一、什么是POE

1、POE的由來

2003年6月，IEEE批準(zhǔn)了802.3af標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE 802.3的基礎(chǔ)上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個關(guān)于電源分配的國際標(biāo)準(zhǔn)。它明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無線LAN接入點等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。

POE（Power Over Ethernet）是有源以太網(wǎng)供電的簡稱，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機等）傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運作，最大限度地降低成本。

2、POE供電標(biāo)準(zhǔn)

看要一臺PoE交換機能同時給多少攝像頭供電，要考慮兩個方面：PoE交換機的供電標(biāo)準(zhǔn)和PoE交換機的總供電功率。

PoE交換機的供電功率可以理解為PoE交換機的單端口供電功率。 市場上流行的PoE交換機有兩種標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.3af和IEEE802.3at。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義了供電功率為15.4W，IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)定義了供電功率可達(dá)30W，由于供電標(biāo)準(zhǔn)不同其單端口供電功率也不同。比如攝像頭功率為9W，使用af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機即可；若攝像頭功率為20W，需使用at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機；若攝像頭功率為30W以上，就需要使用專用PoE供電模塊供電了。

802.3af標(biāo)準(zhǔn)：

供電電壓：44-57V

供電電流：10～350mA

最大供電功率：15.4W

最大受電功率：12.95W

802.3at標(biāo)準(zhǔn)：

供電電壓：50-57V

供電電流：10～600mA

最大供電功率：30W

最大受電功率：25.5W

一般來說，一個同時支持af和at供電標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機，它的供電功率是自適應(yīng)的。比如，它連接的是5W的設(shè)備，那么提供5W的電力；如果連接的是20W的設(shè)備，那么就提供20W的電力。

af和at標(biāo)準(zhǔn)能通用嗎？

at是向下兼容af的。也就是說，如果你的交換機支持at標(biāo)準(zhǔn)，最大可供30W電，那他完全可以給支持af標(biāo)準(zhǔn)的需要7W的攝像機供電的。

但是如果攝像機支持at，需要20W的電，只支持af的交換機就無法正常向這個攝像機供電啦。

3、POE的供電過程

1）檢測

供電前，供電方會輸出一個很小的電壓來檢測受電設(shè)備是否支持PoE，如果不支持，則不供電；如果支持，進(jìn)行下一步。

2）分類

確定受電方支持PoE后，供電方會進(jìn)行進(jìn)一步檢測，確定受電方需要的功率，進(jìn)行對受電方的分類。

3）開始供電

4、POE交換機的總功率

PoE交換機的總功率是一個非常重要的指標(biāo)，直接關(guān)系到可以帶多少攝像頭。以電源功率是400W的、24端口的PoE交換機來說，除去損耗后PoE交換機總功率大概為370W。

在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下，它能夠供滿24個端口（370/15.4=24），即可以同時給24個攝像頭供電，也就是滿載供電。但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計算，同時最多就只能給12個端口供電了（370/30=12）。

實際使用中，很多普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭的最大功耗較低，基本不超過15W，如果這時每個PoE端口按照最大功率（比如30W）去預(yù)留供電功率的話，就會出現(xiàn)有的端口PoE功率用不完，而有的端口卻分不到功率的情況。比如，有些PoE交換機均支持動態(tài)功率分配，可以避免這種情況。在選購PoE交換機時，要看交換機是否支持動態(tài)功率分配，這樣每個端口只分配實際使用的功率，這樣就能更高效地利用PoE交換機的供電功率。

5、POE的技術(shù)優(yōu)勢

• 1）簡化布線，節(jié)約成本 許多帶電設(shè)備，例如監(jiān)控攝像機等都需要安裝在難以部署AC電源的地方，POE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間，節(jié)省了費用和時間。
• 2）便于遠(yuǎn)程管理 像數(shù)據(jù)傳輸一樣，POE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制該設(shè)備。這個功能可以提供諸如夜晚關(guān)機、遠(yuǎn)端重啟之類的功能。
• 3）安全可靠 POE供電端設(shè)備只會為需要供電的設(shè)備供電，只有連接了需要供電的設(shè)備，以太網(wǎng)電纜才會有電壓存在，因而消除了線路上漏電的風(fēng)險。用戶可以安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和POE設(shè)備，這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。

6、POE供電穩(wěn)定嗎

從技術(shù)角度來講，PoE的技術(shù)發(fā)展多年，目前已經(jīng)處于非常成熟的階段。但由于目前監(jiān)控市場迫于成本壓力，選用的PoE交換機或者線材品質(zhì)過于低劣，再或者方案設(shè)計本身就不合理，導(dǎo)致采用PoE供電的項目維護(hù)的工作量特別大，所以工程商普遍存在PoE供電不穩(wěn)定的觀點。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項目，不同于普通的網(wǎng)絡(luò)綜合布線，數(shù)據(jù)傳輸量非常大，功率高，且要求全天候不間斷工作，采用有品質(zhì)保證的PoE設(shè)備和線材是整個系統(tǒng)穩(wěn)定的保證。

7、POE在安防行業(yè)中的應(yīng)用

得益于POE技術(shù)得天獨厚的優(yōu)勢，目前安防監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了很多支持POE供電的設(shè)備，包括POE網(wǎng)絡(luò)攝像機、POE網(wǎng)絡(luò)半球、POE網(wǎng)絡(luò)球機、POE網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機等。

這些設(shè)備擁有POE受電設(shè)備端的功能，利用以太網(wǎng)供電的供電端設(shè)備（PSE）提供的直流電,通過雙絞線傳輸至受電端（PD）。當(dāng)然，需要注意的是，POE標(biāo)準(zhǔn)支持最大15.4W，對常見的網(wǎng)絡(luò)攝像機是足夠的。然而，對于可以檢測移動物體的動作、轉(zhuǎn)向和進(jìn)行放大的PTZ攝像機而言，其需要20-30W的電力來正常工作，PTZ攝像機需要具有高達(dá)30W的電力輸出的POE+新標(biāo)準(zhǔn)的支持。當(dāng)然，現(xiàn)在已經(jīng)有許多最新的POE交換機支持POE+標(biāo)準(zhǔn)。

8、POE供電成為安防行業(yè)供電主流

在安防領(lǐng)域中，監(jiān)控作為其中最為重要的部分之一，布線和供電也成為其中必不可少的一部分。傳統(tǒng)的監(jiān)控布線供電一直是業(yè)內(nèi)一個困擾，在IP視頻監(jiān)控的時期，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持是重點，供電也是其中最為關(guān)鍵的一部分。

以往的攝像機都是本地供電，但自推出PoE后，常見的形式是以太網(wǎng)供電IP攝像機。PoE即Power Over Ethernet，是有源以太網(wǎng)供電的簡稱，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，再為一些基于IP的終端(如IP對講電話機、WiFi無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)路攝影機等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。

PoE是解決供電布線的難題，就目前來說，如果是與基建一起實施的全新監(jiān)控項目，采用PoE供電仍然比較少，在大型項目中采用PoE供電的也比較少，相反在一些民用、套裝的市場，小型項目上，PoE應(yīng)用非常普遍。

9、PoE供電技術(shù)在工程應(yīng)用中存在哪些風(fēng)險或劣勢？

• 1）功率不足，受電端帶不動： 802.3af標(biāo)準(zhǔn)(PoE)輸出功率小于15.4W，對于一般IPC來說足夠了，但對于球機等大功率的前端設(shè)備而言，輸出的功率達(dá)不到要求。
• 2）風(fēng)險過于集中： 通常來說，一臺PoE交換機同時會給多個前端IPC進(jìn)行供電，交換機的POE供電模塊任何故障都會導(dǎo)致所有的攝像機無法工作，風(fēng)險過于集中。
• 3）設(shè)備、維護(hù)成本高： 相對于其他供電方式，PoE供電技術(shù)會增加售后維護(hù)工作量，從安全穩(wěn)定的意義上來說，單獨供電的穩(wěn)定性、安全性最好。

10、PoE供電的安全傳輸距離？網(wǎng)線的選擇有哪些建議？

POE供電的安全傳輸距離100米，建議使用超五類全銅網(wǎng)線。

POE供電網(wǎng)線要求這個問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個問題，在很多發(fā)達(dá)國家不是問題。POE IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W， 傳輸100米后的PD設(shè)備接受功率必須不小于12.95W，按照802.3af典型電流值為350ma計算，100米網(wǎng)線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。

而標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線是天然就滿足這個要求的，IEEE 802.3af poe供電標(biāo)準(zhǔn)本身就是以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線測定的。而只所以會產(chǎn)生POE供電網(wǎng)線要求這個問題，是因為市面上的很多網(wǎng)線都是非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，不是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的要求來生產(chǎn)的。市面的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線材質(zhì)主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等，這些網(wǎng)線的阻值大，都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質(zhì)的網(wǎng)線，即標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線。

PoE供電技術(shù)對線材的要求高，建議在監(jiān)控項目中，千萬不要在線材上省成本，得不償失。

11、如何選擇POE交換機

• 1）需要給多大功耗的設(shè)備供電： PoE交換機采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，輸出功率也會不同，比如：IEEE802.3af最大不超過15.4W，由于傳輸線材的損耗，能給最大功耗不超過12.95W的設(shè)備供電。遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的設(shè)備供電。
• 2）最多能給多少個設(shè)備供電： PoE交換機的一個重要指標(biāo)，就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下，如果一臺24口PoE交換機的PoE供電總功率達(dá)到了370W，那么就能夠供滿24個端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計算，同時最多就只能給12個端口供電了(370/30=12)。
• 3）需要接口數(shù)： 是否帶光纖口、帶不帶網(wǎng)管、速率選擇(10/100/1000M)。

12、POE交換機可以二級交換嗎

PoE只是解決供電問題，不會影響信號的，（一般供電是用的4、5、7、8四根線，而信號是1、2、3、6四根線），如果要使用多層交換機，只需要讓離攝像機最近的交換機給攝像機供電就好了，后面的交換機則無需跟PoE有任何關(guān)系。

二、POE交換機有哪些工程問題

PoE交換機在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋或無線監(jiān)控工程中扮演著重要的角色。雖然不像無線AP、網(wǎng)橋等設(shè)備這么起眼，但在實際應(yīng)用的過程中如若出現(xiàn)了問題，也會直接影響到整個無線工程。

為了在施工前就能將些注意事項考慮到位，減少后續(xù)工程的維護(hù)量，在此給大家羅列出幾點PoE交換機常見的工程問題，掌握以下幾點，能幫助大家更好的建設(shè)與維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)工程：

1、供電距離

大家知道PoE交換機的供電距離一般是100米，其實PoE供電距離是由數(shù)據(jù)信號和傳輸距離決定的，數(shù)據(jù)信號的傳輸距離是由網(wǎng)線決定的。

1）網(wǎng)線要求

網(wǎng)線的阻抗越低傳輸距離越遠(yuǎn)，所以首先要保證網(wǎng)線的質(zhì)量，購買正品，推薦使用超五類網(wǎng)線，普通的5類線數(shù)據(jù)信號傳輸距離大概是100米左右。

由于PoE標(biāo)準(zhǔn)有兩種：IEEE802.af和IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)。它們對超五類網(wǎng)線要求不同，不同主要體現(xiàn)在等效阻抗上。如100米的超五類網(wǎng)線，IEEE802.3at的等效阻抗須小于12.5歐姆，IEEE802.3af則須小于20歐姆。

2）PoE標(biāo)準(zhǔn)

保障PoE交換機的傳輸距離，就看PoE供電的輸出電壓，在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)(44-57V DC)盡量高，PoE交換機端口輸出電壓必須符合IEEE802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)。

2、選擇標(biāo)準(zhǔn)型的POE交換機

如何判斷哪些是假的PoE設(shè)備？

假PoE設(shè)備只是通過一個PoE合路器將DC電源合并到網(wǎng)線中，不能通過標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機來供電，否則設(shè)備會燒壞。所以在工程應(yīng)用中，不僅要選擇標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機，還要選擇標(biāo)準(zhǔn)的PoE終端 。

標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機的安全措施：

• 1、供電端（PSE）與受電端（PD）可動態(tài)感知并調(diào)整供電電壓。
• 2、有效保護(hù)受電端（通常是IPC）不被電擊燒壞（其它方面還有短路、浪涌防護(hù)等）。
• 3、可智能檢測終端是否支持PoE，在接入非PoE終端時不會供電。

非標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機通常為了節(jié)省成本，并沒有以上安全措施。

3、交換機級聯(lián)問題

交換機級聯(lián)的層數(shù)涉及到帶寬的計算，簡單舉例：

如果采用100M網(wǎng)口交換機級聯(lián)到中心，有效帶寬即45Mbps（帶寬利用率≈45%），如果每臺交換機分別連接了共15Mbps的監(jiān)控設(shè)備，即占單臺交換機帶寬15M，則45/15≈3，可級聯(lián)3臺交換機。

帶寬利用率為什么約等于45%？

實際以太網(wǎng)IP分組報頭約占總流量的25%，實際可利用鏈路帶寬為75%，實際應(yīng)用中考慮預(yù)留帶寬30%，所以保險估認(rèn)帶寬利用率為45%。

4、注意交換機的功率

使用設(shè)備的功率是多大，再對應(yīng)選擇多大功率的PoE交換機。如果你的設(shè)備的功率是在15W以下的，那選擇支持802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機就可以了。如果功率是大于15W的，則需要選擇802.3at標(biāo)準(zhǔn)的大功率交換機，否則帶不動。當(dāng)然要您的設(shè)備是支持PoE的，不支持PoE則需要準(zhǔn)備一個PoE分離器。

三、淺析PoE技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)化高清監(jiān)控時代的來臨,網(wǎng)絡(luò)攝像機的各種應(yīng)用正在不斷的增加和完善,對基礎(chǔ)電源的需求更加迫切。以下主要探討PoE技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用場景及其發(fā)展趨勢。

1、POE供電標(biāo)準(zhǔn)

以太網(wǎng)供電(PoE)標(biāo)準(zhǔn)正式頒布到現(xiàn)在短短數(shù)年時間，全球各地的企業(yè)都開始迫不及待地采用這項新興技術(shù)。一項調(diào)查結(jié)果表明，從2004到2008年的4年間，采用PoE技術(shù)的供電設(shè)備復(fù)合年增長率已超過33%。2008年全球采用PoE技術(shù)的受電設(shè)備(Powered Devices, PD)市場突破了52億美元，年復(fù)合增長率高達(dá)38%。隨著全球安全市場的增長，用戶逐步開始考慮在現(xiàn)有以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上盡可能地布置一些網(wǎng)絡(luò)安全攝像機及其他一些網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備?；赑oE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備也已經(jīng)越來越被用戶所接受并且得到了快速的發(fā)展。自2010年中國安防行業(yè)網(wǎng)絡(luò)高清化浪潮被掀起，PoE技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)攝像機相較于模擬攝像機的一個重要優(yōu)勢點，同時能省去配置電源線的時間與金錢，使整個裝置系統(tǒng)的成本明顯降低。極大的推動了安防行業(yè)IP化進(jìn)程。

隨著以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,目前全球均普遍采用RJ-45網(wǎng)絡(luò)插座，因此各種PoE設(shè)備都具備相容性。PoE不需要更改以太網(wǎng)線路的纜線架構(gòu)即可運作，所以采用PoE系統(tǒng)不但節(jié)省成本易于布線安裝還具備了遠(yuǎn)程通電、斷電的能力,從而很好的解決了網(wǎng)絡(luò)攝像機所需的電源難題,將在未來安防監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展中起到非常重要的作用。

2、POE在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用

近年來，由于社會經(jīng)濟(jì)和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，國家各行業(yè)對視頻監(jiān)控產(chǎn)生了前所未有的需求。應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，除了金融、政府、交通等特殊行業(yè)外，社區(qū)、酒店公共場所、工廠和商場都已應(yīng)用或正在實施數(shù)字監(jiān)控。規(guī)模和輻射區(qū)域越來越大。典型的例子是 “平安中國”項目，其項目范圍涉及到了整個城市，攝像頭達(dá)到上萬個。而視頻監(jiān)控產(chǎn)品也從本地的DVR方式向IP Camera網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

但是，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備的安裝卻受到環(huán)境的制約，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控所用網(wǎng)絡(luò)攝像頭除了需要通過網(wǎng)線來傳輸視頻信號外，還必須全天候為其提供足夠的電力。在實施過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因為無法提供穩(wěn)定的電源，而不得不重新設(shè)計攝像頭的安裝地點的情況，而重新設(shè)計安裝地點可能會導(dǎo)致出現(xiàn)監(jiān)控死角，使安防監(jiān)控失去意義。

通常情況下，正常工作的網(wǎng)絡(luò)攝像機需要外接兩根線，一根網(wǎng)線，一根電線。而以下情況會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控鏡頭無法安裝：

• 1)、攝像頭安裝位置無電源。
• 2)、攝像頭安裝的位置有電源，但卻是照明電源，無法提供全天候供電。

以上導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)攝像機無法安裝的情況，均發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)攝像機的供電問題上。要想使網(wǎng)絡(luò)攝像機在預(yù)計地點正確安裝，就必須解決網(wǎng)絡(luò)攝像機的供電問題。既然不能正常提供電力，就應(yīng)該考慮使用網(wǎng)線來給攝像機供電，畢竟部署一條網(wǎng)線比部署一條強電線要容易的多，而且如果使用網(wǎng)線供電，只要數(shù)據(jù)交換機端的電力不中斷，網(wǎng)絡(luò)攝像機就可以正常工作。

使用網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)攝像機供電，可以歸納為以下兩種情況：

• 1)、網(wǎng)絡(luò)攝像機支持IEEE802.3afIEEE802.3at協(xié)議，可以直接使用PoE供電設(shè)備通過網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)攝像機供電。
• 2)、網(wǎng)絡(luò)攝像機不支持IEEE802.3afIEEE802.3at 協(xié)議，不能直接使用POE設(shè)備供電。這時需要用到另外一種配套設(shè)備——PoE分離線或者PoE分離器。它的作用可以將集成有電力的網(wǎng)線分離成純數(shù)據(jù)網(wǎng)線和電源線。這樣就可完成數(shù)據(jù)與電源分離，達(dá)到一根網(wǎng)線即傳輸了數(shù)據(jù)又提供電源。

3、解析POE網(wǎng)絡(luò)交換機

PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機是利用PoE技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)攝像機，它擁有PoE受電設(shè)備端的功能，利用以太網(wǎng)供電的供電端設(shè)備(PSE)提供的直流電,通過雙絞線傳輸至受電端(PD)。PoE功能在若干年以后毫無疑問會是攝像機的必備功能，網(wǎng)絡(luò)攝像機的引進(jìn)PoE功能極大的靈活了網(wǎng)絡(luò)攝像機的供電需求，既可以就地取電，也可以通過網(wǎng)線取電，布局的時候不再受傳統(tǒng)的電力線取電點的制約，可以隨意移動和變更攝像點，在許多領(lǐng)域都具備極大的優(yōu)勢。伴隨著PoE產(chǎn)品廠商的大力投入PoE技術(shù)開發(fā)、培育市場，PoE產(chǎn)品在性能上逐步升級，在價格上逐步平民化，PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機的用量成倍增長。安防行業(yè)已經(jīng)逐步走進(jìn)無PoE不高清的“以太網(wǎng)供電PoE時代”

跟普通網(wǎng)絡(luò)攝像機相比，PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機具有以下優(yōu)點：除了從以太網(wǎng)電纜為連接設(shè)備提供通用供電支持外，PoE降低了投資開支，從而降低了在統(tǒng)一IP基礎(chǔ)設(shè)施中整合入上電設(shè)備的總部署成本。PoE免除了為終端設(shè)備安裝墻壁電源連接的需要，因而降低了與支持終端設(shè)備相關(guān)的電源插座成本。它還可在部署本地交流電源較為困難的場所安裝網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，從而提供了更大的靈活性。我們在實際運用中也可以將PoE 網(wǎng)絡(luò)攝像機中的受電端從攝像機中剝離出來，分成普通的網(wǎng)絡(luò)攝像機加PoE分離器或者PoE分離線。前端同樣有提供PoE供電的以太網(wǎng)交換機，后端配置PoE分離器或者PoE分離線，將雙絞線傳輸過來的直流電源轉(zhuǎn)換給網(wǎng)絡(luò)攝像機，提供網(wǎng)絡(luò)攝像機的工作電源。因為受電模塊具有支持功率識別電路的功能，在我們使用智能PoE交換機供電的時候，節(jié)能的優(yōu)點體現(xiàn)的更加明顯。

4、POE技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用

安防行業(yè)應(yīng)用PoE組網(wǎng)主要有簡化布線、節(jié)能靈活、安全方便等優(yōu)勢。眾所周知，一般的網(wǎng)絡(luò)攝像機除了需要通過網(wǎng)線來傳輸視頻信號外，還必須全天候為其提供足夠的電力。而在現(xiàn)實施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)因為無法提供穩(wěn)定的電源，而不得不重新設(shè)計攝像頭的安裝地點的情況。如此一來，重新設(shè)計安裝地點額可能會導(dǎo)致出現(xiàn)監(jiān)控死角，使監(jiān)控失去意義。

• 1）、靈活性，PoE只需要安裝和支持一條電纜，簡單而且節(jié)省空間，并且設(shè)備可隨意移動;
• 2）、節(jié)約成本，視頻監(jiān)控攝像機等，都需要安裝在難以部署AC電源的地方，PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間，節(jié)省了費用和時間;
• 3）、供電智能化，DC電源像數(shù)據(jù)傳輸一樣，PoE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制設(shè)備;
• 4）、消除供電安全隱患，PoE供電端設(shè)備只會為需要供電的設(shè)備供電，只有連接了需要供電的設(shè)備，以太網(wǎng)電纜才會有電壓存在，因而消除了線路上漏電的風(fēng)險;
• 5）、集中供電優(yōu)勢，一個單一的UPS就可以提供相關(guān)所有設(shè)備在斷電時的供電;
• 6）、設(shè)備兼容性優(yōu)勢，用戶可以自動、安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和PoE設(shè)備，這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存;
• 7）、使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便于管理，當(dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連后，能夠遠(yuǎn)程控制、重配或重設(shè);
• 8）、在網(wǎng)絡(luò)攝像機局域網(wǎng)中，PoE可以簡化測試任務(wù)，接入點能夠被輕松地移動和接入。

5、PoE在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的發(fā)展趨勢

1 ）、IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)是目前的國際標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以通過RJ45接口向受電設(shè)備提供功率高達(dá)13W、48V的電源，這就允許設(shè)備使用與傳輸數(shù)據(jù)一致的電纜提供或吸收功率。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩個可選電源實體的功能及電氣特性：即受電設(shè)備(Power Device，or PD)和供電設(shè)備(Power Sourcing Equipment，or PSE)，該標(biāo)準(zhǔn)可向下兼容。較早的PoE設(shè)備不會與IEEE802.3af 標(biāo)準(zhǔn)相沖突，有效功率級還將有望面向未來的應(yīng)用。

IEEE 802.3af PoE 標(biāo)準(zhǔn)允許設(shè)計師通過以太網(wǎng)電纜為用電設(shè)備(PD)提供高達(dá)12.95W 的電力，同時符合安全特低電壓(SELV)要求。根據(jù)IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，PD可按所需功率分為四個不同的級別。Class 1 設(shè)備需要的工作功率為0.44～3.84W，Class 2 設(shè)備需要的工作功率介于3.85W 和6.49W之間，Class 3設(shè)備的功率范圍則介于6.5～12.95W之間。設(shè)計師可以根據(jù)功率要求將他們的設(shè)備指定為特定的級別。低成本解決方案可以使用一般的

默認(rèn)級別指定(Class 0)，表示PD需要的工作功率介于0.44～12.95W的工作功率。

作為通過以太網(wǎng)電纜輸電的IEEE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)的發(fā)展勢頭十分強勁。這一新興技術(shù)通過傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的CAT-5電纜進(jìn)行供電，可以簡化用電設(shè)備(PD)的安裝和部署。這些設(shè)備包括無線接入點、監(jiān)控攝像機、智能終端、智能傳感器和VoIP電話等。

由于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的功率都在13W以下，但是實際應(yīng)用過程中需要用到更大功率的終端，例如含有全方位云臺、變焦鏡頭的攝像機、大功率的高速球型攝像機等它們的功率大都30W以上，所以為將進(jìn)一步提高信道的供電能力，IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)將功率由現(xiàn)在的12.95W提高到30W以上。

2） 、IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅猛

目前PoE業(yè)界所采用的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 af應(yīng)用還是占據(jù)主要部分，只能向功率在13W以下的受電設(shè)備供電。雖然能夠滿足傳統(tǒng)的IP電話以及網(wǎng)絡(luò)攝像頭的需求，但隨著無線局域網(wǎng)雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監(jiān)控系統(tǒng)(可變焦帶云臺的攝像機)、智能終端、遠(yuǎn)處辦公設(shè)備等高功率應(yīng)用的出現(xiàn)，原有的IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)13W的供電功率顯然不能滿足需求，為此，IEEE在2005年開始開發(fā)新的PoE標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3at(PoE Plus)以提升PoE可傳送的電力。

新標(biāo)準(zhǔn)于2009年正式發(fā)布,稱為Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W的設(shè)備定義為Class 4(該級別在IEEE 802.3af中有描述，但留作將來使用)，可將功率水平擴(kuò)展到25W或更高。由于能夠支持更高的功率水平，這一新標(biāo)準(zhǔn)會將PoE應(yīng)用很容易擴(kuò)展到新的領(lǐng)域，例如WLAN(無線局域網(wǎng))、銷售點終端設(shè)備、交換機以及傾斜式/變焦式/云臺式監(jiān)控攝像機。

IEEE802.3at (PoEP)標(biāo)準(zhǔn)中最引人注目的一個新變化將是，它能夠以比現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)更詳盡的細(xì)節(jié)來控制功率分布。兼容802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PSE識別PD的級別后，只需提供級別定義所允許的最大功率即可。IEEE802.3at系統(tǒng)通電后，符合標(biāo)準(zhǔn)的PSE將能夠使用Level-2 軟件與每個PD 進(jìn)行通信，以確定峰值和平均功率要求。這一新功能將允許設(shè)計師根據(jù)功率預(yù)算來設(shè)計PoE兼容系統(tǒng)，并使系統(tǒng)總功率能力更接近于系統(tǒng)負(fù)載要求。峰值負(fù)載功率和高電流持續(xù)時間之間還可以建立通信(例如，攝像機推拉電機具有較高的短時電流要求)。不過，新標(biāo)準(zhǔn)尚未對這種Level-2通信進(jìn)行完整定義。由于新標(biāo)準(zhǔn)是向下兼容IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的，因此面臨的一個主要問題是，PSE如何判斷與之相連的是IEEE802.3af兼容PD還是新的IEEE802.3at兼容PD(以及PD如何對PSE做出類似的判斷)。為了解決此問題，IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)將使用與IEEE802.3af中相同的特征來指示PoE兼容PD，但這樣會在分級階段增加第二次電壓脈沖，以便指示PSE的IEEE802.3at兼容狀態(tài)。IEEE802.3at兼容PD將檢測到第二次電壓脈沖，并判斷它們已連接至IEEE802.3at兼容PSE。由于分級周期持續(xù)時間符合 IEEE802.3af時間限制，因此與當(dāng)前IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)兼容的PD會將第二次脈沖僅視為初始查詢和響應(yīng)的一部分。

3 ）、IEEE802.3af與IEEE802.3at的對比：

與IEEE802.3af相比，IEEE802.3at可輸出2倍以上的電力，每個端口的輸出功率可在30W以上，因此可大幅拓寬PoE的應(yīng)用領(lǐng)域。表1為IEEE802.3af與IEEE802.3at的對比。

6、PoE 技術(shù)的機遇與挑戰(zhàn)

PoE目前尚面臨一些挑戰(zhàn)，如PoE技術(shù)可讓受電設(shè)備從每個端口獲得30W以上的功率，但不是每個端口的受電設(shè)備都需要30W 的功率，因此，如何準(zhǔn)確的感測每個受電設(shè)備的需要是一個很重要的問題，否則可能對受電設(shè)備造成損壞或?qū)W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施形成不安全因素。此外，由于電纜通常被匝成電纜束, 并置于配線柜中，因此線纜束的散熱問題則需要考慮。而成本問題則是PoE面臨的又一挑戰(zhàn)，特別是對PD制造商而言，在產(chǎn)品中加入PoE技術(shù)就意味著增加成本。

另外標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對雙絞線，但是在l0Mbase-T和100Mbase-T 中只用到其中的兩對。IEEE802.3af允許兩種用法，應(yīng)用空閑腳供電時，4、5腳連接為正極，7、8 腳連接為負(fù)極。應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時，將DC 電源加在傳輸變壓器的中點，不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對1、2 和線對3、6 可以為任意極性。目前的標(biāo)準(zhǔn)不允許同時應(yīng)用以上兩種情況。電源提供設(shè)備PSE 只能提供一種用法，而電源應(yīng)用設(shè)備PD必須能夠同時適應(yīng)多種情況。

7、PoE在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的市場機遇

PoE技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)攝像機部署靈活、擴(kuò)展方便的優(yōu)勢發(fā)揮到了極致，然而國內(nèi)的PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機的市場狀況并不樂觀，只占整體監(jiān)控市場的較少的份額，這其中的緣由又從何說起呢?

安防監(jiān)控市場到目前為止發(fā)展大致分了三個階段: 模擬化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)(IP技術(shù))。在三個階段中，最初是以模擬信號和設(shè)備為特征的CCTV(Closed Circuit Television，閉路電視監(jiān)控)系統(tǒng)，采用VCR(Video Cassette Recorders)存儲監(jiān)控數(shù)據(jù);到數(shù)字化或部分?jǐn)?shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中以DVR(Digital Video Recorder)或具有網(wǎng)絡(luò)功能的NVR(Network DVR)存儲監(jiān)控數(shù)據(jù);再到現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IP監(jiān)控系統(tǒng))，采用更新的存儲技術(shù)(DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等)存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)。這是監(jiān)控系統(tǒng)走過的三步發(fā)展之路，也是監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲的三個不同時代。

客觀地說，雖然目前的模擬化與數(shù)字技術(shù)局限性十分明顯，網(wǎng)絡(luò)化的安防技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛和深入，也是必然的發(fā)展趨勢，但模擬化技術(shù)與數(shù)字技術(shù)在市場中仍占據(jù)較大比重。因此從整體監(jiān)控市場角度來看，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的市場比重還不高，因此，隸屬與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的PoE攝像機市場相對也不活躍。從技術(shù)角度來看，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控市場雖然經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)PoE技術(shù)從非標(biāo)準(zhǔn)走向標(biāo)準(zhǔn)，從非智能走向智能，供電功率也不再局限于IEEE802.3af和IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，更高的網(wǎng)絡(luò)攝像機均可納入PoE供電系統(tǒng)，通過光纖通信技術(shù)的引進(jìn)，更促使PoE產(chǎn)品組網(wǎng)的靈活性。當(dāng)然從廣大工程商的認(rèn)可程度來看，PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機雖然有諸多優(yōu)勢，但畢竟同傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攝像機在施工時存在諸多不同，如PoE的應(yīng)用規(guī)范、終端設(shè)備功率的選型配套等，需要將PoE的應(yīng)用技術(shù)更好的傳授到一線的安防工程師那里。另外，目前PoE市場中還混有一部分非標(biāo)準(zhǔn)PoE產(chǎn)品，魚目混雜，非標(biāo)準(zhǔn)PoE產(chǎn)品的應(yīng)用嚴(yán)重傷害了安防工程商對PoE的熱情，加深工程商對PoE技術(shù)的懷疑和不認(rèn)可，只有掃清PoE技術(shù)的應(yīng)用障礙和誤區(qū)，才能讓廣大網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控用戶真正享受到PoE技術(shù)所帶來的美好體驗。

隨著PoE技術(shù)的發(fā)展，能提供電源的功率逐步增大，信號傳輸帶寬更高，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控將以PoE供電方式將逐漸被更多消費者喜愛，各監(jiān)控產(chǎn)品供應(yīng)商也都推出了PoE產(chǎn)品，相信以PoE技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品會逐步成為市場的主流。