以太網供電 (PoE) 和數據線供電 (PoDL) 正成為網絡設備日益流行的能量傳輸機制。由于 PoE 和 PoDL 需求的增加——加上不斷變化的電源要求——從布線的角度來看，事情變得越來越復雜。曾經是一個幾乎不需要理解的結構化布線領域，現在已經發展成為一個包含多種標準和選項的學科。在本文中，我們將介紹在規劃 PoE 或 PoDL 部署時要考慮的網絡供電功能、供電標準和布線注意事項。

PoE/PoDL 源和端點功能

通過銅纜為網絡設備供電的美妙之處在于，它們不再需要直接接入電源插座進行部署。相反，網絡布線通過單根電纜執行電力和數據傳輸功能。該技術顯著降低了成本并簡化了在可能無法供電的地區部署聯網設備。

也就是說，為端點供電所需的瓦數可能會有很大差異，具體取決于每個設備的用途。此外，電力輸送源的電力輸送能力將因每個交換機端口輸出的最大瓦數而異。當支持 PoE 或 PoDL 的設備連接到可以供電的交換機、中跨或注入器時，電源和端點將根據行業標準自動協商為設備供電所需的瓦數。大多數受電設備和 PoE/PoDL 交換機/中跨/注入器都遵守通過雙絞線電纜進行功率協商和傳輸的多個 IEEE 標準之一。以下是當今最流行的五種標準。

802.3af

IEEE 802.3af 于 2003 年成為標準。它通常也稱為 1 類電源 – 或簡稱為 PoE。支持 802.3 的以太網交換機或中跨/注入器可以通過 CAT5 或以上的標準 4 對雙絞線傳輸高達 15.4 W 的功率。然而，由于銅線會發生功率損耗，因此該標準僅保證向長達 100 米的端點提供 12.95 W 的功率。

圖片1

IEEE 802.3af 測試結果

802.3af 標準在以太網電纜中使用四對雙絞線中的兩對進行供電。對于 10 和 100BASE-T 以太網，電源通過兩個未用于數據通信的未使用對發送。對于 1000BASE-T 和更高級別的以太網——使用所有四對線進行數據傳輸——802.3af 仍然只使用兩對。不同之處在于向這些對添加了共模電壓。然后共模電壓通過線對發送，并在正常操作期間在端點消耗。其余電壓然后由端點解釋為標準數據通信。

802.3at

隨著對支持 PoE 的設備的興趣不斷增長，通過線路提供更多功率的需求也在增加。這是 IEEE 802.3at（于 2009 年標準化）的主要原因。802.3at 也稱為 Type 2 電源或 PoE+。與 802.3af 一樣，該標準僅使用兩對電線進行供電。但是，它可以發送高達 30 W 的功率。由于損耗，該標準保證到端點的功率高達 25.5 W。

圖2

IEEE 802.3at 測試結果

802.3bt

4 對以太網的最新 IEEE 標準是 802.3bt。與之前的標準僅使用 5e 類或更高級別電纜的四對中的兩對不同，802.3bt 使用所有 4 對進行供電。在這個單一標準中，有兩個版本可用。第一種也稱為 3 類 PoE。它通過線路提供 60 W 的功率 - 其中 51 個可用于端點。另一種是Type 4 PoE。此版本的 802.3bt 標準可提供高達 90 W 的功率 – 保證為終端設備提供 81 W。

SPE 和 802.3bu

物聯網 (IoT) 運動固有的主要問題之一是，它通常需要大量新布線才能運行。這種布線可以部署在電纜設備的空間和重量是主要問題的區域。新的 IEEE 802.3cg 以太網標準僅使用一對進行數據傳輸。這就是它通常被稱為單對以太網 (SPE) 的原因。SPE 是更典型的 4 對以太網電纜的更便宜、更小、更輕的替代品。它迎合企業物聯網、工業物聯網 (IIoT) 和現代汽車布線部署。與 802.3cg 共存的是 802.3bu 標準，也稱為數據線供電或 PoDL。在該標準中，有 10 種不同的功率等級，它們通過線對發送 0.566 至 65.3 W 的功率，并向終端設備提供 0.5 至 50 W 的功率。

規劃任何 PoE 或 PoDL 部署時要記住的事項

在規劃需要通過網絡為設備供電的布線項目時，必須提出四個關鍵問題：

  • 我的功率預算應該是多少？

    • 當支持 PoE 的端點連接到 PoE 傳輸源時，會發生協商過程以確定為設備供電所需的電量。提前了解這些功率要求將幫助您計算項目的總體功率預算。這樣，您就可以確保您的交付源可以處理將要連接的設備的數量和類型。

  • 您的交換機支持哪些 PoE/PoDL 標準？

    • 對于需要超過 30W 功率的設備，較舊的支持 PoE 的交換機可能無法支持較新的 802.3bt 標準。如果您的交換機不支持更新的標準，您不必更換它。相反，電源注入器可用于為單個端點或多個端點的 PoE 中跨供電。也就是說，如果連接設備需要多千兆以太網速度，您的交換機可能需要升級。通常需要 802.3bt 功率和多千兆位速度的端點示例是更新的 WiFi 6 接入點和 4K/8K PTZ 監控攝像機。

  • 如果您使用現有的布線，它是否支持您的端點所需的功率級別？

    • 如果您認為需要為 Type 4 設備供電，那么使用 CAT6A 布線是明智之舉。這樣做的原因是較粗的線規可以在較長的電纜線路上提供更好的功率損耗。它還提高了處理產生的額外熱量的能力，因此您不會隨著時間的推移損壞電纜。

  • 我如何驗證我的布線是否能提供我的電源可以發送的信息？

    • 驗證銅纜末端接收到的功率是否正確的最佳方法是運行真正的功率負載驗證測試。請記住，并非所有現場測試儀都可以長時間測試外部電源負載。為了完成這一日益重要的驗證，需要使用 AEM TestPro CV100 或網絡服務助手等測試儀。