2009年,我刊曾經(jīng)撰文探討過(guò)PoE(以太網(wǎng)供電)的發(fā)展趨勢(shì),彼時(shí),新的PoE標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3at尚待推出,盡管市場(chǎng)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的呼聲很高,但囿于當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)本身和IT化發(fā)展進(jìn)程的限制,PoE并沒(méi)有在AV行業(yè)大范圍推開(kāi),更多還是應(yīng)用于IP監(jiān)控?cái)z像機(jī)。幾年之后的今天,隨著AV/IT融合的進(jìn)一步深化,從音頻到視頻越來(lái)越多的內(nèi)容開(kāi)始經(jīng)由以太網(wǎng)傳送,同時(shí),最新的傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)如HDBaseT、DiiVA也已經(jīng)支持PoE,為PoE的普及打好了基礎(chǔ)。對(duì)于集成商和用戶(hù)來(lái)說(shuō),如果還沒(méi)有考慮用網(wǎng)線傳輸電力,那么就有可能會(huì)失去降低安裝成本和復(fù)雜性的機(jī)遇。
為什么要PoE
PoE通常被描述為在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸線纜上,與數(shù)據(jù)一起安全地傳輸電源的系統(tǒng),它不再需要單獨(dú)的電源線和數(shù)據(jù)線。此技術(shù)被應(yīng)用到相關(guān)系統(tǒng)以后,可直接通過(guò)以太網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電而不需要額外的電源供電。PoE不用更改以太網(wǎng)絡(luò)的纜線架構(gòu)即可運(yùn)作,所以采用PoE系統(tǒng)不但節(jié)省成本、易于布線安裝,還具備了遠(yuǎn)程通電、斷電的能力。
在實(shí)際應(yīng)用中使用PoE技術(shù),AV集成商就無(wú)需再為每個(gè)攝像機(jī)、觸摸面板或AV設(shè)備另準(zhǔn)備電線,并且在安裝團(tuán)隊(duì)中可以省去電工的配置。例如,PoE解決方案可以利用IP攝像機(jī)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)布線架構(gòu),不需要獨(dú)立電源、數(shù)據(jù)線架構(gòu)和攝像機(jī)旁昂貴的AV插座,它可以在線纜或插座任何一端供電,這意味著電源的位置可在線纜和插座被安裝后決定。由于IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)習(xí)慣上被安裝在開(kāi)敞的、高的地方,例如電梯天花板、機(jī)場(chǎng)設(shè)施和講演廳,增加電源架構(gòu)昂貴且耗時(shí)。通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)安裝在最有效的地方,而不是AC插座已經(jīng)安裝的地方,這樣會(huì)減少實(shí)際的攝像機(jī)數(shù)量,并進(jìn)一步降低監(jiān)控部署成本。
有些成本的節(jié)省是隱性的。例如,如果是在零售店或機(jī)場(chǎng)的安裝,客戶(hù)或許會(huì)要求下班后作業(yè)以避免打擾顧客,不用布獨(dú)立的電線可以減少支付早晚加班費(fèi)的成本。由于它是低壓,PoE還是可以同時(shí)滿(mǎn)足安全和低成本的方式,例如,在其線纜穿過(guò)潮濕區(qū)域或者其他常規(guī)電線需要額外導(dǎo)管的地方,PoE會(huì)更便宜一點(diǎn)。
使用PoE技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),已有越來(lái)越多的公司開(kāi)始支持PoE。Aurora技術(shù)工程師黃壽其指出了Aurora選擇PoE的理由:“首先,現(xiàn)如今很多產(chǎn)品適配器存在一些問(wèn)題,實(shí)際工程項(xiàng)目中并不是產(chǎn)品本身的問(wèn)題,而是電源適配器出了問(wèn)題,導(dǎo)致產(chǎn)品運(yùn)行不穩(wěn)定。而Aurora選擇PoE供電,就可以大大避免這方面的問(wèn)題,通過(guò)一根網(wǎng)線,降低了這種不穩(wěn)定性。其次,Aurora的PoE不僅可以供電,更大的功能是同時(shí)傳輸信號(hào),這樣就可以減少許多線材,而且可以做到布線更加簡(jiǎn)明,不會(huì)再像傳統(tǒng)中控需要很多布線。再次,PoE技術(shù)由于其易安裝、易管理、簡(jiǎn)便性、安全性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和利舊原則,在家庭應(yīng)用、無(wú)線建網(wǎng)、安全防護(hù)、建筑物管理、零售、娛樂(lè)等領(lǐng)域,都具有巨大的應(yīng)用前景,并推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。”
規(guī)格和兼容性問(wèn)題
2003年推出的IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)提供了一臺(tái)機(jī)器15.4W DC功率的保證(最小值可為44V DC與350mA),由于雙絞線中存在有電力損耗,其中穩(wěn)定功率只有12.95W。2009年經(jīng)過(guò)改良的IEEE 802.3at標(biāo)準(zhǔn),即PoE+,可以為設(shè)備提供高達(dá)25.5W的功率。
成功的PoE安裝始于選擇正確的設(shè)備。其中重點(diǎn)要考慮的是,設(shè)備是支持原始的PoE標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3af、更新的IEEE 802.3at,還是兩者都支持。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有不同的線纜要求:PoE工作于CAT-3或者更高標(biāo)準(zhǔn),而PoE+要求至少是CAT-5。
同時(shí),還要計(jì)算好具體的供電量。以一個(gè)16個(gè)端口的PoE切換器為例,預(yù)計(jì)總共可提供250W的電量。但有些時(shí)候,計(jì)算并不會(huì)如此精確。因此,深入了解產(chǎn)品規(guī)格,看看它是否有足夠的電源支持客戶(hù)系統(tǒng),顯得尤為重要。一些切換器可以同時(shí)支持PoE和PoE+,它們常有足夠的電源預(yù)算以覆蓋到所有端口的PoE。對(duì)于這類(lèi)切換器來(lái)說(shuō),計(jì)算會(huì)復(fù)雜一些。
更高端的切換器每個(gè)端口都可供電,而便宜的模塊只對(duì)其中的一些端口供電。如果客戶(hù)已經(jīng)有了PoE切換器,例如用于他們的VoIP電話(huà)系統(tǒng),那么再把AV設(shè)備插入當(dāng)中,就會(huì)有電源問(wèn)題發(fā)生。在這種情況下,就必須保證切換器可以為每個(gè)端口提供最大15.4W或25.5W的電量。
同時(shí),也要留意受電設(shè)備的規(guī)格,特別是諸如PTZ攝像機(jī)和大型觸摸顯示器等高耗電設(shè)備。有時(shí)候它們并未清晰指出是支持PoE還是PoE+。
另一個(gè)需要關(guān)注的規(guī)格是鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(Link Layer Discovery Protocol,LLDP),這將有助于對(duì)設(shè)備種類(lèi)和其他重要信息的準(zhǔn)確識(shí)別。使用LLDP,切換器可以確保它不會(huì)在沒(méi)有充足電源的情況下開(kāi)啟設(shè)備。
PoE+增加了可用電量,與之相對(duì)應(yīng)的還有設(shè)備方面用電需求的減少,這使得PoE成為可以用于廣泛產(chǎn)品的可行選項(xiàng)。當(dāng)設(shè)備的電源效率越來(lái)越高,也意味著越來(lái)越多的設(shè)備將可以由PoE驅(qū)動(dòng)。
即便當(dāng)AV廠商采用基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)的PoE,他們也會(huì)附加額外(非標(biāo)準(zhǔn))的功能于PoE標(biāo)準(zhǔn)頂層,為其產(chǎn)品帶來(lái)市場(chǎng)分化的功能。例如廠商稱(chēng)其產(chǎn)品使用了PoE,但提供比標(biāo)準(zhǔn)允許范圍更多的功率。這就有可能出現(xiàn)這樣的情況:一家廠商的PoE產(chǎn)品可以與其他廠商的設(shè)備協(xié)同工作,但是要獲得額外的功能或性能,所有設(shè)備必須來(lái)自同一家廠商。
更多的PoE產(chǎn)品
在今年的InfoComm China展會(huì)上,支持PoE的設(shè)備成為廠商展出的一個(gè)亮點(diǎn)。其中令人印象深刻的有Aurora公司的LXC-200,可在單個(gè)房間進(jìn)行擴(kuò)張控制,包括3路RS232、兩路IR、兩路繼電器和I/O端口,并且支持PoE供電,可讓房間內(nèi)部的分布式集成模塊通過(guò)PoE交換機(jī)進(jìn)行供電。其N(xiāo)XT-700則可以把帶有多個(gè)端口的控制系統(tǒng)處理器集成到一個(gè)基于Web的觸摸屏控制器中,把一個(gè)搭載32位900MIPS WACI引擎與13.3英寸寬屏觸摸顯示屏整合在一起并且是雙10/100 LAN(PoE在LAN 1)。黃壽其指出,Aurora設(shè)備利用PoE供電具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì):只需要一條網(wǎng)線支持,簡(jiǎn)單而且節(jié)省空間;節(jié)約成本,許多帶電設(shè)備,例如視頻監(jiān)視攝像機(jī)等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,Aurora設(shè)備的PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費(fèi)的時(shí)間,節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間;像數(shù)據(jù)傳輸一樣,可以通過(guò)使用簡(jiǎn)單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來(lái)監(jiān)督和控制該設(shè)備;PoE供電端設(shè)備只會(huì)為需要供電的設(shè)備供電,只有連接了需要供電的設(shè)備,以太網(wǎng)電纜才會(huì)有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn);用戶(hù)可以自動(dòng)、安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有Aurora設(shè)備,這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。Aurora分布式集成控制系統(tǒng),節(jié)能PoE供電模塊的分布式集成控制系統(tǒng)采用集中供電時(shí),因?yàn)槭茈娔K具有支持功率識(shí)別電路的功能,不會(huì)造成電能的浪費(fèi),有效節(jié)約了能源。防雷方面,PoE產(chǎn)品增加網(wǎng)絡(luò)防雷模塊就可以保證前端設(shè)備在雷雨天氣的安全,網(wǎng)絡(luò)線不超過(guò)100米,不容易形成感應(yīng)電勢(shì)擊壞模塊的電子元器件。
從音頻、視頻到控制,PoE產(chǎn)品也已經(jīng)呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)。快思聰CEN-SWPOE-5,是一個(gè)5端口的非管理千兆以太網(wǎng)切換器,可以滿(mǎn)足今日高清多媒體內(nèi)容對(duì)高速流量和帶寬需求。其四個(gè)端口支持以太網(wǎng)供電,為多種PoE驅(qū)動(dòng)的設(shè)備提供一個(gè)集中電源,以一個(gè)清爽的、一線解決方案連接快思聰觸摸屏、網(wǎng)關(guān)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
Extron的TLP 1000MV和TLP 1000TV 10高分辨率TouchLink觸摸面板,包含一個(gè)MTP雙絞線接收器。同時(shí)支持PoE,允許觸摸面板通過(guò)以太網(wǎng)連接器接受供電。
AMX推出的MXD-430是4.3英寸的觸摸屏單元,除了支持NFC功能,還支持PoE,一根線就可以滿(mǎn)足對(duì)電源和數(shù)據(jù)的要求。
SoundTube今年推出的IP可尋址揚(yáng)聲器系統(tǒng),為其揚(yáng)聲器提供專(zhuān)有的40W PoE輸入電源。該系統(tǒng)包括一個(gè)可機(jī)柜安裝的16端口切換器和電源,同時(shí)還有天花和墻面安裝的PoE揚(yáng)聲器。SoundTube使用CobraNet音頻標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驅(qū)動(dòng)、設(shè)置和均衡網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)揚(yáng)聲器。
格芬HDMI w/8 ELR的8×8矩陣,可實(shí)現(xiàn)8路高清信號(hào)源和8路HDTV顯示器之間的切換,并帶RJ-45信號(hào)延長(zhǎng)。所有輸出可以被延長(zhǎng)達(dá)100米,每個(gè)顯示器使用一條CAT-5線。8個(gè)發(fā)送單元被以同樣的矩陣架構(gòu)打包。帶多通道音頻和3DTV的1080p全高清信號(hào)使用格芬的ELR技術(shù)通過(guò)單根CAT-5實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng),該技術(shù)基于HDBaseT。雙向的IR可以在同樣的線纜上與PoE技術(shù)一起延長(zhǎng),通過(guò)每個(gè)接收器實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的信號(hào)源控制。