弱电施工中的 POE 技术

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弱电施工中的POE技术

PoE 全称为 Power Over Ethernet，通过网线向设备同时传输数据和供电，而不必额外增加电源线。
对于弱电行业来说，一根网线能搞定的事情肯定没有谁愿意用两根线，现在 POE 不是火了而是普及了，哪个交换机厂家敢说他们家没有 POE 交换机？哪个监控厂家敢说他们家摄像机不支持 POE。
看到传统监控电源厂家小耳朵，现在也开始卖 POE 交换机，很欣慰，也很感慨， 技术在发展你不跟进会被淘汰。

常见的 POE 设备包括无线接入点 AP、网络监控摄像头、网络电话等，网络摄像头我们都常用，但是大家别忘了网络电话也是可以 POE 供电的，现在施工中的很多项目都在使用。

POE 如何实现供电？
我们都知道，网线是有 8 根线的，在百兆网络中，只用到其中的 4 根线（两对） 作为数据传输，即线对（1、2）和（3、6）为信号线（1 是橙白、2 是橙两条用于发送，3 是绿白、6 是绿两条用于接收线）；对（4、5）和（7、8）为空闲线。打过水晶头的朋友应该都清楚吧，不行我再来张图  ：

上面说了，百兆网线只用了 4 根线，还剩下 4 根线是空闲的，难道 POE 供电是使用了空闲的那 4 根线来传输电源？猜对了一半，为什么是一半呢？因为 POE 的标准里有两种供电方式：                                                            
1、1236 同时传输数据和电源的方式

2、1236 传输数据和 4578 传电源的方式

在 PoE 系统中，提供电源的设备被称为供电设备（PSE），使用电源的设备称为受电设备（PD），如下图所示：

POE 标准要求供电设备 PSE 只能选择 2 种供电方式中的一种，目前我了解华为、
TPLINK 交换机都是使用 1236 同时传输数据和电源的方式。标准要求受电设备 PD 要同时支持 2 种供电方式。
上面说了方式一 1236 同时传输数据和电源，大家可能不理解，如何做到同时传数据又同时传电源？传输数据用的是高频，传输电源用的是低频，高频叠加在低频上， 两者互不干扰，并且把 12 可以是正极也可以是负极，36 同样如此，也就是说你如果问我 12 和 36 哪个是正极，我只能说都可以。

千兆网络 POE 情况
前面说了，百兆网线只用了 4 根线，还剩下 4 根线是空闲的，如果是千兆网络，
8 根网线是全部使用的来传数据的，不论采用 1236 还是 4578，都是通过数据线来同时传输电源。

POE 的 3 个标准
POE 有 3 个标准：802.3af 标准、802.3at 标准 、802.3bt 标准。

1、802.3af 标准
802.3af 标准输出电压 44～57V，标准电压是 48V，工作电流为 10～350mA，最大功率 15.4W，有 4 个功率等级：
•        Class 0 设备需要的最高工作功率为 0~12.95W
•        Class 1 设备需要的最高工作功率为 0~3.84W；
•        Class 2 设备需要的工作功率介于 3.85W~6.49W；
•        Class 3 设备的功率范围则介于 6.5～12.95W。
也就是说 802.3af 标准的设备最大输出功率是 15.4W，但是它是看你接的设备需要多少功率，分等级提供功率的，不是一上电就是 15.4W。
2、802.3at 标准
802.3at 标准同时也是兼容 802.3af 标准，我们就说一下不同点，802.3at 标准直输出电压 50～57V，典型值为 50V，典型工作电流为 10～600mA，最大输出功率：30W。3、802.3bt 标准
802.3bt 标准正在开始发布，最大能输出 90W 功率，上面的 802.3af 和 802.3at 都是只用了 4 根网线传输电源，802.3bt 将采用 8 根网线来传输电源，能提供的功率将会大幅上涨。功率越大，热量越多，多个线对间的过量直流电阻不平衡还会严重破坏数据传输，导致
PoE 停止工作，所以目前 802.3bt 标准还没发布出来。

标准 POE 与非标 POE
根据上面的介绍，标准 POE 电压是 48V，但是你到市场上一看，很多 POE 交换机居然输出的是 24V，也有 12V、32V 五花八门，这些都是非标准的 POE 交换机，简称非标 POE。标准 POE 产品上电过程，交换机内部有 POE 控制芯片，在供电之前有一个检测
的功能，当设备连接好之后，POE 供电器会向发送一个信号，检测受电设备是否支持

标准 POE，如果支持，交换机才会供电，如果不支持就不会给它供电，这就对受电设备有一个保护的作用。

标准 POE 的交换机内部都有类似这样的芯片。非标准的 POE 交换机内部就没有 POE 控制芯片，没有上电检测步骤，直接简单粗暴的通电过去，这样容易烧坏后端的设备。
更让人担忧的是，有些非标 POE 交换机输出电压居然也是 48V，这就让人防不胜防，可以用万用表来检测，启动设备，测量 45 线和 78 线，如果电压高于 9V 就可以判断为非标产品。

POE 交换机传输距离
先弄明白决定最大距离的关键因素是什么，决定因素是数据传输速率，而不是功率大小。我在跟同行交流的时候，有人说换个大功率的 POE 交换机，肯定能传的远， 事实不是这样的。

通常交换机网速率是 100M（百兆），如果将速率下降到 10M，传输距离通常可以延长到 150-200 米(网线质量而定)，所以现在市面上很多能传 150 米、200 米甚至
250 米的 POE 交换机都是对网口进行了限速，反正 10M 的速率也够摄像机用了。

比如海康威视的 DS-3E0318L-S，就宣传支持 250 米，其它厂家也有类似产品，一般交换机上都有一个拨码开关，用来选择这种模式。

POE 交换机市场展望
目前 POE 交换机整个行业已经处于饱和状态，目前做 POE 交换机的厂家太多了，POE 芯片技术也成熟，买现成芯片就能做，门槛低，除了大公司有实力在交换机软件层面进行突破之外，其余厂家产品功能都基本雷同，再过几年行业就开始拼价格了。