來(lái)源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

以太網(wǎng)供電（PoE）目前主要應(yīng)用在路由器和監(jiān)控中經(jīng)常被誤解，因?yàn)樗试S無(wú)需單獨(dú)的電源就可以部署設(shè)備。

現(xiàn)如今在無(wú)線技術(shù)主要是WiFI、IoT、BlueTooth占主導(dǎo)地位的時(shí)候，有線以太網(wǎng)看起來(lái)像是已經(jīng)過(guò)時(shí)的技術(shù)，但是在我們生活中隨處可見(jiàn)，這在5G服務(wù)的運(yùn)行交付中至關(guān)極其重要，究其原因這在一定程度上要?dú)w功于以太網(wǎng)供電和該規(guī)范的最新版本，此版本理新了一個(gè)內(nèi)容就是將單個(gè)連接上的可用總功率提高到90W。

與以前版本的PoE相比，這是一個(gè)明顯的增加變化，可以使更復(fù)雜的連接設(shè)備運(yùn)行而無(wú)需再接上新的電源。盡管有明顯的好處，但許多工程師可能仍對(duì)在未來(lái)的器件設(shè)計(jì)中采用該技術(shù)抱有疑慮，因此讓我們看一下圍繞PoE的一些變化知識(shí)，并以合的方式對(duì)它們進(jìn)行解釋。

1. PoE并不省錢(qián)

這可能是最容易揭穿的誤解，因?yàn)镻oE將兩項(xiàng)基本服務(wù)組合到一條電纜中。以太網(wǎng)供電的確切含義是：電源和通信使用相同的導(dǎo)體，這意味著您實(shí)際上只需要一根電纜，而不是兩根。另外，如果所有設(shè)備都由路由器或電源設(shè)備（PSE）提供電源，則由于設(shè)備或受電設(shè)備（PD）的電源不存在，因此無(wú)需在設(shè)備或受電設(shè)備（PD）旁邊安裝電源插座，只是通過(guò)以太網(wǎng)電纜就行。

這意味著不僅可以節(jié)省電纜和電纜布線的成本，而且還可以節(jié)省安裝電源插座的成本。將PD添加到您的基礎(chǔ)架構(gòu)中也更加簡(jiǎn)單快捷。使用PoE可以將放置設(shè)備的電源（無(wú)需雙關(guān)語(yǔ)）交給網(wǎng)絡(luò)管理員，而不是電工或建筑物維護(hù)團(tuán)隊(duì)。

低壓轉(zhuǎn)換和分配的效率，加上按設(shè)備管理電源的能力，意味著總的操作成本也將更易于控制，最終將減少所使用的功率。

2. 很難設(shè)計(jì)

與任何標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)一樣，安森美半導(dǎo)體等提供商必須提供滿(mǎn)足獨(dú)立機(jī)構(gòu)設(shè)定要求的解決方案。在這種情況下，這包括參考設(shè)計(jì)以及符合以太網(wǎng)聯(lián)盟PoE認(rèn)證計(jì)劃的文檔。也可以使用許多第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室來(lái)確認(rèn)符合性。

這些參考設(shè)計(jì)為啟動(dòng)設(shè)計(jì)提供了理想的平臺(tái)，但仍為制造商提供了足夠的自由度，可以在應(yīng)用層增加自己的增值。使用參考設(shè)計(jì)作為PoE PD的基礎(chǔ)，不僅可以為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供可靠的起點(diǎn)，而且還可以幫助確保其PD與市場(chǎng)上的任何PSE互操作。

3，應(yīng)用范圍有限

較早版本的技術(shù)可能確實(shí)如此，但是最新的規(guī)范（IEEE 802.3bt）將PD的可用功率提高到90W。各個(gè)晶體管的消耗。這使集成設(shè)備制造商（IDM）可以用更少的功率做更多的事情，因此我們可以看到兩個(gè)因素在起作用：PD可用的電量增加，而需要較少功率的PD可以做更多的事情。

對(duì)于大多數(shù)開(kāi)發(fā)工程師來(lái)說(shuō)，這意味著他們現(xiàn)在需要考慮相對(duì)較大的功耗預(yù)算，然后才需要考慮使用離線電源，這與相關(guān)的設(shè)計(jì)成本，物料清單（BOM）和認(rèn)證相關(guān)?？紤]到這些因素之后，可以公平地說(shuō)，PoE現(xiàn)在可以滿(mǎn)足比以前更多的應(yīng)用程序需求。

4.您不能將千兆以太網(wǎng)速度與功率混為一談

這可能是一個(gè)常見(jiàn)的誤解，因?yàn)閷⑼ㄐ艆f(xié)議放在電源導(dǎo)體上的想法已經(jīng)存在了一段時(shí)間，并且在過(guò)去，它已經(jīng)在雙方之間引入了折衷方案。 PoE確實(shí)不是這種情況，這要?dú)w功于該技術(shù)的構(gòu)思和開(kāi)發(fā)方式。

在這種情況下，通過(guò)對(duì)每對(duì)導(dǎo)體使用共模電壓為通信導(dǎo)體供電，而雙絞線以太網(wǎng)則使用差分信令。 PD通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)脈沖變壓器上的中心抽頭來(lái)使用電源。

對(duì)于10 Mb / s或100 Mb / s的數(shù)據(jù)速率，PoE提供了兩種結(jié)合功率和通信的方法。第一種選擇將電源和數(shù)據(jù)都放在同一根導(dǎo)線上，第二種選擇將它們放在單獨(dú)的雙絞線上。為了達(dá)到1 Gb / s，數(shù)據(jù)需要所有導(dǎo)體，因此第一個(gè)是唯一的實(shí)際選擇。為了達(dá)到90 W，IEEE 802.3bt要求向以太網(wǎng)電纜中的所有雙絞線添加電源，而千兆位以太網(wǎng)還使用所有四根雙絞線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，使用兼容IEEE 802.3bt的以太網(wǎng)電纜完全可以提供90 W的功率和千兆以太網(wǎng)速度。

5. PoE不適合物聯(lián)網(wǎng)

的確，PoE與物聯(lián)網(wǎng)幾乎同時(shí)出現(xiàn)。但是，在早期，他們可能沒(méi)有混在一起。不過(guò)，現(xiàn)在有幾個(gè)重要的趨勢(shì)正在發(fā)揮作用，這些趨勢(shì)表明這兩種技術(shù)是完美匹配的。

首先，至少在接下來(lái)的五年中，物聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量預(yù)計(jì)將同比增長(zhǎng)。這些端點(diǎn)中的許多端點(diǎn)將是智能傳感器或智能執(zhí)行器-相對(duì)較小的設(shè)備，它們需要適度的功率，但必須絕對(duì)連接到Internet。當(dāng)今流行的許多無(wú)線協(xié)議仍在為提供直接IP尋址能力而斗爭(zhēng)，這意味著它們必須使用本地網(wǎng)關(guān)連接，而本地網(wǎng)關(guān)又可能使用有線以太網(wǎng)連接連接到Internet。

將PoE添加到網(wǎng)關(guān)可以是零開(kāi)銷(xiāo)的選擇。無(wú)線連接的端點(diǎn)仍然需要電源，這可以通過(guò)使用原電池（因此需要更換）或通過(guò)離線電源（因此需要一個(gè)AC-DC轉(zhuǎn)換器）來(lái)施加。使用PoE將消除對(duì)主電池和離線電源以及無(wú)線連接的需求。

物聯(lián)網(wǎng)中的安全性日益受到關(guān)注，并且與無(wú)線連接緊密相關(guān)，因?yàn)檫B接到不安全的端點(diǎn)的唯一障礙是鄰近性。對(duì)于有線以太網(wǎng)連接，安全性是隱式的，因?yàn)樗枰獙?duì)端點(diǎn)的物理訪問(wèn)。

此外，出于顯而易見(jiàn)的原因，物聯(lián)網(wǎng)中使用的最流行的無(wú)線協(xié)議在頻譜的免許可證部分中運(yùn)行。這導(dǎo)致了高水平的RF擁塞，盡管所使用的協(xié)議非常擅長(zhǎng)處理此問(wèn)題，但確實(shí)引入了可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題。由于丟棄的數(shù)據(jù)包數(shù)量可能需要重新發(fā)送，因此它還可能增加操作功率。 PoE不會(huì)遇到同樣的問(wèn)題，并提供了更加可靠和穩(wěn)定的通信通道。

在電源問(wèn)題上，PoE具有一些模式，這些模式允許PD假定被移除之前將其汲取的功率降低到極低的水平，這意味著端點(diǎn)可以采用超低功耗模式以節(jié)省系統(tǒng)能量。無(wú)線端點(diǎn)無(wú)法輕松做到的方式。

審核編輯黃宇