【導讀】以太網供電（PoE）正如其名所示：它通過用於數據傳輸的同一電纜供電--足以滿足小型設備的需求。該技術被廣泛用於智能樓宇中，由於涉及的電壓較低
，普通的電源安全規則並不適用。這突出了PoE具有吸引力的原因之一；它可以大大降低與安裝和合規性有關的成本。

以太網供電（PoE）正如其名所示：它通過用於數據傳輸的同一電纜供電--足以滿足小型設備的需求。該技術被廣泛用於智能樓宇中，由於涉及的電壓較低，普通的電源安全規則並不適用。這突出了PoE具有吸引力的原因之一；它可以大大降低與安裝和合規性有關的成本。

由於許多辦公大樓已經在整個結構中鋪設了以太網
，並安裝了帶有後備電池的不間斷電源（UPS）


，因此可以很容易地實施強固的係統。追加PoE設備可以利用已經部署的相同電纜，為照明和安防攝像機等應用供電。電源可以通過以太網電纜輸送到離支持PoE的以太網設備最遠100米的設備上。

用PoE為智能樓宇供電的好處

采用PoE的一個明顯的好處是，它使直流電能在您現有的以太網上運行。雖然您仍需用支持PoE的端口來更新你的網絡交換機，但不必為受電設備鋪設額外的銅線所帶來的成本效益是巨大的。銅的價格已經從2000年的每磅0.65美元上升到2021年的每磅4.05美元（來源：macrotrends）。此外，不在受電設備上實施AC-DC轉換
，可以進一步節省成本。

PoE對放置受電設備也更靈活。大多數交流電源插座都靠近地麵，這對Wi-FI®接入點（AP）、haoweiweifengwoheweiweifengwoyijishexiangtoulaishuobushigelixiangdeweizhi。weilezuidaxiandudikuodafugaifanwei，jianyibimianjiangzhexieshebeifangzhizaikaojinzhangaiwudedifang，zuihaofangzhizaitianhuabangaodu。yushidianwangluobutong，yitaiwangdianlantongchangyaochuanguodiaodingchanshengdekongxi，congerxiaochulecaiyongdelingyigezhangai。

PoE將電力和數據結合在一起，實現了對包括照明
、安防攝像頭和數字標牌在內的各種應用的24/7智能監控。配備有電池供電的不間斷電源係統（UPS）的集中式PoE網絡確保了關鍵設備在停電期間的持續運行。

圖1：PoE智能樓宇的好處

智能樓宇應用和PoE標準

PoE標準（IEEE 802.3af）最初是在2003年獲批準的，提供最高15瓦的功率。它被廣泛用於IP電話

、樓宇訪問控製等應用，並為早期的分布式Wi-Fi接入點供電。該標準後來的修訂，包括IEEE 802.3at（30瓦/2009）和IEEE 802.3bt（90瓦/2018）
，增加了所提供的功率，以實現更多的高要求應用
，如更快的Wi-Fi網絡、安防攝像頭、音頻揚聲器、銷售終端（POS）、LED照明等。

圖2：PoE標準和應用

PoE拓撲

圖3展示了一個典型的PoE拓撲結構。PoE網絡交換機被稱為電源設備（PSE），它為稱為受電設備（PD）的客戶端提供直流電。該規範規定
，PSE應該能夠通過最長100米的以太網電纜（通常是CAT5/6）向PD供電。

圖3：典型的PoE拓撲(來源：以太網聯盟Ethernet Alliance)

由於以太網電纜可以達到100米
，在這個距離上有一些耗散，所以在最壞的情況下，到達PD的功率比PSE提供的功率要低。在規範中，802.3af的功率為13瓦，802.3at為25.5瓦
，802.3bt為71.3瓦。對於 "bt "標準，PD的直流電壓範圍為42至57伏[RB2]。輸入端不支持PoE的聯網設備仍可連接
，並使用PoE分配器
，以分離數據和直流電。這也可以減少對AC-DC轉換器的需求
，並將設備放在靠近交流電插座的地方。

PoE供電的PTZ攝像機

現在的安防係統通常使用包含小型電機的攝像機
，使其能夠在三個軸上移動，或平移
、傾斜和變焦（PTZ），並且通常采用高清數字攝像機。這些攝像機可以通過有線連接（如以太網）進(jin)行(xing)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)，或(huo)者(zhe)當(dang)在(zai)定(ding)義(yi)的(de)關(guan)注(zhu)窗(chuang)口(kou)或(huo)整(zheng)個(ge)視(shi)野(ye)中(zhong)檢(jian)測(ce)到(dao)物(wu)體(ti)時(shi)，編(bian)程(cheng)自(zi)動(dong)移(yi)動(dong)和(he)縮(suo)放(fang)。一(yi)些(xie)攝(she)像(xiang)機(ji)還(hai)可(ke)被(bei)配(pei)置(zhi)來(lai)勘(kan)察(cha)場(chang)景(jing)，即(ji)不(bu)斷(duan)進(jin)行(xing)0°至360°平移和0°至180°傾斜，同時
，變焦可使用光學或數字技術實現。這些安防和監控攝像機所需的電源現在可使用基於IEEE 802.3at標準的PoE來提供。  

PoE供電的無線網絡

Wi-Fi接入點和路由器也是PoE的常見應用。兩者的功耗通常是支持的速度和流量的函數。現代網絡使用MIMO（多輸入多輸出）等技術擴大了範圍和吞吐量。實施一個支持Wi-Fi 6（IEEE 802.11ax）速度的AP/路由器應用程序，將映射到PoE標準，如下：

1. Wi-Fi 6，4x4雙頻並發：802.3at

2. Wi-Fi 6，8x8雙頻並發：802.3at/bt

3. Wi-Fi 6, 4x4三頻並發：802.3at/bt

盡管Wi-Fi路由器/AP的包裝盒上有一個AC-DC電源，但它們也可以使用PoE分配器供電。相比之下，像Cisco MerakiTM MR56 Wi-Fi 6（802.11ax，8空間流）接入點這樣的產品現在支持802.3at
，這意味著RJ45端口可直接連接到支持PoE的PSE交換機，為設備供電。

PoE供電的微微蜂窩和毫微微蜂窩

微微蜂窩和毫微蜂窩被用來擴展或增加蜂窩的覆蓋範圍，特別是在繁忙的區域，如樓宇內、辦公室
、購物中心和體育場。與普通蜂窩不同
，微微蜂窩的範圍通常較小，約為200米或更小，而毫微微蜂窩的範圍可能低至10米。這些微小的設備是PoE的理想候選者，正如下麵一個例子所示：

1. ApexTM 4G/LTE 3.5GHz室外微微蜂窩（35 W）：802.3bt

PoE供電的數字標牌

LED電視是一種非常有效的溝通形式。它們可在各種區域顯示定製的、動態的數字標牌，包括企業辦公空間、智能零售、酒店和政府市政部門。像Wi-Fi一yi樣yang，數shu字zi標biao牌pai隻zhi有you放fang置zhi得de當dang才cai能neng發fa揮hui好hao處chu。例li如ru，較jiao大da的de屏ping幕mu通tong常chang懸xuan掛gua在zai天tian花hua板ban上shang
，所suo以yi人ren群qun可ke以yi很hen容rong易yi地di查zha看kan內nei容rong。相xiang比bi之zhi下xia
，智zhi能neng售shou貨huo亭ting或huo銷xiao售shou終zhong端duan（PoS）的應用則利用較小的屏幕--有些帶有觸摸屏，以獲得更個性化的互動用戶體驗。

不同LED電視的功率消耗差別很大。下麵列出的三星®55 "LED電視指定69 W的典型功耗，而另一個有相同尺寸和製造商的LED電視需要120 W。重要的是要確保LED電視的功率不超過PD的功率。使用802.bt標準，這可以從90 W到71.3 W不等
，取決於PSE和LED電視（PD）之間的以太網電纜長度。

市場上也有一些帶PoE的標牌電視。令人關注的是，LED電視製造商是否開始將802.bt集成到他們的大型LED電視中
，以滿足日益增長的數字標牌市場的需求。

1. 55英寸
，三星4K LED電視（#Q70T）69 W（典型值）： 802.3bt（需要PoE分配器 

2. 46", 高清帶觸摸屏的Thinlabs, Inc:         802.3bt (不需要PoE 分配器) 

3. 10", 三星數字標牌 (DB10E-TPOE)        802.3at (不需要PoE分配器)

4. 48", 三星數字標牌 (DH48E) 44 W (典型值)       802.3bt (需要PoE分配器)

5. 40", 三星數字標牌 (H40B) 44 W (典型值)        802.3bt (需要PoE分配器)

6. 16 "medTV® PDI-P16TV-GB2-P電視（25 W） 802.3at（不需要PoE分配器

PoE智聯照明

PoE和LED照明是天然的搭檔，因為LED消耗直流電，而PoE提供直流電。這使您在用PoE為LED供電時

，可以省去AC-DC電源轉換成本。

安森美互聯照明平台(圖4)是PoE如何增強智能樓宇的一個很好的例子。該平台基於模塊化設計，能夠為兩串16顆LED提供7,000流明
，由雙FL7760 LED驅動器驅動。一個基於NCP1096 802.3bt控製器的PoE模塊為LED驅動模塊提供高達90瓦的直流電。同時，在LED驅動模塊上有第二個連接器，可接收RSL10 藍牙 5無線電，用於無線聯接到智能手機網關，實現雲聯接。這就是智能照明。

圖4：含PoE模塊的互聯照明平台

PoE供電的商用電話(VoIP)

網絡電話（VoIP）可能是PoE最常見的應用。VoIP通過廣域網使用以太網協議將低頻模擬語音信號數字化為數據包。從那裏
，它將通過交換機和路由器，進入雲端
，前往目的地。VoIP隻消耗4到7瓦，所以它與802.3af PoE標準非常兼容。裝有RJ45連接器的現代VoIP電話被設計為通過以太網電纜同時接收數據和功率

，因此不需要外部PoE分配器。

總結

通過同一根電纜提供電源和數據連接的便利性是極具吸引力的
；我們隻需看看USB是如何成為許多消費設備無處不在的電源的。商業和工業應用中的PoE也是如此。它推進了單電纜方案的概念，其目標應用是能夠直接從其帶來的簡單性中受益的應用。

安森美在數字通信和電源管理方麵擁有成熟的專業技術，有實力提供好的PoE方案。隨著更多製造商發現PoE的好處，最終用戶將開始需要PoE。現在是時候開始向更智能
、集成的電源/數據組合過渡了。

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