POE以太网供电技术及其应用

【摘要】本文介绍了POE的相关标准与工作原理，特别是介绍了POE的两种供电方法，并以一个综合而又简单的应用说明了其在现有系统中的优势，最后简单叙述了POE的应用前景。

【关键词】POE；供电；前景

一、POE简介

POE （Power Over Ethernet）中文名为有源以太网，指的是在现有的以太网布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。在通用性方面，目前的POE供电也有了统一的标准，只要遵循已经发布的802.3af标准，就可以解决不同厂家设备之间的适配性的问题。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时，也保证了现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。这也是POE技术的最大特点。

二、POE的相关标准

早期的POE应用没有标准，一般采用空闲供电的方式。

2003年6月，IEEE批准了802.3af标准，明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备的供电方式进行了规定。IEEE 802.3af成为了首个POE供电标准，规定了以太网供电标准，是现在POE应用的主流实现标准。

三、POE的工作原理

（一）系统组成

一个完整的POE系统包括供电端设备（PSE， Power Sourcing Equipment）和受电端设备（PD， Powered Device）两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。

PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑或移动电话充电器等许多其他以太网设备，PD设备通过网络双绞线连接至PSE设备上具备POE供电能力的以太网接口。

（二）POE的供电原理与工作过程

1.中间跨接法

中间跨接法英文简称Mid-Span，也叫空闲脚供电。

使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电，应用于普通交换机与网络终端设备之间，可以通过网线给网络终端设备供电。早期多使用一个专门的电源管理设备，称作为中跨供电设备（Mid-Span PSE），通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔，一个用短线连接至交换机，另一个连接远端设备。

2.末端跨接法

末端跨接法英文简称End-Span，也叫数据脚供电。它是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率。相应的末端供电设备有支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。PSE可通过数据对给PD供电。由于DC和数据频率互不干扰，所以可以在同一对线同时传输电流和数据。其实，对电缆来说可以看作一种“复用”。可以把1、2链接形成正或负极，把3、6链接形成负或正极。

3.工作过程

POE的工作过程一般可分为三大部分：

第一，根据PD即受电设备的阻容检测判断，PSE检测PD是否存在。第二，确定PD设备所需要的功率及损耗，确定PD功耗。然后PSE给PD供电。供电后并进行实时监控。第三，然后再進行电源的管理，重复检测过程判断PD是否断开。

四、POE技术的应用

（一）一个案例

某厂区监控系统图。配置了完善的数字化视频监控系统，全部采用网络摄像机和POE以太网供电方式，实现了集中供电，共设计有12个摄像机，覆盖了厂区边界、大门、建筑物出入口等重点区域，监控中心位于南门房。如图1所示：

（二）POE技术的应用优势

1.降低成本：无需再进行繁琐的电源布线，不仅能省去设备供电建设和维护费用，同时也节省了布置安装供电系统所需的时间；2.部署灵活：设备部署的位置不受限制，也不必再去考虑电源插座是否够长，AP等终端设备可以灵活地安装在远端的任意位置；3.安全可靠：可进行电源集中供电，备份方便。同时，可將供电设备接入UPS，一旦主要电源输入中断，也能保证系统正常运行；

（三）POE技术的应用前景

虽然3G/4G无线网络的覆盖已经到了上亿的用户数，但是由于其先天缺陷，带宽并不能满足日益增长的用户需求。因此WLAN技术成为了无线网络的一个重要的补充。

参考文献

[1] 张晓东.POE供电技术在电视监控系统中的应用[J].信息系统工程，2012（08）：38～39.

[2] 邱旭华.PoE供电网络超高频读卡器设计[J].微型机与应用，2013，32（01）：67～70.

作者简介：吴迪（1982.01—），男，重庆人，硕士，副教授，研究方向：计算机网络。