POE相关资料-技术资料

POE相关资料

目录

PoE的技术标准和适用范围 (2)

PoE在安防中的优势与应用范围 (4)

浅析安防POE产品模块化设计 (8)

浅谈POE网络摄像机的市场发展 (16)

PoE技术在安防行业中的应用探讨 (20)

PoE交换机在安防行业的具体应用 (29)

PoE的技术标准和适用范围

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)是一种局域网技术，由

10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT、10Broad36 100 BaseT、100BaseT4和100BaseX等标准通过双绞线向受电设备提供直流功率，可以有效地解决IP电话、无线AP、安防摄像机等终端的集中式电源供电，目前已在在企业与工业中得到广泛的应用。

POE的技术标准集中体现在IEEE802.3.af 和IEEE802.3at 。

IEEE802.3af标准是2003年6月由思科公司主导修订并由以太网供电委员会发布的《IEEE802.3af标准载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)介质访问控制协议和物理层规范》(修正版本《通过介质相关界面(MDI)供电给受电终端设备DTE》)。在市场应用过程中，出现了功率更高的IEEE802.3at标准，表一是两种标准的参数。

表一POE技术指标

802.3af最典型的应用是在具备符合电压12V，功率在12W以下的网络摄像机上。目前网络摄像机按接口可分为两种：一种已使用有POE接口的模块，另一种未使用此模块，但两者都能通过POE交换机解决此问题。前者可直接使用POE交换机，后者可以在终端处使用分离器将POE交换机的网线分为信号和电压，间接用在摄像机上，较好的解决了此问题。分离器是作为过渡中的一种解决方法，不过随着POE的模块成本降低，技术成熟后，将由前者代替后者。

此外，由于市场应用范围的不断扩大，更高功率的标准也在制定之中，例如，云台摄像机功率达30W、笔记本电脑的功率在80W左右，有了更高功率的标准，就能让终端的使用更便捷，成本更低。

PoE在安防中的优势与应用范围

PoE(以太网供电)是一种局域网技术，由10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT、10Broad36 100 BaseT、100BaseT4和100BaseX等标准通过双绞线向受电设备提供直流功率，可以有效地解决IP电话、无线AP、安防摄像机等终端的集中式电源供电，目前已在企业与工业中得到广泛的应用。

近几年，随着2008年北京奥运会和2010年上海世博会的召开，以及“平安城市”建设的逐渐深入，网络摄像机在市场上的地位不断攀升，从而带PoE 接口的网络摄像机的市场份额也得以高速增长。

PoE在安防应用中的优势

简单的说，PoE供电具有以下几方面的优势：

· PoE只需要安装和支持一条电缆，简单而且节省空间，并且设备可随意移动;

· 节约成本，许多带电设备，例如视频监视摄像机等，都需要安装在难以部署AC电源的地方，PoE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间，节省了费用和时间;

· 像数据传输一样，PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制设备;

· PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电，只有连接了需要供电的设备，以太网电缆才会有电压存在，因而消除了线路上漏电的风险;

· 一个单一的UPS就可以提供相关所有设备在断电时的供电;

· 用户可以自动、安全地在网络上混用原有设备和PoE设备，这些设备能够与现有以太网电缆共存;

· 使网络设备便于管理，当远端设备与网络相连后，能够远程控制、重配或重设;

· 在无线局域网中，PoE可以简化射频测试任务，接入点能够被轻松地移动和接入。

回到安防领域，PoE模块化产品则主要有简化布线、节能灵活、安全方便三大优势。

第一，除了为连接设备提供通用供电支持外，PoE模块降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。PoE模块免除了为终端设备第二，安装墙壁电源连接的需要，因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。

第二，在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备，从而提供了更大的灵活性。PoE受电模块具有支持功率识别电路的功能，在使用UPS供电的时候，节能的优点体现得更加明显。

第三，当发生入侵时，它可以阻止因电路短路而造成监控摄像机无法工作的情况，利用PoE技术不间断电源系统(UPS)安全性要高很多，一旦发生大规模电源故障，它可以保证较长时间的安全保护。在布线过程中，能够减少信号之间的干扰。除了摄像机之外，得益于PoE技术，访问控制系统、无线射频识别追踪(RFID)、生物识别、火警探测器以及其他安全设备市场都在不断扩大。很多访问控制设备提供商现在开始供应各种基于PoE技术的识别器、控制器以及快速响应锁具等等产品。

PoE的应用范围

整体上看，PoE的应用范围主要可以从低功率和高功率两个方面来看。

1、低功率应用范围。无线AP、IP电话、IP网络摄像头等基于IP的终端产品，其功率需求一般不超过12W，这也是目前PoE交换机应用的最主要领域。

通过部署PoE技术，解决了无线AP难以在天花板通风层供电的问题、IP 电话因偶发事件断电的问题、IP网络摄像机需要从外部获得电源供应的问题等。并且通过PoE交换机本身的QoS、VLAN、ACL等功能，满足网络对优先级分配、延时、抖动、安全、数据隔离等的要求。

2、高功率应用范围。除了传统应用领域，PoE交换机在安全防护、建筑控制、零售、娱乐和RFID及其他新兴市场也有较大的应用，如PoE烟雾探测器、POS机信息终端、PTZ摄像机，甚至是WiMax基站等。通过支持IEEE 802.3af 标准及IEEE 802.3at草案，PoE交换机可支持更大的端口功率，获得更大的应用前景。

浅析安防POE产品模块化设计

一、POE的概念

POE(Power Over Ethernet)技术指的是在现有的以太网双绞线布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。

POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：一种称作“中间跨接法”( Mid -Span ),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的Endpoint PSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。Mid-span PSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。

二、POE供电的工作过程

当在一个网络中布置PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示：检测：一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备。

PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。

开始供电：在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。

供电：为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过15.4W 的功率消耗。

断电：若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300～400ms之内)停止为PD设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE 负载,即POE系统的客户端。

三、POE的传输模式

标准的五类网线进行数据传输时有四对双绞线,但是普通的网络摄像机在l0M BASE-T和100M BASE-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。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。802.3af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,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。

四、模块化设计概念

为开发具有多种功能的不同产品，不必对每种产品施以单独设计，而是精心

设计出多种模块，将其经过不同方式的组合来构成不同产品，以解决产品品种、规格、制造周期、成本之间的矛盾，这就是模块化设计的含义。

模块化设计与产品标准化设计、系列化设计密切相关，即所谓的“三化”。“三化”互相影响、互相制约，通常合在一起作为评定产品质量优劣的重要指标。到本世纪50年代，欧美一些国家正式提出“模块化设计”概念，把模块化设计提到理论高度来研究。目前，模块化设计的思想已渗透到许多领域，例如计算机、安防、化工、家电等等。产品的模块化设计使其在安装维护和扩容方面表现极为突出。

模块：一组具有同一功能和接合要素，但性能、规格或结构不同却能互换的单元。

模块化设计：在对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块；根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能、或功能相同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方法称为模块化设计。[]nextpage

模块化设计的主要方式有：

1）横系列模块化设计。不改变产品主参数，利用模块发展变形产品。这种方式易实现，应用最广。常是在基型品种上更换或添加模块，形成新的变形品种。2）纵系列模块化设计。在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同，导致结构形式和尺寸不同，因此较横系列模块化设计复杂。

3）横系列和跨系列模块化设计。除发展横系列产品之外，改变某些模块还能得到其它系列产品，便属于横系列和跨系列模块化设计了。

4）全系列模块化设计。包括纵系列和横系列。

5）全系列和跨系列模块化设计。主要是在全系列基础上用于结构比较类似的跨产品的模块化设计上。

安防产品主要会用到横系列模块化设计、横系列和跨系列模块化设计。其它几种模块化设计方式应用较少。

五、POE模块化产品

前面提到一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。所以POE模块主要由POE供电端及POE受电端构成。

POE供电模块即PSE供电端设备在以太网RJ45端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备，根据受电设备输出相应的电压。当多块POE供电模块集成到一个供电模组箱内，就构成POE供电箱，POE交换机（集成了多个PSE供电端设备）也具备POE供电箱的功能。

POE受电模块是将以太网络供电(POE)的受电装置(PD)所需的侦测接口回路(IEEE 802.3af interface)及DC/DC Converter整合至单一包装模块，支持功率识别电路(classification，Ag8000/8100)，让局端供电装置递送适当的功率需

求, 提升整体系统的功率消耗效能。作为POE受电模块，其可为普通安防产品提供不高于13W的功率。同样，POE受电模块可集成到普通安防产品（如网络摄像机），形成一个独立的产品POE网络摄像机。

POE网络摄像机就是利用POE模块（包括POE受电模块、POE供模块）来实现以太网供电的，它拥有POE受电模块的功能，利用供电端设备（PSE）提供的直流电,通过双绞线传输至POE网络摄像机。

根据视频监控现场环境，我们可以灵活选择网络摄像机的供电方式：当取电方便、成本合理时直接铺设电源线供电。反之，我们可通过POE模块通过以太网双绞线给前端网络摄像机供电。POE受电模块可独立出来，也可集成到网络摄像构成POE网络摄像机；同样POE供电模块可单独给前端设备供电，当前端需供电设备较多时也可插入模块箱形成POE供电箱来通过以太网双绞线集中供电。整个应用体现出POE模块化的优势。

POE模块化产品优势：除了从以太网电缆为连接设备提供通用供电支持外，POE模块降低了投资开支，从而降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。POE模块免除了为终端设备安装墙壁电源连接的需要，因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。它还可在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备，从而提供了更大的灵活性。因为POE受电模块具有支持功率识别电路的功能，在我们使用UPS供电的时候，节能的优点体现的更加明显。

六、POE模块化产品的工程应用特点

七、POE模块化产品带来的影响

POE模块化产品的出现，使得POE技术得到迅速推广，应用领域不断扩大，

人们的用电安全意识也有所改变。POE模块化产品给工程商带来更为方便灵活、更贴于用户需求的系统解决方案。

浅谈POE网络摄像机的市场发展

以太网供电(PoE)标准正式颁布到现在短短数年时间，全球各地的企业都开始迫不及待地采用这项新兴技术。一项调查结果表明，从现在到2008年的4年间，采用PoE技术的供电设备复合年增长率将达到33%。2008年全球采用PoE技术的受电设备(Powered Devices, PD)市场将突破52亿美元，年复合增长率高达38%。

随着全球安全市场的增长，用户逐步开始考虑在现有以太网络架构之上尽可能地布置一些网络安全摄像机及其他一些网络安全设备。基于PoE技术的网络监控设备也已经越来越被用户所接受并且得到了快速的发展。

PoE (Power Over Ethernet) 以太网供电这项创新的技术，指的是现有的以太网CAT-5布线基础架构在不用作任何改动的情况下就能保证在为如无线局域网接入点AP、安全网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的能力。PoE技术用一条通用以太网电缆同时传输以太网信号和直流电源，将电源和数据集成在同一有线系统当中，在确保现有结构化布线安全的同时保证了现有网络的正常运作。POE网络摄像机就是利用POE技术来实现网络视频监控的网络摄像机，它拥有POE受电设备端的功能，利用以太网供电的供电端设备（PSE）提供的直流电,通过双绞线传输至受电端

（PD）。深圳益迪科技有限公司自2006年开始研发POE网络摄像机，先后推出EDT-6160,EDT-6163等多的系列的产品，目前推出的EDT6163金枪系列POE网络摄像机，外型美观，质量稳定，人性化解决方案使强大的功能得以有效利用，深受消费者喜爱。跟普通网络摄像机相比，POE网络摄像机具有以下优点：除了从以太网电缆为连接设备提供通用供电支持外，POE降低了投资开支，从而降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。POE免除了为终端设备安装墙壁电源连接的需要，因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。它还可在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备，从而提供了更大的灵活性。我们在实际运用中也可以将POE 网络摄像机中的受电端从摄像机中剥离出来，分成普通的网络摄像机加POE适配器。前端同样有提供POE供电的以太网交换机，后端配置POE适配器，适配器将双绞线传输过来的直流电源转换给网络摄像机，提供网络摄像机的工作电源。因为受电模块具有支持功率识别电路的功能，在我们使用UPS供电的时候，节能的优点体现的更加明显。

下表列出了在具体工程应用中POE网络摄像机与普通网络摄像机的对比效果。

POE技术将网络摄像机部署灵活、扩展方便的优势发挥到了极致，然而国内的POE网络摄像机的市场状况并不乐观，只占整体监控市场的一个很小的份额，这其中的缘由又从何说起呢？安防监控市场到目前为止发展大致分了三个阶段: 模拟化技术、数字化技术和网络化技术（IP技术）。在三个阶段中，最初是以模拟信号和设备为特征的CCTV（Closed Circuit Television，闭路电视监控）系统，采用VCR(Video Cassette Recorders)存储监控数据;到数字化或部分数字化监控系统中以DVR(Digital Video Recorder)或具有网络功能的NVR(Network DVR)存储监控数据;再到现在蓬勃发展的网络化视频监控系统

（IP监控系统），采用更新的存储技术（DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等）存储监控数据。这是监控系统走过的三步发展之路，也是监控数据存储的三个不同时代。客观地说，，虽然目前的模拟化与数字技术局限性十分明显，网络化的安防技术应用的日益广泛和深入，也是必然的发展趋势，但模拟化技术与数字技术在市场中仍占据较大比重。因此从整体监控市场角度来看，网络监控的市场比重还不高，因此，隶属与网络监控系统的POE摄像机市场相对也不活跃。从技术角度来看，网络监控市场虽然经过几年的发展，但目前国内的POE技术仍不完善，提高结构化布线系统为设备供电的灵活性和设备管理能力。尽量扩展电源级别，以包含高能耗的设备。从广大工程商的认可程度来看，POE网络摄像机虽然有诸多优势，但毕竟同传统网络摄像机在施工时存在诸多不同，如添加新的供电设备，传输距离的限制等等，都是制约POE网络摄像机广泛应用的重要因素。

随着POE技术的发展，能提供电源的功率将更强大，信号传输带宽更高，网络视频监控将以POE供电方式将逐渐被更多消费者接受，各监控产品供应商也都推出了POE产品，深圳益迪科技有限公司作为网络数字监控产品的重要供应商，也将继续自己的开发之路，推出更多优质产品，以满足日益增长的市场需要，相信以POE技术为核心的网络监控产品会逐步成为市场的主流。

PoE技术在安防行业中的应用探讨

对于终端而言，不需要考虑室内的市电取电问题，只要通过RJ45标准接口就能轻松实现供电，从而实现成本的降低、方便的控制和布线工程的简化。本文将通过对POE标准在当前相关行业的具体应用与案例，来一起探讨POE的技术发展与在安防中的应用等相关问题。

POE的技术标准和适用范围

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)是一种局域网技术，由10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT、10Broad36 100 BaseT、100BaseT4和

100BaseX等标准通过双绞线向受电设备提供直流功率，可以有效地解决IP电话、无线AP、安防摄像机等终端的集中式电源供电，目前已在在企业与工业中得到广泛的应用。

POE的技术标准集中体现在IEEE802.3.af 和IEEE802.3at 。IEEE802.3af 标准是2003年6月由思科公司主导修订并由以太网供电委员会发布的《IEEE802.3af标准载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)介质访问控制协议和物理层规范》(修正版本《通过介质相关界面(MDI)供电给受电终端设备DTE》)。在市场应用过程中，出现了功率更高的IEEE802.3at标准，表一是两种标准的参数。

表一POE技术指标

802.3af最典型的应用是在具备符合电压12V，功率在12W以下的网络摄像机上。目前网络摄像机按接口可分为两种：一种已使用有POE接口的模块，另一种未使用此模块，但两者都能通过POE交换机解决此问题。前者可直接使用POE交换机，后者可以在终端处使用分离器将POE交换机的网线分为信号和电压，间接用在摄像机上，较好的解决了此问题。分离器是作为过渡中的一种解决方法，不过随着POE的模块成本降低，技术成熟后，将由前者代替后者。

此外，由于市场应用范围的不断扩大，更高功率的标准也在制定之中，例如，云台摄像机功率达30W、笔记本电脑的功率在80W左右，有了更高功率的标准，就能让终端的使用更便捷，成本更低。

安防行业应用增多，POE前景广阔

近几年，带POE接口的网络摄像机的市场份额在高速增长，2008年北京奥运会和2010年上海世博会的召开，以及“平安城市”建设的逐渐深入，网络摄像机在市场上的地位也将会越来越高。据统计，从05年到09年网络摄像机市

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