在萬(wàn)物互聯(lián)構(gòu)建智能物聯(lián)世界的發(fā)展趨勢(shì)下，用戶(hù)對(duì)IoT設(shè)備的需求不斷增加，POE交換機(jī)成為了通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)為PD(受電端)設(shè)備提供電力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N有效媒介。POE交換機(jī)可允許IP 電話(huà)、IP攝像頭、無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)或POE照明等設(shè)備通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)接收數(shù)據(jù)和電源，無(wú)需再另外使用電源線(xiàn)。POE交換機(jī)是如何為這些設(shè)備進(jìn)行供電的呢？它是否會(huì)對(duì)連接的設(shè)備造成損害？是不是有人會(huì)有這樣的疑問(wèn)呢？
以太網(wǎng)供電遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)？
POE交換機(jī)在POE系統(tǒng)中可充當(dāng)供電端(PSE)設(shè)備，根據(jù)不同的以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)為受電端(PD)設(shè)備進(jìn)行供電，有助于家庭、企業(yè)、校園、商場(chǎng)等環(huán)境中的安防監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和管理。
圖一POE供電標(biāo)準(zhǔn)（以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)）
需要注意的是，IEEE 802.3af和IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)是目前市面上大多數(shù)PD設(shè)備都可以支持的以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)，因此POE交換機(jī)的使用較為廣泛。
POE交換機(jī)是如何進(jìn)行POE供電的？POE供電原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，下面以POE交換機(jī)為例，從POE交換機(jī)的工作原理、POE供電方式及其傳輸距離三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)講解。
POE交換機(jī)工作原理
將受電端設(shè)備連接到POE交換機(jī)上后，POE交換機(jī)會(huì)按照如下流程進(jìn)行工作：
第一步：檢測(cè)受電端設(shè)備(PD)。主要是檢測(cè)連接的設(shè)備是否為真正的受電端設(shè)備(PD)。POE交換機(jī)會(huì)在端口輸出較小的電壓進(jìn)行受電端設(shè)備檢測(cè)，也就是所謂電壓脈沖檢測(cè)，如果檢測(cè)到Z(指)D(定)值的有效電阻，則該端口上連接的設(shè)備為真受電端設(shè)備。需要注意的是，該P(yáng)OE交換機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)POE交換機(jī)，非標(biāo)準(zhǔn)POE交換機(jī)無(wú)控制芯片不會(huì)進(jìn)行此項(xiàng)檢測(cè)。
第二步：受電端設(shè)備(PD)分類(lèi)。當(dāng)檢測(cè)到連接設(shè)備為受電端設(shè)備(PD)后，POE交換機(jī)會(huì)為其進(jìn)行分類(lèi)，劃分等級(jí)，并評(píng)估該受電端設(shè)備所需的功率消耗。
第三步：開(kāi)始供電。確認(rèn)等級(jí)后，POE交換機(jī)會(huì)在不到15μs配置時(shí)間內(nèi)向受電端設(shè)備從低電壓開(kāi)始供電，直到提供48V的直流電。
第四步：正常供電。主要為受電端設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的48V直流電，滿(mǎn)足受電端設(shè)備的功率消耗。
第五步：斷開(kāi)供電。當(dāng)受電端設(shè)備出現(xiàn)斷開(kāi)連接、功耗過(guò)載、短路以及總功耗超出POE交換機(jī)的功率預(yù)算等問(wèn)題時(shí)，POE交換機(jī)會(huì)在300～400ms時(shí)間內(nèi)停止為受電端設(shè)備進(jìn)行供電，并會(huì)重新進(jìn)行檢測(cè)。可有效保護(hù)受電端設(shè)備和POE交換機(jī)，防止設(shè)備受損。
POE供電方式
由上可知，POE供電是通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而網(wǎng)線(xiàn)是由四對(duì)雙絞線(xiàn)(8根芯線(xiàn))組成，因此，網(wǎng)線(xiàn)內(nèi)的八根芯線(xiàn)是POE交換機(jī)為受電端設(shè)備提供數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)慕橘|(zhì)。
目前，POE交換機(jī)會(huì)通過(guò)末端跨接法(End-Span)和中間跨接法(Mid-Span)兩種POE供電方式為受電端設(shè)備提供傳輸兼容的直流電。
末端跨接法
末端跨接法(End-Span)，在該模式下，POE交換機(jī)通過(guò)1、2、3、6線(xiàn)為受電端設(shè)備進(jìn)行供電，同時(shí)也會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中1、2為正極，3、6為負(fù)極。
中間跨接法
中間跨接法(Mid-Span)，在該模式下，POE交換機(jī)通過(guò)4、5、7、8線(xiàn)為受電端設(shè)備進(jìn)行供電。當(dāng)應(yīng)用于10BASE-T和100BASE-T以太網(wǎng)時(shí)，4、5、7、8線(xiàn)只會(huì)進(jìn)行電力傳輸，不會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此該四只腳也被成為空閑腳。其中4、5作為正極，7、8作為負(fù)極。
POE供電距離
由于電力和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在網(wǎng)線(xiàn)上進(jìn)行傳輸容易受到電阻和電容的影響，導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生衰減或供電不穩(wěn)定等，因此網(wǎng)線(xiàn)的傳輸距離受限，最大傳輸距離只能達(dá)100米。而POE供電是通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)的，因此其傳輸距離受網(wǎng)線(xiàn)的影響，最大傳輸距離為100米。
但是由于POE交換機(jī)的供電距離一般是100米，有些時(shí)候這個(gè)距離過(guò)短，不能滿(mǎn)足監(jiān)控工程需求。如果用兩個(gè)交換機(jī)聯(lián),不僅增加成本,還增大損耗,并非明智之舉。于是，我們不斷創(chuàng)新,推出了可以傳輸250米的POE交換機(jī)，采用數(shù)據(jù)延長(zhǎng)模式,突破100米的限制，可提供10M，250米遠(yuǎn)距離供電傳輸，解決監(jiān)控工程、無(wú)線(xiàn)覆蓋等工程供電距離不足的問(wèn)題，可替代延長(zhǎng)器和部分光纖，擴(kuò)展設(shè)備適用范圍，降低工程成本。
POE供電故障該如何排查？可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行排查。
檢查受電端設(shè)備是否支持POE供電。因?yàn)椴⒉皇撬械木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能夠支持POE供電技術(shù)，因此在將設(shè)備連接到POE交換機(jī)之前，也要檢查設(shè)備是否支持POE供電技術(shù)。雖說(shuō)POE工作時(shí)會(huì)進(jìn)行檢測(cè)，但是它只能檢測(cè)到支持POE供電技術(shù)的受電端設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行供電，若是POE交換機(jī)沒(méi)有進(jìn)行供電，可能是因?yàn)槭茈姸嗽O(shè)備不能支持POE供電技術(shù)。
檢查受電端設(shè)備的功率是否超過(guò)交換機(jī)端口的最大功率。例如，一臺(tái)僅支持IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的POE交換機(jī)(該交換機(jī)上每個(gè)端口的最大功率為15.4W)，連接了一臺(tái)功率為16W或者更大的受電端設(shè)備，這時(shí)，受電端設(shè)備可能會(huì)因?yàn)閿嚯娀螂娏Σ环€(wěn)定導(dǎo)致設(shè)備損壞，從而導(dǎo)致POE供電故障。
檢查連接的所有受電端設(shè)備的總功率是否超過(guò)了交換機(jī)的功率預(yù)算。當(dāng)所連設(shè)備的總功率超過(guò)交換機(jī)功率預(yù)算時(shí)，POE供電就會(huì)出現(xiàn)故障。例如，一臺(tái)功率預(yù)算為370W的24口POE交換機(jī)，若是該交換機(jī)遵循IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，則可連接24臺(tái)遵循相同標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備(因?yàn)樵擃?lèi)型設(shè)備的功率為15.4W，連接24臺(tái)設(shè)備總功率達(dá)369.6W，不會(huì)超過(guò)交換機(jī)功率預(yù)算)；若是該交換機(jī)遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)，則只能連接12臺(tái)遵循相同標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備(因?yàn)樵擃?lèi)型的設(shè)備功率為30W，若是連接24臺(tái)將會(huì)超出交換機(jī)的功率預(yù)算，因此最多只能連接12臺(tái))。
檢查供電端設(shè)備(PSE)的供電方式是否與受電端設(shè)備(PD)的兼容。例如，POE交換機(jī)采用末端跨接法進(jìn)行供電，而所連接的受電端設(shè)備卻只能接收中間跨接法的電力傳輸，這樣將無(wú)法進(jìn)行供電。
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