什么是PoE？以太网供电（PoE）如何简化物联网设备部署？

什么是PoE？以太网供电（PoE）如何简化物联网设备部署？

什么是PoE？

PoE（Power over Ethernet）以太网络供电是一种技术，允许单一以太网缆线同时传输数据和电力。透过PoE，无线接入点（WAP）、IP摄像机、网络电话等设备不再需要单独布设电源线，从而简化了配线需求。随着物联网时代的到来，PoE技术的应用范围已从早期的IP电话扩展至IP喇叭、IP显示器、Panel PC、智慧照明、IoT传感器等多种产品，并广泛应用于智慧家庭、智慧医疗、工业自动化、智慧城市等领域。

PoE如何简化现代设备的布署

PoE技术透过单一缆线同时传输电力与数据，为现代设备布署带来了多重优势：

• 无线接入点（WAPs）：消除对单独电源的需求，简化无线网络的安装。
• IP摄像机：使监控系统的安装更加灵活，尤其适合电源插座难以布置的区域。
• VoIP电话：透过单一缆线传输电力和数据，减少布线杂乱并降低安装成本。
• LED智慧照明：透过网络控制与供电，实现高效的智能照明系统。

PoE带来的优势

1. 成本节约：PoE可省去单独电力线的布置，特别是在建筑改造中，降低了安装与维护的成本。
2. 灵活性：设备能安装于无电源插座的地点，扩展部署的自由度。
3. 安全性：PoE具有低电压供电的特性，并内建短路保护机制，确保设备的安全性。
4. 可扩展性：PoE易于整合至现有网络，支持设备远程管理，提升系统的灵活度和效率。

PoE市场趋势

随着物联网设备和智慧建筑需求的增长，全球PoE市场正快速扩展。据报告显示，各行业对PoE设备的需求不断增加，预计未来的成长潜力巨大。

PoE标准与技术规范

PoE技术由多个IEEE标准管理，以下是主要标准：

• IEEE 802.3af (PoE)：每个设备提供最多15.4W电力，实际可用功率约为12.95W。
• IEEE 802.3at (PoE+)：提供最多25.5W电力。
• IEEE 802.3bt (PoE++)：提供最多60W或100W电力，适合高耗能设备。

PoE分类

节录：MITS Component & System Corp

PoE的侦测机制

PoE系统在供电前有三步骤侦测机制：

1. 侦测（Detection）：供电端会检查受电设备是否符合PoE标准，防止对不支持PoE的设备供电。
2. 分类（Classification）：根据设备的功率需求调整供电量。
3. 维持电力（Maintain Power Signature）：实时监控供电状况，若发现异常，系统将停止供电以保护设备。

PoE架构

PoE供电端（PSE）和受电端（PD）

供电端PSE（Power Sourcing Equipment）

一般网络线不会自带电力，供电端的主要功能是将电力注入到网络线中。符合IEEE标准的PSE装置还具备PoE侦测功能，确保网络设备可以安全运行。PSE装置分为两种：

1. Mid-span中跨设备：例如PoE injector、PoE adapter，通常为单端口产品。
2. End-span终跨设备：例如PoE switch，多端口数产品，整合了Ethernet switch和PoE供电功能。

受电端PD（Powered Device）

一般的RJ45接口装置无法直接通过网络线获取电力，若使用不符合IEEE标准的装置，可能因缺少侦测机制导致设备损坏。目前PD装置主要有两种方式与PoE连接：

1. 内建PoE功能：如IP摄像机、POS机、Panel PC、IP喇叭等，这些设备可以内建PoE模块，直接通过网络线获取电力和数据。但需要确认供电端的PSE装置功率是否足够。
2. 外挂PoE splitter：若设备本身没有内建PoE功能，可使用PoE splitter，将带电网络线的电力和数据分开，透过直流供电头为设备提供电力，网络线则只传输数据。

结论

PoE技术通过单一缆线传输电力和数据，简化了设备部署。随着智慧技术的普及，PoE将在未来的网络与物联网应用中发挥更为重要的角色。