PoE交换机技术在安防领域的发展现状及趋势

文/王建君

随着国家“平安城市”、“智慧城市”建设的逐渐深入，高清网络成为当前视频监控领域的发展主流，带PoE接口的网络摄像机在市场上的地位也将越来越高。在整个高清网络监控系统中，前端和后端的重要性不言而喻，而作为中间传输的设备——PoE交换机则承担起视频信号的传输重任，扮演着无可替代的角色，其将整个网络监控系统有机窜连在一起，并实现视频信号稳定、高效、快捷的传输。

PoE技术标准

PoE指的是在现有的以太网CAT.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。PoE能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度的降低成本，已在在企业与工业中得到广泛的应用。

PoE的技术标准集中体现在IEEE802.3.af 和IEEE802.3at 。IEEE802.3af标准是2003年由思科公司主导修订并由以太网供电委员会发布的《IEEE802.3af标准载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)介质访问控制协议和物理层规范》(修正版本《通过介质相关界面(MDI)供电给受电终端设备DTE》)。802.3af标准最典型的应用是在具备符合电压12V，功率在12W以下的网络摄像机上。此外，由于市场应用范围的不断扩大，其他更高功率的标准也在制定之中。

PoE交换机在安防领域应用优势

目前网络摄像机按接口可分为两种：一种使用有PoE接口的模快，另一种未采用PoE接口的模块。前者可直接使用PoE交换机，后者可以在终端处使用分离器将PoE交换机的网线分为信号和电压，间接用在摄像机上，都解决了传输与供电的问题，具有省心、省钱、省时、省事等优势。

省心：采用国际标准PoE直流智能识别供电，无触电隐患，不烧毁摄像机。

省钱：无需部署AC电源，省电力线、排插等材料，节省人工。

省时：铺一根网线就完成了数据和电源的铺设，施工简单、快捷。

省事：弱电布线易过消费检查；科地稳定PoE交换机历经八年研发积累与市场考验，产品稳定，无后顾之忧。

PoE交换机在项目中的应用

目前，PoE交换机交换机在安防领域的应用主要集中在：小型化安防项目、中型安防项目以及较远距离安防项目，结合实际应用案例来对比传统组网与PoE组网的优缺点。

方案概述

新加坡某大型钻井需要建立一个完善而稳定的网络中枢，才能构筑与钻井平台的日常作业相配套的网络系统、监控系统、通讯传输等一系列的系统。

众所周知，钻井平台远离大陆，身处广袤无垠的大海，环境复杂多变，随时可能面临各种恶劣的环境因素冲击，这种异于常态的结构为管理和监控整个平台增加了难度。经过分析现场环境，施工方最终选择科地传输解决方案完成该大型钻井平台监控系统的传输任务，构建起一个稳定可靠的数据处理中心。

系统需求

钻井平台的网络中枢系统要求同时接入监控系统、通讯系统、网络传输系统，这些系统需要接入监控摄像头、IP电话、IP电视、无线路由器等前端设备，应用场景遍布钻井平台的室外作业区、会议室、员工宿舍和专为工作人员开设的酒吧等娱乐场所以及其他更加复杂的区域，存在连接设备数量多、类型杂的情况，对交换机有以下要求：

面对庞大复杂的数据流，能够实现稳定无损的实时传输处理，降低甚至避免级联带来的数据损耗；适应钻井平台高温潮湿的恶劣环境，具有较强的抗腐蚀性，能在复杂多变的船运环境中稳定运作；针对不同的信号源作出不同的处理，避免不必要的信号干扰，满足复杂的数据处理需求，要求具备网管功能；钻井平台的环境特殊，前端设备电源连接困难，要求交换设备直接对前端设备供电，避免增加为摄像头、IP电话等设备铺设电源的成本支出及风险隐患；接入的前端设备距离不一，要求即便在较远的距离也能稳定地进行信号和电源的传输；系统需要保持一定的拓展性，方便日后在遗漏的方位接入更多的IP设备；设备要求24小时不间断运行，要确保设备稳定高效，性能出色。

方案应用图

图1 方案应用图

如图1所示：中枢系统的前端接入高清摄像头、IP电话、IP电视、无线路由器等设备，多种业务融合，接入端交换设备采用以稳定著称的科地8口带网管型LS5108P-WS交换机，LS5108P-WS型交换机采用9个10/100M自适应端口，8个下联端口全部支持PoE供电，可选择性提供多方面的管理功能，管理维护简单。在超出PoE交换机的供电范围以外的设备，采取PoE延伸器级联的方式实现对接，稳定高效的进行信号和电源的传输，突破网线传输距离只有100米的限制。

方案特点

本次钻井平台工程使用150台科地8口网管型LS5108P-WS交换机，附带若干PoE延伸器，共同组建传输网络。每相邻的两间房间或者功能室接入一台LS5108P-WS交换机，个别前端设备数量较多的功能室单独接入一台LS5108P-WS交换机，超出PoE传输距离的设备加联PoE延伸器，再统一汇总到主机房，在极大程度上降低工程安装的成本，同时也保证了稳定性。该次钻井平台的案例体现了以下特点：

图2 产品应用实例

多网融合，交换机支持网管功能，通过VLAN划分，对不同业务数据进行分类处理，互不干扰；交换设备性能高端，运行稳定，完美适应高湿度，腐蚀性、电压不稳的复杂航海环境，实现稳定流畅的信号传输与交换；交换机具有PoE功能，为前端接入设备提供足够功率的电源，解决远距离接电源插座的麻烦，既可节省成本又可规避在复杂航海环境下的排布电源线缆及插座带来的安全隐患；可在100米的距离内实现信号和电源的传输，超出100米的范围可通过加接延伸器的方式实现前端设备供电，使工程安装更加灵活多变；科地交换机拥有简单易用的网页控制页面，交换机运行状态及指示一目了然，便于快速完成网络部署、故障处理的操作以及方便维护人员管理和配置。

案例总结

该归属新加坡的钻井平台在构筑网络中枢系统的时候采用科地PoE交换机传输方案，从根本上保证了整个系统的稳定，是海上钻井平台在传输系统建设上的一个典型的案例。该方案从前端设备数量多、类型杂方面着手，综合航海实际环境因素恶劣等多个方面考虑，用最低的成本实现最稳定最优质的网络中枢系构筑，保证了数据的稳定传输与交换。印证了科地一直以来所坚持的“不稳定，就什么都不是”的产品理念。

PoE交换机技术发展趋势

PoE技术由于其易安装、易管理、简便性、安全性、稳定性、可扩展性和利旧原则，在家庭应用、无线建网、安全防护、建筑物管理、RFID等领域，都具有巨大的应用前景，未来技术发展趋势：供电功率越大，支持的终端设备就越多。

此外，随着应用范围广泛，需求量增长，市场份额的扩大，PoE交换机必定会成为接入层交换机的主流。由于是采用网线供电，因此电流的承载范围会受限网线的负载能力，因此可判断PoE交换机未来主要是应用在小功率，需要网络通信的领域。

总的来说，POE交换机的每一次技术变革都会给行业带来巨大的变化，意味着巨大的市场商机。