用于PoE供電的網(wǎng)線對(duì)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(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類(lèi)設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE也被稱(chēng)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(shí)也被簡(jiǎn)稱(chēng)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(shí)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(yùn)用在視頻監(jiān)控、醫(yī)護(hù)對(duì)講、無(wú)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(dá)90W，在未來(lái)，電視、燈泡等都可以由網(wǎng)線直接進(jìn)行供電與數(shù)據(jù)的傳輸，也將推動(dòng)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(wú)規(guī)范可循。IEEE 802.3工作組在2003年將其標(biāo)準(zhǔn)化，后來(lái)逐漸發(fā)展到802.3af、802.3at再到最新的802.3bt，接下來(lái)，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(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向IP電話、安防系統(tǒng)以及無(wú)線接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定，為符合802. 3af標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備提供不超過(guò)15W的電功率。

IEEE 802.3at（PoE+）

PoE最大功率難以滿足更大功率無(wú)線接入點(diǎn)、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(guò)超五類(lèi)網(wǎng)線或更高級(jí)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(guò)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(lái)講，最新標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3bt推出后，功率最高可達(dá)90W，由于功率加大，對(duì)網(wǎng)線質(zhì)量及對(duì)電阻的要求更苛刻。所以質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或質(zhì)量不符合國(guó)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(shí)際傳輸中，大家會(huì)忽略一個(gè)重要的問(wèn)題，就是線纜內(nèi)部的不平衡電阻，這個(gè)也是線纜好壞重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一。理論上兩路電流大小相等，但實(shí)際工作中，雙絞線每根芯線的電阻值可能因?yàn)橹圃炱疃煌?也就是電阻不平衡)。

一方面，如果阻值差異過(guò)大，則會(huì)造成線對(duì)支持PoE時(shí)，每根銅線的直流供電電流不相等，這會(huì)造成用電設(shè)備信號(hào)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(hào)耦合能力失效或低效。導(dǎo)致信號(hào)不能有效地耦合到對(duì)端設(shè)備，該設(shè)備也就不能正常接收到對(duì)端送來(lái)的信號(hào)。

另一方面， 就是對(duì)“抗外來(lái)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(duì)兩根芯線的“阻值差”在信道中不應(yīng)超過(guò)0.2歐姆，在永久鏈路中不應(yīng)超過(guò)0.15歐姆，或不超過(guò)整體的3%。在TIA-568-C則規(guī)定信道不超過(guò)0.2歐姆或3%。

在線纜傳輸過(guò)程中，電流通過(guò)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(shí)間成正比。也就是計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的損耗。焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)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(shí)間。

在實(shí)際使用中由于PSE和PD是同時(shí)工作的，所以損耗和時(shí)間無(wú)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(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在傳輸過(guò)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(lái)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(duì)綜合布線不重視，所選用的線材品質(zhì)過(guò)于低劣，導(dǎo)致采用PoE供電的項(xiàng)目維護(hù)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(diǎn)。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(jì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)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(duì)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(shí)的電阻息息相關(guān)， 材料過(guò)差的線纜電阻過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸出現(xiàn)問(wèn)題，所以建議使用無(wú)氧銅純度為99.99%的線纜來(lái)進(jìn)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(duì)網(wǎng)線質(zhì)量及對(duì)電阻的要求更苛刻。所以質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的網(wǎng)線會(huì)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(dá)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線。