物聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)徹底改變了設(shè)備間通信、聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制等。物聯(lián)網(wǎng)的一些創(chuàng)新應(yīng)用包括智能家居、智能電表和智能交通系統(tǒng)。PoE或以太網(wǎng)供電是數(shù)據(jù)和語(yǔ)音有線網(wǎng)絡(luò)的革命性技術(shù)。

借助PoE，我們可以通過(guò)同一條電纜將數(shù)據(jù)和電力從一臺(tái)設(shè)備傳輸?shù)搅硪慌_(tái)設(shè)備。有一些支持POE的設(shè)備，如POE交換機(jī)，它們帶有POE端口，因此可以為另一個(gè)連接的設(shè)備供電，如低功耗相機(jī)、IP電話、計(jì)算機(jī)等。這可以使用光纖或以太網(wǎng)雙絞線電纜，如Cat6a以上。

PoE技術(shù)一直是一個(gè)福音，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)電力斷開或偏遠(yuǎn)地區(qū)時(shí)。此外，它還節(jié)省了長(zhǎng)途數(shù)據(jù)、視頻或語(yǔ)音傳輸?shù)耐獠侩娏?yīng)。這篇文章討論了PoE技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力，以及它的重要性等等。

PoE的關(guān)鍵組件

雖然PoE在簡(jiǎn)化長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)安裝方面發(fā)揮了重要作用，但該技術(shù)的較新版本已經(jīng)投入使用，例如PoE+和PoE++。新版本的創(chuàng)新和開發(fā)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。以下是PoE技術(shù)的關(guān)鍵組件。

供電設(shè)備(PD)：該設(shè)備通過(guò)電纜從PSE接收電力。供電設(shè)備的范圍從傳感器和相機(jī)到計(jì)算機(jī)、IP電話和網(wǎng)絡(luò)上的其他連接設(shè)備。它們是為PoE兼容電路設(shè)計(jì)的。

電源設(shè)備(PSE)：該設(shè)備提供電力或者是電力來(lái)源。它們通過(guò)電纜傳輸所需的電量。

PoE網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：大多數(shù)商業(yè)或工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)都具有內(nèi)置PoE功能。它們具有銅纜和光纖端口以及PoE，并且可以是托管的或非托管的。

以太網(wǎng)或光纖電纜：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型，可以通過(guò)光纖或更高版本的以太網(wǎng)電纜傳輸電力。雖然數(shù)據(jù)傳輸可以是雙向的，但電力傳輸是通過(guò)單根電纜從PSE到PD的單向傳輸。對(duì)于以太網(wǎng)電纜，主電纜內(nèi)部至少捆綁有四對(duì)雙絞線，這意味著有八股線。一根絞合電源承載數(shù)據(jù)，另一根絞合電源承載電力。另外兩對(duì)稱為備用對(duì)。這些電纜的長(zhǎng)度根據(jù)傳輸距離進(jìn)行調(diào)整。如果使用光纖電纜，則使用光纖介質(zhì)轉(zhuǎn)換器或使用具有SFP光纖端口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。這樣做是為了將以太網(wǎng)電纜的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光脈沖。

PoE控制器：這些設(shè)備集成到PSE和PD中，用于管理電源需求并確保通過(guò)電纜安全傳輸。它們使用鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LLDP)或思科發(fā)現(xiàn)協(xié)議(CDP)進(jìn)行通信并識(shí)別PD及其電源需求。

PoE在物聯(lián)網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)中的PoE簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程，節(jié)省了額外的布線和設(shè)備，并提供了其他好處。這里是其中的一些。

PoE可幫助網(wǎng)絡(luò)工程師規(guī)劃該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)布局，而無(wú)需擔(dān)心附近電源插座的接入問(wèn)題。

在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布局中，有一些接入點(diǎn)可以促進(jìn)WLAN中外部設(shè)備的互連。它實(shí)際上充當(dāng)WLAN中的集線器或接口，通過(guò)電纜在路由器、交換機(jī)、媒體轉(zhuǎn)換器等之間傳輸信號(hào)。

支持PoE的接入點(diǎn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)非常有利，因?yàn)樗档土颂砑踊騽h除設(shè)備以及重新定位接入點(diǎn)的復(fù)雜性。

長(zhǎng)距離傳輸PoE有助于減少多余的布線長(zhǎng)度，進(jìn)而減少安裝成本。例如，在智能電表中，物聯(lián)網(wǎng)的常見應(yīng)用之一，設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)工程師需要研究從家庭智能電表到水處理和供應(yīng)單位、相關(guān)政府水務(wù)部門等的路由。如果這條線路需要經(jīng)過(guò)無(wú)電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，PoE就派上用場(chǎng)了。另一方面，在非PoE網(wǎng)絡(luò)中，由于需要外部供電和接入，路由可能很長(zhǎng)。

傳感器是物聯(lián)網(wǎng)和整個(gè)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的重要組成部分。無(wú)論位置如何，PoE供電的傳感器都可以輕松連接到集成智能系統(tǒng)中。監(jiān)控系統(tǒng)就是一個(gè)很好的例子，支持PoE的傳感器可以安裝在狹小、緊湊的空間中，以檢查運(yùn)動(dòng)、占用情況和其他參數(shù)。

PoE在長(zhǎng)距離傳輸中特別有用，并且還有助于通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接，無(wú)論距離和位置如何。它有助于遠(yuǎn)程激活和停用設(shè)備。

智能交通管理和電子收費(fèi)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的PoE，其中PoS可以支持PoE，以通過(guò)近場(chǎng)通信(NFC)或藍(lán)牙等短距離傳輸技術(shù)接受付款。

打印機(jī)和掃描儀等外圍設(shè)備也可以支持PoE，因此可以放置在智能家居系統(tǒng)中的任何位置。

PoE在發(fā)展智慧城市方面發(fā)揮了重要作用，其中可以通過(guò)跨道路的公共網(wǎng)絡(luò)提供無(wú)縫、高速的互聯(lián)網(wǎng)連接。這是智慧城市項(xiàng)目涵蓋的領(lǐng)域之一，因?yàn)樗鼈兒w多式聯(lián)運(yùn)、交通燈傳感器等多個(gè)部分。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用PoE技術(shù)的新興趨勢(shì)

以下是PoE技術(shù)當(dāng)前和未來(lái)的一些趨勢(shì)，預(yù)計(jì)將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

高速度和帶寬對(duì)于遠(yuǎn)距離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的設(shè)備間通信至關(guān)重要。隨著5G和7G的到來(lái)，PoE將成為許多設(shè)備實(shí)現(xiàn)低延遲高速通信的先決條件。

隨著高頻電子應(yīng)用的興起，遍布城市和地區(qū)的智能顯示器、工業(yè)傳感器等大功率設(shè)備將需要PoE來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)和無(wú)需外部電源的連續(xù)運(yùn)行。

PoE+和PoE++等PoE的高級(jí)版本是根據(jù)IEEE802.3bt標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的，能夠在單根電纜上高速傳輸約100W的功率。

對(duì)于遍布城市和地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)距離PoE是必需的。大多數(shù)傳統(tǒng)PoE設(shè)備的供電距離可達(dá)100米。然而，這些高級(jí)版本有助于在極其偏遠(yuǎn)、敏感或難以到達(dá)的區(qū)域安裝監(jiān)控?cái)z像頭和交通傳感器等供電設(shè)備。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)包括工業(yè)設(shè)備、機(jī)器、自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)器人等的連接和通信。所有這些都可以通過(guò)智能手機(jī)上安裝的應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制。PoE在人工智能融合、卓越運(yùn)營(yíng)以及設(shè)備間連接和通信方面，也在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。據(jù)報(bào)道，這一細(xì)分市場(chǎng)預(yù)計(jì)將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

企業(yè)如何準(zhǔn)備采用支持PoE的物聯(lián)網(wǎng)解決方案?

處于擴(kuò)展模式的企業(yè)可能需要在其網(wǎng)絡(luò)中使用PoE。然而，他們必須制定計(jì)劃、準(zhǔn)備并相應(yīng)執(zhí)行。以下是這方面的一些有用的指導(dǎo)。

首先，需要制定布局計(jì)劃和預(yù)算。

企業(yè)需要檢查其現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其擴(kuò)展范圍和可擴(kuò)展性。如果他們擁有傳統(tǒng)的銅纜系統(tǒng)，他們可以使用光纖與現(xiàn)有系統(tǒng)融合，并擴(kuò)展其網(wǎng)絡(luò)速度、帶寬、傳輸距離、安全性等。這是比用光纖替換整個(gè)網(wǎng)絡(luò)更經(jīng)濟(jì)的解決方案。

評(píng)估當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備類型等，以便在安裝新的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如交換機(jī)和媒體轉(zhuǎn)換器)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)兼容性問(wèn)題。確保選擇PoE設(shè)備時(shí)考慮到擴(kuò)展的觀點(diǎn)。安裝內(nèi)置PoE的交換機(jī)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

評(píng)估應(yīng)用的功率要求后，可以選擇正確的PoEIEEE標(biāo)準(zhǔn)，例如802.3af、802.3at、802.3bt。

規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)分段和VLAN配置，以便將支持PoE的IoT網(wǎng)絡(luò)流量與剩余網(wǎng)絡(luò)流量隔離。

PoE在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的前景是光明的，預(yù)計(jì)該市場(chǎng)將在未來(lái)幾年內(nèi)大幅增長(zhǎng)，尤其是隨著PoE技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)步。然而，為了使PoE正常運(yùn)行，需要正確類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此，請(qǐng)確保從正確的制造商和供應(yīng)商處采購(gòu)它們。