浅谈POE技术在校园网中的应用

李刚

摘要：随着科学技术的发展，在校园网中应用的技术越来越丰富。作为网络的基础平台，综合布线系统中802.3at新标准的实际应用，简化了施工难度，节约了建设成本，提高了数据传输的稳定性和方案设计的灵活性。在校园网中，POE技术能够带来哪些有益的促进和改变，它在校园网中充当什么样的角色，笔者通过实际应用，谈谈自己的感受。

关键词：POE技术 校园网 应用

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0230-02

Abstract：with the development of science and technology， the application of technology in the campus network is becoming more and more rich. As the basic platform of the network， the practical application of the new standard of 802.3at in the integrated wiring system simplifies the construction difficulty， saves the construction cost， improves the stability of the data transmission and the flexibility of the design. In the campus network， POE technology can bring what beneficial to promote and change， it is in the campus network to act as what kind of role， the author through the practical application， talk about their feelings.

Key words：POE technology；campus network；application

近年来POE技术已经从标准制定走进了实际应用。本文通过采用具有POE技术的设备，有效的延长了布线基础架构的使用寿命，提升了整体网络的传输质量，减少了后期维护的复杂度。

1 POE技术的发展

POE技术又称为802.3af标准，是由IEEE802.3工作组于1999年制定，2003年批准，2009年发展为802.3at，被称为以太网供电（Power Over Ethernet）的技术标准。

1.1 POE技术产生的背景

对网络不陌生的人都知道，我们在制作RJ45水晶头的时候，都遵循着一种行业标准，那就是EIA/TIA568标准。该标准虽然分为A和B二种，但传输介质与架构不变，均为1-2、3-6为信号传输端，4-5、7-8为电磁干扰的屏蔽端。我们在网络结构布线中，有时会采用7-8做为RJ11电话线的传输介质，节约布线成本和施工难度。如何更好的利用空闲的这2对线，在不破坏现有的布线基础架构上提供更加丰富的功能，节约布线成本，802.3af标准由此而生。

我们都知道，在综合布线中，强电和弱电是要分离的。依据设计标准与线路施工的距离，强电和弱电在并行、交叉中的间距是不同的。通常我们将建筑设计用电称之为强电，信号传输用电称之为弱电，人体安全电压（36伏）以下，也称之为弱电。因为强弱电的分离，带来了施工成本增加、线路老化检测、设备运维等方面的不便，同时外墙双路线槽的设计，也不美观。一些基于IP的终端（如WLAN中的访问节点AP、网络摄像机、SOLO级交换机、IP电话等）实际所需电源功率非常小，为何不能在传输数据信号的同时，利用空闲的传输介质为此类设备提供直流供电，最大限度地降低成本？

1.2 POE技术的概况

2003年6月，利用标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的标准规范，也是第一个关于电源分配的国际标准802.3af被IEEE批准。该标准规定，一个完整的POE系统包括供电端设备（PSE，Power Sourcing Equipment）和受电端设备（PD，Powered Device）两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备，同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系，并以此为根据，PSE通过以太网向PD供电。该标准分为二种供电方式，即中间跨接法（ Mid -Span ）和末端跨接法（End-Span）。中间跨接法规定PSE设备可利用8芯UTP电缆中空闲的4-5作为正极，7-8作为负极，向PD设备供电。末端跨接法规定PSE设备可利用8芯UTP电缆中的1-2、3-6直接向PD设备供电，用以取消独立供电线路。因为双绞线每对为2根芯组成，所以按对为单位进行电力传输，同时也可以保障单芯故障后的冗余。802.3af标准规定受电端设备电压在48V，电功率在3.84W～13W之间，而2009年10月批准的802.3at标准将电功率提升到了30W。极大的丰富了受电端设备的种类。

1.3 支持POE技术的厂商

目前国内各大网络厂商均加入了POE阵营，相继推出支持802.3at标准的产品。如锐捷、华为、华三、普联等，而且锐捷还推出了具有4端口同时供电90W的HPOE+交换设备。

2 POE技术在校园网中的应用

2.1 POE技术在一卡通中的应用

作为“智慧校园”不可分割的一部分，一卡通作为校园“大数据”的实体，起到了关键作用。各类数据的采集也需要多种多样的终端设备。如电力计费、洗衣机计费、空调计费、门禁认证等。这些数据采集终端有的采用RJ11接口，有的采用RS232接口，的有采用RJ45接口，对一卡通的整体方案设计、线路施工、后期维护都带来了不便。如果全部采用统一接口，即RJ45+POE技术，即实现了标准化施工和管理，还节约了部分施工成本。一旦采用的终端设备出现了路线上的物理故障，我们可以随时在中间跨接法和末端跨接法中进行切换，保障终端设备的继续使用。

2.2 POE技术在安防系统中的应用

摄像头作为安防系统的视频资料采集终端，通常都是用BNC接头的RG-58标准同轴电缆作为传输介质。RG-58的最大传输距离185米，阻抗50Ω，但传输带宽只有10Mbps。在“智慧校园”、“智能网络”等需要较大传输带宽的场景里，远远不能满足H.264或H.265编码格式的高清传输需求。基于此点，各大摄像头厂商也在纷纷升级产品。除采用802.11n和802.11ac无线传输标准的产品外，采用POE技术的摄像头也不在少数。比如在网络上卖的较火的海康威视，即可以满足小区监控的需要，也可以实现小型局域网的监控方案设计。在校园网中，有些公共区域（如草地、运动场、广场等）因安全需要，并未预留电源接口，在后期添加监控点时，强弱电利用下水管道同管、同槽并行不仅给数据传输带来了干扰，也产生了安全隐患。因此在设计时，采用就地取电、强拉外电等方案是不可取的。而POE技术刚好满足了此类情况的设计要求，在长距离的传输中（超五类屏蔽双绞线最大传输距离为100米），可通过添加POE中继器解决数据传输和供电的问题，简化了设计方案，避免了不必要的麻烦。

2.3 POE技术在WLAN中的应用

在WLAN大行其道的今天，校园网中教学、办公、实训、宿舍、公共等场景中的AP数以千计。特别是密集型场景中的卫星AP，不仅增加了方案设计难度，延长了施工周期，而且在信号串扰、后期维护方面也增加了运管人员的管理难度。通过采用POE技术的AP，在POE供电交换机——AP——卫星AP之间，只需要采用超五类屏蔽UTP电缆即可实现千兆与供电同时传输。因为取消了独立输电线缆，所以在卫星AP的放装点选择、照射角度校正、穿透隔断或承重墙、减少建设成本、提升数据传输质量等方面都具有优势。

2.4 POE技术在综合布线中的应用

前面一再提到采用POE技术的设备，是不需要独立输电线缆的，因此在综合布线中干线子系统和配线子系统均得到了简化。我们在依据GB 50311-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》，以及ISO/IEC 11801：2010《信息技术-用户基础设施结构化布线》和ISO/IEC 14763：2012《信息技术-用户基础设施结构化布线的安装和操作》等标准进行方案设计与现场施工时，就会减小设计难度和施工成本，将节约出的建设成本投入到线路冗余和提升传输带宽等方面。另外，由于取消了强电线缆，对于线槽内的电磁干扰、散热、漏电、弯角半径、线槽规格、螺栓固定等方面的要求也会相应的改变。

2.5 POE技术在教学场景中的应用

对于数据与供电传输一体的802.3at标准，我们在教学中也可得到应用。比如某一间现代化教室中用到的照明设备、LED可见光通信、能够提供供电的信息面版等。

3 结语

可以想象，在未来的网络中，从家庭到小区，从校园到城市，无论是无线终端设备，还是有线终端设备，都将逐步被具有POE技术的设备所取代。也许未来某一天，POE也会加入到无线传输标准中，真正实现“无线”网络。

参考文献

[1]胡志华，郭其一.基于IEEE802.3af的以太网供电技术（PoE）[J].仪表技术，2007（4）：54-56.