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普通网口与带PoE网口的区别与产品应用优势

   众所周知,普通网口只是作用于数据传输的单一功能,而POE网口在普通网口的基础上,还承担了一个供电功能。带有POE功能的网口渐渐被工业广泛使用,就POE网口深蓝宇科技做细致分析如下:

一、PoE网口作用

   随着网络中IP电话、网络视频监控以及无线以太网设备的日益广泛,通过以太网本身提供电力支持的要求也越来越迫切。多数情况下,终端设备需要直流供电,而终端设备通常安装在距离地面比较高的天花板或室外,附近很难有合适的电源插座,即使有插座,终端设备需要的交直流转换器也难有位置安置。另外,在很多大型的局域网应用中,管理员同时需要管理多个终端设备,这些设备需要统一的供电和统一的管理,由于供电位置的限制,给供电管理带来极大的不便,以太网供电PoE则正好解决了这个问题。

PoE(Power over Ethernet,简称PoE)网口的作用在于能够提供以太网供电这套技术,这是普通网口不能实现的。借助现有以太网通过网线同时为IP终端设备(如:IP电话、AP、IP摄像头等)进行数据传输和供电。以太网供电技术的出发点是让IP电话、WLAN接入点、网络摄像头等小型网络设备,可以直接从以太网线(4对双绞线中空闲的2对来传输)获得电力,无需单独铺设电力线,以简化系统布线,降低网络基础设施的建设成本。

  使用POE需要留意以下三点:

1. 工控机都支持PoE供电功能;

2. 要求终端也支持PoE受电功能;

3. 通过网线供电,功率本身是有一定限制的,留意不同设备的使用说明和功率要求。

目前深蓝宇具有代表产品为PCX-9530 PCX-9702  PCX-9704 PCX-9266

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二、工作原理

2.1 PoE供电系统包括如下两个设备角色:

· 供电设备PSE(Power-sourcing Equipment):通过以太网给受电设备供电的PoE设备,提供检测、分析、智能功率管理等功能,例如:PoE交换机。

· 受电设备PD(Powered Device):如无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头等受电方设备。按照是否符合IEEE标准,PD分为标准PD和非标准PD。

2.2 PoE供电模式:

· 按照IEEE标准的定义,PSE设备分为MidSpan(PoE功能模块在设备外)和Endpoint(PoE功能模块集成到设备内)两种类型。深蓝宇的PoE功能模块全部集成在设备的内部,属于Endpoint的PSE设备。

·Endpoint类型的PSE设备依据使用的供电线对不同分为Alternative A(1/2和3/6线对)和Alternative B(4/5和7/8线对)两种供电模式。

·Alternative A供电模式通过数据对供电。PSE通过1/2和3/6线对给PD供电,1/2链接形成负极,3/6链接形成正极。10BASE-T、100BASE-TX接口使用1/2和3/6线对传输数据,1000BASE-T接口使用全部的4对线对传输数据。由于DC直流电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。

·Alternative B供电模式通过空闲对供电。PSE通过4/5和7/8线对给PD供电,4/5链接形成正极,7/8链接形成负极。

·IEEE标准不允许同时应用以上两种供电模式。供电设备PSE只能提供一种用法,但是受电设备PD必须能够同时适应两种情况。

2.3 PoE供电协商流程

PSE设备上电,PD设备通过网络连接到PSE设备后,PSE与PD就开始进行供电协商:

1. 检测PD:PSE在端口周期性输出电流受限的小电压,用以检测PD设备的存在。如果检测到特定阻值的电阻,说明线缆终端连接着支持IEEE 802.3af标准或IEEE 802.3at标准的受电端设备(电阻值在19kΩ~26.5kΩ的特定电阻,通常的小电压为2.7V~10.1V,检测周期为2秒)。

2. 供电能力协商即PD设备分类过程:PSE对PD进行分类,并协商供电功率。供电能力协商不仅可以通过解析PSE与PD发送的电阻实现的,还可以通过链路层发现协议LLDP(Link Layer Discovery Protocol)协议发现和通告供电能力进行协商

3. 开始供电:在启动期内(一般小于15μs),PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电压。

4. 正常供电:电压达到48V之后,PSE为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,PD设备功率消耗不超过PSE最大输出功率。

5. 断电:供电过程中,PSE会不断监测PD电流输入,当PD电流消耗下降到最低值以下,或电流激增,例如拔下设备或遇到PD设备功率消耗过载、短路、超过PSE的供电负荷等,PSE会断开电源,并重复检测过程。

三、标准

为了规范和促进PoE供电技术的发展,解决不同厂家供电和受电设备之间的适配性问题,IEEE标准委员会先后发布了三个PoE标准:IEEE 802.3af标准、IEEE 802.3at标准、IEEE 802.3bt标准。

2003年6月,IEEE 802.3工作组制定了IEEE 802.3af标准,作为以太网标准的延伸,对网络供电的电源、传输和接收都做了细致的规定。例如:IEEE 802.3af标准规定PSE设备需要在每个端口上提供最高15.4W的直流电源。

由于电缆中的一些功率耗散,因此受电设备仅有12.95W可用。2009年10月,为对应大功率终端的需求,诞生了IEEE 802.3at标准,IEEE 802.3at标准在兼容802.3af标准的基础上,提供最高25.5W的功率,满足新的需求。

2018年9月,为进一步提升PoE供电功率以及对标准进行优化,IEEE标准委员会的发布了IEEE 802.3bt标准。IEEE 802.3bt标准进一步提升了供电能力,类型3可提供高达51 W的供电功率,类型4可提供高达71.3W的供电功率。此外,还包括对2.5GBASE-T、5GBASE-T和10GBASE-T的支持,扩大了高性能无线接入点和监控摄像头等应用程序的使用。

一般将IEEE 802.3af标准对应的供电技术称为PoE供电,将IEEE 802.3at标准对应的供电技术称为PoE+供电,将IEEE 802.3bt标准对应的供电技术称为PoE++供电,也称为4PPoE。三种供电技术对应的参数如下图所示。

 以上为PoE网口特色做阐述,更多详情请留言或者致电18129802393咨询。

 

 

 


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