关于PoE的11个误解(一)

标签:PoE,PD,PSE
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以太网供电(PoE)目前主要应用在路由器和监控中经常被误解,因为它允许无需单独的电源就可以部署设备。
现如今在无线技术主要是WiFI、IoT、BlueTooth占主导地位的时候,有线以太网看起来像是已经过时的技术,但是在我们生活中随处可见,这在5G服务的运行交付中至关极其重要,究其原因这在一定程度上要归功于以太网供电和该规范的最新版本,此版本理新了一个内容就是将单个连接上的可用总功率提高到90W。
 
与以前版本的PoE相比,这是一个明显的增加变化,可以使更复杂的连接设备运行而无需再接上新的电源。尽管有明显的好处,但许多工程师可能仍对在未来的器件设计中采用该技术抱有疑虑,因此让我们看一下围绕PoE的一些变化知识,并以合的方式对它们进行解释。
 
1. PoE并不省钱
这可能是最容易揭穿的误解,因为PoE将两项基本服务组合到一条电缆中。以太网供电的确切含义是:电源和通信使用相同的导体,这意味着您实际上只需要一根电缆,而不是两根。另外,如果所有设备都由路由器或电源设备(PSE)提供电源,则由于设备或受电设备(PD)的电源不存在,因此无需在设备或受电设备(PD)旁边安装电源插座,只是通过以太网电缆就行。
 
这意味着不仅可以节省电缆和电缆布线的成本,而且还可以节省安装电源插座的成本。将PD添加到您的基础架构中也更加简单快捷。使用PoE可以将放置设备的电源(无需双关语)交给网络管理员,而不是电工或建筑物维护团队。
 
低压转换和分配的效率,加上按设备管理电源的能力,意味着总的操作成本也将更易于控制,最终将减少所使用的功率。
 
2. 很难设计
与任何标准驱动技术一样,安森美半导体等提供商必须提供满足独立机构设定要求的解决方案。在这种情况下,这包括参考设计以及符合以太网联盟PoE认证计划的文档。也可以使用许多第三方测试实验室来确认符合性。
这些参考设计为启动设计提供了理想的平台,但仍为制造商提供了足够的自由度,可以在应用层增加自己的增值。使用参考设计作为PoE PD的基础,不仅可以为设计团队提供可靠的起点,而且还可以帮助确保其PD与市场上的任何PSE互操作。
 
3,应用范围有限
较早版本的技术可能确实如此,但是最新的规范(IEEE 802.3bt)将PD的可用功率提高到90W。各个晶体管的消耗。这使集成设备制造商(IDM)可以用更少的功率做更多的事情,因此我们可以看到两个因素在起作用:PD可用的电量增加,而需要较少功率的PD可以做更多的事情。
 
对于大多数开发工程师来说,这意味着他们现在需要考虑相对较大的功耗预算,然后才需要考虑使用离线电源,这与相关的设计成本,物料清单(BOM)和认证相关。考虑到这些因素之后,可以公平地说,PoE现在可以满足比以前更多的应用程序需求。
 
4.您不能将千兆以太网速度与功率混为一谈
这可能是一个常见的误解,因为将通信协议放在电源导体上的想法已经存在了一段时间,并且在过去,它已经在双方之间引入了折衷方案。 PoE确实不是这种情况,这要归功于该技术的构思和开发方式。
在这种情况下,通过对每对导体使用共模电压为通信导体供电,而双绞线以太网则使用差分信令。 PD通过使用标准以太网脉冲变压器上的中心抽头来使用电源。
 
对于10 Mb / s或100 Mb / s的数据速率,PoE提供了两种结合功率和通信的方法。第一种选择将电源和数据都放在同一根导线上,第二种选择将它们放在单独的双绞线上。为了达到1 Gb / s,数据需要所有导体,因此第一个是唯一的实际选择。为了达到90 W,IEEE 802.3bt要求向以太网电缆中的所有双绞线添加电源,而千兆位以太网还使用所有四根双绞线进行数据传输。因此,使用兼容IEEE 802.3bt的以太网电缆完全可以提供90 W的功率和千兆以太网速度。
 
5. PoE不适合物联网
的确,PoE与物联网几乎同时出现。但是,在早期,他们可能没有混在一起。不过,现在有几个重要的趋势正在发挥作用,这些趋势表明这两种技术是完美匹配的。
 
首先,至少在接下来的五年中,物联网终端的数量预计将同比增长。这些端点中的许多端点将是智能传感器或智能执行器-相对较小的设备,它们需要适度的功率,但必须绝对连接到Internet。当今流行的许多无线协议仍在为提供直接IP寻址能力而斗争,这意味着它们必须使用本地网关连接,而本地网关又可能使用有线以太网连接连接到Internet。
 
将PoE添加到网关可以是零开销的选择。无线连接的端点仍然需要电源,这可以通过使用原电池(因此需要更换)或通过离线电源(因此需要一个AC-DC转换器)来施加。使用PoE将消除对主电池和离线电源以及无线连接的需求。
 
物联网中的安全性日益受到关注,并且与无线连接紧密相关,因为连接到不安全的端点的唯一障碍是邻近性。对于有线以太网连接,安全性是隐式的,因为它需要对端点的物理访问。
 
此外,出于显而易见的原因,物联网中使用的最流行的无线协议在频谱的免许可证部分中运行。这导致了高水平的RF拥塞,尽管所使用的协议非常擅长处理此问题,但确实引入了可靠性和稳定性问题。由于丢弃的数据包数量可能需要重新发送,因此它还可能增加操作功率。 PoE不会遇到同样的问题,并提供了更加可靠和稳定的通信通道。
 
在电源问题上,PoE具有一些模式,这些模式允许PD假定被移除之前将其汲取的功率降低到极低的水平,这意味着端点可以采用超低功耗模式以节省系统能量。无线端点无法轻松做到的方式。
 

 

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