以太網(wǎng)改變的不僅僅是信息

                     
    以太網(wǎng)對(duì)我們信息獲取的改變有目共睹，現(xiàn)在隨著技術(shù)的進(jìn)步，以太網(wǎng)已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的信息交互平臺(tái)，更多的功能將影響我們的生活方式。
    凡是攜帶筆記本出行的人恐怕都有這個(gè)煩惱，沉重的電源線成為不得不攜帶的累贅，更為重要的是，在不同的電源標(biāo)準(zhǔn)面前，充電器往往還需要增加電源轉(zhuǎn)換適配器，因?yàn)橐坏╇娫床粚?duì)容易造成筆記本電腦的損壞。試想，如果我們可以拋開充電器那將是件多么美好的事情，而這一切很難實(shí)現(xiàn)么？用PoE就可以了！
    PoE（Power of Ethernet，以太網(wǎng)供電）是最近幾年新涌現(xiàn)出來(lái)的技術(shù)，其本質(zhì)是通過(guò)將以太網(wǎng)線的物理層結(jié)構(gòu)劃分為兩層，下層進(jìn)行供電上層進(jìn)行傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)在不影響數(shù)據(jù)傳輸能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)為連接到以太網(wǎng)上的設(shè)備供電。目前，最新的標(biāo)準(zhǔn)是802.3at，將于2008年11月正式確認(rèn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在802.3at中以太網(wǎng)供電可以實(shí)現(xiàn)48V電壓下雙對(duì)供電（2 pair）29.5W、四對(duì)供電（4 pair）59W的可靠供電，對(duì)于筆記本電腦來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)基本能滿足工作需要。屆時(shí)你只需要攜帶一根網(wǎng)線就可以保證您的筆記本電腦持久工作的電力需求，不過(guò)據(jù)Linear公司設(shè)計(jì)中心經(jīng)理Clay Standford介紹，這樣的理想還需要幾年時(shí)間，因?yàn)樯婕暗皆S多層面的問(wèn)題要解決已經(jīng)不僅僅牽扯到技術(shù)問(wèn)題。不過(guò)，一旦得以實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化的PoE技術(shù)無(wú)疑可以大規(guī)模降低電源應(yīng)用的成本。
    目前，PoE主要應(yīng)用的領(lǐng)域集中在那些需要連接以太網(wǎng)工作的設(shè)備中，比如VoIP電話目前絕大部分已經(jīng)采用以太網(wǎng)供電，這部分應(yīng)用占據(jù)PoE80%以上的市場(chǎng)份額。其他的應(yīng)用領(lǐng)域包括無(wú)線接入點(diǎn)（AP）、視頻監(jiān)控設(shè)備、RFID讀卡器、WiMax Transmitters、工業(yè)單元控制、FTTH終端、安全卡讀卡器和PoS機(jī)終端等。采用以太網(wǎng)供電無(wú)疑簡(jiǎn)化了這些設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)并且節(jié)約了很大一部分待機(jī)功耗，擁有廣闊的技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，Clay Standford也介紹，目前該技術(shù)在中國(guó)還待發(fā)展，因?yàn)橹袊?guó)對(duì)電源線的布設(shè)成本還不高，因此許多廠商不愿意進(jìn)行這么大的改革，畢竟從技術(shù)到觀念上的改變并不輕松。
    實(shí)現(xiàn)PoE需要的只是在網(wǎng)線連接的設(shè)備兩端各加入一個(gè)電源管理芯片，即在服務(wù)器路由器等服務(wù)器端增加一個(gè)負(fù)責(zé)提供功率的設(shè)備芯片，組成供電設(shè)備（PSE）。開發(fā)中跨PSE的目的是使不具備PoE功能的老式數(shù)據(jù)裝置能夠繼續(xù)使用（將其用作現(xiàn)有數(shù)據(jù)線上的饋電器）。端點(diǎn)PSE則實(shí)現(xiàn)了PoE功能與諸如路由器、集線器和交換器等數(shù)據(jù)設(shè)備的集成。當(dāng)PoE尚屬新事物的時(shí)候，中跨代表了那些有PoE需求、但不想更換其現(xiàn)有數(shù)據(jù)系統(tǒng)的廠商的首選PSE方案。不過(guò)，隨著PoE技術(shù)的日漸普及，端點(diǎn)PSE目前已成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。PSE提供的功率通過(guò)以太網(wǎng)線路輸送至裝有以太網(wǎng)供電管理芯片的受電設(shè)備（PD）。此類設(shè)備通常主要包括IP語(yǔ)音通信（VoIP）電話、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和無(wú)線接入點(diǎn)（WAP）等產(chǎn)品。PD的應(yīng)用還擴(kuò)展到了更多獨(dú)特的領(lǐng)域，包括樂(lè)器、電池充電器和顯示系統(tǒng)。通過(guò)單根電纜來(lái)傳輸功率和數(shù)據(jù)在許多方面都被證明是極具價(jià)值的，包括免除了在PD上增設(shè)電源接線的需要以及創(chuàng)立了一個(gè)通用的電源標(biāo)準(zhǔn)。PoE在商業(yè)和工業(yè)市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用已有好幾年了，而且目前正在進(jìn)入消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)。
    目前主要采用基于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PSE控制器用于執(zhí)行PD檢測(cè)、分類、端口接通、故障監(jiān)視和電源斷接。它們一般都是多通道控制器，其中以四通道控制器最為常見(jiàn)。傳統(tǒng)上，這些控制器被設(shè)計(jì)在大型的12、24或48端口系統(tǒng)中，因而需要一個(gè)以上的IC。有些控制器能夠自主運(yùn)行，但大多數(shù)應(yīng)用都是采用一個(gè)微控制器來(lái)逐個(gè)執(zhí)行IEEE功能。微控制器還被用于從PSE控制器讀回端口的狀態(tài)和PD類別信息。微控制器隨后對(duì)該信息進(jìn)行“翻譯”，以執(zhí)行諸如用戶接口和電源管理等操作。對(duì)于Class 3，要求一個(gè)PSE端口輸出15.4W的功率（表1），因此，向每個(gè)端口提供滿功率將需要一個(gè)很大的電源（即：15.4W x 24個(gè)端口 = 370W）。為了解決這一問(wèn)題，IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)賦予了PD一個(gè)可選項(xiàng)，用于根據(jù)PD將會(huì)消耗的最大功率來(lái)為PSE提供功率級(jí)別信息。通過(guò)采用一個(gè)負(fù)責(zé)執(zhí)行電源管理的微控制器，這將實(shí)現(xiàn)電源尺寸的縮減。目前，對(duì)于許多PD應(yīng)用來(lái)說(shuō)，13W的功率級(jí)別可以滿足要求。不過(guò)，對(duì)像筆記本電腦具有更高功率的設(shè)備的需求正悄然興起。具附加無(wú)線電收發(fā)裝置的無(wú)線接入點(diǎn)有可能使用18W或更高的功率。具有左右、上下、及鏡頭推進(jìn)／拉遠(yuǎn)功能（PTZ）的攝像機(jī)的功耗可達(dá)60W。在這些場(chǎng)合中，PoE PD 13W的功率限值是無(wú)法滿足需要的。這種謹(jǐn)慎穩(wěn)妥的功率級(jí)最初是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)而選擇的，但是，許多與以太網(wǎng)線路相連的設(shè)備對(duì)更高功率的需求卻正在呈現(xiàn)一種不斷攀升的勢(shì)頭。

表1 PoE功率級(jí)別

級(jí)別（Class）	PSE輸出端上的最小功率級(jí)	PD所采用的最大功率范圍
0	15.4W	0.44W至12.95W
1	4.0W	0.44W至3.84W
2	7.0W	3.84W至6.49W
3	15.4W	6.49W至12.95W
4	29.5W	12.95W至28.55W

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