POE供电技术在网络数字音频传输系统中的应用

吴宗元

摘 要： POE供電技术是电源供电领域的发展趋势，而随着音频传输技术发展，音频传输系统内愈来愈趋向于数字化和网络化，本文阐述了POE供电技术及其发展，以及网络化数字音频传输系统典型代表，POE供电系统和网络化数字传输系统结合将发挥出巨大的优势。

关键词： POE供电；网络数字音频；传输系统

如今网络信息技术，电源供电技术及音频传输技术等都得到了很好的普及和发展，POE供电技术在多个领域得到了广泛的应用，网络数字音频传输系统在音频传输领域也占有重要地位，POE供电技术与网络数字音频传输系统的结合，不仅使得网络数字音频传输系统更加简洁，提高抗干扰能力，布线方便，节约成本，而且便于安装和维护。

1、POE技术发展

POE（Power Over Ethernert）是有源以太网供电的简称，有时也被称为以太网供电，指的是现有的以太网 CAT-5布线基础架构，在不作任何改动的情况下，就能保证在为如IP电话机、无线局域网接入点AP、安全网络摄像机和其它一些基于IP终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电能力的技术[1]。

简单描述POE技术，就是用一条通用以太网电缆同时传输以太网信号和直流电源，在一个有线系统网络中集成数据和电源，不但确保现有结构化布线的安全，同时保证现有网络的正常运作。

一个完整的POE系统由供电设备（Power Source Equipment，PSE）和手电设备（Powered Device，PD）两个部分组成。供电设备负责将电源注入以太网线缆，并实施功率的规划和管理，PD就是接收电源的设备，会消耗供电设备的电能[2]，两者之间建立有关受电端设备PD连接，PD设备类型，功耗等信息，受电端设备以此来接收供电端通过以太网提供供电端设备的供电，供电端设备通过以太网控制受电端设备，它们之间连接参数遵循POE供电技术规范。

POE技术早在1998年就开始被使用，当时还没有一个统一的标准，直到2003年，IEEE组织批准了IEEE 802.3af标准，它明确规定了供电系统中的电力检测和控制管理事项，并对路由器和交换机及集线器通过以太网线缆向终端设备供电的方式进行了详细的规定，同时，IEEE组织在2009年发布了IEEE 802.3at标准，将PSE端供电功率扩大到25W以上，但是随着POE技术的广泛应用，以及更多大功率设备的需求，POE供电技术标准也急需提高，IEEE组织将预计在2017年发布功率可达100W的新标准。

2、网络数字音频传输技术发展

早期的音频传输系统是通过模拟技术实现，存在信号处理困难，布线复杂，无法长距离传输等问题。随着数字信号处理技术成熟，专业音频传输和处理系统也趋向于数字化，音频传输抗干扰性和稳定性得到极大提高，这几年以太网（Etherent）和IP技术迅猛发展，人们开始利用以太网和IP网来实现音频的传输，利用以太网的交换特性，突破以往模拟和数字音频点对点传输的局限，可在软件上实现音频网络的交换和路由，使系统架构变简单，机房布线变简洁，数字音频传输系统将趋向于网络化是大势所趋[3]。

基于以太网的数字音频传输技术是专业音频行业的一个技术焦点，其不依赖于控制系统而独立存在。不仅解决了多线路问题，还具有传输距离远，数据备份，冗余设计等优点，这些优点都是模拟技术时代所不具备的。网络数字音频具有频响平坦、失真小，动态范围大、噪音低等优秀品质，能够实现实时、同步远程传输功能，集控制、监控、自我诊断、自身评价等功能于一身，互通性良好、稳定可靠。

目前市场上比较成熟的以太网音频传输技术主要有Cobra Net、Ether Sound、Dante、AVB、AoIP等技术[4]，这些网络化的技术为为音频传输界带来巨大的潜力和便利，它们与网络的传输和交换技术息息相关。近几年来，我国也有很多工程项目上也应用了网络音频技术，如上海国际赛车场、大亚湾核电站、上海科技馆等，从这些典型案例中可以看出，网络音频传输技术有着强大的生命力和无法阻挡的发展势头。

3、POE技术与网络数字音频传输系统结合的优势

POE技术与网络数字音频传输系统结合，将使网络数字音频传输系统发生巨大的变革，使应用更加灵活便捷，减少系统安装和管理难度，提高系统稳定性和可靠性。

1）带有POE功能的音频设备，可以安装在没有电源供电的地方，节约安装电源的时间和费用，并且只需要一根线缆连接到设备，方便布线的同时也节省了空间，且音频设备可以随着线缆移动，为流动演出和会议室等音频扩声系统提供灵活的场景布置。

2）POE供电设备只为有需要的音频设备供电，只有连接了需要供电的音频设备，连接电缆才会有电压存在，并且POE技术规定的电压范围是44V-57Vdc，属于IEC60950-1标准要求的通信设备人体安全电压范围，为人身安全和音频设备安全提供完善的保护机制。

3）采用音频设备统一供电的方式，即使出现停电的情况，由一个单一的UPS（不间断电源）供电，就能为所有的音频设备提供应急电源，音频系统更加稳定可靠，并且这些音频设备采用交换机内置管理方式检测和控制，为管理员提供便捷的管理。

3、POE技术在数字音频传输系统中的应用前景

随着供电技术的不断发展，POE技术也面临着其他技术的竞争，比如USB供电和无线供电等，但是POE技术有着自己独特的优势，POE技术应用会更加广泛和成熟，随着音频传输系统不断朝着网络化发展，POE技术与网络化音频传输系统结合势所必然，采用POE技术的网络音频传输系统安装简单，节约成本，管理方便，布置灵活，稳定安全，可靠性高，相信不远的将来，会有越来越多的厂家和制造商参与进来，为整个音频行业带来巨大的变化。

结束语：

以太网供电（POE）是一种革命性技术，随着网络数字音频应用的不断延伸，网络数字音频应用设备也会日益增多，网络化数字音频设备的供电方式将因POE技术而改变，使得本已功能强大的网络化数字音频传输系统得到极大的扩展，从而使POE技术结合网络化数字音频传输系统的应用前景更加广阔。■

参考文献

[1]扬子江. POE技术：传输数据和供电两不误[J]. 中国计算机用户，2004，34：55.

[2]李强. 以太网供电（POE）技术原理及过程分析[J]. 硅谷，2010，（01）：58.

[3]张凯. 浅谈数字音频网络的发展趋势[J]. 视听界广播电视技术，2014，5：31.

[4]刘与辉. 高保真数字音频协议及网络技术浅析[J]. 智能建筑与城市信息，2013，11：80-81.