技术背景
随着物联网技术的快速发展，需要提供网络服务的终端越来越丰富。 使用传统的弱电为各种智能终端供电变得越来越困难。 以太网供电（PoE）技术的普及，正在一一解决各种智能终端的供电问题。 目前，PoE技术已经从传统的WLAN、网络监控、IP电话等应用场景延伸到新零售、IoT、智慧城市等场景并得到广泛应用。 运维效率高测电功率实验视频，本文将结合PoE技术的发展历史介绍PoE技术的实现原理。
PoE技术可以在不对现有以太网布线结构进行任何改变的情况下，传输数据信号并为基于IP的终端（如IP电话、无线AP、网络监控等）提供直流电源，并保持相同的以太网和用户兼容性。 这样就无需减少施工环境中的开槽、敷管、穿线、调试、墙面及地面美化等工序，大大缩短了工期，增加了成本。
PoE供电系统中的几个角色定义：
• 供电设备（PSE）：电源，为终端供电的设备；
• 受电设备（PD）：电源，需要供电的终端。
▲图1：PSE与PD连接图
PoE技术发展历史
PoE技术出现较早，但最初的PoE技术并无规范可循。 .3工作组于2003年对其进行了标准化，之后逐渐发展到802.3af、802.3at，再到802.3bt。 我们先来看看PoE技术的发展历程。
.3af (PoE)
2003年发布的.3af标准明确规定了远程系统中的电源监测和控制事项，通过以太网电缆为路由器、交换机和网桥向IP电话、安全系统和无线接入点提供电源的方法规定不提供为符合 802.3af 标准的设备提供超过 15W 的电力。
.3at (PoE+)
PoE的最大功率无法满足功能更强的无线接入点、视频电话、视频监控系统等设备的供电需求。 在兼容.3af的基础上，.3at标准于2009年发布，通过CAT-5或更高级别的电缆可提供最大30W的功率。
.3bt
.3bt即将于2018年9月获得批准，这次标准的诞生主要是为了提供更高功率的终端。 在兼容802.3af和802.3at的基础上，可以完成高达90W的终端供电和数据传输。 ，突破了PoE+供电30W的限制。
注：802.3bt 已获得批准，但尚未发布，也不会被命名。 目前常用的有HPoE、PoE++、PoH、UPoE等名称。
有了更大的功率测电功率实验视频，开发者就可以轻松减少更多功能，升级现有产品，满足监控、门禁、信息发布、停车，甚至电脑笔记本、电视等系统中大功率终端的供电需求。 。
与802.3at（PoE+）标准相比，802.3bt增加了两种新的电源类型，分别对应60W和90W输出功率。 PSE端的功率输出更具选择性，根据PD的需要选择PSE端对应的功率。
三种PoE供电技术标准如下：
▲表1：三个标准对比
PoE 供电方式
PoE供电流程说明
▲图2：PoE供电流程图
•监视器（）
PSE设备在端口发送2~10V电流脉冲，测量电缆端子所连接的PD是否为标准支持的受电设备。 只有当PD作为标准设备进行测量时，才能继续下一步。
• PD 分类()
由于PD的种类很多，所需的功率也不同。 因此，供电设备在正确测量受电设备后，需要检查对端PD设备的电量水平。
测量PD后，PSE会对PD设备进行分类。 PSE施加15.5V~20.5V的检测电流（电压限制在100mA以下），PD设备会在线路上串联一个分级内阻来标记自己的电量。 PSE通过测试返回特性电压来判断PD设备是否属于该类别。
注：0为默认分类
▲表2：最新PD分类等级对应的功率说明
• 启动电源（）
当PSE检测到电缆末端连接了标准PD，并且该PD已经被分类，则开始向该PD供电，并输出44~57V的直流电流。
• 电源（电源）
PSE为PD提供稳定可靠的直流电流，并根据PD的分级结果输出相应级别的功率。
• 关闭电源()
如果PD连接的连接线被拔掉或者用户从软件中关闭了交换机端口的PoE供电功能，PSE会快速（通常在30-40ms内）停止对PD供电。 在PSE向PD供电的整个过程中的任何时刻，如果PD设备漏电、消耗的功率超过PSE提供的相应功率、或者消耗的功率超过等级功率等，整个供电过程将被中断并从第一个步骤的检查过程开始。
PoE供电线序说明
以PoE标准为例，该标准定义了两种供电线序，PSE可以适配任何PD的供电线序。
• 空闲线路供电
使用以太网电缆中未使用的线对（4/5、7/8）传输直流电源。
▲图3：空闲线路供电
• 信号线电源
在用于数据传输的芯线上同时传输直流电（1/2、3/6），其电力传输采用与以太网数据信号不同的频率，实现传输数据和传输电压的复用。
▲图4：信号线供电
PoE+继承了PoE的线序，与PoE的线序保持一致。
802.3bt 如何实现更高功率
随着市场的发展，终端对大功率的需求日益减少。 同时，随着电力负荷的降低，电缆温度也会升高。 当电缆线过热时，电缆可能会超过其额定本体温度，从而提高性能和可靠性（可能会导致电缆损坏）。 因此，对于供电需求超过30W的设备，不可能像PoE、PoE+那样只使用8根双绞线中的4根进行供电。
.3bt标准定义了采用双绞线8芯进行电流输出，以应对市场对更强、更高效的以太网供电能力的需求。 可以实现：
• 最高速率兼容-T；
•PD端可获得最小40W、最大90W功率。
▲图5：.3bt在PSE&PD侧的实现方法
当PSE侧实现802.3bt时，RJ45的所有8个核心都加载电流。 对 1/2 和 4/5 施加 54V 负负载，对 3/6 和 7/8 施加 54V 正负载。 PD侧使用两个晶闸管桥，两个晶闸管桥都有电压流过。 PD侧的芯片需要控制这两个电压并输出到DC-DC转换电路。
PoE技术总结
如今PoE技术已广泛应用于智慧城市、物联网等行业，相信在不久的将来PoE技术将会取得更大的发展和突破。 随着去年802.3bt的批准（预计2019年发布），更高功率的终端很快将得到广泛应用，这将推动物联网行业的快速发展。
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