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新的混合:以太网上的数据和供电

   日期:2006-11-06     作者:管理员    

  目前,以太网供电(Power over Ethernet,PoE)技术已经成为IEEE 802.3af以太网标准,用户能从供电设备的灵活安装中受益非浅。

  想象一下这个场景,你正在为如何能在难以到达的地区安装网络设备而绞尽脑汁时,要么就是成本过于昂贵,要么就是情况太复杂难以再增加一个电源口,如何解决这个问题让你一筹莫展。

  这种情况在你工作中发生了多少次了?

  现在,这些不再是什么大问题了,因为以太网供电技术的出现,连接到设备的传输数据的线缆同时也能完成供电功能。

  PoE的出现意味着,无论是工业以太网的供应商还是用户,都会从这项新技术的多种应用方式中获益,如公共设施、变电站,煤矿及采石场,运输系统,工厂和仓库。

  我们就看PoE供电方面,这项技术代表通用的供电标准。在欧洲和美国的的插口标准不同,采用RJ45连接,现在48V的PoE成为全球的标准。事实上,对于多种用途的电子设备,如果都是需要DC输入,且消耗小于15W,可以毫不困难的预计,PoE将成为全球最为通用的的供电标准为时不远了。

  所以,PoE的潜力巨大,它不受恶劣的工业环境的限制。一个电子厂有制造PoE电

子剃刀。显然,不需要数据传输,但是有供电的需求,需要进行以太网供电,并成为标准。

  现在,将近有200多类的设备采用了PoE:

  无线接入点(机场、仓库等);
  VoIP 电话;
  工业设备(传感器、控制器、仪表等);
  接入控制和帮助点(内部通信、门禁卡、无钥匙门禁);
  照明控制;
  远程销售系统(POS)
  钟;
  安全相机;

  这只是其中的很小的一部分应用。在未来的几年中,PoE将成为更为通用的设备供电方式,如烟或火感器、RFID扫描仪、音频或视频点唱机、贩卖机、或者是PDA或手机的充电设备。

  PoE 系统通常采用星状拓扑结构,所以每个受电设备(PD)都连接到供电设备(PSE)的一个独立的通道上。

  PoE成为21世纪最为热的话题。采用VoIP、 Wi-Fi (802.1)无线网络和安全加速,PoE的优势是能帮助各种产品一个有创意的想法成为实际的应用。这些好处包括:

  更容易的实施--接入一个难以到达的区域或地方,或供电缺乏空间的区域,如路边、外墙和室内天花板,在实施和维护上更为简便;

  成本更低--当一个项目中需要安装了独立电源时,成本就一下子变高。PoE交换机不仅能节约时间,而且能节约成本,省去了电源插口的安装;

  空间更小--只要是以太网连接,受电设备就能应用;

  增加运行时间--如果供电系统中为PoE配备一个UPS,可靠性能大幅度增加,原因是不再依赖AC电源;

  安全性增加--48伏的直流电源,比通用的AC电源更安全;

  即插即用--采用PoE交换机,不仅简便,而且能使不断增加的多种设备更好的协同工作。

  PoE技术

  PoE的标准化技术开始于1999年,2003年IEEE特别工作组批准了此项技术进入以太网标准802.3af。 IEEE 802.3af标准,即数据终端设备(DTE)通过介质相关接口(MDI)供电标准,是最早的定义了以太网供电传输的全球标准。

  通过PoE传送电力的原理 与PSTN(公共电话交换网络)相似,将足够的电能传送到每个公共电话听筒。PoE传送的DC电能,理论上最大值为每根线缆15W。实际中,能采用的最大的电能是12.95W,这个受到线缆中传输特性的限制,通常标准的以太网线缆是CAT5或更高等级的线缆。

  一个CAT5的线缆包含4对双绞线,其中2对用于数据传输。IEEE 802.3af特性包括,可使用空闲的线缆((pins 4 和 5, 或者7 和 8),或者是数据线(pins 1 和2, 或 3 和6)完成电源传输。

  通常一个PoE系统同时包含PSE和PD。PSE可以是一个Endspan(支持PoE的以太网交换机)或Midspan(PoE Hub)。PD是一个PoE终端,如IP电话。PoE系统是采用星形拓扑,因此,每个PD都有独立的通道能接入到中央的PSE上。

  当使用Midspan产品时,用户需要格外小心,因为它们不兼容802.3af,所以不进行验证,供电的终端设备是PD。根据802.3af标准,需要PSE检测终端设备,以决定是否是一个PD,如果是,那么容量多大。802.3af标准通过加入一个25k欧姆的电阻,保证PD的安全性。电能只有在PSE发现电阻后开始传输。 此外,PoE标准也要求PD的过流保护、欠流检测和故障保护,以避免短路或电源波动以及故障。

  快速发展

  PoE技术不仅能完成各个不同地点甚至远程的众多网络设备的供电,而且这项技术为消费和商用产品打开了一扇通向全新世界的门。PoE技术将引领工业应用的巨大改变。尽管,PoE连












接的设备中,能应用的电能仅为13瓦,但它的独特优势--信号和供电都能通过一个以太网相连,将继续为基于以太网的工业控制系统服务。

 
  
  
  
  
 
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