简介 POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,{zd0}限度地降低成本。
POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电,这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的{zx1}标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准,它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是{dy}个关于电源分配的国际标准。
IEEE在1999年开始制定该标准,最早参与的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。
一个典型的以太网供电系统。在配线柜里保留以太网交换机设备,用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个UPS。
一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备(实际上,任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力)。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。
POE标准供电系统的主要供电特性参数为:
1. 电压在44~57V之间,典型值为48V。
2. 允许{zd0}电流为550mA,{zd0}启动电流为500mA。
3. 典型工作电流为10~350mA,超载检测电流为350~500mA。
4. 在空载条件下,{zd0}需要电流为5mA。
5. 为PD设备提供3.84~12.95W五个等级的电功率请求,{zd0}不超过13W。
当在一个网络中布置 PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。
1. 检测一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备。2. PD端设备分类当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。3. 开始供电在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。4. 供电为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过 15.4W的功率消耗。5. 断电若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300~400ms之内)停止为PD设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。 标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极。 应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。 标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。 POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法:中间跨接法( Mid -Span )使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的Endpoint PSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。末端跨接法(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。Midspan PSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。 以太网供电芯片厂商PowerDsine将召开一个IEEE会议,正式提交“大功率以太网供电”标准,该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine将提交一份白皮书,建议把802.3af标准的48v输入、13w的可用功率极限提高1倍。除笔记本电脑外,新标准还有可能为液晶显示器和视频电话等供电。 最近IEEE出了一个{zx1}的802.3AT,其中规定了POE可以提供更高的功率,超过了13W,可以达到50W! POE的英文全称是:Post Occupancy Evaluation, 关于POE的定义有很多,Friedman在其POE著作中是这样定义的,“POE是一个度的评价:建成后环境如何支持和满足人们明确表达或暗含的需求。”1988年,美国Preiser等人在其著作《使用后评价》中定义:POE是在建筑建造和使用一段时间后,对建筑进行系统的严格评价过程,POE主要关注建筑使用者的需求、建筑的设计成败和建成后建筑的性能。所有这些都会为将来的建筑设计提供依据和基础。 (POE)始于20世纪80年代初,是随着环境心理学及环境行为学等学科的发展展开的。许多学者所做的研究没有直接指明是POE,但其研究工作的性质和范围属于POE领域。90年代后,一些学者尤其是青年学者涉足此领域,并在理论和实践上均有不同角度的探索[4]。常怀生在1982年开始介绍建筑环境心理学并开始在国内传播环境评价理论。到1992年,他先后调查了全国9个城市123户住宅,4个城市7家医院近60间病房,以及深圳6栋办公楼近40间办公室[11]。其评价的实践侧重于研究人与微环境的心理互动关系。另外,常先生在他的《室内环境设计与心理学》(1999)一书中系统的介绍了POE的基本原理和操作程序、方法[12]。杨公侠对视觉环境进行了许多环境评价研究,并在环境评价理论和实践方面做了大量工作[13]。他重点介绍了英国学者D. Canter的“目标场所评价理论”和“块面”评价法,指导研究生参与环境评价实践并因地制宜的做了一定范围的评价方法探索,有《环境心理学的理论模型和研究方法》[5]、《上海居住环境评价》[14]等研究成果。 俞孔坚从景观美学、偏好及敏感度等方面对自然景观进行了系统的评价。1986年以来,他发表了大量论文重点对评价的各类方法进行了对比分析和研究。他从评价测量、评价要素、以及评价模型等方面对评价方法及体系进行了探讨,并对不同类型的人在景观审美方面反映出的特点及相互关系作了分析。同时还揭示了不同国家的人群以及不同文化背景的人群主观评价的差异性[15]。这些研究成果可以告诉我们如何通过合理的规划设计,来充分地利用景观信息资源,对POE研究有一定的启发并具有一定的可借鉴之处。 陈青慧在1987年论文《城市生活居住环境质量评价方法初探》中提到建立xx的评价因素集的思想,并尝试了社会调研方法和基于统计的量化分析方法[16]。 在对国外POE的理论和方法介绍方面,饶小军在《国外环境设计评价实例介评》(1989)[17]中,重点介绍了国外八十年代的环境评价实例,对国外环境设计评价方法进行了探讨。吴硕贤在1990-1993年间,以人群的主观评价为研究核心,利用量化方法对居住区环境质量进行了评价。他发展了利用多元统计分析法、层次分析法求权重、利用模糊数学方法进行建筑环境综合评价的方法[18]。徐磊青在硕士论文《场所评价理论和和实践》(1995)中,集中介绍了国外基于环境心理学的评价理论和使用状况评价(POE)的理论和方法,并通过案例建立了上海居住环境评价模型[19]。该模型综合了弗朗西斯卡托(G.Francescato,1979))),坎特和(D.Canter&K.Rees,1983)))、吉福德(R.Giford,1987)))的环境满意度模型,其特征是强调体验到的环境变量(包括社会、空间、设施三个方面)。庄惟敏在《建筑策划导论》中,系统地介绍了日本住宅空间的评价方法[20]。他结合建筑策划理论研究,系统地发展了以“语义差异法”为中心的建成环境评价方法。目的是为策划提供决策信息研究手段,并强调利用社会学的调查研究方法评价现状环境。 |