POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場(chǎng)未來

一、 POE的概念
    POE(Power Over Ethernet)技術(shù)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)雙絞線布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)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(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。
POE標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設(shè)備定義了兩種方法：一種稱作“中間跨接法”( Mid -Span ),使用以太網(wǎng)電纜中沒有被使用的空閑線對(duì)來傳輸直流電,相應(yīng)的Endpoint PSE支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時(shí)傳輸直流電,其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)不同的頻率。Mid-span PSE是一個(gè)專門的電源管理設(shè)備,通常和交換機(jī)放在一起。它對(duì)應(yīng)每個(gè)端口有兩個(gè)RJ45插孔,一個(gè)用短線連接至交換機(jī),另一個(gè)連接遠(yuǎn)端設(shè)備�？梢灶A(yù)見,End-Span會(huì)迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對(duì),因而省去了需要設(shè)置獨(dú)立輸電的專用線,這對(duì)于僅有8芯的電纜和相配套的標(biāo)準(zhǔn)RJ-45插座意義特別重大。

二、 POE供電的工作過程
    當(dāng)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中布置 PSE供電端設(shè)備時(shí),POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示：
    檢測(cè)：一開始,PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測(cè)到線纜終端的連接為一個(gè)支持IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備。
PD端設(shè)備分類：當(dāng)檢測(cè)到受電端設(shè)備PD之后,PSE設(shè)備可能會(huì)為PD設(shè)備進(jìn)行分類,并且評(píng)估此PD設(shè)備所需的功率損耗。
開始供電：在一個(gè)可配置時(shí)間(一般小于15μs)的啟動(dòng)期內(nèi),PSE設(shè)備開始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源。
供電：為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設(shè)備不越過 15.4W的功率消耗。
斷電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開時(shí),PSE就會(huì)快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測(cè)過程以檢測(cè)線纜的終端是否連接PD設(shè)備。

    一個(gè)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, Power Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備,同時(shí)也是整個(gè)POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載,即POE系統(tǒng)的客戶端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

三、POE的傳輸模式：
    標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)有四對(duì)雙絞線,但是普通的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對(duì)。IEEE802.3af允許兩種用法,應(yīng)用空閑腳供電時(shí),4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負(fù)極。應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時(shí),將DC電源加在傳輸變壓器的中點(diǎn),不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對(duì)1、2和線對(duì)3、6可以為任意極性。802.3af標(biāo)準(zhǔn)不允許同時(shí)應(yīng)用以上兩種情況。電源提供設(shè)備PSE只能提供一種用法,但是電源應(yīng)用設(shè)備PD必須能夠同時(shí)適應(yīng)兩種情況。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設(shè)備提供48V
到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的,但同時(shí)應(yīng)有1500V的絕緣安全電壓。

四、POE交換機(jī)和受電模塊
    POE的交換機(jī)是指在交換機(jī)上集成PSE供電端設(shè)備，PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測(cè)到線纜終端的連接為一個(gè)支持IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備，根據(jù)受電設(shè)備輸出相應(yīng)的電壓。
POE的受電模塊是將以太網(wǎng)絡(luò)供電(POE)的受電裝置(PD)所需的偵測(cè)接口回路(IEEE 802.3af interface)及DC/DC Converter整合至單一包裝模塊，支持功率識(shí)別電路(classification，Ag8000/8100)，讓局端供電裝置遞送適當(dāng)?shù)墓β市枨? 提升整體系統(tǒng)的功率消耗效能。

五、POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
    POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就是利用POE技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，它擁有POE受電設(shè)備端的功能，利用以太網(wǎng)供電的供電端設(shè)備（PSE）提供的直流電,通過雙絞線傳輸至受電端（PD）。跟普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相比，POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：除了從以太網(wǎng)電纜為連接設(shè)備提供通用供電支持外，POE降低了投資開支，從而降低了在統(tǒng)一IP基礎(chǔ)設(shè)施中整合入上電設(shè)備的總部署成本。POE免除了為終端設(shè)備安裝墻壁電源連接的需要，因而降低了與支持終端設(shè)備相關(guān)的電源插座成本。它還可在部署本地交流電源較為困難的場(chǎng)所安裝網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，從而提供了更大的靈活性。我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中也可以將POE 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中的受電端從攝像機(jī)中剝離出來，分成普通的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)加POE適配器。前端同樣有提供POE供電的以太網(wǎng)交換機(jī)，后端配置POE適配器，適配器將雙絞線傳輸過來的直流電源轉(zhuǎn)換給網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，提供網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的工作電源。因?yàn)槭茈娔�塊具有支持功率識(shí)別電路的功能，在我們使用UPS供電的時(shí)候，節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)的更加明顯。

六、工程中應(yīng)用POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的對(duì)比：

七、POE網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)
    現(xiàn)在，IEEE 802.3以太網(wǎng)供電研究小組正在致力于制訂性能更高的標(biāo)準(zhǔn)，以提高結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)為設(shè)備供電的靈活性和設(shè)備管理能力。
進(jìn)一步提高信道的供電能力，將功率由現(xiàn)在的12.95W提高到30W，這將會(huì)支持更多的設(shè)備，如含有全方位云臺(tái)、變焦鏡頭的攝像機(jī)；
盡量擴(kuò)展電源級(jí)別，以包含高能耗的設(shè)備；
力爭(zhēng)在使用橋接供電設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)1000Base-T；　
研究對(duì)10Gbase-T標(biāo)準(zhǔn)的支持和電纜溫度對(duì)系統(tǒng)的影響；　　
保證新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的向下兼容能力。
POE技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)部署靈活、擴(kuò)展方便的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到了極致，隨著POE技術(shù)的發(fā)展，能提供電源的功率將更強(qiáng)大，信號(hào)傳輸帶寬更高，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控將以POE供電方式為主流。
深圳聯(lián)特微公司組織技術(shù)人員投入半年多的時(shí)間專門研發(fā)POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，成功開發(fā)了POE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系列產(chǎn)品，并在實(shí)際案例中取得良好效果，具體應(yīng)用案例我們將在以后專文闡述。