Top ten installation challenges

十大安装挑战

以太网供电 (PoE)

以太网供电 (PoE) 是一种通过同一根用于承载数据流量的线缆为网络设备供电的方法。PoE 技术允许 IP 电话、无线接入点以及网络摄像机等用电设备 (PD) 在无需升级的情况下,通过现有基础设施同时接收电源和数据。

该功能利用交换机作为其他网络设备的中央电源,从而简化网络的安装和维护。

目前 PoE 有两种标准:

  • IEEE 802.3af 每端口最高输出 15.4 W;
  • IEEE 802.3at 每端口最高输出 25.5 W。这称为高功率 PoE。

在 PoE IEEE 802.3af 标准中,尽管供电设备 (PSE) 每个端口最高可输出 15.4 W,但在双绞线上会损耗部分功率。因此,仅可保证用电设备的可用功率达到 12.95 W。

IEEE 802.3af 标准还规定了 PoE 设备的各种功率水平,即功率等级。如果供电设备支持该功率分级,输送至每个端口的功率量则会自动转换为所连接的用电设备的功率等级 (1-4)。0 级为默认值,最大可输出 15.4 W。1-3 级输出功率小于默认值,而 4 级则可输出更大功率,此仅适用于符合 IEEE 802.3at 标准的用电设备。

如果所连接的用电设备不支持功率分级,供电设备将默认输出 0 级功率 (15.4 W)。

下表列出了 PSE 和 PD 的功率水平。

等级 用途 供电设备 (PSE) 的输出功率水平 用电设备 (PD) 的最大功率水平
0 默认 15.4 W 0.44 - 12.95 W
1 可选 4.0 W 0.44 - 3.84 W
2 可选 7.0 W 3.84 - 6.49 W
3 可选 15.4 W 6.49 - 12.95 W
4 可选:仅适用于 IEEE 802.3at 30 W 12.95 - 25.5 W

 

表 1: 计算系统功率预算时所用的不同 PoE 等级的值。

正常情况下,一台供电设备会输出某一最大总功率,通常为 300-500 W,这就是功率预算。如果所连接的用电设备不支持功率分级,则每个 PoE 端口必须预留全部 15.4 W(0 级默认值),即表示一台 300 W 交换机只能为 48 个端口中的 20 个供电。然而,如果与交换机通信的所有用电设备均为 1 级设备 (4 W),则 300 W 足够为全部 48 个端口供电。

必须计算连接至一台特定网络交换机上的所有设备的总功耗,确保该值未超出交换机的功率预算。

安讯士摄像机的 PoE 和功率规格示例

下例展示了安讯士摄像机 PoE 和功率计算背后的理念。示例中使用的确切数字和产品可能会随时间而改变。

图 2:PoE 系统功率需求示例。

在上图中,一台 PoE 交换机上连接了六台 2 级摄像机。由于一台 2 级设备需要交换机提供的功率最高达 7 W,我们可以计算出总功率需求为 6 x 7 W = 42 W。这就是 PoE 功率预算,即表示我们需要为 PoE 提供一台输出功率至少达到 42 W 的交换机。

AXIS Q6044-E 的高功率 PoE

AXIS Q6044-E 在数据表中的最大输入功率为60 W,而 AXIS T8124 中跨的最大功率需求为74 W。
这是因为中跨本身也消耗功率,而在从中跨到摄像机的 RJ-45 网线中亦存在功率损耗。为了确保向摄像机正常供电,中跨需要的输入/输出功率大于摄像机的总需求。

P13xx-E 的 PoE

部分摄像机规定了两种不同的 PoE 等级。这是因为产品根据有无额外设备一起使用,如加热或制冷设备,可能要求不同的瓦数。第一个规格为产品本身的瓦数,第二个为产品加装额外设备所需的瓦数。AXIS P13xx-E 为封闭式产品,采用 PoE IEEE 802.3af 标准, 最大12.95 W 或高功率 PoE 最大 25.5 W。

如何确定使用哪一种交换机?

PoE 交换机制造商通常会规定三个参数,在决定使用何种交换机时需要加以考虑。例如,这三个参数可能是:

  • 向用电设备输出的功率:最大 15.4 W
    这个值是指交换机每个端口能够输出的最大 PoE 功率,但这与总 PoE 预算无关。需要记住的是,这个值是指“最大”。
  • PoE 预算: 
    PoE 预算是指交换机能够向所有端口输出的总 PoE 功率。高功率 PoE 预算且端口较少意味着每个端口的功率值较高。低功率 PoE 预算且端口较多则意味着每个端口的功率值较低。 
  • 每个端口的平均 PoE 功率:13
    示例:50 W 为 PoE 预算,交换机有 4 个端口:52 W / 4 = 13 W
    该值是在向所有 PoE 端口供电时交换机每个端口的输出功率。为安全起见,此处应留有余量,这非常重要。

随着环境温度的变化,设备的 PoE 供电变得越来越重要。许多设备可基于可用功率量在不同的温度水平下工作。务必确认室外摄像机是否使用了正确的中跨。如以下的规格表所示,使用高功率 PoE 时,AXIS P1353-E 可在低至 -40°C 的环境下操作。 

图 3: AXIS P1353-E 规格表。

环境