POE（Power Over Ethernet）技术，让传统以太网老树开新花-技术圈

在数字化系统里边，一个设备一般来说需要两个方面的设计，一个是供电，一个是数据链路，通常这也是两个独立的系统，两套独立的布线。

有三种方式，是可以将供电与数据链路进行合一的，也就是使用一套布线同时解决数据与能源两个问题：1，PLC（电力线载波）技术，华为最近发布的智能家居系统，采用了这个技术来实现智能家居系统。PLC技术受电设备的功率可以很大，驱动大家电没有任何问题。2，USB技术，针对短距离高速数据传输以及小功率设备都是可以，USB供电有一个明显的缺点：供电距离不能太远，一般超过5米压降就很严重，几乎不太可用了。3，POE技术，利用以太网络进行供电，其优点是完全复用现有的以太网络，同时传输距离现在能轻松突破100米。其供电功率经过几代的发展，目前也可以轻松达到20W以上。

POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5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也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。

一、非标POE

POE早期没有明确的标准，直接采用空闲的线对进行供电。非标POE是在空闲的4，5，7，8端直接加载电压，实现供电的。目前现存的产品，一般有48V和12V两种电压规格。

非标POE对网线没有额外的要求。非标POE设备整体的硬件设计也非常的简单，不需要单独的POE网络芯片，成本非常有优势。由于占用了线对，非标POE只能支持10M和100M网络，无法支持千兆网络。如果想在千兆网络中使用POE技术，就必须采用标准POE了。

只需用万用表，就可以检测是否是非标POE设备了。方法如下：

启动设备，将万用电表调至电压测量档位，用万用电表两表笔分别点触PSE设备供电脚（通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8），如果测出有48V或其它电压值（12V、24V等）稳定输出的设备即是非标产品。因为在这个过程中，PSE不对受电设备（这里为万用表）做检测，直接采用48V或其它电压值供电。反之，如果测量不出电压，万用表表针在2~10V之间跳动，则为标准POE。因为在这个阶段，PSE在对PD端（这里为万用表）进行检测，而万用电表不是合法的PD，PSE不会供电，无稳定电压产生。

二、标准POE(802. 3af/at)

2003 年6 月，IEEE 批准了802. 3af 标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN 接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af 的发展包含了许多公司专家的努力，这也使得该标准可以在各方面得到检验。

POE的系统构成及供电特性参数一个完整的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系统的客户端设备，如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。标准的五类网线有四对双绞线，IEEE80 2.3af 允许两种线序供电方法：一种是在4、5、7、8线对上传输电流，并且规定，4、5为正极，7、8为负极。另一种供电是在1、2、3、6线上传输电源，极性为任意，1、2为正极，3、6为负极或是1、2为负极，3、6为正极，其中的一种供电极性。

IEEE802.3af的工作过程：

1、检测：一开始PSE在为受电设备供电前，先输出一个低电压来检测受电设备（PD）是否符合IEEE802.3af标准，如果符合标准，一般是在受电设备中，选用24.9K的电阻，来确认符合IEEE802.3af供电标准。

2、分级：当PSE检测到符合要求的阻值后，会将输出电压进一步提高，来对受电设备进行分级，如果受电设备此时没有回应分级确认电流，PSE默认将受电设备规格为0级，为其提供15.4W的输出功率。

3、供电：经过确认分级后，PSE会向受电设备输出48V的直流电，并确认受电设备不超过15.4W的功率要求，当受电设备超载或短路后，PSE停止为其供电，再次进入检测阶段。

IEEE802.3af标准供电系统的主要供电特性参数为：

（1）直流电压在44～57V之间，典型值为48V。

（2）典型工作电流为10～350mA，典型的输出功率：15.4W。

（3）超载检测电流为350～500mA。

（4）在空载条件下，最大需要电流为5mA。

（5）为PD设备提供3.84～12.95W四个Class等级的电功率请求。

IEEE802.3af的分级参数：

（1）Class 0设备需要的最高工作功率为0~12.95W

（2）Class 1设备需要的最高工作功率为0~3.84W；

（3）Class 2设备需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

（4）Class 3设备的功率范围则介于6.5～12.95W。

由于IEEE 802.3af规范，受电设备(PD)上的PoE功耗被限制为12.95W，这对于传统的网络受电设备足以满足需求，但随着IP电话以及网络摄像头、双波段接入、视频电话、PTZ视频监控系统等高功率应用的出现，13W的供电功率显然不能满足需求，这就限制了以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE对功率预算的限制，并将其推向新的应用，IEEE成立了一个新的任务组，旨在探求提高该国际电源标准的功率限值的方法。IEEE802.3工作组为了在技术及经济上对IEEE802.3at实现的可能性进行评估，新标准称为 IEEE 802.3at，它将功率要求高于12.95W的设备定义为Class 4,可将功率水平扩展到25W或更高，新标准并在2009年初发布。

IEEE 802.3at与802.3af相比，802.3at可输出2倍以上的电力，每个端口的输出功率可在30W以上，就标准而言，两者在功率、分级上有不同的定义。

在IEEE802.3at规定，受电设备PD可以最大到29.95W，PSE将为其提供30W以上的直流电源。PD以Class4分级的电流响应，告诉PSE是否能够为其提供802.3at规定的较高功率。

IEEE802.3at标准供电系统的主要供电特性参数为：

（1）直流电压在50～57V之间，典型值为50V。

（2）典型工作电流为10～600mA，典型的输出功率：30W。

（3）受电设备PD支持Class4的分级。

两个标准对比如下：