POE技术在物联网中的应用与生长趋势

POE技术在物联网中的应用与生长趋势

随着技术和应用的生长，物联网内涵不绝扩展，让我们逐渐认清，物联网是通信网和互联网的拓展应用与网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行盘算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝连接，抵达对物理世界实时控制、精确治理和科学决策的目的。因此网 络将不再是被动地满足用户的需求，而是要主动感知用户场景的变革，并进行信息交互，为用户提供个性化的效劳。TG-NET开发的POE技术正是基于这种需求爆发的，下面我们就来谈谈POE技术在物联网中的主要应用场景：

1. POE无线AP在物联网中的应用：无线网络技术给人们带来的影响已是无可争议，无线局域网的应用规模越来越广范，在大型办公 室、智能货仓、大学校园、商场、机场、会展中心、酒店、飞机场、医院、酒吧、咖啡屋等实现人们随时随地上网的需要。安排无线网络的历程中，最重要的事情是无线AP(AccessPoint)的合理有效的装置。TG云平台可以集中合理有效的给出整套的治理，在较大型的无线网络笼罩的项目中，无线AP的数量多 且漫衍在建筑屋的各个部位，AP一般都需要网线连接交换机，并要外接DC电源。就地解决电源和治理都会很大的增加施工和维护的本钱。TG-NET供电交换 机通过网线供电（POE）来解决无线AP的集中供电问题，可以极大的解决项目施工中遇到的就地取电和以后AP的治理问题。制止了局部停电的时候，个体AP 无法正常。在此解决计划中，需要接纳AP设备具有支持802.3af/802.3af协议功效的设备才可抵达网线供电的功效。如果AP不支持 802.3af/802.3af协议功效可以接纳直接加装数据与POE合成器来完成此供电功效。
2. POE远程监控在物联网中的应用：近年来，由于社会经济和信息化技术的飞速生长，国家各行业对视频监控爆发了前所未有的需求。 应用领域越来越广，除了金融、政府、交通等特殊行业外，社区、酒店公共场合、工厂和商场都已应用或正在实施数字监控。规模和辐射区域越来越大。典范的例子是“凯发k8国际中国”项目，其项目规模涉及到了整个都会，摄像头抵达上万个。而视频监控产品也从外地的DVR方法向IP Camera网络生长。

可是，网络视频监控设备的装置却受到情况的制约，严重影响了网络视频监控的生长。网络视频监控所用网络摄像头除了需要通过网线来传输视频信号外，还必须全天候为其提供足够的电力。在实施历程中，经常会泛起因为无法提供稳定的电源，而不得不重新设计摄像头的装置所在的情况，而重新设计装置所在可能会导致泛起监控死角，使安防监控失去意义。

通常情况下，正常事情的网络摄像机需要外接两根线，一根网线，一根电线。而以下情况会导致网络监控镜头无法装置：

1. 摄像头装置位置无电源。
2. 摄像头装置的位置有电源，但却是照明电源，无法提供全天候供电。

以上导致网络摄像机无法装置的情况，均爆发在网络摄像机的供电问题上。要想使网络摄像机在预计所在正确装置，就必须解决网络摄像机的供电问题。既然不可 正常提供电力，就应该考虑使用网线来给摄像机供电，究竟安排一条网线比安排一条强电线要容易的多，并且如果使用网线供电，只要数据交换机端的电力不中断，网络摄像机就可以正常事情。使用网线给网络摄像机供电，可以归纳为以下两种情况：

1. 网络摄像机支持802.3af/802.3af协议，可以直接使用POE供电设备通过网线给网络摄像机供电。
2. 网络摄像机不支持802.3af/802.3af协议，不可直接使用POE设备供电。这时需要用到另外一种配套设备——疏散器。疏散器的作用可以将集成有电力的网线疏散成纯数据网线和电源线。这样就可完成数据与电源疏散，抵达一根网线即传输了数据又提供电源。

POE在物联网中的生长趋势

1. IEEE802.3af标准是目前的主要应用：该标准划定可以通过RJ45接口向受电设备提供功率高达13W、48V的电源，这就允许设备使用与传输数据一致的电缆提供或吸收功率。标准中划定了两个可选电源实体的功效及电气特性：即受电设备(PowerDevice，orPD)和供电设备 (PowerSourcingEquipment，orPSE)，该标准可向下兼容。较早的POE设备不会与802.3af标准相冲突，有效功率级还将有望面向未来的应用。
   
   IEEE802.3afPOE标准允许设计师通过以太网电缆为用电设备（PD）提供高达12.95W的电力， 同时切合宁静特低电压(SELV)要求。凭据IEEE802.3af标准，PD可按所需功率分为四个差别的级别。Class1设备需要的事情功率为 0.44～3.84W，Class2设备需要的事情功率介于3.85W和6.49W之间，Class3设备的功率规模则介于6.5～12.95W之间。设计师可以凭据功率要求将他们的设备指定为特定的级别。低本钱解决计划可以使用一般的默认级别指定(Class0)，体现PD需要的事情功率介于 0.44～12.95W的事情功率。
   
   作为通过以太网电缆输电的IEEE工业标准，以太网供电(POE)技术的生长势头十分强劲。这一新兴技术通过传输以太网数据的CAT-5电缆进行供电，可以简化用电设备(PD)的装置和安排。这些设备包括无线接入点、监控摄像机、智能终端、智能 传感器和VoIP电话等。
   
   由于802.3af标准的功率都在13W以下，可是实际应用历程中需要用到更大功率的终端，例如含有全方位TG云平台、变焦镜头的摄像机、大功率的高速球型摄像机、办公自动化设备如打印机、传真机、网络智能终端、小型盘算机、条记本等它们的功率大都30W 以上，所以为将进一步提高信道的供电能力，将功率由现在的12.95W提高到30W以上，这也将扩大POE在安防领域、办公自动化方面以及智能终端和工业 化智能监控等方面的应用规模有了更高扩展。
2. IEEE802.3at标准成为未来的趋势：目前POE业 界所接纳的标准为IEEE802.3af，只能向功率在13W以下的受电设备供电。虽然能够满足古板的IP电话以及网络摄像头的需求，但随着无线局域网双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统(可变焦带云台的摄像机)、智能终端、远处办公设备等高功率应用的泛起，原有的802.3af标准13W的供电功 率显然不可满足需求，为此，IEEE在2005年开始开发新的POE标准02.3at(POEPlus)以提升POE可传送的电力。
   
   新标准于2009年正式宣布,称为Power-over-EthernetPlus(POEP)IEEE802.3at，它将功率要求高于12.95W 的设备界说为Class4（该级别在IEEE802.3af中有描述，但留作将来使用），可将功率水平扩展到25W或更高。目前，市面上最高的POE供电 设备是TG-NET的POE供电设备，可以抵达300W左右，由于能够支持更高的功率水平，这一新标准会将POE应用很容易扩展到新的领域，例如 WLAN（无线局域网）、销售点终端设备、交换机以及倾斜式/变焦式/云台式监控摄像机。
   
   802.3at（POEP）标准中最引人注目的一个新变革将是，它能够以比现有标准更详尽的细节来控制功率漫衍。兼容802.3af标准的PSE识别PD的级别后，只需提供级别界说所允许的最大功率即可。802.3at系统通电后，切合标准的PSE将能够使用Level-2软件与每个PD进行通信，以确定峰值宁静均功率要求。这一新功效将允许设计师凭据功率预算来设计POE兼容系统，并使系统总功率能力更接近于系统负载要求。峰值负载功率和高电流连续时间之间还可以建立通信（例如，摄像机推拉 电机具有较高的短时电流要求）。不过，新标准尚未对这种Level-2通信进行完整界说。
   
   由于新标准是向下兼容802.3af标 准的，因此面临的一个主要问题是，PSE如何判断与之相连的是802.3af兼容PD照旧新的802.3at兼容PD（以及PD如何对PSE做出类似的判 断）。为了解决此问题，802.3at标准将使用与802.3af中相同的特征来指示POE兼容PD，但这样会在分级阶段增加第二次电压脉冲，以便指示 PSE的802.3at兼容状态。802.3at兼容PD将检测到第二次电压脉冲，并判断它们已连接至802.3at兼容PSE。由于分级周期连续时间切合802.3af时间限制，因此与目今802.3af标准兼容的PD会将第二次脉冲仅视为初始盘问和响应的一部分。
3. POE技术的机缘与挑战：POE目前尚面临一些挑战，如POE技术可让受电设备从每个端口获得30W以上的功率，但不是每个 端口的受电设备都需要30W的功率，因此，如何准确的感测每个受电设备的需要是一个很重要的问题，不然可能对受电设备造成损坏或对网络基础设施形成不宁静 因素。别的，由于电缆通常被匝成电缆束,并置于配线柜中，因此线缆束的散热问题则需要考虑。而本钱问题则是POE面临的又一挑战，特别是对PD制造商而言，在产品中加入POE技术就意味着增加本钱。
   
   另外标准的五类网线有四对双绞线，可是在l0MBASE-T和100MBASE- T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法，应用空闲脚供电时，4、5脚连接为正极，7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时，将DC电源 加在传输变压器的中点，不影响数据的传输。在这种方法下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。目前的标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备 PSE只能提供一种用法，而电源应用设备PD必须能够同时适应多种情况。随着物联网设备向大功率供电生长的趋势，在不久的将来需要四对双绞线全部支持供 电，通过提高电源的载流量来增加供电功率,以解决设备对大功率供电的需求。

总的来说，POE的应用虽有阻力，但机缘大于挑战。在技术方面日渐完善与深入，应用规模也越来越宽广。每一次技术的厘革都会给行业带来巨大的变革，变革就意味着商机。虽然面临着诸多挑战，但由于市场潜力巨大，保存的种种问题正不绝被厂商改善。TG-NET智能供电交换机引领着行业的革命，相信随着物联网时代的来临，POE技术将向支持更大功率的设备生长。