⑴ 什麼是poe供電
POE (Power Over Ethernet)指的是在現有的乙太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下,在為一些基於IP的終端(如IP電話機、無線區域網接入點AP、網路攝像機等)傳輸數據信號的同時,還能為此類設備提供直流供電的技術。
乙太網供電技術的出發點是讓IP電話、WLAN接入點、網路攝像頭等小型網路設備,可以直接從乙太網線(4對雙絞線中空閑的2對來傳輸)獲得電力,無需單獨鋪設電力線,以簡化系統布線,降低網路基礎設施的建設成本。
(1)有線網路lpoE設置連接擴展閱讀:
標准PoE供電方式有兩種:Alternative A和Alternative B。
Alternative A使用網線的1、2、3、6線芯供電,Alternative B使用網線的4、5、7、8線芯供電。由於百兆通信使用的1、2、3、6四根芯,千兆通信使用到了全部的8芯。
因此:
1、對於百兆PoE交換機:Alternative A供電標准下網線只要1、2、3、6線芯連通即可,Alternative B供電標准下必須要8芯網線,並且保證8芯全部連通。
2、對於千兆PoE交換機:受限於數據傳輸的需要,無論是Alternative A還是Alternative B都需要8芯網線全部連通。
⑵ PoE關鍵技術
姓名:16020140096劉珣玥
有刪節。
【嵌牛導讀】:PoE全稱Power Over Ethernet,是指10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T乙太網網路供電,即數據線和電源線在同一根網線上傳輸,其可靠供電的距離最長為100米。
【嵌牛鼻子】:通過這種方式,可以有效的解決IP電話、無線AP、便攜設備充電器、刷卡機、攝像頭、數據採集等終端的集中式電源供電,對於這些終端而言不再需要考慮其室內電源系統布線的問題,在接入網路的同時就可以實現對設備的供電,極大的簡化了綜合布線的復雜性,降低了系統使用的成本。
在通用性方面,目前PoE供電有了統一的標准,只要遵循已經發布的IEEE802.3af和IEEE802.3at標准,就可以解決不同廠家設備之間的互連互通的問題。
【嵌牛提問】:優勢和應用分別是什麼
【嵌牛正文】:使用乙太網線供電的優勢是明顯的:
1. POE 只需要安裝和支持一條電纜,簡單而且節省空間,並且設備可隨意移動。
2. 節約成本。許多帶電設備,例如視頻監視攝像機等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,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。
3. 像數據傳輸一樣,POE 可以通過使用簡單網管協議(SNMP)來監督和控制該設備。
4. POE 供電端設備只會為需要供電的設備供電,只有連接了需要供電的設備,乙太網電纜才會有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風險。
5. 一個單一的UPS 就可以提供相關所有設備在斷電時的供電。
6. 用戶可以自動、安全地在網路上混用原有設備和POE設備,這些設備能夠與現有乙太網電纜共存。
7. 使網路設備便於管理。因為當遠端設備與網路相連後,才能夠遠程式控制制、重配或重設。
8. 在無線區域網中,POE 可以簡化射頻測試任務,接入點能夠被輕松地移動和接入。
二、PoE設備供電方式說明
按照802.3af/at標準的定義,PoE供電系統包含兩種設備PSE和PD,典型的設備應用組網圖如下。
1. PSE
(1)PSE設備的定義:
PSE(power-sourcing equipment),主要是用來給其他設備進行供電的設備,
(2)PSE設備的分類:
其又可以分為兩種,
Midspan設備:PoE功能在交換機或其他網路設備外;
Endpoint設備:PoE功能集成到交換機或其他網路設備內。
2. PD
(1)PD設備的定義:
PD(Powered Device),在PoE供電系統中用來受電的設備。
(2)PD設備的種類:
無線的AP設備;
IPPHONE設備;
攝像頭; 部分小功率的SOHO類交換機。
3. 供電方式:
同時802.3af/at標准還定義了PI(Power Interface:PSE/PD與網線的介面)。
(1) PI的分類:
可選方式A(AlternativeA):網線12、36線對供電,即:信號線供電;
可選方式B(AlternativeB):網線45、78線對供電,即:空閑線供電。
(2) PoE供電的安全/可靠性說明:
由於DC電流和數據頻率互不幹擾,所以可以在同一對線同時傳輸電流和數據,其實,對電纜來說可以看作一種「復用」。
PoE提供的電壓在57V以下,屬於「安全電壓」,滿足安規要求。
三、IEEE802.3af 簡述:
1、 概述
早在1999年,乙太網供電已經不是什麼新的理念了。實際上,當時已經有許多公司提供了專用解決方案,其中包括3Com、PowerDsine和Cisco等。但比較新穎的想法是制定一項工業標准,以保證各種設備之間實現全面的互操作性。
IEEE在1999年開始制定該標准,最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconctor。但是,該標準的缺點一直制約著市場的擴大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af標准,它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項,並對路由器、交換機和集線器通過乙太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN接入點等設備供電的方式進行了規定。
2、 POE的關鍵技術
1) POE的系統構成及供電特性參數
一個完整的POE系統包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Power Device)兩部分。
PSE設備是為乙太網客戶端設備供電的設備,同時也是整個POE乙太網供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統的客戶端設備,如IP電話、網路安全攝像機、AP及掌上電腦( PDA)或行動電話充電器等許多其他乙太網設備(實際上,任何功率不超過13W的設備都可以從RJ45插座獲取相應的電力)。
兩者基於IEEE 802.3af標准建立有關受電端設備PD的連接情況、設備類型、功耗級別等方面的信息聯系,並以此為根據PSE通過乙太網向PD供電。
POE標准供電系統的主要供電特性參數為:
a、電壓在44~57V之間,典型值為48V。
b、允許最大電流為550mA,最大啟動電流為500mA。
c、典型工作電流為10~350mA,超載檢測電流為350~500mA。
d、在空載條件下,最大需要電流為5mA。
e、為PD設備提供3.84~12.95W五個等級的電功率請求,最大不超過13W。
關於功率五個等級的詳細說明:
IEEE 802.3af PoE標准允許設計師通過乙太網電纜為用電設備(PD)提供高達12.95W的電力,同時符合安全特低電壓(SELV)要求。
根據 IEEE 802.3af標准,PD可按所需功率分為四個不同的級別(第五個等級Class 4是為更高的功率的新標准預留的)。
Class 0設備需要的最高工作功率為0~12.95W
Class 1設備需要的工作功率介於0~3.84W;
Class 2設備需要的工作功率介於3.85W和6.49W之間;
Class 3設備的功率范圍則介於6.5~12.95W之間。
設計師可以根據功率要求將他們的設備指定為特定的級別。低成本解決方案可以使用一般的默認級別指定(Class 0),表示PD最高需要12.95W的工作功率。
2) POE供電的工作過程
在分級階段,PSE將向PD施加15~20V的電壓,並通過測量電流大小來確定PD的特定級別。在此階段,PD的電源部分將被欠壓鎖定(UVLO)電路維持在無源狀態,以便隔離開關級,直至特徵和分級階段完成。一旦分級完成後,PSE將會向PD提供全額工作電壓。
當在一個網路中布置 PSE供電端設備時,POE乙太網供電工作過程如下所示:
檢測:首先PSE會發送一個測試電壓給在網設備以探測受電設備中的一個24.9kΩ共模電阻。測試信號開始為2.5V,然後提升到10V,這將有助於補償Cat-5電纜自身阻抗帶來的損失。因為這種電纜最長可達100m。如果PSE檢測到來自PD的適當阻抗特徵(24.9kΩ),它便會繼續提升電壓。如果檢測不到特徵阻抗,PSE將不會為電纜加電。
受電設備電路中的齊納二極體會保證系統其餘部分不受測試信號的干擾。
PD端設備分類:當檢測到受電端設備PD之後,PSE將向PD施加15~20V的電壓,並通過測量電流大小來確定PD的特定級別。如果除了探測到第一級的電阻外沒發現其他分級電路,該設備被定義成零級別。在此階段,PD的電源部分將被欠壓鎖定(UVLO)電路維持在無源狀態,以便隔離開關級,直至特徵和分級階段完成。
開始供電:分級完成後,在一個可配置時間(一般小於15μs)的啟動期內,PSE設備開始從低電壓向PD設備
a)供電,直至提供48V的直流電源。
b)供電:為PD設備提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過12.95W的功率消耗。
c)斷電:若PD設備從網路上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之內)停止為PD設備供電,並重 復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。
在上述過程中,主要對以下幾個過程進行描述:
Step1:Detection,PSE檢測PD是否存在。
(1) 該步驟主要的操作是,PSE通過檢測電源輸出線對之間的阻容值來判斷PD是否存在;
(2) Detection階段輸出電壓為2.8V~10V,電壓極性與-48V輸出一致。只有檢測到PD,PSE才會進行下一步的操作。
(3) PD存在的特徵:
直流阻抗在19K~26.5Kohm之間;
容值不超過150nF;
Step2:Classification,PSE確定PD功耗。
(1) 該步驟主要的操作是,PSE通過檢測電源輸出電流來確定PD功率等級。
(2) Classification階段埠輸出電壓大小為15.5V~20.5V。電壓極性與-48V輸出一致。
Step3:Power-up,PSE給PD供電。
該步驟主要的操作是,當檢測到埠下掛設備屬於合法的PD設備時,並且PSE完成對此PD的分類(可選),PSE開始對該設備進行供電,輸出-48V的電壓。
Step4:RTP & Power management,實時監控、電源管理
Step5:Disconnection,PSE檢測PD是否斷開。
該步驟主要的操作是,PSE會通過特定的檢測方法來判斷PD是否已經斷開,如果PD斷開,PSE將關閉埠輸出電壓。埠狀態返回到Detection。
在把任何網路設備連接到PSE時,PSE必須先檢測設備是不是PD,以保證不給不符合POE標準的乙太網設備提供電流,因為這可能會造成損壞。這種檢查是通過給電纜提供一個電流受限的小電壓來檢查遠端是否具有符合要求的特性電阻來實現的。只有檢測到該電阻時才會提供全部的48V電壓,但是電流仍然受限,以免終端設備處在錯誤的狀態。作為發現過程的一個擴展,PD還可以對要求PSE的供電方式進行分類,有助於使PSE以高效的方式提供電源。一旦PSE開始提供電源,它會連續監測PD電流輸入,當PD電流消耗下降到最低值以下,如在拔下設備時或遇到PD設備功率消耗過載、短路、超過PSE的供電負荷等,PSE會斷開電源並再次啟動檢測過程。
電源提供設備也可以被提供一種系統管理的能力,例如應用簡單網路管理協議(SNMP)。這個功能可以提供諸如夜晚關機、遠端重啟之類的功能。
研究POE的供電方式可以看出,在供電的過程中有兩個關鍵的問題需要考慮,一個是對於PD設備的識別,另一個是系統中UPS的容量。
3) POE通過電纜供電的原理
標準的五類網線有四對雙絞線,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。
IEEE80 2.3af允許兩種用法如圖1和圖2所示。
圖 通過空閑腳供電
圖 通過數據腳供電
應用空閑腳供電時,4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負極。
應用數據腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響數據的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。
標准不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法,但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。該標准規定供電電源通常是48V、13W的。PD設備提供48V到低電壓的轉換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓。
POE標准還規范了傳送電功率應使用的非屏蔽雙絞線對電纜,即3、5、5e或6類電纜。明確了與其一起工作的現存電纜設施不需要任何改動,這其中包括3、5、5e或6類電纜、各種短接線與接線板、電源插座引線和連接的硬體等。POE標准與IEEE 802.3標准系列兼容。
POE標准為使用乙太網的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設備定義了兩種方法:一種稱作「中間跨接法」( Mid -Span ),使用乙太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電,相應的Endpoint PSE支持POE功能的乙太網交換機、路由器、集線器或其他網路交換設備。另一種方法是「末端跨接法」(End-Span),是在傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電採用與乙太網數據信號不同的頻率。Midspan PSE是一個專門的電源管理設備,通常和交換機放在一起。它對應每個埠有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機,另一個連接遠端設備。可以預見,End-Span會迅速得到推廣,這是由於乙太網數據與輸電採用公用線對,因而省去了需要設置獨立輸電的專用線,這對於僅有8芯的電纜和相配套的標准RJ-45插座意義特別重大。
下圖是POE供電系統的一個實例,由供電設備PSE 、受電設備PD和相關的配套設備及乙太網傳輸電纜組成。
圖 符合IEEE 802.3af標準的乙太網供電系統實例
當PD設備與POE標准兼容時就可直接通過RJ-45插座從乙太網電纜供電,對於與POE不兼容的設備可以採用直流變換器或抽頭分壓裝置的方法,將其電壓變換成POE兼容的電壓。這些裝置有時也被稱為有源乙太網分裂器(Sputters),它可以將太網電纜的直流電壓取出來並通過常規的直流插座供PD設備使用。
四、IEEE802.3at 簡述:
IEEE 802.3at:拓寬PoE應用領域PoE(Power over Ethernet,乙太網供電)是一種區域網技術,可通過雙絞線向受電設備提供直流功率,已在在企業與工業應用中得到廣泛的應用。據統計,2006年,乙太網供電交付量為3200萬個埠,到2011年,交付量將增長到1.45億個埠,年增長率將超過30%。PoE業界所採用的標准為IEEE 802.3 af,該標准規定了供電設備可通過乙太網向功率在13W以下的受電設備供電。這對於傳統的IP電話以及網路攝像頭而言足以滿足需求,但隨著雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監控系統等高功率應用的出現,13W的供電功率顯然不能滿足需求,為此,IEEE在2005年開始開發新的PoE標准802.3at(PoE Plus)以提升PoE可傳送的電力。
與802.3af相比,802.3at可輸出2倍以上的電力,每個埠的輸出功率可在30W以上,因此可大幅拓寬PoE的應用領域。下表為802.3af與802.3at的對比。雖然802.3ats尚未正式推出,但業內廠商以開始推出符合pre-IEEE802.3at標準的器件。
如博通公司推出PSE(Power Sourcing Equipment,供電設備控制器)BCM59103,該器件據稱是業界第一款4埠前IEEE 802.3at乙太網供電器件,該器件每埠可提供30W+功率,Tolerates CESD>2KV,且在器件內部集成了電源MOSFET,DC/DC控制器、電流檢測電阻、AC斷接裝置、8051MCU、存儲器以及LED控制器。
802.3af與802.3at的對比
802.3af(PoE)
802.3at(PoE Plus)
分級
0~3
4 only and Layer 2
伏特數
44~57V DC
50~57V DC
纜線
Unstructured
CAT-5 or better
對線數
2
2
受電設備功率
≦12.95瓦
≦29.95瓦
電流
350mA
600mA
主要應用
網路電話(3-7W)、WLAN接入點(8-12W)等
視頻網路電話(10-20W)、PTZ視頻監控系統(20W)、WiMAX和802.11n接取器(8~45W)、個人電腦(30W+)等
由於IEEE 802.3af規范,受電設備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W,這對於傳統的網路受電設備足以滿足需求,但隨著IP電話以及網路攝像頭、雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監控系統等高功率應用的出現,13W的供電功率顯然不能滿足需求,這就限制了乙太網電纜供電的應用范圍。為了克服PoE對功率預算的限制,並將其推向新的應用,IEEE成立了一個新的任務組,旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3工作組為了在技術及經濟上對IEEE802.3at實現的可能性進行評估,新標准稱為 IEEE 802.3at,它將功率要求高於12.95W的設備定義為Class 4,可將功率水平擴展到25W或更高,新標准並在2009年初發布。
IEEE 802.3at與802.3af相比,802.3at可輸出2倍以上的電力,每個埠的輸出功率可在30W以上,就標准而言,兩者在功率、分級上有不同的定義。
在IEEE802.3at規定,受電設備PD可以最大到29.95W,PSE將為其提供30W以上的直流電源。PD以Class4分級的電流響應,告訴PSE是否能夠為其提供802.3at規定的較高功率。
IEEE802.3at標准供電系統的主要供電特性參數為:
直流電壓在50~57V之間,典型值為50V。
典型工作電流為10~600mA,典型的輸出功率:30W。
受電設備PD支持Class4的分級。
IEEE 802.3at 委員會暫時將PSE 輸出電壓定在50 到57V。該委員會還規定來回總長為100 米的線纜,其最大阻抗不能超過12.5Ω。」在該電壓、電阻
條件下,功率等於:
PSE 功率的最小值=0.72A×50V=36W
PD 功率的最小值=0.72A×41V=29.5W
電纜損耗最大值=I2R=0.72×0.72×12.5=6.5W
動態功率
IEEE 802.3at 任務組面臨的挑戰是確定如何擴展分類系統。一般採用兩級分類方法。和在基本PoE 中一樣,現在所有的PSE 晶元都能發送第一種分類脈沖,但PoE Plus PSE 還能發送第二種脈沖。標準的PoE PD 將以通常的方式響應第一種脈沖,而PoE PlusPD 能發出表明它是第四類PD 的響應。
PSE 發出的第二種脈沖告訴PD 現在連接的是高功率PSE。PD 針對每個脈沖發出的四類響應告訴PSE 連接的是高功率PD。
⑶ 無線面板式ap tl-ap300l-poe怎麼設置和接線圖
無線面板式ap tl-ap300l-poe通過AC控制器設置,在AC控制器下,能自動發現所有工作在瘦AP模式下的TP-LINK AP,並對AP進行統一配置和管理。
設置步驟如下:
1、登錄AC界面,設置DHCP服務。
打開瀏覽器輸入AC的管理IP地址(默認是192.168.1.253)登錄到AC界面,點擊「網路設置>DHCP服務」,IP分配范圍選擇「僅為AP分配」。
這樣無線面板式ap tl-ap300l-poe的安裝語設置就全部完成了。
⑷ 無線面板式ap tl-ap300l-poe設置和接線圖
入牆AP連接設備網線,如下:
圖文解析:
WA300I WAN口與交換機POE口連接
WA300I LAN口與電腦連接(IN口和OUT口:自定義口直接相通,可以用於POE口或者電話線口)
注意:線路連接好後,在路由器設置完畢能上網的情況下,連接的有線電腦可直接上網,若需設置好無線WIFI則閱讀本文下面步驟進行操作。