PoE (Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP電hua機(jī)、無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，大限度地降低成本。
一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備和受電端設(shè)備兩部分。
供電端設(shè)備(PSE)：支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或者其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。
受電端設(shè)備(PD)：在監(jiān)控系統(tǒng)中主要就是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC)
2003年設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3af要求PSE能達(dá)到15.4W的輸出功率，而到達(dá)受電設(shè)備的功率是12.95W，電源損耗為2.45W 。2009年設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3at則要求PSE能達(dá)到30W的輸出功率，到達(dá)受電設(shè)備的功率是25.5W，電源損耗為4.5W。隨著時(shí)間的推移這兩種標(biāo)準(zhǔn)的功率已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在新的更大功率的PD的供電要求。因此新的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3bt有兩種要求，其中一種是要求PSE能達(dá)到60W的輸出功率，到達(dá)受電設(shè)備的功率是51W，電源損耗為9W。另一種則要求PSE能達(dá)到100W的輸出功率，到達(dá)受電設(shè)備的功率是71W，電源損耗則為29W。
由上面的標(biāo)準(zhǔn)可以知道隨著供電功率的增大，功率的損耗并不是按照供電功率成比例的損耗，而是損耗越來越大，那么究竟PSE在實(shí)際應(yīng)用中的損耗怎樣才能計(jì)算出來呢?
那么我們先看一下初中物理對(duì)導(dǎo)線功率的損耗是怎么計(jì)算的。
焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I²Rt(適用于所有電路)其中的Q就是損耗的功率P,I是電流，R是電阻，t是時(shí)間。在實(shí)際使用中由于PSE和PD是同時(shí)工作的，所以損耗和時(shí)間無關(guān)。得出結(jié)論就是在POE系統(tǒng)中網(wǎng)線的損耗功率與電流的二次方成正比，與電阻的大小成正比。簡(jiǎn)單來說為了減少網(wǎng)線的功耗我們要盡量使導(dǎo)線的電流變小，讓網(wǎng)線的電阻變小。其中電流變小的意義特別重要。
那么我們來看一看標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)具體參數(shù)是多少，在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)中網(wǎng)線的電阻是20?,要求的PSE輸出電壓是44V電流是0.3,損耗功率P=0.35*0.35*20=2.45.同理在IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)中網(wǎng)線的電阻是12.5?,要求的電壓是50V電流是0.6A,損耗功率P=0.6*0.6*12.5=4.5.這兩種標(biāo)準(zhǔn)使用這種計(jì)算方法都沒有問題。但是當(dāng)?shù)搅薎EEE802.3bt標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就不能這樣計(jì)算了，如果電壓是50V要達(dá)到60W的功率必須要1.2A電流，此時(shí)損耗功率為P=1.2*1.2*12.5=18W,顯然這樣到達(dá)PD的功率只有42W。與實(shí)際要求達(dá)到的51W少了了9W的電能。那么到底是什么原因?qū)е掠?jì)算錯(cuò)誤，仔細(xì)觀察一下原來IEEE802.3bt標(biāo)準(zhǔn)中的電流仍然是0.6A，再看供電的雙絞線可知，是用的四對(duì)雙絞線供電(IEEE802.3af，IEEE802.3at是用兩對(duì)雙絞線供電)這樣一來就可以把這種方式看做并聯(lián)電路，整個(gè)電路電流是1.2A,但總的損耗是兩對(duì)雙絞線供電時(shí)損耗的兩倍，所以損耗P=0.6*0.6*12.5*2=9W,相對(duì)于2對(duì)雙絞線來說這種供電方式節(jié)省了9W的電能，所以使得供PSE在輸出功率只有60W的情況下使得PD設(shè)備接收到的功率能夠達(dá)到51W。同理IEEE802.3bt的另一種標(biāo)準(zhǔn)是這樣計(jì)算損耗功率的P=0.96*0.96*12.5*2=23.04W。此時(shí)的功率損耗已經(jīng)超過PSE的20%，即使在使用4對(duì)雙絞線這種損耗仍然是非常大的。所以之后更大功率的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能再通過這種方式來提高PD接收到的功率。
因此我們?cè)谶x用PSE設(shè)備的時(shí)候一定要注意盡量減小電流，增大電壓，否則容易導(dǎo)致電能損耗過大，單從PSE設(shè)備的功率感覺是可以用的，但到實(shí)際中是不可用的。例如某個(gè)PD設(shè)備需要12V 12.95W才能使用，如果使用12V2A的PSE,輸出功率為24W在實(shí)際使用中，當(dāng)電流為1A時(shí)損耗P=1*1*20=20W.當(dāng)電流為2A時(shí)損耗P=2*2*20=80W此時(shí)電流越大損耗越大，顯然此PD設(shè)備無法接收到PSE輸送的電能。
當(dāng)然以上所說的是當(dāng)供電距離為100米時(shí)網(wǎng)線的電阻，這是大供電距離下的可用功率，但如果實(shí)際使用時(shí)的供電距離比較小，比如只有10米，那么電阻就只有2?，相應(yīng)的損耗就只有100米的10%的損耗，所以選用PSE設(shè)備的時(shí)候充分考慮到實(shí)際使用的情況也是很重要的。
超五類雙絞線各種材質(zhì)網(wǎng)線100米的電阻
1.銅包鋼網(wǎng)線：75-100?
2.銅包鋁網(wǎng)線：24-28?
3.銅包銀網(wǎng)線：15?
4.銅包銅網(wǎng)線：42?
5.無氧銅網(wǎng)線：9.5?
IEEE標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)表如下：
