PoH以太网供电技术的发展历程和技术规范

摘要以太网是一种以10M每秒的速度（Mbps）传输数据的标准,是一种世界上应用最广泛、最为常见的网络技术。

在不涉及到网络的协议细节时，很多人愿意将802.3局域网简称为以太网。

如今以太网的速度已经提高了很高，已经发展成为高速以太网。

关键词：以太网；传输数据；局域网正文以太网指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。

以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。

以太网与IEEE802.3系列标准相类似。

它不是一种具体的网络，是一种技术规范。

以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。

该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。

以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。

直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。

一、以太网的工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。

以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。

以太网的工作过程如下：当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：1、帧听信道上收否有信号在传输。

如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听，直到信道空闲为止。

2、若没有帧听到任何信号，就传输数据3、传输的时候继续帧听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到帧听信道状态。

注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）4、若未发现冲突则发送成功，计算机所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。

PoE以太网供电技术详解技术背景随着物联网技术飞速发展，需要提供网络服务的终端越来越丰富，使用传统强电的方式为多种多样的智能终端供电变得越来越困难，以太网供电（Power over Ethernet，简称PoE）技术的普及，正逐一解决各类智能终端的供电问题。

目前PoE技术已经从传统的WLAN、网络监控、IP电话等应用场景延伸到新零售、IoT（Internet of Things，物联网）、智慧城市等多种场景被广泛应用，具有成本低、施工方便、供电稳定、运维效率高等特点，本文将结合PoE技术发展历程，讲述PoE技术实现原理。

PoE技术在现有的以太网布线结构不做任何改动的情况下，可以实现为基于IP的终端（如IP电话、无线AP、网络监控等）传输数据信号和提供直流供电，并保持了与现存以太网和用户的兼容性。

这样不必在施工环境增加开槽、铺管、穿线、调试、墙体和地面美化等工序，大幅缩短了施工周期，降低了成本。

PoE供电系统中的几个角色定义：供电设备（PSE）：Power Sourcing Equipment，给终端供电的设备；受电设备（PD）：Power Device，需要供电的终端。

图1：PSE与PD连接图PoE技术发展历程PoE技术出现较早，但早期的PoE技术无规范可循。

IEEE 802.3工作组在2003年将其标准化，后来逐渐发展到802.3af、802.3at再到最新的802.3bt，接下来，我们一起看看PoE技术的发展历程。

IEEE 802.3af（PoE）2003年发布的IEEE 802. 3af标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安防系统以及无线接入点等设备供电的方式进行了规定，为符合802. 3af标准的设备提供不超过15W的电功率。

IEEE 802.3at（PoE+）PoE最大功率难以满足更大功率无线接入点、视频电话、视频监控系统等设备的供电需求，在兼容IEEE 802. 3af的基础上，2009年IEEE 802.3at标准发布，通过CAT-5或更高级别线缆最大能提供30W的功率。

以太网的发展历程一、以太网标准的发展1982年12月IEEE802.3标准的出现，标志着以太网技术标准的起步，同时也标志着符合国际标准、具有高度互通性的以太网产品的面世。

IEEE802.3标准规定以太网是以10Mbps的速度运行，采用载波侦听多路访问/冲突检测(简称为CSMA/MD)介质存取控制(简称为MAC)协议在共享介质上传输数据的技术。

不久以太网产品在局域网中得到了广泛的应用。

1990年，为了提高网络带宽，一种能同时提供多条传输路径的以太网设备出现了，这就是以太网交换机，它标志着以太网从共享时代进入了交换时代。

以太网交换机是一个多端口网络设备，不仅将竞争信道的端口数减少到2个，还支持在几个端口同时传输数据，因此，它的出现，改变了共享式集线器多个端口共享10Mbps带宽的局面，显著地提高了网络的整体带宽。

1993年，全双工以太网的出现，又改变了以太网半双工的工作模式，不仅使以太网的传输速度又翻了一翻，彻底解决了多个端口的信道竞争。

1995年3月，IEEE802.3u规范的通过，标志着以100Mbps的速度运行的快速以太网时代的来临。

1998年6月，IEEE802.3z规范的通过，又使以太网进入到了高速网络的行列，运行速度达到了1000Mbps(即1Gbps)。

因此，我们已经可以听到高速以太网时代(或称为千兆位以太网时代)到来的脚步声，以快速以太网连接桌面，高速以太网连接核心的高速局域网的轮廓也已依稀可见了。

二、以太网速度的发展以太网从出现至今，仅仅经过不到20年的发展时间，其运行速度却提高了两个数量级，从10Mbps到100Mbps到了1000Mbps，乃至最近出现的10Gbps的以太网原型，这是一个非常令人心动的变革。

而以太网低廉的端口价格和优越的性能，使得以太网在不到20年的发展时间里，占据了整个局域网市场的85,左右，从而使得CSMA/MD协议在局域网协议中居于统治地位，成了局域网协议的事实标准，也使得以太网成了局域网的代名词。

以太网技术的前世今生从二十世纪八十年代开始以太网就成为最普遍采用的网络技术，它"统治"着世界各地的局域网和企业骨干网，并且正在向城域网发起攻击。

随着万兆以太网标准的推出，以太网为征服广域网、存储和宽带领域中的新领地做好了准备。

根据IDC的统计，以太网的端口数约为所有网络端口数的85%。

而且以太网的这种优势仍然有继续保持下去的势头。

从10M、100M、千兆到万兆以太网，以太网技术的发展，在速率呈数量级增长的同时，其应用领域也在不断拓宽。

而不同应用领域各自的应用需求，又促进了在这些领域内以太网技术的个性化发展。

一、以太网的发展历程1973年Metcalfe博士在施乐实验室发明了以太网，并开始进行以太网拓朴的研究工作。

1976年施乐公司构建基于以太网的局域网络，并连接了超过100台PC。

1980年DEC、Intel和施乐联手发布10Mbps以太网标准提议。

1983年IEEE 802.3工作组发布10BASE-5"粗缆"以太网标准，这是最早的以太网标准。

1986年IEEE 802.3工作组发布10BASE-2"细缆"以太网标准。

1991年加入了无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mbps，所以称为10BASE-T标准。

T 是双绞线的意思，它可运行在普通的电话双绞线上。

由于支持10BASE-T的集线器和交换机工作十分可靠，使得这种技术和10BASE-T标准得到了迅速推广。

这种标准支持在共享介质上的半双工传输。

并采用CSMA/CD协议来解决信息在共享介质上的冲突。

1995年，IEEE通过了802.3u标准，将以太网的带宽扩大为100Mbps。

对于无屏蔽双绞线的标准称为100BASE-T。

快速以太网（100Mbps以太网）除了继续支持在共享介质上的半双工通信外，还支持在两个通道上进行的双工通信。

双工通信进一步改善了以太网的传输性能。

另外，100Mbps以太网的网络设备的价格并不比10Mbps的设备贵多少。

史上最详细的PoE技术解读，带你全面了解PoE(PoweroverEthernet)是指通过网线传输电力的一种技术，借助现有以太网通过网线同时为IP终端设备(如：IP电话、AP、IP摄像头等)进行数据传输和供电。

PoE又被称为基于局域网的供电系统(PoweroverLAN,简称PoL)或有源以太网(ActiveEthernet),有时也被简称为以太网供电。

为了规范和促进PoE供电技术的发展，解决不同厂家供电和受电设备之间的适配性问题，正EE标准委员会先后发布了三个PoE标准：IEEE802.3af 标准、正EE802.3at标准、正EE802.3bt标准。

为什么需要PoE?随着网络中IP电话、网络视频监控以及无线以太网设备的日益广泛，通过以太网本身提供电力支持的要求也越来越迫切。

多数情况下，终端设备需要直流供电，而终端设备通常安装在距离地面比较高的天花板或室外，附近很难有合适的电源插座，即使有插座，终端设备需要的交直流转换器也难有位置安置。

另外，在很多大型的局域网应用中，管理员同时需要管理多个终端设备，这些设备需要统一的供电和统一的管理，由于供电位置的限制，给•标准：符合国际标准，使用全球统一的RJ45电源接口，可保证与不同厂商的设备对接。

PoE是如何工作的？如下图所示，PoE供电系统包括如下两个设备角色：•供电设备PSE（Power-sourcingEquipment）:通过以太网给受电设备供电的PoE设备，提供检测、分析、智能功率管理等功能，例如：PoE交换机。

•受电设备PD（PoweredDevice）:如无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头等受电方设备。

按照是否符合IEEE标准，PD分为标准PD和非标准PD。

PoE供电设备角色PoE供电模式按照IEEE标准的定义,PSE设备分为MidSpan（PoE功能模块在设备外）和Endpoint（PoE功能模块集成到设备内）两种类型。

华为CloudengineS系列PoE交换机的PoE功能模块全部集成在设备的内部,属于Endpoint的PSE设备。

简述（POE）以太网供电技术前言乙太网（Ethernet）是目前使用最广泛的网络标准之一，尤其随着互联网的高度普及，乙太网（Ethernet）已成为企业或个人选择网路架构技术的首选，而乙太网供电（Power over Ethernet）PoE技术的出现，可以让乙太网不再受到供电环境的限制，也不会因为局部电源中断而导致网络故障，它可以大幅提升系统架构的可靠性，其应用也越来越多元化。

PoE架构的理念与曾经固定电话系统十分类似。

例如，固定电话解决了当用户侧停电或供电困难场合的通信问题，采用了电话线给话机远程供电的方式，即电话线同时传输语音信号和话机终端所需的工作电源。

运用到乙太网架构中，即为PoE的概念模型。

PoE的技术是由IEEE 802.3af 小组，在2003年6月推出的乙太网技术，其目的是将数据与电源整合到1 路线路中进行传输。

在已有的网线上同时传输电源，可避免为网络上的一些中继或终端设备单独设置电源，如网络采用POE方式进行架设，网络上的交换机、无线路由器、IP摄像头等设备，就不需要单独设置电源，一定程度上简化了网络架构，节约了网络成本。

将PoE技术运用到安防、VoIP、IP摄像头等低耗电终端设备上时，可简化供电结构，布线时仅需通过一条五类线或六类线即可同时实现电源供应。

在新一代PoE+规范提出后，可通过PoE技术供应的电源功率得到大幅提升，更加提升了PoE技术的实用价值。

PoE技术与PLC对比PoE技术利用乙太网线路同时传输电力，而PLC（Power Line Communication：电力线通信）是另一种不同概念的网络架构，是将数据传输需求附加在现有的电力线上。

虽然PoE与PLC都简化了布线，PoE技术可以免布电力线，而PLC技术可免布设网路线，两种技术都在一定程度上节约了成本，但两种技术的发展却大不相同。

PoE技术是在IEEE规范下建立的统一标准，但PLC技术的发展却多由设备厂商各自推动，终端间标准不统一，因此产品的兼容性不高。

POE供电技术常用知识及未来发展趋势11.26前言：PoE技术是指在现有以太网布线基础架构不作任何变动的情况下，为IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等IP终端传输数据信号的同时还为此类设备提供直流供电的技术。

PoE技术的应用可确保在现有结构化布线安全及网络正常运作的前提下最大限度的降低成本，已广泛应于企业、工业、小区等领域中，其常见的设备有PoE交换机。

PoE技术发展史早期PoE供电技术无规范可循，直到IEEE 802.3af标准和IEEE 802.3at标准的出现，规范了PoE技术标准。

PoE技术的发展历程以下七个阶段：第一阶段：早期供电技术使用电源线和电源插座为无线接入点AP、网络监控摄像头等IP设备供电。

即便是PoE技术发展到今天，国内仍然还有很多项目采用这种落后的布线方法。

第二阶段：假PoE通过网线的4、5，7、8传输直流电5V或者12V给无线接入点AP、网络监控摄像头等IP设备供电，这种方式能有效节约成本，但只适用于短距离传输。

第三阶段：非标准PoE通过网线1、2，3、6或者4、5，7、8传输48V直流电，再通过变压器将48V转换成5V、12V给无线接入点AP、网络监控摄像头等IP设备供电。

此方式的传输距离相对于假PoE的传输距离较远。

第四阶段：IEEE802.3af标准IEEE802.3af标准是2003年6月由思科公司主导修订并由以太网供电委员会发布的《IEEE802.3af标准载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)介质访问控制协议和物理层规范》(修正版本《通过介质相关界面(MDI)供电给受电终端设备DTE》)。

通过网线1、2，3、6或者4、5，7、8传输48V给无线接入点AP、网络监控摄像头等则进行分级并为其供电。

802.3af标准规定PSE端输出15.4W，PD端可获得12.95W。

第五阶段：IEEE802.3at标准该标准发布于2009年10月，通过网线1、2，3、6或者4、5，7、8传输48V给无线接入点AP、网络监控摄像头等IP终端设备，判断802.3af或者802.3at标准，进行供电。

以太网从原始到现在的发展程度第一章世界以太网发展史以太网技术起源于一个实验网络，该实验网络的目的是把几台个人计算机以2.94Mb/s的速率连接起来。

由于该实验网络的成功建立和突出表现引起了DEC、Intel、Xerox公司的注意，这3家公司借助该实验网络的经验最终在1980年发布了第一个以太网协议标准建议书。

该建议书的核心思想是在一个10Mb/s的共享物理介质上把最多1024个计算机和其他数字设备进行连接，当然这些设备之间的距离不能太大（最大 2.5千米）。

之后以太网技术在1980年建议书的基础上逐渐成熟和完善，并逐渐占据了局域网的主导地位。

其发展过程大致经过以下阶段。

1．第一阶段（1973—1982）：以太网的产生与DIX联盟1973年，位于加利福尼亚Palo Alto的Xerox公司提出并实现了最初的以太网。

Robert Metcalfe博士被公认为以太网之父，他研制的实验室原型系统运行速度是2.94Mb/s。

这个实验性以太网（在Xerox公司中被称为“X-Wire”）用在了Xerox公司早期的一些产品中，包括世界上第一台配备网络功能、带有图形用户接口的个人工作站——Xerox Alto。

Xerox没能成功地将Alto或3Mb/s以太网商品化。

这两项实验性技术几乎完全保留在Xerox公司内部，没有向外部传播。

1979年，Xerox与DEC公司联合起来，致力于以太网技术的标准化和商品化，并促进该项技术在网络产品中的应用。

这是一个很理想的组合：Xerox拥有专利和技术，而DEC是当时最大的网络计算机供应商。

为了能确保容易地将商品化以太网集成到廉价芯片中，在Xero 的要求下，Intel公司也加入了这个联盟，负责提供这方面的指导。

由它们组成的DEC-Intel-Xerox（DIX）在1980年9月开发并发布了10Mb/s版的以太网标准[DIX80]。

这个标准所支持的唯一一种物理介质是粗同轴电缆。

1982年，发布了该标准的第2版。