POE在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用正在不斷的增加和完善，對(duì)基礎(chǔ)電源的需求更加迫切。本文主要探討POE技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場(chǎng)景及其發(fā)展趨勢(shì)。

　　一、概述

　　物聯(lián)網(wǎng)把傳感器裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道以及家用電器等各種真實(shí)物體上，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)，進(jìn)而運(yùn)行特定的程序，達(dá)到遠(yuǎn)程控制或者實(shí)現(xiàn)物與物的直接通信。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)可以用中心計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)器、設(shè)備、人員進(jìn)行集中管理、控制，也可以對(duì)家庭設(shè)備、汽車進(jìn)行遙控，以及查找位置、防止物品被盜等各種應(yīng)用。在以上諸多應(yīng)用中都缺少不了一種電源供電技術(shù)，而POE（POwerOverEthernet）這種技術(shù)是可以在以太網(wǎng)中透過(guò)雙絞線來(lái)傳輸電力與資料到裝置上的技術(shù)。透過(guò)這項(xiàng)技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)電話、無(wú)線基地臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)、集線器、智能終端、現(xiàn)代智能辦公設(shè)備、電腦……等裝置都能采用POE技術(shù)供電來(lái)完成各種設(shè)備的運(yùn)行，由于能借由以太網(wǎng)獲得供電的電子設(shè)備無(wú)需額外的電源插座就可使用，所以同時(shí)能省去配置電源線的時(shí)間與金錢，使整個(gè)裝置系統(tǒng)的成本相對(duì)降低。

　　隨著以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，目前全球均普遍采用RJ-45網(wǎng)絡(luò)插座，因此各種POE設(shè)備都具備相容性。POE不需要更改以太網(wǎng)路的纜線架構(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，“優(yōu)力普”智能供電從而很好的解決了物聯(lián)網(wǎng)終端所需的電源難題，將在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中起到非常重要的作用。

　　二、POE在物聯(lián)網(wǎng)中的主要應(yīng)用

　　隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵不斷擴(kuò)展，產(chǎn)生了新的認(rèn)識(shí)——物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用感知技術(shù)與智能裝置對(duì)物理世界進(jìn)行感知識(shí)別，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進(jìn)行計(jì)算、處理和知識(shí)挖掘，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無(wú)縫連接，達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策的目的。因此網(wǎng)絡(luò)將不再是被動(dòng)地滿足用戶的需求，而是要主動(dòng)感知用戶場(chǎng)景的變化，并進(jìn)行信息交互，為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。下面分別介紹目前“優(yōu)力普”，POE技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的主要應(yīng)用場(chǎng)景：

　　1、POE無(wú)線AP在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給人們帶來(lái)的影響已是無(wú)可爭(zhēng)議，無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣范，在大型辦公室、智能倉(cāng)庫(kù)、大學(xué)校園、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、酒店、飛機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、酒吧、咖啡屋等實(shí)現(xiàn)人們隨時(shí)隨地上網(wǎng)的需要。部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，最重要的工作是無(wú)線AP（AccessPOint）的合理有效的安裝。TG云平臺(tái)可以集中合理有效的給出整套的管理，在較大型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的項(xiàng)目中，無(wú)線AP的數(shù)量多且分布在建筑屋的各個(gè)部位，AP一般都需要網(wǎng)線連接交換機(jī)，并要外接DC電源。就地解決電源和管理都會(huì)很大的增加施工和維護(hù)的成本?！皟?yōu)力普”供電交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線供電（POE）來(lái)解決無(wú)線AP的集中供電問(wèn)題，可以極大的解決項(xiàng)目施工中遇到的就地取電和以后AP的管理問(wèn)題。避免了局部停電的時(shí)候，個(gè)別AP無(wú)法正常。在此解決方案中，需要采用AP設(shè)備具有支持802.3af/802.3af協(xié)議功能的設(shè)備才可達(dá)到網(wǎng)線供電的功能。如果AP不支持802.3af/802.3af協(xié)議功能可以采取直接加裝數(shù)據(jù)與POE合成器來(lái)完成此供電功能。如圖1所示：

　　2、POE遠(yuǎn)程監(jiān)控在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

　　近年來(lái)，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)家各行業(yè)對(duì)視頻監(jiān)控產(chǎn)生了前所未有的需求。應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，除了金融、政府、交通等特殊行業(yè)外，社區(qū)、酒店公共場(chǎng)所、工廠和商場(chǎng)都已應(yīng)用或正在實(shí)施數(shù)字監(jiān)控。規(guī)模和輻射區(qū)域越來(lái)越大。典型的例子是“平安中國(guó)”項(xiàng)目，其項(xiàng)目范圍涉及到了整個(gè)城市，攝像頭達(dá)到上萬(wàn)個(gè)。而視頻監(jiān)控產(chǎn)品也從本地的DVR方式向IPCamera網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

　　但是，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備的安裝卻受到環(huán)境的制約，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控所用網(wǎng)絡(luò)攝像頭除了需要通過(guò)網(wǎng)線來(lái)傳輸視頻信號(hào)外，還必須全天候?yàn)槠涮峁┳銐虻碾娏?。在?shí)施過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)闊o(wú)法提供穩(wěn)定的電源，而不得不重新設(shè)計(jì)攝像頭的安裝地點(diǎn)的情況，而重新設(shè)計(jì)安裝地點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)監(jiān)控死角，使安防監(jiān)控失去意義。

　　通常情況下，正常工作的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需要外接兩根線，一根網(wǎng)線，一根電線。而以下情況會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控鏡頭無(wú)法安裝：

　　1、攝像頭安裝位置無(wú)電源。

　　2、攝像頭安裝的位置有電源，但卻是照明電源，無(wú)法提供全天候供電。

　　以上導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)無(wú)法安裝的情況，均發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的供電問(wèn)題上。要想使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在預(yù)計(jì)地點(diǎn)正確安裝，就必須解決網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的供電問(wèn)題。既然不能正常提供電力，就應(yīng)該考慮使用網(wǎng)線來(lái)給攝像機(jī)供電，畢竟部署一條網(wǎng)線比部署一條強(qiáng)電線要容易的多，而且如果使用網(wǎng)線供電，只要數(shù)據(jù)交換機(jī)端的電力不中斷，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就可以正常工作。使用網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)供電，可以歸納為以下兩種情況：

　　1、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持802.3af/802.3af協(xié)議，可以直接使用POE供電設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線給網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)供電。

　　2、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不支持802.3af/802.3af協(xié)議，不能直接使用POE設(shè)備供電。這時(shí)需要用到另外一種配套設(shè)備——分離器。分離器的作用可以將集成有電力的網(wǎng)線分離成純數(shù)據(jù)網(wǎng)線和電源線。這樣就可完成數(shù)據(jù)與電源分離，達(dá)到一根網(wǎng)線即傳輸了數(shù)據(jù)又提供電源。

　　如圖2所示：

　　3、POE智能終端在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

　　家中打電話時(shí)，如果突然斷電的話，通話不會(huì)中斷，這是由于電話終端的電源供應(yīng)是電話公司（局端）交換機(jī)通過(guò)電話線直接供給的。設(shè)想一下，如果物聯(lián)網(wǎng)中的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器、控制器還有智能終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)代辦公設(shè)備也能由以太網(wǎng)直接供電的話，那么整個(gè)布線、電源、人工等成本有可能會(huì)下降很多，并可以將監(jiān)控?cái)U(kuò)展到許多遠(yuǎn)程應(yīng)用，這就是POE技術(shù)給物聯(lián)網(wǎng)工控界所描繪的一幅遠(yuǎn)景。

　　2003年和2009年，IEEE分別批準(zhǔn)了802.3af和802.3at標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無(wú)線LAN接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。IEEE802.3af和IEEE802.3at的發(fā)布，極大推進(jìn)了POE技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。目前“優(yōu)力普”已推出基于POE技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品，為物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)控制中的各種網(wǎng)絡(luò)終端提供可靠穩(wěn)定的電力供應(yīng)，如溫度檢測(cè)終端，濕度檢測(cè)終端，信號(hào)控制終端等。

　　如圖3所示：