POE基本原理

### POE基本原理详解 #### 一、POE概述 POE（Power Over Ethernet，以太网供电）是一种能够在不改变现有以太网Cat.5布线基础设施的前提下，同时为基于IP的终端设备（例如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号和提供直流供电的技术。这种技术也被称为基于局域网的供电系统（POL，Power over LAN）或有源以太网（Active Ethernet）。 #### 二、POE的关键特点 - **兼容性**：POE能够与现有的以太网系统和用户保持兼容。 - **成本效益**：通过确保现有结构化布线的安全和网络正常运行，最大程度降低部署成本。 - **灵活性**：允许远程供电，使得终端设备的安装位置更加灵活，不受电源插座限制。 - **效率提升**：简化了网络设备的部署和管理流程。 #### 三、POE技术发展 ##### 1. IEEE 802.3af 标准 - **历史背景**：IEEE于1999年开始制定此标准，最初的参与者包括3Com、Intel、PowerDsine、Nortel、Mitel和National Semiconductor等。 - **正式发布**：2003年6月，IEEE正式批准了802.3af标准，明确了远程系统中的电力检测和控制事项，并对通过以太网电缆供电的方式进行了规定。 - **主要特点**： - 规定了远程系统中的电力检测和控制事项。 - 明确了路由器、交换机和集线器如何通过以太网电缆为IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电。 - PoE功耗被限制为12.95W，适用于传统IP电话和网络摄像头。 ##### 2. IEEE 802.3at 标准 - **背景**：随着双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统等高功率应用的出现，原有的13W供电功率无法满足需求。 - **发展过程**： - 2004年11月，IEEE成立了PoEPlus研究小组，旨在提高电源标准的功率限值。 - 2005年7月，批准了建立IEEE802.3at调查委员会的计划。 - 新标准IEEE 802.3at（也称Power-over-Ethernet Plus，PoEP）将功率要求提高至25W或以上，以支持更高的功率需求。 - **主要特点**： - 兼容802.3af标准，但提供了更大的供电需求。 - 支持功率要求超过12.95W的设备，定义为Class 4。 #### 四、POE系统构成 - **供电端设备(PSE)**：为以太网客户端设备供电，同时管理整个POE以太网供电过程。 - **受电端设备(PD)**：接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备。包括但不限于IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑（PDA）或移动电话充电器等任何功率不超过13W的设备。 - **信息交互**：基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并据此由PSE通过以太网向PD供电。 #### 五、应用场景 - **办公环境**：IP电话、视频会议系统等。 - **安防监控**：网络摄像头、门禁系统等。 - **无线覆盖**：无线接入点AP、Wi-Fi路由器等。 - **工业领域**：传感器网络、自动化控制系统等。 #### 六、结论 POE作为一种成熟的网络供电技术，不仅解决了传统供电方式的局限性，还大大提升了网络设备部署和维护的便利性。随着技术的进步和应用场景的不断拓展，POE将在未来发挥更加重要的作用。