POE交換機(Power over Ethernet)是一種通過網(wǎng)線為遠端受電終端提供網(wǎng)絡供電的設備，它結合了網(wǎng)絡交換機和POE供電兩個功能??。POE交換機不僅具備普通交換機的數(shù)據(jù)傳輸功能，還能同時為網(wǎng)絡終端設備供電，免去了額外的電源布線需求?。

POE交換機的技術標準和功率輸出

POE交換機符合IEEE802.3af和IEEE802.3at標準。IEEE802.3af標準下，端口輸出功率為15.4W;而IEEE802.3at標準下，端口輸出功率可達30W?。隨著技術的發(fā)展，出現(xiàn)了PoE+(IEEE 802.3at)和PoE++(IEEE 802.3bt)標準，分別提供了更高的功率輸出，滿足了更多高功率設備的需求?。

POE交換機的應用場景和優(yōu)勢

POE交換機廣泛應用于各種需要遠程供電的網(wǎng)絡設備，如無線接入點、VoIP電話和IP攝像頭等。其最大優(yōu)勢在于通過單一的以太網(wǎng)電纜同時傳輸數(shù)據(jù)和電力，節(jié)省了布線成本，特別適用于難以接觸或遠程安裝的設備?3。此外，POE交換機還具有多端口連接、提升安全性和可靠性、靈活可擴展性和便捷管理性等特點，適用于各種動態(tài)環(huán)境下的網(wǎng)絡需求?。

什么是PoE?

PoE(Power over Ethernet)即“以太網(wǎng)供電”，是一種可以通過網(wǎng)絡線纜為網(wǎng)絡設備提供電力的技術。PoE技術可以將電力和數(shù)據(jù)信號同時傳輸，使得設備不需要額外的電源線纜。PoE技術的原理是在以太網(wǎng)電纜中加入直流電源，使得網(wǎng)絡設備可以通過網(wǎng)線直接供電。

PoE交換機是支持網(wǎng)線供電的交換機，PoE交換機不僅具有普通交換機的全部功能，還能通過網(wǎng)線給設備進行供電。對整個網(wǎng)絡而言，采用PoE交換機可以減少布線，降低系統(tǒng)成本，可靠性更高。

PoE交換機供電要遵循供電標準，IEEE802.3af是最新的標準，2003年正式批準發(fā)布，在IEEE802.3的基礎上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關標準。IEEE802.3at是更高級的PoE標準，標準輸出功率可達30w，可兼容IEEE802.3af的標準。

隨著PoE交換機市場的擴大，一些不符合供電標準的PoE交換機打著PoE的名號混雜進來。防火墻維修維保所謂防火墻指的是一個由軟件和硬件設備組合而成、在內部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的邊界上構造的保護屏障.是一種獲取安全性方法的形象說法，它是一種計算機硬件和軟件的結合。

POE(PowerOverEthernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一poe供電些基于IP的終端(如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡攝像機等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。POE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(POL,PoweroverLAN)或有源以太網(wǎng)(ActiveEthernet)，有時也被簡稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標準以太網(wǎng)傳輸電纜的同時傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標準規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。

POE供電系統(tǒng)的組成

PSE(供電設備)

PSE設備是指支持PoE技術的網(wǎng)絡設備，它是PoE供電系統(tǒng)中的核心部分之一。PSE一般有POE供電器和POE交換機兩種形式。它的主要作用是通過以太網(wǎng)線纜傳輸電力和數(shù)據(jù)信號，并為受電設備(PD)供電。

PD(受電設備)

PD設備是指在PoE供電系統(tǒng)中需要接受電力供應的網(wǎng)絡設備，例如IP電話、攝像頭、無線接入點等。PD設備通過以太網(wǎng)線纜從PSE設備獲取電力供應，并與PSE設備進行數(shù)據(jù)通信。

PoE電源

PoE電源是指PoE供電系統(tǒng)中的電力來源。PoE電源的工作原理是將交流電源轉換為DC電源，并將電力和數(shù)據(jù)信號通過以太網(wǎng)線纜傳輸?shù)骄W(wǎng)絡設備上。PoE電源的功率決定了PSE能同時為多少臺PD設備供電。

POE供電交換機工作過程

當在一個網(wǎng)絡中布置 POE供電端設備時,POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示。

1、檢測：一開始，POE設備在端口輸出很小的電壓，直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。

2、PD端設備分類：當檢測到受電端設備PD之后，POE設備可能會為PD設備進行分類，并且評估此PD設備所需的功率損耗。

3、開始供電：在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內，PSE設備開始從低電壓向PD設備供電，直至提供48V的直流電源。

4、供電：為PD設備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電，滿足PD設備不越過 15.4W的功率消耗。

5、斷電：若PD設備從網(wǎng)絡上斷開時，PSE就會快速地(一般在300～400ms之內)停止為PD設備供電，并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。

以太網(wǎng)線纜

以太網(wǎng)線纜是連接POE供電器和POE設備之間的媒介，可以將電力和數(shù)據(jù)信號一起傳輸?shù)骄W(wǎng)絡設備上。一般采用CAT5、CAT5E、CAT6等類型的以太網(wǎng)線纜，其傳輸距離根據(jù)不同的POE技術版本有所不同。

在PoE供電系統(tǒng)中，PSE設備和PD設備之間的交互是基于IEEE 802.3af/at/bt標準協(xié)議來完成的。這些標準協(xié)議規(guī)定了PSE設備和PD設備之間的電力傳輸方式、電力傳輸功率、電力傳輸距離等關鍵參數(shù)，確保了PoE供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

PoE交換機的定義和分類

PoE交換機是一種能夠為網(wǎng)絡設備供電的交換機。根據(jù)供電方式的不同，PoE交換機可以分為兩種類型：一種是采用線端供電方式(End-Span)，另一種是采用中繼供電方式(Mid-Span)。其中，采用線端供電方式的PoE交換機將電力和數(shù)據(jù)信號一起傳輸?shù)骄W(wǎng)絡設備上，而采用中繼供電方式的PoE交換機則需要在電纜中插入一個PoE中繼器，將電力和數(shù)據(jù)信號分開傳輸。

PoE交換機的工作原理

PoE交換機的工作原理是將交換機的電源輸出連接到以太網(wǎng)端口，并通過以太網(wǎng)電纜將電力傳輸?shù)叫枰╇姷脑O備上。PoE交換機還需要根據(jù)設備的需求來確定所需的電力等級，并控制供電的方式和時間。

當網(wǎng)絡設備通過以太網(wǎng)線連接到PoE交換機時，PoE交換機會檢測設備是否支持PoE技術。如果設備不支持PoE技術，則PoE交換機只會傳輸數(shù)據(jù)信號，不會供電。如果設備支持PoE技術，則PoE交換機會將電力和數(shù)據(jù)信號一起傳輸?shù)皆O備上。

PoE交換機的供電標準

目前，PoE交換機的供電標準主要分為三種，分別是IEEE 802.3af(PoE)、IEEE 802.3at(PoE+)、IEEE 802.3bt(PoE++)，其中PoE++又根據(jù)功率不同分為了兩類(Type3和Type4)。

IEEE 802.3af標準

IEEE 802.3af標準是PoE交換機最早的標準，于2003年發(fā)布。該標準定義了PoE交換機的最大供電功率為15.4W，最大電壓為48V，最大電流為350mA，以及最大傳輸距離為100米。根據(jù)這個標準，PoE交換機可以通過以太網(wǎng)線纜向連接到交換機上的PD設備提供最大15.4W的電力供應，從而實現(xiàn)電力與數(shù)據(jù)的傳輸。此標準被用于低功率應用場景。

IEEE 802.3at(PoE+)標準

IEEE 802.3at(PoE+)標準是在IEEE 802.3af標準之后(2019年)發(fā)布的，提供了更高的功率傳輸能力，最高傳輸功率達到30W。相比于IEEE 802.3af標準，PoE+可以為更多的設備提供足夠的功率，例如IP電話、Wi-Fi接入點、IP攝像頭、高性能筆記本電腦等。IEEE 802.3at標準還支持雙向通訊，使PD可以向PSE發(fā)送信息以調整功率需求。

IEEE 802.3bt(PoE++)標準

IEEE 802.3bt標準是最新的PoE交換機標準，于2018年發(fā)布，也被稱為PoE++標準，它可以讓一根網(wǎng)線的8條銅芯同時供電，進一步擴展了PoE的功率傳輸能力，每個端口傳輸功率可達60W-90W，如果需要，甚至可以達到100W的功率上限。這使得PoE技術可以為更多的設備提供可靠的供電，例如醫(yī)療設備、工業(yè)設備、高功率LED照明等。為了支持PoE++，PSE和PD需要支持更高的電壓和功率傳輸，需要更先進的硬件設計和更復雜的協(xié)商過程。

PoE交換機的優(yōu)勢

非PoE交換機內部沒有PoE的控制芯片，沒有檢測的步驟，不管終端是否有支持PoE的設備都會進行供電，如果終端不支持PoE交換機，很有可能會燒毀網(wǎng)口。防火墻維修維保所謂防火墻指的是一個由軟件和硬件設備組合而成、在內部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的邊界上構造的保護屏障.是一種獲取安全性方法的形象說法，它是一種計算機硬件和軟件的結合。

(1)供電端(PSE)與受電端(PD)可動態(tài)感知并調整供電電壓;

(2)有效保護受電端(通常是IPC)不被電擊燒壞其它方面還有短路(電流不經(jīng)用電器、直接連電源兩極)、浪涌防護等;

(3)可智能(intelligence)檢測終端是否支持PoE交換機，在接入非PoE交換機終端時不會供電。

POE交換機可以分為多種類型，最常見的是雙大小口(DSL)、四大小口(4SI)和八大小口(8SE)等。 這些不同類型的交換機擁有不同的數(shù)據(jù)和傳輸性能，例如傳輸速率，端口數(shù)量，最大傳輸距離等。

POE交換機可以為兩種典型網(wǎng)絡設備提供雙重電源，即電源和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。 通過利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)線纜，這些交換機可以從以太網(wǎng)網(wǎng)關獲取雙向信號，從而傳輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和電源。

POE交換機的主要特點是可以將電力和數(shù)據(jù)分別傳輸，有效避免受環(huán)境干擾。 例如，在有塵埃或濕氣時使用電源線路可能會影響傳輸質量。 同樣，由于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和電源傳輸?shù)木€路不同，所以POE交換機不會受到一起傳輸?shù)碾s波和干擾的影響，有助于保持高質量的數(shù)據(jù)傳輸和電源供給。

在網(wǎng)絡設備連接到POE交換機時，它們可以通過交換機的電源端口接收到延伸到設備處的電源電流，讓設備可以正常運轉。 此外，POE交換機還可以為某些設備提供斷電保護，使您可以在發(fā)生網(wǎng)絡故障時保護斷線的設備免受損害。

除了諸多優(yōu)勢外，POE交換機能夠傳輸更高的數(shù)據(jù)位深度，以利用更高數(shù)據(jù)傳輸速率，有助于提高網(wǎng)絡傳輸?shù)馁|量和效率。 另外，使用POE交換機能解決許多需要遠程供電的應用，而無需使用單獨的電源線。

在總體而言， POE交換機能夠有效地整合網(wǎng)絡電源和數(shù)據(jù)傳輸，同時保持傳輸質量和安全性。 它還可以幫助網(wǎng)絡管理員更容易安裝和管理網(wǎng)絡設施，而無需擔心電力的供給。 因此，POE交換機無疑將為大型網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行和維護提供了有價值的支持和資源。