关于PoE的11个误解（1）

来源：罗姆半导体社区

以太网供电（PoE）目前主要应用在路由器和监控中经常被误解，因为它允许无需单独的电源就可以部署设备。

现如今在无线技术主要是WiFI、IoT、BlueTooth占主导地位的时候，有线以太网看起来像是已经过时的技术，但是在我们生活中随处可见，这在5G服务的运行交付中至关极其重要，究其原因这在一定程度上要归功于以太网供电和该规范的最新版本，此版本理新了一个内容就是将单个连接上的可用总功率提高到90W。

与以前版本的PoE相比，这是一个明显的增加变化，可以使更复杂的连接设备运行而无需再接上新的电源。尽管有明显的好处，但许多工程师可能仍对在未来的器件设计中采用该技术抱有疑虑，因此让我们看一下围绕PoE的一些变化知识，并以合的方式对它们进行解释。

1. PoE并不省钱

这可能是最容易揭穿的误解，因为PoE将两项基本服务组合到一条电缆中。以太网供电的确切含义是：电源和通信使用相同的导体，这意味着您实际上只需要一根电缆，而不是两根。另外，如果所有设备都由路由器或电源设备（PSE）提供电源，则由于设备或受电设备（PD）的电源不存在，因此无需在设备或受电设备（PD）旁边安装电源插座，只是通过以太网电缆就行。

这意味着不仅可以节省电缆和电缆布线的成本，而且还可以节省安装电源插座的成本。将PD添加到您的基础架构中也更加简单快捷。使用PoE可以将放置设备的电源（无需双关语）交给网络管理员，而不是电工或建筑物维护团队。

低压转换和分配的效率，加上按设备管理电源的能力，意味着总的操作成本也将更易于控制，最终将减少所使用的功率。

2. 很难设计

与任何标准驱动技术一样，安森美半导体等提供商必须提供满足独立机构设定要求的解决方案。在这种情况下，这包括参考设计以及符合以太网联盟PoE认证计划的文档。也可以使用许多第三方测试实验室来确认符合性。

这些参考设计为启动设计提供了理想的平台，但仍为制造商提供了足够的自由度，可以在应用层增加自己的增值。使用参考设计作为PoE PD的基础，不仅可以为设计团队提供可靠的起点，而且还可以帮助确保其PD与市场上的任何PSE互操作。

3，应用范围有限

较早版本的技术可能确实如此，但是最新的规范（IEEE 802.3bt）将PD的可用功率提高到90W。各个晶体管的消耗。这使集成设备制造商（IDM）可以用更少的功率做更多的事情，因此我们可以看到两个因素在起作用：PD可用的电量增加，而需要较少功率的PD可以做更多的事情。

对于大多数开发工程师来说，这意味着他们现在需要考虑相对较大的功耗预算，然后才需要考虑使用离线电源，这与相关的设计成本，物料清单（BOM）和认证相关。考虑到这些因素之后，可以公平地说，PoE现在可以满足比以前更多的应用程序需求。

4.您不能将千兆以太网速度与功率混为一谈

这可能是一个常见的误解，因为将通信协议放在电源导体上的想法已经存在了一段时间，并且在过去，它已经在双方之间引入了折衷方案。 PoE确实不是这种情况，这要归功于该技术的构思和开发方式。

在这种情况下，通过对每对导体使用共模电压为通信导体供电，而双绞线以太网则使用差分信令。 PD通过使用标准以太网脉冲变压器上的中心抽头来使用电源。

对于10 Mb / s或100 Mb / s的数据速率，PoE提供了两种结合功率和通信的方法。第一种选择将电源和数据都放在同一根导线上，第二种选择将它们放在单独的双绞线上。为了达到1 Gb / s，数据需要所有导体，因此第一个是唯一的实际选择。为了达到90 W，IEEE 802.3bt要求向以太网电缆中的所有双绞线添加电源，而千兆位以太网还使用所有四根双绞线进行数据传输。因此，使用兼容IEEE 802.3bt的以太网电缆完全可以提供90 W的功率和千兆以太网速度。

5. PoE不适合物联网

的确，PoE与物联网几乎同时出现。但是，在早期，他们可能没有混在一起。不过，现在有几个重要的趋势正在发挥作用，这些趋势表明这两种技术是完美匹配的。

首先，至少在接下来的五年中，物联网终端的数量预计将同比增长。这些端点中的许多端点将是智能传感器或智能执行器-相对较小的设备，它们需要适度的功率，但必须绝对连接到Internet。当今流行的许多无线协议仍在为提供直接IP寻址能力而斗争，这意味着它们必须使用本地网关连接，而本地网关又可能使用有线以太网连接连接到Internet。

将PoE添加到网关可以是零开销的选择。无线连接的端点仍然需要电源，这可以通过使用原电池（因此需要更换）或通过离线电源（因此需要一个AC-DC转换器）来施加。使用PoE将消除对主电池和离线电源以及无线连接的需求。

物联网中的安全性日益受到关注，并且与无线连接紧密相关，因为连接到不安全的端点的唯一障碍是邻近性。对于有线以太网连接，安全性是隐式的，因为它需要对端点的物理访问。

此外，出于显而易见的原因，物联网中使用的最流行的无线协议在频谱的免许可证部分中运行。这导致了高水平的RF拥塞，尽管所使用的协议非常擅长处理此问题，但确实引入了可靠性和稳定性问题。由于丢弃的数据包数量可能需要重新发送，因此它还可能增加操作功率。 PoE不会遇到同样的问题，并提供了更加可靠和稳定的通信通道。

在电源问题上，PoE具有一些模式，这些模式允许PD假定被移除之前将其汲取的功率降低到极低的水平，这意味着端点可以采用超低功耗模式以节省系统能量。无线端点无法轻松做到的方式。

审核编辑黄宇