1、什麼是POE

以太網供電（Power over Ethernet，簡稱PoE）技術解決各類智能終端供電問題。

目前POE技術已經從傳統的IP電話、網絡監控、WLAN等應用場景延伸到新零售、IoT（Internet of Things，物聯網）、智慧城市等多種場景被廣泛應用，具有成本低、施工方便、供電穩定、運維效率高等特點。

POE的優點是1、在現有的以太網佈線結構不做任何改動的情況下，可以實現為基於IP的終端（如IP電話、無線AP、網絡監控等）傳輸數據信號和提供直流供電，實現瞭與現存的以太網和用戶兼容性。2、避免施工環境增加開槽、鋪管、穿線、調試、墻體和地面美化等工序，大幅縮短瞭施工周期，降低瞭成本。

POE供電系統中的幾個角色：

• 供電設備（PSE）：Power Sourcing Equipment，給終端供電的設備；例如供電模塊或者POE交換機。

• 受電設備（PD）：Power Device，需要供電的終端。例如：數字電話、攝像頭、無線接入點（AP）等。

2、POE分類

802.3af（PoE）

2003年發佈的IEEE 802. 3af標準，它明確規定瞭遠程系統中的電力檢測和控制事項，並對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、安防系統以及無線接入點等設備供電的方式進行瞭規定，為符合802. 3af標準的設備提供不超過15W的電功率。

IEEE 802.3at（PoE+）

PoE最大功率難以滿足更大功率無線接入點、視頻電話、視頻監控系統等設備的供電需求，在兼容IEEE 802. 3af的基礎上，2009年IEEE 802.3at標準發佈，通過CAT-5或更高級別線纜最大能提供30W的功率。

IEEE 802.3bt

IEEE 802.3bt在2018年9月正式被批準，此次標準主要為提供更大功率終端的需求而誕生，在兼容802.3af、802.3at的基礎上，可完成最高不超過90W的末端供電和數據傳輸，突破瞭PoE+供電30W的局限性。

註：802.3bt已被批準但暫未正式發佈，也沒有正式命名，當前常用HPoE、PoE++、PoH、UPoE等名稱表示。

有瞭更大的功率，開發人員就可以非常容易地增加更多功能並升級已有產品，以滿足監控、門禁、信息發佈、停車場，甚至是筆記本電腦、電視等系統中大功率終端供電需求。

相比802.3at（PoE+）標準，802.3bt新增兩種供電類型，對應60W、90W輸出功率。PSE端能夠輸出的功率選擇性更大，根據PD需要選擇相應的PSE端的功率。

三種PoE供電技術標準對比如下：

3、POE供電工作流程

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• 檢測（Detection）

PSE設備在端口發出2~10V的電壓脈沖，用於檢測其線纜終端連接的PD是否為標準支持的受電設備。隻有檢測到PD是一個標準設備，才會繼續下一步操作。

• PD分類（Classification）

由於PD種類很多，需要的電源功率也各不相同，所以在供電設備正確檢測到受電設備以後，就要檢測對端PD設備的功率等級。

當檢測到PD之後，PSE會為PD設備進行分類。PSE施加15.5V~20.5V探測電壓（電流限制在100mA以下），PD設備會將一個分級電阻串聯到線路中，用來標識自己的功率，PSE通過測試返回特征電流的大小來確定PD設備屬於哪個分類。

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• 開始供電（Power up）

當PSE檢測到線纜末端接的是一個標準PD，並且已經為PD進行瞭分類後，就開始為PD供電，輸出44~57V的直流電壓。

• 供電（Power supply）

PSE為PD提供穩定可靠的直流電壓，並根據PD的分類結果輸出對應等級的功率。

• 斷電（Disconnection）

如果和PD相連的連接線纜被拔掉或者用戶從軟件上將交換機端口的PoE供電功能關閉，PSE會快速地（一般在30-40ms的時間之內）停止為PD供電。在PSE給PD供電整個過程的任意時刻，如果發生PD設備短路、分類時消耗的功率超過 PSE對應能提供的功率、消耗功率超過等級功率等情況，則整個供電過程會中斷，並重新從第一步檢測過程開始。

PoE供電線序說明

上文說到PD分類時，PSE會對PD設備進行供電檢測，那麼PSE供電采用哪種線序供電，以POE標準為例，有兩種供電線序，PSE可以適應PD設備采用任意一中供電線序。

• 空閑線供電

使用以太網電纜中沒有被使用的空閑線對（4/5、7/8）來傳輸直流電。

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• 信號線供電

在傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電（1/2，3/6），其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率，以實現傳輸數據與傳輸電流的復用。PoE+沿用PoE線序，在線序上同PoE保持一致。

802.3bt如何實現更高的功率

隨著市場發展，終端對高功率需求日益增加。同時伴隨功率負載的增加，電纜溫度也會提升。當電纜溫度過高時，電纜可能會超出其額定溫度，從而降低性能和可靠性（可能導致電纜損壞）。因此，對於超過30W供電需求的設備，則不能像PoE與PoE+僅使用雙絞線8芯中的4芯供電。

IEEE 802.3bt標準定義使用雙絞線的8芯進行電壓輸出，以應對市場上對更強大和更高效的以太網供電能力的需求。可以實現：

• 最高速率兼容10GBASE-T；

• 在PD端能夠得到最低40W、最高90W的功率。

PSE端在實現802.3bt時，在RJ45的8芯上都加載瞭電壓。在1/2和4/5線對上加載54V正極，在3/6和7/8線對上加載54V負極。PD端使用兩個二極管橋，兩個二極管橋都有電流流過，需要PD端的芯片對兩路電流進行控制，輸出給 DC-DC 轉換電路。