一，以太網供電(PoE)标準正式頒布到現在短短數年時(shí)間，全球各地的(de)企業都開始迫不及待地采用(yòng)這(zhè)項新興技術。一項調查結果表明(míng)，從2004到2008年的(de)4年間，采用(yòng)PoE技術的(de)供電設備複合年增長(cháng)率已超過33%。2008年全球采用(yòng)PoE技術的(de)受電設備(Powered Devices, PD)市場(chǎng)突破了(le)52億美(měi)元，年複合增長(cháng)率高(gāo)達38%。随著(zhe)全球安全市場(chǎng)的(de)增長(cháng)，用(yòng)戶逐步開始考慮在現有以太網絡架構之上盡可(kě)能地布置一些網絡安全攝像機及其他(tā)一些網絡安全設備。基于PoE技術的(de)網絡監控設備也(yě)已經越來(lái)越被用(yòng)戶所接受并且得(de)到了(le)快(kuài)速的(de)發展。自2010年中國安防行業網絡高(gāo)清化(huà)浪潮被掀起，PoE技術成爲網絡攝像機相較于模拟攝像機的(de)一個(gè)重要優勢點，同時(shí)能省去配置電源線的(de)時(shí)間與金錢，使整個(gè)裝置系統的(de)成本明(míng)顯降低。極大(dà)的(de)推動了(le)安防行業IP化(huà)進程。 
　　随著(zhe)以太網的(de)廣泛應用(yòng),目前全球均普遍采用(yòng)RJ-45網絡插座，因此各種PoE設備都具備相容性。PoE不需要更改以太網線路的(de)纜線架構即可(kě)運作，所以采用(yòng)PoE系統不但節省成本易于布線安裝還(hái)具備了(le)遠(yuǎn)程通(tōng)電、斷電的(de)能力,從而很好的(de)解決了(le)網絡攝像機所需的(de)電源難題,将在未來(lái)安防監控領域的(de)發展中起到非常重要的(de)作用(yòng)。 
　　

    二、PoE在網絡監控中的(de)主要應用(yòng) 
　　近年來(lái)，由于社會經濟和(hé)信息化(huà)技術的(de)飛(fēi)速發展，國家各行業對(duì)視頻(pín)監控産生了(le)前所未有的(de)需求。應用(yòng)領域越來(lái)越廣，除了(le)金融、政府、交通(tōng)等特殊行業外，社區(qū)、酒店(diàn)公共場(chǎng)所、工廠和(hé)商場(chǎng)都已應用(yòng)或正在實施數字監控。規模和(hé)輻射區(qū)域越來(lái)越大(dà)。典型的(de)例子是 “平安中國”項目，其項目範圍涉及到了(le)整個(gè)城(chéng)市，攝像頭達到上萬個(gè)。而視頻(pín)監控産品也(yě)從本地的(de)DVR方式向IP Camera網絡發展。 
　　但是，網絡視頻(pín)監控設備的(de)安裝卻受到環境的(de)制約，嚴重影(yǐng)響了(le)網絡視頻(pín)監控的(de)發展。網絡視頻(pín)監控所用(yòng)網絡攝像頭除了(le)需要通(tōng)過網線來(lái)傳輸視頻(pín)信号外，還(hái)必須全天候爲其提供足夠的(de)電力。在實施過程中，經常會出現因爲無法提供穩定的(de)電源，而不得(de)不重新設計攝像頭的(de)安裝地點的(de)情況，而重新設計安裝地點可(kě)能會導緻出現監控死角，使安防監控失去意義。 
　　通(tōng)常情況下(xià)，正常工作的(de)網絡攝像機需要外接兩根線，一根網線，一根電線。而以下(xià)情況會導緻網絡監控鏡頭無法安裝： 
　　1、攝像頭安裝位置無電源。 
　　2、攝像頭安裝的(de)位置有電源，但卻是照(zhào)明(míng)電源，無法提供全天候供電。 
　　以上導緻網絡攝像機無法安裝的(de)情況，均發生在網絡攝像機的(de)供電問題上。要想使網絡攝像機在預計地點正确安裝，就必須解決網絡攝像機的(de)供電問題。既然不能正常提供電力，就應該考慮使用(yòng)網線來(lái)給攝像機供電，畢竟部署一條網線比部署一條強電線要容易的(de)多(duō)，而且如果使用(yòng)網線供電，隻要數據交換機端的(de)電力不中斷，網絡攝像機就可(kě)以正常工作。使用(yòng)網線給網絡攝像機供電，可(kě)以歸納爲以下(xià)兩種情況： 
　　1、網絡攝像機支持IEEE802.3afIEEE802.3at協議(yì)，可(kě)以直接使用(yòng)PoE供電設備通(tōng)過網線給網絡攝像機供電。 
　　2、網絡攝像機不支持IEEE802.3afIEEE802.3at 協議(yì)，不能直接使用(yòng)POE設備供電。這(zhè)時(shí)需要用(yòng)到另外一種配套設備——PoE分(fēn)離線或者PoE分(fēn)離器。它的(de)作用(yòng)可(kě)以将集成有電力的(de)網線分(fēn)離成純數據網線和(hé)電源線。這(zhè)樣就可(kě)完成數據與電源分(fēn)離，達到一根網線即傳輸了(le)數據又提供電源。 

    三、解析PoE網絡攝像機 
　　PoE網絡攝像機是利用(yòng)PoE技術來(lái)實現網絡視頻(pín)監控的(de)網絡攝像機，它擁有PoE受電設備端的(de)功能，利用(yòng)以太網供電的(de)供電端設備(PSE)提供的(de)直流電,通(tōng)過雙絞線傳輸至受電端(PD)。PoE功能在若幹年以後毫無疑問會是攝像機的(de)必備功能，網絡攝像機的(de)引進PoE功能極大(dà)的(de)靈活了(le)網絡攝像機的(de)供電需求，既可(kě)以就地取電，也(yě)可(kě)以通(tōng)過網線取電，布局的(de)時(shí)候不再受傳統的(de)電力線取電點的(de)制約，可(kě)以随意移動和(hé)變更攝像點，在許多(duō)領域都具備極大(dà)的(de)優勢。伴随著(zhe)光(guāng)網視等PoE産品廠商的(de)大(dà)力投入PoE技術開發、培育市場(chǎng)，PoE産品在性能上逐步升級，在價格上逐步平民化(huà)，PoE網絡攝像機的(de)用(yòng)量成倍增長(cháng)。安防行業已經逐步走進無PoE不高(gāo)清的(de)“以太網供電PoE時(shí)代” 
　　跟普通(tōng)網絡攝像機相比，PoE網絡攝像機具有以下(xià)優點：除了(le)從以太網電纜爲連接設備提供通(tōng)用(yòng)供電支持外，PoE降低了(le)投資開支，從而降低了(le)在統一IP基礎設施中整合入上電設備的(de)總部署成本。PoE免除了(le)爲終端設備安裝牆壁電源連接的(de)需要，因而降低了(le)與支持終端設備相關的(de)電源插座成本。它還(hái)可(kě)在部署本地交流電源較爲困難的(de)場(chǎng)所安裝網絡連接設備，從而提供了(le)更大(dà)的(de)靈活性。我們在實際運用(yòng)中也(yě)可(kě)以将PoE 網絡攝像機中的(de)受電端從攝像機中剝離出來(lái)，分(fēn)成普通(tōng)的(de)網絡攝像機加PoE分(fēn)離器(光(guāng)網視型号：PD3101)或者PoE分(fēn)離線(光(guāng)網視型号：PD3201)。前端同樣有提供PoE供電的(de)以太網交換機(光(guāng)網視常用(yòng)型号：POE31004P)，後端配置PoE分(fēn)離器或者PoE分(fēn)離線，将雙絞線傳輸過來(lái)的(de)直流電源轉換給網絡攝像機，提供網絡攝像機的(de)工作電源。因爲受電模塊具有支持功率識别電路的(de)功能，在我們使用(yòng)智能PoE交換機供電的(de)時(shí)候，節能的(de)優點體現的(de)更加明(míng)顯。 
　　下(xià)表列出了(le)在具體工程應用(yòng)中PoE網絡攝像機與普通(tōng)網絡攝像機的(de)對(duì)比效果。

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    四、PoE技術在網絡監控中應用(yòng)的(de)優勢 
　　安防行業應用(yòng)PoE組網主要有簡化(huà)布線、節能靈活、安全方便等優勢。衆所周知，一般的(de)網絡攝像機除了(le)需要通(tōng)過網線來(lái)傳輸視頻(pín)信号外，還(hái)必須全天候爲其提供足夠的(de)電力。而在現實施工中，經常會出現因爲無法提供穩定的(de)電源，而不得(de)不重新設計攝像頭的(de)安裝地點的(de)情況。如此一來(lái)，重新設計安裝地點額可(kě)能會導緻出現監控死角，使監控失去意義。 
　　1、靈活性，PoE隻需要安裝和(hé)支持一條電纜，簡單而且節省空間，并且設備可(kě)随意移動 
　　2、節約成本，視頻(pín)監控攝像機等，都需要安裝在難以部署AC電源的(de)地方，PoE使其不再需要昂貴電源和(hé)安裝電源所耗費的(de)時(shí)間，節省了(le)費用(yòng)和(hé)時(shí)間 
　　3、供電智能化(huà)，DC電源像數據傳輸一樣，PoE可(kě)以通(tōng)過使用(yòng)簡單網管協議(yì)(SNMP)來(lái)監督和(hé)控制設備 
　　4、消除供電安全隐患，PoE供電端設備隻會爲需要供電的(de)設備供電，隻有連接了(le)需要供電的(de)設備，以太網電纜才會有電壓存在，因而消除了(le)線路上漏電的(de)風險 
　　5、集中供電優勢，一個(gè)單一的(de)UPS就可(kě)以提供相關所有設備在斷電時(shí)的(de)供電 
　　6、設備兼容性優勢，用(yòng)戶可(kě)以自動、安全地在網絡上混用(yòng)原有設備和(hé)PoE設備，這(zhè)些設備能夠與現有以太網電纜共存 
　　7、使網絡設備便于管理(lǐ)，當遠(yuǎn)端設備與網絡線相連後，能夠遠(yuǎn)程控制、重配或重設 
　　8、在網絡攝像機局域網中，PoE可(kě)以簡化(huà)測試任務，接入點能夠被輕松地移動和(hé)接入。

　　五、PoE在網絡監控中的(de)發展趨勢

    
　　1 、IEEE 802.3af标準是目前的(de)國際标準主要應用(yòng) 
　　該标準規定可(kě)以通(tōng)過RJ45接口向受電設備提供功率高(gāo)達13W、48V的(de)電源，這(zhè)就允許設備使用(yòng)與傳輸數據一緻的(de)電纜提供或吸收功率。标準中規定了(le)兩個(gè)可(kě)選電源實體的(de)功能及電氣特性：即受電設備(Power Device，or PD)和(hé)供電設備(Power Sourcing Equipment，or PSE)，該标準可(kě)向下(xià)兼容。較早的(de)PoE設備不會與IEEE802.3af 标準相沖突，有效功率級還(hái)将有望面向未來(lái)的(de)應用(yòng)。 
　　IEEE 802.3af PoE 标準允許設計師通(tōng)過以太網電纜爲用(yòng)電設備(PD)提供高(gāo)達12.95W 的(de)電力，同時(shí)符合安全特低電壓(SELV)要求。根據IEEE 802.3af标準，PD可(kě)按所需功率分(fēn)爲四個(gè)不同的(de)級别。Class 1 設備需要的(de)工作功率爲0.44～3.84W，Class 2 設備需要的(de)工作功率介于3.85W 和(hé)6.49W之間，Class 3設備的(de)功率範圍則介于6.5～12.95W之間。設計師可(kě)以根據功率要求将他(tā)們的(de)設備指定爲特定的(de)級别。低成本解決方案可(kě)以使用(yòng)一般的(de) 
　　默認級别指定(Class 0)，表示PD需要的(de)工作功率介于0.44～12.95W的(de)工作功率。 
　　作爲通(tōng)過以太網電纜輸電的(de)IEEE工業标準，以太網供電(PoE)技術的(de)發展勢頭十分(fēn)強勁。這(zhè)一新興技術通(tōng)過傳輸以太網數據的(de)CAT-5電纜進行供電，可(kě)以簡化(huà)用(yòng)電設備(PD)的(de)安裝和(hé)部署。這(zhè)些設備包括無線接入點、監控攝像機、智能終端、智能傳感器和(hé)VoIP電話(huà)等。 
　　由于IEEE802.3af标準的(de)功率都在13W以下(xià)，但是實際應用(yòng)過程中需要用(yòng)到更大(dà)功率的(de)終端，例如含有全方位雲台、變焦鏡頭的(de)攝像機、大(dà)功率的(de)高(gāo)速球型攝像機等它們的(de)功率大(dà)都30W以上，所以爲将進一步提高(gāo)信道的(de)供電能力，IEEE802.3at标準将功率由現在的(de)12.95W提高(gāo)到30W以上，深圳市光(guāng)網視科技甚至将以太網供電的(de)端口功率做(zuò)到了(le)60W以上，深圳光(guāng)網視科技2012年實現了(le)單端口60W，2013年實現了(le)單端口95W等超高(gāo)功率的(de)以太網供電功能，擴大(dà)了(le)PoE在安防領域、辦公自動化(huà)方面以及智能終端和(hé)工業化(huà)智能監控等方面的(de)應用(yòng)範圍。 
　　2 、IEEE 802.3at标準發展迅猛 
　　目前PoE業界所采用(yòng)的(de)标準IEEE 802.3 af應用(yòng)還(hái)是占據主要部分(fēn)，隻能向功率在13W以下(xià)的(de)受電設備供電。雖然能夠滿足傳統的(de)IP電話(huà)以及網絡攝像頭的(de)需求，但随著(zhe)無線局域網雙波段接入、視頻(pín)電話(huà)、PTZ視頻(pín)監控系統(可(kě)變焦帶雲台的(de)攝像機)、智能終端、遠(yuǎn)處辦公設備等高(gāo)功率應用(yòng)的(de)出現，原有的(de)IEEE802.3af标準13W的(de)供電功率顯然不能滿足需求，爲此，IEEE在2005年開始開發新的(de)PoE标準IEEE802.3at(PoE Plus)以提升PoE可(kě)傳送的(de)電力。 
　　新标準于2009年正式發布,稱爲Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at，它将功率要求高(gāo)于12.95W的(de)設備定義爲Class 4(該級别在IEEE 802.3af中有描述，但留作将來(lái)使用(yòng))，可(kě)将功率水(shuǐ)平擴展到25W或更高(gāo)。由于能夠支持更高(gāo)的(de)功率水(shuǐ)平，這(zhè)一新标準會将PoE應用(yòng)很容易擴展到新的(de)領域，例如WLAN(無線局域網)、銷售點終端設備、交換機以及傾斜式/變焦式/雲台式監控攝像機。 
　　IEEE802.3at (PoEP)标準中最引人(rén)注目的(de)一個(gè)新變化(huà)将是，它能夠以比現有标準更詳盡的(de)細節來(lái)控制功率分(fēn)布。兼容802.3af标準的(de)PSE識别PD的(de)級别後，隻需提供級别定義所允許的(de)最大(dà)功率即可(kě)。IEEE802.3at系統通(tōng)電後，符合标準的(de)PSE将能夠使用(yòng)Level-2 軟件與每個(gè)PD 進行通(tōng)信，以确定峰值和(hé)平均功率要求。這(zhè)一新功能将允許設計師根據功率預算(suàn)來(lái)設計PoE兼容系統，并使系統總功率能力更接近于系統負載要求。峰值負載功率和(hé)高(gāo)電流持續時(shí)間之間還(hái)可(kě)以建立通(tōng)信(例如，攝像機推拉電機具有較高(gāo)的(de)短時(shí)電流要求)。不過，新标準尚未對(duì)這(zhè)種Level-2通(tōng)信進行完整定義。由于新标準是向下(xià)兼容IEEE802.3af标準的(de)，因此面臨的(de)一個(gè)主要問題是，PSE如何判斷與之相連的(de)是IEEE802.3af兼容PD還(hái)是新的(de)IEEE802.3at兼容PD(以及PD如何對(duì)PSE做(zuò)出類似的(de)判斷)。爲了(le)解決此問題，IEEE802.3at标準将使用(yòng)與IEEE802.3af中相同的(de)特征來(lái)指示PoE兼容PD，但這(zhè)樣會在分(fēn)級階段增加第二次電壓脈沖，以便指示PSE的(de)IEEE802.3at兼容狀态。IEEE802.3at兼容PD将檢測到第二次電壓脈沖，并判斷它們已連接至IEEE802.3at兼容PSE。由于分(fēn)級周期持續時(shí)間符合 IEEE802.3af時(shí)間限制，因此與當前IEEE802.3af标準兼容的(de)PD會将第二次脈沖僅視爲初始查詢和(hé)響應的(de)一部分(fēn)。 
　　3 、IEEE802.3af與IEEE802.3at的(de)對(duì)比： 
　　與IEEE802.3af相比，IEEE802.3at可(kě)輸出2倍以上的(de)電力，每個(gè)端口的(de)輸出功率可(kě)在30W以上，因此可(kě)大(dà)幅拓寬PoE的(de)應用(yòng)領域。表1爲IEEE802.3af與IEEE802.3at的(de)對(duì)比。