PoE (Power over Ethernet) 以太网络供电是一种技术，允许单一以太网缆线同时传输数据和电力。透过 PoE，无线接入点 (WAP)、IP 摄像机、网络电话等设备不再需要单独布设电源线，从而简化了配线需求。随着物联网时代的到来，PoE 技术的应用范围已从早期的 IP 电话扩展至 IP 喇叭、IP 显示器、Panel PC、智慧照明、IoT 传感器等多种产品，并广泛应用于智慧家庭、智慧医疗、工业自动化、智慧城市等领域。

PoE 如何简化现代设备的布署

PoE 技术透过单一缆线同时传输电力与数据，为现代设备布署带来了多重优势：

• 无线接入点 (WAPs)： 消除对单独电源的需求，简化无线网络的安装。
• IP 摄像机： 使监控系统的安装更加灵活，尤其适合电源插座难以布置的区域。
• VoIP 电话： 透过单一缆线传输电力和数据，减少布线杂乱并降低安装成本。
• LED 智慧照明： 透过网络控制与供电，实现高效的智能照明系统。

PoE 带来的优势

1. 成本节约： PoE 可省去单独电力线的布置，特别是在建筑改造中，降低了安装与维护的成本。
2. 灵活性： 设备能安装于无电源插座的地点，扩展部署的自由度。
3. 安全性： PoE 具有低电压供电的特性，并内建短路保护机制，确保设备的安全性。
4. 可扩展性： PoE 易于整合至现有网络，支持设备远程管理，提升系统的灵活度和效率。

PoE 市场趋势

随着物联网设备和智慧建筑需求的增长，全球 PoE 市场正快速扩展。据报告显示，各行业对 PoE 设备的需求不断增加，预计未来的成长潜力巨大。

PoE 标准与技术规范

PoE 技术由多个 IEEE 标准管理，以下是主要标准:

• IEEE 802.3af (PoE): 每个设备提供最多 15.4W 电力，实际可用功率约为 12.95W。
• IEEE 802.3at (PoE+): 提供最多 25.5W 电力。
• IEEE 802.3bt (PoE++): 提供最多 60W 或 100W 电力，适合高耗能设备。

PoE 标准

PoE 分类

节录: MITS Component & System Corp

PoE 的侦测机制

PoE 系统在供电前有三步骤侦测机制:

1. 侦测 (Detection)： 供电端会检查受电设备是否符合 PoE 标准，防止对不支持 PoE 的设备供电。
2. 分类 (Classification)： 根据设备的功率需求调整供电量。
3. 维持电力 (Maintain Power Signature)： 实时监控供电状况，若发现异常，系统将停止供电以保护设备。

PoE 架构

PoE 供电端 (PSE) 和受电端 (PD)

供电端 PSE (Power Sourcing Equipment):

一般网络线不会自带电力，供电端的主要功能是将电力注入到网络线中。符合 IEEE 标准的 PSE 装置还具备 PoE 侦测功能，确保网络设备可以安全运行。PSE 装置分为两种：

1. Mid-span 中跨设备：例如 PoE injector、PoE adapter，通常为单端口产品。
2. End-span 终跨设备：例如 PoE switch，多端口数产品，整合了 Ethernet switch 和 PoE 供电功能。

受电端 PD (Powered Device):

一般的 RJ45 接口装置无法直接通过网络线获取电力，若使用不符合 IEEE 标准的装置，可能因缺少侦测机制导致设备损坏。目前 PD 装置主要有两种方式与 PoE 连接：

1. 内建 PoE 功能：如 IP 摄像机、POS 机、Panel PC、IP 喇叭等，这些设备可以内建 PoE 模块，直接通过网络线获取电力和数据。但需要确认供电端的 PSE 装置功率是否足够。
2. 外挂 PoE splitter：若设备本身没有内建 PoE 功能，可使用 PoE splitter，将带电网络线的电力和数据分开，透过直流供电头为设备提供电力，网络线则只传输数据。

结论

PoE 技术通过单一缆线传输电力和数据，简化了设备部署。随着智慧技术的普及，PoE 将在未来的网络与物联网应用中发挥更为重要的角色。