近年來,PoE供電技術(shù)的發(fā)展勢頭越來越強(qiáng)勁。憑借簡化用電設(shè)備的安裝和部署、節(jié)能,安全等一系優(yōu)勢,PoE供電成為無線覆蓋、安防監(jiān)控、以及智能電網(wǎng)等場景的新寵。在技術(shù)交流中,工程商困惑最多的其中就有POE供電的問題。本文就匯總了大家最關(guān)注的問題,集中解答。
PoE (Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下,在為一些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)的同時,還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE技術(shù)能在確保現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作,最大限度地降低成本。
一個完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備(PD,Powered Device)兩部分。
供電端設(shè)備(PSE):支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或者其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。
受電端設(shè)備(PD):在監(jiān)控系統(tǒng)中主要就是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC)
問題二:如何選擇PoE交換機(jī)?
1.需要給多大功耗的設(shè)備供電:PoE交換機(jī)采用的標(biāo)準(zhǔn)不同,輸出功率也會不同,比如:IEEE802.3af最大不超過15.4W,由于傳輸線材的損耗,能給最大功耗不超過12.95W的設(shè)備供電。遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī),能給最大功耗不超過25W的設(shè)備供電。
2. 最多能給多少個設(shè)備供電:PoE交換機(jī)的一個重要指標(biāo),就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下,如果一臺24口PoE交換機(jī)的PoE供電總功率達(dá)到了370W,那么就能夠供滿24個端口(370/15.4=24),但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計算,同時最多就只能給12個端口供電了(370/30=12)。3.需要接口數(shù)、是否帶光纖口、帶不帶網(wǎng)管、速率(10/100/1000M)。
問題三:PoE供電穩(wěn)定嗎?
從技術(shù)角度來講,PoE的技術(shù)發(fā)展多年,目前已經(jīng)處于非常成熟的階段,標(biāo)準(zhǔn)PoE供電足夠穩(wěn)定安全。但由于目前監(jiān)控市場迫于成本壓力,選用的PoE交換機(jī)或者線材品質(zhì)過于低劣,再或者方案設(shè)計本身不合理,供電距離沒安排好或者連接了過多大功率設(shè)備出現(xiàn)了供電不足(尤其是夜間監(jiān)控設(shè)備開啟加熱模式時)。所以工程商普遍存在PoE供電不穩(wěn)定的觀點。
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項目,不同于普通的網(wǎng)絡(luò)綜合布線,數(shù)據(jù)傳輸量非常大,功率高,且要求全天候不間斷工作,采用有品質(zhì)保證的PoE設(shè)備和線材是整個系統(tǒng)穩(wěn)定的保證。
問題四:PoE供電交換機(jī)節(jié)能嗎?
眾所周知,PoE供電的一大優(yōu)勢就是節(jié)能,但節(jié)能究竟體現(xiàn)在哪些方面呢?以MS系列標(biāo)準(zhǔn)PoE供電交換機(jī)為例為大家解疑。PoE供電交換機(jī)會根據(jù)供電設(shè)備自動調(diào)整功率。例如某紅外球機(jī)當(dāng)氣溫較低,開啟加熱功能功率達(dá)到30Wmax,正常情況下功率24W max,PoE交換機(jī)會根據(jù)球機(jī)運(yùn)行狀況自動調(diào)整供電功率。MS系列標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機(jī)可設(shè)定PoE供電周期,在假期及夜間等時間可自動停止給指定端口的終端供電,不僅節(jié)省能源,還可在某些情景下設(shè)定靈活的使用方式。MS系列標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機(jī)會實時監(jiān)測所有端口狀態(tài),如果端口狀態(tài)為down,則系統(tǒng)會自動停止對該端口供電,進(jìn)入節(jié)能模式,既節(jié)省能源,又保證正常設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
問題五:PoE供電交換機(jī)功率越大越好嗎?
由于高清球機(jī),實時視頻電話等大功率設(shè)備的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商們爭先研發(fā)出總功率更高的PoE交換機(jī)。然而很多產(chǎn)品只追求總功率的提升,忽略了功率和端口數(shù)量的關(guān)系,在功率大的同時,必然造成設(shè)備整體成本的提升,結(jié)果就是用戶選擇的PoE交換機(jī)實用性不強(qiáng),性價比低。因此,在實際部署時,應(yīng)該首先確定好PD設(shè)備的功率和數(shù)量,選擇最適合的PoE交換機(jī)。
問題六:PoE供電方案的優(yōu)勢?
1.簡化布線、節(jié)省人工成本
一根網(wǎng)線同時傳輸數(shù)據(jù)和供電,PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間,節(jié)省了費用和時間。
2.安全方便
PoE供電端設(shè)備只會為需要供電的設(shè)備供電,只有連接了需要供電的設(shè)備,以太網(wǎng)電纜才會有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風(fēng)險。用戶可以安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和PoE設(shè)備,這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。
3. 便于遠(yuǎn)程管理
像數(shù)據(jù)傳輸一樣,PoE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制該設(shè)備。這個功能可以提供諸如夜晚關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)端重啟之類的功能。
問題七:PoE供電技術(shù)在工程應(yīng)用中存在哪些劣勢?
1. 功率不足,受電端帶不動:802.3af標(biāo)準(zhǔn)(PoE)輸出功率小于15.4W,對于一般IPC來說足夠了,但對于球機(jī)等大功率的前端設(shè)備而言,輸出的功率達(dá)不到要求。
2. 風(fēng)險過于集中:通常來說,一臺PoE交換機(jī)同時會給多個前端IPC進(jìn)行供電,交換機(jī)的POE供電模塊任何故障都會導(dǎo)致所有的攝像機(jī)無法工作,風(fēng)險過于集中。
3. 設(shè)備、維護(hù)成本高:相對于其他供電方式,PoE供電技術(shù)會增加售后維護(hù)工作量,從安全穩(wěn)定的意義上來說,單獨供電的穩(wěn)定性、安全性最好。
問題八:PoE供電的安全傳輸距離?網(wǎng)線該如何選擇?
POE供電的安全傳輸距離100米,建議使用超五類全銅網(wǎng)線。
用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)線纜傳輸直流電是可以傳輸很遠(yuǎn)的,那為什么傳輸距離會被限制在100米呢?
事實是PoE交換機(jī)最大傳輸距離主要取決于數(shù)據(jù)傳輸距離,當(dāng)傳輸距離超過100米時可能會發(fā)生數(shù)據(jù)延遲、丟包等現(xiàn)象。因此在實際施工過程中傳輸距離最好不超過100米。
但如今已經(jīng)有一些PoE交換機(jī)傳輸距離可以達(dá)到250米,滿足遠(yuǎn)距離供電。也相信不久后隨著PoE供電技術(shù)的發(fā)展,傳輸距離會延長至更遠(yuǎn)。
POE供電網(wǎng)線要求這個問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個問題,在很多發(fā)達(dá)國家不是問題。POE IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W, 傳輸100米后的PD設(shè)備接受功率必須不小于12.95W,按照802.3af典型電流值為350ma計算,100米網(wǎng)線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。而標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線是天然就滿足這個要求的,IEEE 802.3af poe供電標(biāo)準(zhǔn)本身就是以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線測定的。而只所以會產(chǎn)生POE供電網(wǎng)線要求這個問題,是因為市面上的很多網(wǎng)線都是非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線,不是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的要求來生產(chǎn)的。市面的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線材質(zhì)主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等,這些網(wǎng)線的阻值大,都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質(zhì)的網(wǎng)線,即標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線。
PoE供電技術(shù)對線材的要求高,建議在監(jiān)控項目中,千萬不要在線材上省成本,得不償失。
問題九:到底買非標(biāo)的還是標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電交換機(jī)?
要不非標(biāo)還是標(biāo)準(zhǔn)的,這個主要看,要給供電的AP、IP Camera是支持48V、24V還是12V輸入?如果是 48V的,寫著支持支持IEEE802.3 AT或AF供電標(biāo)準(zhǔn),一般都是標(biāo)準(zhǔn)的。如果是24V和12V的受電設(shè)備,就需要找對應(yīng)的12/24V非標(biāo)的供電交換機(jī),也可以買標(biāo)準(zhǔn)的,這時就需要買一個PD受電分離器,將PoE轉(zhuǎn)化成DC供電和網(wǎng)線數(shù)據(jù)。
那為什么還是更建議大家買標(biāo)準(zhǔn)的,因為有很多隱患!
非標(biāo)PoE供電交換機(jī)的工作原理就是屬于開關(guān)電源類,無PoE芯片,只是通過一個變壓器將220V交流電降壓成為48V直流電,不檢測下端受電設(shè)備,直接在每個RJ45端口不間斷輸出電壓和電流,可能導(dǎo)致電壓過高,燒壞下端受電設(shè)備。這樣的設(shè)備不能直接連其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,因為直連容易導(dǎo)致正在PoE供電里面的網(wǎng)線2對線,正極和負(fù)極相接形成短路,輕則端口損壞,重則冒煙起火,很容易造成事故的隱患。
總結(jié)來說,標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電交換機(jī)內(nèi)部有PoE控制芯片,在供電之前有檢測的功能,當(dāng)設(shè)備連接好后,PoE供電器會向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送一個信號,檢測網(wǎng)絡(luò)中的終端是否是支持PoE供電的PD設(shè)備。而非標(biāo)準(zhǔn)PoE產(chǎn)品是強(qiáng)供型網(wǎng)線供電裝置,一通電即供電,沒有檢測步驟,不管終端是否是PoE受電設(shè)備都供電,極易燒毀接入設(shè)備。
問題十:怎么區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)PoE和非標(biāo)準(zhǔn)PoE?
1、看規(guī)格參數(shù),如果輸出是12-24V的,那么肯定是非標(biāo)的。
比如下圖這臺機(jī)器,某寶8口6口POE供電交換機(jī);但是看規(guī)格參數(shù)寫著,15V1A輸出,19V1A超遠(yuǎn)距離輸出。因為IEEE802.3 AT/AF協(xié)議規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)的PoE端口輸出電壓范圍是44-57V之間,所以這個一看就知道是非標(biāo)的,這么便宜就不奇怪了,因為廠家為了省成本把PoE芯片也省掉了。但是如果端口輸出48V,就一定是標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)嘛?不一定,我們還得用第二招。
2、 用萬用表檢測端口或網(wǎng)線對應(yīng)的線序,測試下網(wǎng)線上是不是一直在輸出電壓。
啟動設(shè)備,將萬用電表調(diào)至電壓測量檔位,用萬用電表兩表筆分別點觸PSE設(shè)備供電腳(通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8),如果測出有48V或其它電壓值(12V、24V等)穩(wěn)定輸出的設(shè)備即是非標(biāo)產(chǎn)品。因為在這個過程中,PSE不對受電設(shè)備(這里為萬用表)做檢測,直接采用48V或其它電壓值供電。
反之,如果測量不出電壓,萬用表表針在2~10V之間跳動,則為標(biāo)準(zhǔn)POE。因為在這個階段,PSE在對PD端(這里為萬用表)進(jìn)行檢測,而萬用電表不是合法的PD,PSE不會供電,無穩(wěn)定電壓產(chǎn)生。
如果是標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電設(shè)備,其在給下面的設(shè)備供電的時候,都會發(fā)一個很小的電壓,先檢測一下下面是否有連接對應(yīng)的受電設(shè)備;然后依據(jù)下面的設(shè)備需要的功率給其提供對應(yīng)的電壓和電流。下面圖2這臺PoE供電交換機(jī)雖然寫著是48V輸出,但是其和其他非標(biāo)的PoE交換機(jī)一樣,其實屬于開關(guān)電源類,無PoE芯片。
做過監(jiān)控和無線工程的工程商朋友都知道,工程類產(chǎn)品的可靠性很重要;可靠性低,整個系統(tǒng)可靠性更低,這不僅影響公司業(yè)務(wù)發(fā)展,還會給工程商增加極大的系統(tǒng)維護(hù)成本,有的甚至無法驗收,造成嚴(yán)重?fù)p失。
問題十一:那么標(biāo)準(zhǔn)的PoE供電交換機(jī),可靠性就一定高?
設(shè)備的可靠性和使用壞境存在密切關(guān)系,商用的交換機(jī)一般用在室內(nèi)、工業(yè)的交換機(jī)一般是會使用在室外,其對可靠性也要求不一樣,這里我們暫以商用交換機(jī)舉例。商用POE交換機(jī)可靠性主要由兩部分組成,一部分是交換部分,主要由(PCB、交換機(jī)芯片+PoE芯片、其他電子料),一部分是佩帶內(nèi)置、外置的給POE供電的電源。因為電源是負(fù)責(zé)整個的電力供應(yīng),其可靠性最為重要。這里我們也簡答說下工程商朋友判斷POE供電交換機(jī)電源可靠性三個比較簡單的方案:
a.認(rèn)真查看電源上面是否有3C認(rèn)證和對應(yīng)的制造商信息我們還是以上設(shè)備的電源,我們來看,上面有好多的認(rèn)證標(biāo)示標(biāo)示,這時熟悉電子設(shè)備的人,可能會發(fā)現(xiàn),這個電源居然沒有3C認(rèn)證,哇不多說了,這樣不是知法犯法嗎?不敢多說了,沒有3C認(rèn)證,也沒有制造廠家,不就是三無嘛。這樣的電源馬上就可以斷定,質(zhì)量是不可能好的,更別說長期24小時不間斷給下面的設(shè)備供電使用了。
市場上很多PoE雜牌廠家,明明是三無產(chǎn)品,卻還是在電源上標(biāo)示了3C、UL、GS這么多認(rèn)證。這些都是廠家亂標(biāo)的,自己加上去的。那針對這類怎么辦呢,我們怎么辦呢?
b. 測試電源表面溫度
實際測試滿載穩(wěn)定,如果機(jī)殼穩(wěn)定超過50度,那就存在很大的風(fēng)險。我們再來看電源上的規(guī)格,電源48V2A,換算應(yīng)該是96W,但是電源居然是最大功耗卻寫120/240W,電源設(shè)計都有一個閥值,超過這個功率后電源將重啟,長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),電源的壽命將變短嗎,導(dǎo)致可靠性不斷降低。所以配這樣電源的交換機(jī)返修率會很高,更可怕的是這些電源居然都沒有做任何防雷措施,遇到雷雨天氣,產(chǎn)品可能是一壞一片啊。
廠家之所以使用這樣的電源,是因為電源是POE交換機(jī)成本的主要部分,廠家為了節(jié)省成本,選用劣質(zhì)的電源,惡性競爭,完全不顧產(chǎn)品的質(zhì)量,F(xiàn)在我們知道如何選擇真正性比價高的PoE供電交換機(jī)了。
問題十二:PoE供電交換機(jī)帶多少個AP和IP Camera?
比如下面這款5口百兆4口PoE供電交換機(jī),下圖TEF1105P-4-63W,可以在官網(wǎng)和規(guī)格書中查到其PoE最大輸出功率為57W,到底能接多少個?颠@款300W像素的日夜型半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)?可以先去?倒倬W(wǎng)找到對應(yīng)DS-2CD2135F(D)-I(W)(S),下圖在其詳細(xì)參數(shù)一欄找到功耗選項:5W MAX(當(dāng)ICR切換時 7W),ICR就是夜晚紅外的意思。POE最大輸出功率/攝像機(jī)最大消耗就得出最大支持個數(shù)了,57W/7W,就等于8個,因為POE供電口只有4個,所以就只支持4個了,其他的也類似。
細(xì)心的朋友可能會發(fā)現(xiàn),不對,你沒把網(wǎng)線上面的損耗算上啊。確實是,網(wǎng)線上面的損耗主要是電流*網(wǎng)線的電阻,所以網(wǎng)線質(zhì)量越差,損耗越大,所以我們做的這款采用了八芯供電,51V輸出,提高電壓,八芯并聯(lián)電路分流設(shè)計,降低網(wǎng)線上傳輸?shù)碾娏鱽斫档蛽p耗,同時可以支持到更多的受電設(shè)備。就算是劣質(zhì)的網(wǎng)線,也可以支持250米的遠(yuǎn)距離傳輸和供電,解決監(jiān)控布線,部分超過百米需要部署延長器、光纖等成本高的布線。
問題十三:安防監(jiān)控及無線覆蓋如何選擇PoE交換機(jī)?
PoE交換機(jī)種類非常多,從百兆到千兆,再到全千兆的,還有非網(wǎng)管和網(wǎng)管型的差別,各種不同端口數(shù)的差別,想要選擇合適的交換機(jī),需要全面綜合的考慮。以需要高清監(jiān)控的工程為例分析。
第一步:選擇標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機(jī)
第二步:選擇百兆或千兆交換機(jī)
在實際方案中需要綜合攝像機(jī)的路數(shù),攝像機(jī)分辨率、碼率、幀數(shù)等參數(shù)選取。像?怠⒋笕A等主流監(jiān)控設(shè)備廠商均提供專業(yè)的帶寬計算工具,用戶可利用工具計算所需帶寬,從而選取適合的PoE交換機(jī)。
第三步:選擇af或at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)
根據(jù)監(jiān)控設(shè)備功率選擇。例如使用某知名品牌的攝像機(jī),功率12W max,這種情況就需要選用af標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)。某高清球機(jī)功率30W max,這種情況就需要選用at標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)。
第四步:選擇交換機(jī)的端口數(shù)量PoE交換機(jī)
按照端口數(shù)不同可分為4口、8口、16口和24口等幾種,可以綜合監(jiān)控設(shè)備的功率、數(shù)量、位置,交換機(jī)供電功率以及價格選取。