一、POE的概念
POE(PowerOverEthernet)技術(shù)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)雙絞線布線基礎(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(jī)、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設(shè)備定義了兩種方法：一種稱作“中間跨接法”(Mid-Span),使用以太網(wǎng)電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電,相應(yīng)的EndpointPSE支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號不同的頻率。Mid-spanPSE是一個專門的電源管理設(shè)備,通常和交換機(jī)放在一起。它對應(yīng)每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機(jī),另一個連接遠(yuǎn)端設(shè)備。可以預(yù)見,End-Span會迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對,因而省去了需要設(shè)置獨立輸電的專用線,這對于僅有8芯的電纜和相配套的標(biāo)準(zhǔn)RJ-45插座意義特別重大。
二、POE供電的工作過程
當(dāng)在一個網(wǎng)絡(luò)中布置PSE供電端設(shè)備時,POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示：
檢測：一開始,PSE設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備。
PD端設(shè)備分類：當(dāng)檢測到受電端設(shè)備PD之后,PSE設(shè)備可能會為PD設(shè)備進(jìn)行分類,并且評估此PD設(shè)備所需的功率損耗。
開始供電：在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內(nèi),PSE設(shè)備開始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源。
供電：為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設(shè)備不越過15.4W的功率消耗。
斷電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開時,PSE就會快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設(shè)備。
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一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設(shè)備(PD,PowerDevice)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備,同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載,即POE系統(tǒng)的客戶端。
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三、POE的傳輸模式
標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時有四對雙絞線,但是普通的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在l0MBASE-T和100MBASE-T中只用到其中的兩對。IEEE802.3af允許兩種用法,應(yīng)用空閑腳供電時,4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負(fù)極。應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。802.3af標(biāo)準(zhǔn)不允許同時應(yīng)用以上兩種情況。電源提供設(shè)備PSE只能提供一種用法,但是電源應(yīng)用設(shè)備PD必須能夠同時適應(yīng)兩種情況。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設(shè)備提供48V到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的,但同時應(yīng)有1500V的絕緣安全電壓。
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四、模塊化設(shè)計概念
為開發(fā)具有多種功能的不同產(chǎn)品，不必對每種產(chǎn)品施以單獨設(shè)計，而是精心設(shè)計出多種模塊，將其經(jīng)過不同方式的組合來構(gòu)成不同產(chǎn)品，以解決產(chǎn)品品種、規(guī)格、制造周期、成本之間的矛盾，這就是模塊化設(shè)計的含義。
模塊化設(shè)計與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、系列化設(shè)計密切相關(guān)，即所謂的“三化”。“三化”互相影響、互相制約，通常合在一起作為評定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)。到本世紀(jì)50年代，歐美一些國家正式提出“模塊化設(shè)計”概念，把模塊化設(shè)計提到理論高度來研究。目前，模塊化設(shè)計的思想已滲透到許多領(lǐng)域，例如計算機(jī)、安防、化工、家電等等。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計使其在安裝維護(hù)和擴(kuò)容方面表現(xiàn)極為突出。
模塊：一組具有同一功能和接合要素，但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不同卻能互換的單元。
模塊化設(shè)計：在對產(chǎn)品進(jìn)行市場預(yù)測、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列通用的功能模塊;根據(jù)用戶的要求，對這些模塊進(jìn)行選擇和組合，就可以構(gòu)成不同功能、或功能相同但性能不同、規(guī)格不同的產(chǎn)品。這種設(shè)計方法稱為模塊化設(shè)計。
模塊化設(shè)計的主要方式有：
1)橫系列模塊化設(shè)計。不改變產(chǎn)品主參數(shù)，利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式易實現(xiàn)，應(yīng)用最廣。常是在基型品種上更換或添加模塊，形成新的變形品種。
2)縱系列模塊化設(shè)計。在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計。主參數(shù)不同，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形式和尺寸不同，因此較橫系列模塊化設(shè)計復(fù)雜。
3)橫系列和跨系列模塊化設(shè)計。除發(fā)展橫系列產(chǎn)品之外，改變某些模塊還能得到其它系列產(chǎn)品，便屬于橫系列和跨系列模塊化設(shè)計了。
4)全系列模塊化設(shè)計。包括縱系列和橫系列。
5)全系列和跨系列模塊化設(shè)計。主要是在全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設(shè)計上。
安防產(chǎn)品主要會用到橫系列模塊化設(shè)計、橫系列和跨系列模塊化設(shè)計。其它幾種模塊化設(shè)計方式應(yīng)用較少。
