以太网供电 (PoE) 和数据线供电 (PoDL) 正成为网络设备日益流行的能量传输机制。由于 PoE 和 PoDL 需求的增加——加上不断变化的电源要求——从布线的角度来看，事情变得越来越复杂。曾经是一个几乎不需要理解的结构化布线领域，现在已经发展成为一个包含多种标准和选项的学科。在本文中，我们将介绍在规划 PoE 或 PoDL 部署时要考虑的网络供电功能、供电标准和布线注意事项。

PoE/PoDL 源和端点功能

通过铜缆为网络设备供电的美妙之处在于，它们不再需要直接接入电源插座进行部署。相反，网络布线通过单根电缆执行电力和数据传输功能。该技术显着降低了成本并简化了在可能无法供电的地区部署联网设备。

也就是说，为端点供电所需的瓦数可能会有很大差异，具体取决于每个设备的用途。此外，电力输送源的电力输送能力将因每个交换机端口输出的最大瓦数而异。当支持 PoE 或 PoDL 的设备连接到可以供电的交换机、中跨或注入器时，电源和端点将根据行业标准自动协商为设备供电所需的瓦数。大多数受电设备和 PoE/PoDL 交换机/中跨/注入器都遵守通过双绞线电缆进行功率协商和传输的多个 IEEE 标准之一。以下是当今最流行的五种标准。

802.3af

IEEE 802.3af 于 2003 年成为标准。它通常也称为 1 类电源 – 或简称为 PoE。支持 802.3 的以太网交换机或中跨/注入器可以通过 CAT5 或以上的标准 4 对双绞线传输高达 15.4 W 的功率。然而，由于铜线会发生功率损耗，因此该标准仅保证向长达 100 米的端点提供 12.95 W 的功率。

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IEEE 802.3af 测试结果

802.3af 标准在以太网电缆中使用四对双绞线中的两对进行供电。对于 10 和 100BASE-T 以太网，电源通过两个未用于数据通信的未使用对发送。对于 1000BASE-T 和更高级别的以太网——使用所有四对线进行数据传输——802.3af 仍然只使用两对。不同之处在于向这些对添加了共模电压。然后共模电压通过线对发送，并在正常操作期间在端点消耗。其余电压然后由端点解释为标准数据通信。

802.3at

随着对支持 PoE 的设备的兴趣不断增长，通过线路提供更多功率的需求也在增加。这是 IEEE 802.3at（于 2009 年标准化）的主要原因。802.3at 也称为 Type 2 电源或 PoE+。与 802.3af 一样，该标准仅使用两对电线进行供电。但是，它可以发送高达 30 W 的功率。由于损耗，该标准保证到端点的功率高达 25.5 W。

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IEEE 802.3at 测试结果

802.3bt

4 对以太网的最新 IEEE 标准是 802.3bt。与之前的标准仅使用 5e 类或更高级别电缆的四对中的两对不同，802.3bt 使用所有 4 对进行供电。在这个单一标准中，有两个版本可用。第一种也称为 3 类 PoE。它通过线路提供 60 W 的功率 - 其中 51 个可用于端点。另一种是Type 4 PoE。此版本的 802.3bt 标准可提供高达 90 W 的功率 – 保证为终端设备提供 81 W。

SPE 和 802.3bu

物联网 (IoT) 运动固有的主要问题之一是，它通常需要大量新布线才能运行。这种布线可以部署在电缆设备的空间和重量是主要问题的区域。新的 IEEE 802.3cg 以太网标准仅使用一对进行数据传输。这就是它通常被称为单对以太网 (SPE) 的原因。SPE 是更典型的 4 对以太网电缆的更便宜、更小、更轻的替代品。它迎合企业物联网、工业物联网 (IIoT) 和现代汽车布线部署。与 802.3cg 共存的是 802.3bu 标准，也称为数据线供电或 PoDL。在该标准中，有 10 种不同的功率等级，它们通过线对发送 0.566 至 65.3 W 的功率，并向终端设备提供 0.5 至 50 W 的功率。

规划任何 PoE 或 PoDL 部署时要记住的事项

在规划需要通过网络为设备供电的布线项目时，必须提出四个关键问题：

  • 我的功率预算应该是多少？

    • 当支持 PoE 的端点连接到 PoE 传输源时，会发生协商过程以确定为设备供电所需的电量。提前了解这些功率要求将帮助您计算项目的总体功率预算。这样，您就可以确保您的交付源可以处理将要连接的设备的数量和类型。

  • 您的交换机支持哪些 PoE/PoDL 标准？

    • 对于需要超过 30W 功率的设备，较旧的支持 PoE 的交换机可能无法支持较新的 802.3bt 标准。如果您的交换机不支持更新的标准，您不必更换它。相反，电源注入器可用于为单个端点或多个端点的 PoE 中跨供电。也就是说，如果连接设备需要多千兆以太网速度，您的交换机可能需要升级。通常需要 802.3bt 功率和多千兆位速度的端点示例是更新的 WiFi 6 接入点和 4K/8K PTZ 监控摄像机。

  • 如果您使用现有的布线，它是否支持您的端点所需的功率级别？

    • 如果您认为需要为 Type 4 设备供电，那么使用 CAT6A 布线是明智之举。这样做的原因是较粗的线规可以在较长的电缆线路上提供更好的功率损耗。它还提高了处理产生的额外热量的能力，因此您不会随着时间的推移损坏电缆。

  • 我如何验证我的布线是否能提供我的电源可以发送的信息？

    • 验证铜缆末端接收到的功率是否正确的最佳方法是运行真正的功率负载验证测试。请记住，并非所有现场测试仪都可以长时间测试外部电源负载。为了完成这一日益重要的验证，需要使用 AEM TestPro CV100 或网络服务助手等测试仪。