號和設備為特征的CCTV(Closed Circuit Television，閉路電視監控)系統，采用VCR(Video Cassette Recorders)存儲監控數據;到數字化或部分數字化監控系統中以DVR(Digital Video Recorder)或具有網絡功能的NVR(Network DVR)存儲監控數據;再到現在蓬勃發展的網絡化視頻監控系統(IP監控系統)，采用更新的存儲技術(DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等)存儲監控數據。這是監控系統走過的三步發展之路，也是監控數據存儲的三個不同時代。 客觀地說，雖然目前的模擬化與數字技術局限性十分明顯，網絡化的安防技術應用的日益廣泛和深入，也是必然的發展趨勢，但模擬化技術與數字技術在市場中仍占據較大比重。因此從整體監控市場角度來看，網絡監控的市場比重還不高，因此，隸屬與網絡監控系統的PoE攝像機市場相對也不活躍。從技術角度來看，網絡監控市場雖然經過幾年的發展，國內PoE技術從非標準走向標準，從非智能走向智能，供電功率也不再局限于IEEE802.3af和IEEE802.3at標準規范，更高的網絡攝像機均可納入PoE供電系統，通過光纖通信技術的引進，更促使PoE產品組網的靈活性。當然從廣大工程商的認可程度來看，PoE網絡攝像機雖然有諸多優勢，但畢竟同傳統網絡攝像機在施工時存在諸多不同，如PoE的應用規范、終端設備功率的選型配套等，需要將PoE的應用技術更好的傳授到一線的安防工程師那里。另外，目前PoE市場中還混有一部分非標準PoE產品，魚目混雜，非標準PoE產品的應用嚴重傷害了安防工程商對PoE的熱情，加深工程商對PoE技術的懷疑和不認可，只有掃清PoE技術的應用障礙和誤區，才能讓廣大網絡監控用戶真正享受到PoE技術所帶來的美好體驗。
隨著PoE技術的發展，能提供電源的功率逐步增大，信號傳輸帶寬更高，網絡視頻監控將以PoE供電方式將逐漸被更多消費者喜愛，各監控產品供應商也都推出了PoE產品，相信以PoE技術為核心的網絡監控產品會逐步成為市場的主流。
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