POE协议原理

1、POE概述：

1.PoE 全称为 Power Over Ethernet，PoE 又被称为基于局域网的供电系统(PoL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准，规范了以太网传输电缆在传送数据的同时，又满足供电的功率应用要求，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性

2.通过 10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T 以太网网络供电，其可靠供电的距离最长为100 米，10BASE-T1 已能达到 1000 米。通过这种方式，可以为 IP 电话、IP 摄像头、无线 AP、数据采集终端等设备进行远程集中供电，而不再需要考虑其电源系统布线的问题。在通用性方面，目前的 PoE 供电系统只要遵循 IEEE 802.3 标准，可解决不同厂家供电和受电设备之间的适配性问题。

2、POE标准

1.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、安全系统以及无线 LAN 接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af 的发展包含了许多公司专家的努力，这也使得该标准可以在各方面得到检验。为了遵循 IEEE 802.3af 规范，受电设备(PD)上的 PoE 功耗被限制为 12.95W，这对于传统的 IP 电话以及网络摄像头而言足以满足需求，但随着设备高功率应用的出现，12.95W的供电功率显然不能满足需求，这就限制了以太网电缆供电的应用范围。

2.为了克服 PoE 对功率预算的限制，并将其推向新的应用，IEEE 802.3 工作组于 2004 年11 月创立了 PoE Plus 的研究小组。之后又于 2005 年 7 月批准了建立 IEEE 802.3at 调查委员会的计划。新标准 IEEE 802.3at 在 2009 年初如期发布。标准 IEEE 802.3at 与 802.3af相比，就标准而言，两者在功率、分级上有不同的定义，并且IEEE 802.3at 规定受电设备PD 可以最大到 25W，PSE 将为其提供 30W 以上的直流电源。

3.IEEE 802.3bt 71W PoE 标准正在制定与校验当中，全球 PoE 厂家在更大功率 PoE 标准推出之前，PoE 芯片厂商与专业制造商分别推出了企业私有性质的各类更大功率 PoE 产品和相关规范，目前以 Hi-PoE 和 UPoE 两类大功率 PoE 为主流规范。

3、POE供电方式

序号 颜色 信号 功能描述 1 白/橙 TxData+ 发送数据 2 橙 TxData- 发送数据 3 白/绿 RxData+ 接收数据 4 蓝 48V GND 程供电电源正极 5 白/蓝 48V GND 程供电电源正极 6 绿 RxData- 接收数据 7 白/棕 -48v 远程供电电源负极 8 棕 -48v 远程供电电源负极

4、POE供电过程：

物理协商： 一个完整的 PoE 系统包括供电端设备和受电端设备两部分。物理协商是指供电设备通过检测受电设备的功率等级，来确定供电功率的过程。当受电设备从网络上断开时，供电设备则停止供电，并重复检测过程，以检测线缆的终端是否连接受电设备 软件协商： 一个完整的 PoE 系统包括供电端设备和受电端设备两部分。物理协商是指供电设备通过检测受电设备的功率等级，来确定供电功率的过程。当受电设备从网络上断开时，供电设备则停止供电，并重复检测过程，以检测线缆的终端是否连接受电设备 五个过程：信号检测->分级->供电->监测->断电

1、信号检测：PSE 通过检测电源输出线对之间的阻容值来判断 PD 是否存在。Detection 阶段输出电压为 2.8V～10V。只有检测到 PD，PSE 才会进行下一步的操。PD 存在的特征直流阻抗在 19K～26.5KΩ之间； 容值不超过 150nF。 分级：PSE通过检测电源输出电流来确定PD功率等级。分级阶段端口输出电压为15.5V～20.5V，PD 从线上吸收一个恒定电流（分级特征信号），向 PSE 表明自己所需的最大功率。PSE 测量这个电流，以确定 PD 属于哪个功率级别。分级期间使用的 PSE 电流必须限制到 100mA，以避免损坏 PD，而且它的连接时间不能超过 75ms，以对 PD 功耗加以控制 供电：PSE 给 PD 供电。当检测到端口下挂设备属于合法的 PD 设备时，并且 PSE 完成对此 PD的分类，PSE 开始对该设备进行供电，输出 48V 的电压。 监测：实时监控，电源管理。供电期间，PSE 还要对每个端口的供电情况进行监视，提供欠压和过流保护 断电：PSE 检测 PD 是否断开，PSE 会通过特定的检测方法来判断 PD 是否已经断开。PD 断开，PSE 将关闭端口输出电压，端口状态返回到 Detection。

5、POE组网：

6、POE问题排查：

检测 12 36 45 78 线对上是否有电压 检测软件协商 PD 端请求功率 检测实际负载电压 Ping 设备所需通信服务器地址，重复 3 次 标识供电线对的空载电压和负载电压 标识物理协商的等级 记录实际以太网连接速率 记录 Ping 服务器的 3 次测试结果，记录响应时间 接收到的功率等级应该等于请求的功率等级 空载电压和实际负载电压应该在标准范围之内 设备应当正确获取以太网连接速率 设备应当正常 Ping 通服务器地址， 没有丢包