用于PoE供電的網(wǎng)線對質(zhì)量要求更高

PoE (Power Over Ethernet)指的是在以太網(wǎng)布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機等)傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(PoL, Power over LAN )或有源以太網(wǎng)( Active Ethernet)，有時也被簡稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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?，F(xiàn)在PoE技術(shù)廣泛運用在視頻監(jiān)控、醫(yī)護對講、無線覆蓋、視頻電話、工業(yè)傳感器、POS終端等各大領(lǐng)域。包括最新標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3bt推出后，功率最高可達90W，在未來，電視、燈泡等都可以由網(wǎng)線直接進行供電與數(shù)據(jù)的傳輸，也將推動智慧城市的發(fā)展。

PoE技術(shù)出現(xiàn)較早，但早期的PoE技術(shù)無規(guī)范可循。IEEE 802.3工作組在2003年將其標(biāo)準(zhǔn)化，后來逐漸發(fā)展到802.3af、802.3at再到最新的802.3bt，接下來，我們一起看看PoE技術(shù)的發(fā)展歷程。

IEEE 802.3af（PoE）

2003年發(fā)布的IEEE 802. 3af標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠程系統(tǒng)中的電力檢測和控制事項，并對路由器、交換機和集線器通過以太網(wǎng)電纜向IP電話、安防系統(tǒng)以及無線接入點等設(shè)備供電的方式進行了規(guī)定，為符合802. 3af標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備提供不超過15W的電功率。

IEEE 802.3at（PoE+）

PoE最大功率難以滿足更大功率無線接入點、視頻電話、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備的供電需求，在兼容IEEE 802. 3af的基礎(chǔ)上，2009年IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，通過超五類網(wǎng)線或更高級別線纜最大能提供30W的功率。

IEEE 802.3bt（PoE++）

IEEE 802.3bt在2018年9月正式被批準(zhǔn)，此次標(biāo)準(zhǔn)主要為提供更大功率終端的需求而誕生，在兼容802.3af、802.3at的基礎(chǔ)上，可完成最高不超過90W的末端供電和數(shù)據(jù)傳輸，突破了PoE+供電30W的局限性。

從標(biāo)準(zhǔn)角度來講，最新標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3bt推出后，功率最高可達90W，由于功率加大，對網(wǎng)線質(zhì)量及對電阻的要求更苛刻。所以質(zhì)量不達標(biāo)或質(zhì)量不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電纜容易發(fā)熱，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸受到影響，甚至?xí)鸹馂?zāi)。

另外，在實際傳輸中，大家會忽略一個重要的問題，就是線纜內(nèi)部的不平衡電阻，這個也是線纜好壞重要的評判標(biāo)準(zhǔn)之一。理論上兩路電流大小相等，但實際工作中，雙絞線每根芯線的電阻值可能因為制造偏差而不同(也就是電阻不平衡)。

一方面，如果阻值差異過大，則會造成線對支持PoE時，每根銅線的直流供電電流不相等，這會造成用電設(shè)備信號輸入端口內(nèi)變壓器耦合磁芯的“磁偏置”飽和或低效，造成信號耦合能力失效或低效。導(dǎo)致信號不能有效地耦合到對端設(shè)備，該設(shè)備也就不能正常接收到對端送來的信號。

另一方面， 就是對“抗外來干擾”參數(shù)(即平衡參數(shù))TCL與ELTCTL有不良影響。ISO11801中規(guī)定線對兩根芯線的“阻值差”在信道中不應(yīng)超過0.2歐姆，在永久鏈路中不應(yīng)超過0.15歐姆，或不超過整體的3%。在TIA-568-C則規(guī)定信道不超過0.2歐姆或3%。

在線纜傳輸過程中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。也就是計算過程中產(chǎn)生的損耗。焦耳定律數(shù)學(xué)表達式：Q=I2Rt （適用于所有電路）其中的Q就是損耗的功率P，I是電流，R是電阻，t是時間。

在實際使用中由于PSE和PD是同時工作的，所以損耗和時間無關(guān)。得出結(jié)論就是在PoE系統(tǒng)中網(wǎng)線的損耗功率與電流的二次方成正比，與電阻的大小成正比。簡單來說，就是在傳輸過程中使用雜質(zhì)少，純度高，電阻小的優(yōu)質(zhì)銅線，更有利于PoE供電的傳輸。

從技術(shù)角度來講，PoE的技術(shù)發(fā)展多年，目前已經(jīng)處于非常成熟的階段。但大家由于對綜合布線不重視，所選用的線材品質(zhì)過于低劣，導(dǎo)致采用PoE供電的項目維護的工作量特別大，所以工程商普遍存在PoE供電不穩(wěn)定的觀點。所以用于PoE供電的網(wǎng)線質(zhì)量一定要有保障。

   標(biāo)準(zhǔn)下的PoE供電

在IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求下，PSE輸出端口的輸出功率為15.4W， 傳輸100米后的PD設(shè)備接受功率最大為12.95W，按照802.3af典型電流值為350mA（毫安）計算，100米網(wǎng)線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350mA = 7Ω（歐姆）。

但市面上的很多網(wǎng)線都是非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，不是嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)的。市面上的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線材質(zhì)主要有銅包鋼、銅包鋁等，這些網(wǎng)線的阻值大，都不適合PoE供電。

網(wǎng)線的組成：

1.在線纜工藝方面：線纜內(nèi)部的不平衡電阻的好壞與線纜線對的工藝息息相關(guān)，建議選擇工藝較好的線纜。

2.線纜材料方面：線纜的材料與PoE供電時的電阻息息相關(guān)， 材料過差的線纜電阻過大，會導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)問題，所以建議使用無氧銅純度為99.99%的線纜來進行PoE供電的傳輸。

網(wǎng)線的使用：

1.在性能傳輸方面：海量的數(shù)據(jù)傳輸，對網(wǎng)線質(zhì)量及對電阻的要求更苛刻。所以質(zhì)量不達標(biāo)的網(wǎng)線會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸受到影響，甚至數(shù)據(jù)丟失。

2.在安全方面：隨著IEEE802.3bt新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，功率最高可達90W，如果采用質(zhì)量差的網(wǎng)線，線纜容易發(fā)熱，甚至?xí)鸹馂?zāi)。

所以，為了使PoE供電的網(wǎng)線質(zhì)量有保障，一定要選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線。