【電子電路技術】PoE供電技術的優缺點

　　随着近幾年網絡監控的迅猛發展，技術門檻也是越來越高，廠商提供的技術支援也越來越趨向于全面化、系統化。TOM是小小安防君一枚，曾經浸泡安防市場一線銷售多年，天天跟工程商朋友打交道。在技術交流中，工程商困惑最多的其中就有POE供電的問題，TOM深感PoE對工程商的重要意義，為此，TOM特邀了一位PoE技術專家，集中為大家排疑解惑。

　　問題一：何為PoE技術？

　　PoE (Power Over Ethernet)指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構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、無線區域網路接入點AP、網絡錄影機等)傳輸資料的同時，還能為此類裝置提供直流供電的技術。PoE技術能在確定現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作，最大限度地降低成本。

　　一個完整的PoE系統包括供電端裝置(PSE，Power Sourcing Equipment)和受電端裝置(PD，Powered Device)兩部分。

　　供電端裝置(PSE)：支援POE功能的以太網交換機、路由器、集線器或者其他網絡交換裝置

　　受電端裝置(PD)：在監控系統中主要就是網絡錄影機(IPC)

　　問題二：PoE供電穩定嗎？

　　從技術角度來講，PoE的技術發展多年，目前已經處于非常成熟的階段。但由于目前監控市場迫于成本壓力，選用的PoE交換機或者線材品質過于低劣，再或者方案設計本身就不合理，導緻采用PoE供電的項目維護的工作量特别大，是以工程商普遍存在PoE供電不穩定的觀點。

　　網絡監控項目，不同于普通的網絡綜合布線，資料傳輸量非常大，功率高，且要求全天候不間斷工作，采用有品質保證的PoE裝置和線材是整個系統穩定的保證。

　　問題三：PoE供電方案的優勢？

　　1.簡化布線、節省人工成本

　　一根網線同時傳輸資料和供電，PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間，節省了費用和時間。

　　2.安全友善

　　PoE供電端裝置隻會為需要供電的裝置供電，隻有連接配接了需要供電的裝置，以太網電纜才會有電壓存在，因而消除了線路上漏電的風險。使用者可以安全地在網絡上混用原有裝置和PoE裝置，這些裝置能夠與現有以太網電纜共存。

　　3. 便于遠端管理

　　像資料傳輸一樣，PoE可以通過使用簡單網管協定(SNMP)來監督和控制該裝置。這個功能可以提供諸如夜晚關機、遠端重新開機之類的功能。

　　問題四：PoE供電技術在工程應用中存在哪些風險或劣勢？

　　1. 功率不足，受電端帶不動：802.3af标準(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裝置而言，輸出的功率達不到要求。

　　2. 風險過于集中：通常來說，一台PoE交換機同時會給多個前端IPC進行供電，交換機的POE供電子產品任何故障都會導緻所有的錄影機無法工作，風險過于集中。

　　3. 裝置、維護成本高：相對于其他供電方式，PoE供電技術會增加售後維護工作量，從安全穩定的意義上來說，單獨供電的穩定性、安全性最好。

　　問題五：如何選擇PoE交換機？

　　1. 需要給多大功耗的裝置供電：PoE交換機采用的标準不同，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的裝置供電。遵循IEEE802.3at标準的PoE交換機，能給最大功耗不超過25W的裝置供電。

　　2. 最多能給多少個裝置供電：PoE交換機的一個重要名額，就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af标準下，如果一台24口PoE交換機的PoE供電總功率達到了370W，那麼就能夠供滿24個端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at标準的單口最大供電功率30W計算，同時最多就隻能給12個端口供電了(370/30=12)。

　　3. 需要接口數、是否帶光纖口、帶不帶網管、速率(10/100/1000M)。

　　問題六：PoE供電的安全傳輸距離？網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線。

　　POE供電網線要求這個問題隻在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個問題，在很多發達國家不是問題。POE IEEE 802.3af标準要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W， 傳輸100米後的PD裝置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。

　　而标準網線是天然就滿足這個要求的，IEEE 802.3af poe供電标準本身就是以标準網線測定的。而隻是以會産生POE供電網線要求這個問題，是因為市面上的很多網線都是非标準網線，不是嚴格按照标準網線的要求來生産的。市面的非标準網線材質主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等，這些網線的阻值大，都不适合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質的網線，即标準網線。

　　PoE供電技術對線材的要求高，建議在監控項目中，千萬不要線上材上省成本，得不償失。 

重點安防系統中直流電源／POE電源損壞風險的管控 

       ————高可靠智能雙備份安防專用電源 

目前大部分安防監控系統前端錄影機等裝置供電，幾乎都是采用直流12V單個小電源模式。雖說成本較低，但從可靠性、穩定性、規範性來講，存在着諸多的隐患。小電源均不做防雷接地，那些塑殼的小電源根本就無法接地，散熱性也很差，同時衆多小電源堆積在機櫃中顯得非常零亂。這種供電模式無法保障系統的可靠性、穩定性，也無法實作系統內建的規範性。 

目前，有部分網絡錄影機采用POE供電模式，由于這種模式受網線的線徑制約，采用直流48V供電，事實是前端錄影機等安防裝置的供電普遍為直流12V，這就不可避免的在前端裝置内須将高壓48V降到正常的12V才能被裝置所采用。如此大壓差的降壓必然會在錄影機等安防裝置狹小擁擠的内部空間産生大量的熱量，這樣無論是對裝置的正常使用還是對裝置的使用壽命都是極大的負面影響，而這些都應在設計階段就需要極力避免的！ 

目前安防系統采用的主流錄影機為網絡錄影機，均内置有對講、廣播、報警等等下挂接口，使用十分友善。如果采用POE方式給網絡錄影機供電，看似節省了單獨電源線的敷設。但是網絡錄影機自身卻沒能給下挂的對講、廣播、報警等裝置進行供電，原因恰恰正是大壓差的降壓所産生的發熱量使網絡錄影機自身無法承受！結果是仍須要再單獨給對講、廣播、報警等裝置敷設電源線，那麼這時采用POE方式供電是節省投資、還是徒有虛名呢？ 

    POE供電交換機或POE電源，通常給數個或者數十個錄影機供電，但其内部隻是做了分路供電，并沒有電源故障備援功能。一旦POE電源發生故障會造成影響面較廣的衆多錄影機停機現象，這種狀況尤其在重點安防系統中是應該極力避免和不允許出現的！要做到這一點僅憑傳統的單個小電源、POE供電模式是絕對實作不了的，正是順應了這種市場的實際強烈需求才出現了“高可靠智能雙備份安防專用電源”。 

一、技術不成熟，行業應用平面窄，容易出現故障。

在國内，

PoE

的技術隻是在駐地網的樓道交換機有較少的應用，在行業應用

的高可靠性的網絡中基本沒有應用。從

1999

年開始制定該标準，但是，該标準

的缺點一直制約着市場的擴大。直到

2003

年

6

月，這個标準才被允許，曆時很

長，國内直到現在也沒有廣泛的應用。

二、裝置電源不穩定，造成地市中心的網絡癱瘓。

1

、

有可能導緻整個網絡癱瘓。如果

POE

子產品壞掉了，那麼整個網絡供電

都會癱瘓這樣對于任何一個網絡來說，都是一次嚴重的事故！

2

裝置穩定性低。與主流子產品應用相比，這個子產品的輸出功率很大，對

裝置整體的供電要求很高，那麼裝置整體的穩定性就會下降。

3

供電接頭容易老化。

其原因是

供電是使用

RJ-45

接頭連接配接的，

并且這種塑膠的材質熱脹冷縮程度也比較嚴重，耐久度不高。

4

子產品故障率高。由于

是需要單獨的配置子產品，從各種網絡設

備的應用經驗來看，子產品化産品的故障率是在網絡産品中的故障率最

高的部分，維護不友善。

三、使用

供電，間接的增加了網絡建設的成本。

子產品是需要另外配置的。

由于這種子產品的可靠性不高，

要配置備援電源，

并且備援電源是要高性能的；增加了網絡建設的成本。

是以，

在這種有傳統的電源的中心機房的環境中，

使用這種

供電的方式

不是很合适，

這種供電方式隻适合在樓道裡、

電源緊缺、

裝置可靠性要求不高的

的環境中使用。