POE在物联网中的应用与发展趋势_技术

　　随着物联网时代的来临，物联网的各种应用正在不断的增加和完善，对基础电源的需求更加迫切。本文主要探讨POE技术在物联网中的应用场景及其发展趋势。

　　一、概述

　　物联网把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上，通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到远程控制或者实现物与物的直接通信。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及查找位置、防止物品被盗等各种应用。在以上诸多应用中都缺少不了一种电源供电技术，而POE（POwerOverEthernet）这种技术是可以在以太网中透过双绞线来传输电力与资料到装置上的技术。透过这项技术包括网络电话、无线基地台、网络摄影机、集线器、智能终端、现代智能办公设备、电脑……等装置都能采用POE技术供电来完成各种设备的运行，由于能借由以太网获得供电的电子设备无需额外的电源插座就可使用，所以同时能省去配置电源线的时间与金钱，使整个装置系统的成本相对降低。

　　随着以太网的广泛应用，目前全球均普遍采用RJ-45网络插座，因此各种POE设备都具备相容性。POE不需要更改以太网路的缆线架构即可运作，所以采用POE系统不但节省成本易于布线安装还具备了远程通电、断电的能力，“优力普”智能供电从而很好的解决了物联网终端所需的电源难题，将在未来物联网的发展中起到非常重要的作用。

　　二、POE在物联网中的主要应用

　　随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展，产生了新的认识——物联网是通信网和互联网的拓展应用与网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。因此网络将不再是被动地满足用户的需求，而是要主动感知用户场景的变化，并进行信息交互，为用户提供个性化的服务。下面分别介绍目前“优力普”，POE技术在物联网中的主要应用场景：

　　1、POE无线AP在物联网中的应用

　　无线网络技术给人们带来的影响已是无可争议，无线局域网的应用范围越来越广范，在大型办公室、智能仓库、大学校园、商场、机场、会展中心、酒店、飞机场、医院、酒吧、咖啡屋等实现人们随时随地上网的需要。部署无线网络的过程中，最重要的工作是无线AP（AccessPOint）的合理有效的安装。TG云平台可以集中合理有效的给出整套的管理，在较大型的无线网络覆盖的项目中，无线AP的数量多且分布在建筑屋的各个部位，AP一般都需要网线连接交换机，并要外接DC电源。就地解决电源和管理都会很大的增加施工和维护的成本。“优力普”供电交换机通过网线供电（POE）来解决无线AP的集中供电问题，可以极大的解决项目施工中遇到的就地取电和以后AP的管理问题。避免了局部停电的时候，个别AP无法正常。在此解决方案中，需要采用AP设备具有支持802.3af/802.3af协议功能的设备才可达到网线供电的功能。如果AP不支持802.3af/802.3af协议功能可以采取直接加装数据与POE合成器来完成此供电功能。如图1所示：

　　2、POE远程监控在物联网中的应用

　　近年来，由于社会经济和信息化技术的飞速发展，国家各行业对视频监控产生了前所未有的需求。应用领域越来越广，除了金融、政府、交通等特殊行业外，社区、酒店公共场所、工厂和商场都已应用或正在实施数字监控。规模和辐射区域越来越大。典型的例子是“平安中国”项目，其项目范围涉及到了整个城市，摄像头达到上万个。而视频监控产品也从本地的DVR方式向IPCamera网络发展。

　　但是，网络视频监控设备的安装却受到环境的制约，严重影响了网络视频监控的发展。网络视频监控所用网络摄像头除了需要通过网线来传输视频信号外，还必须全天候为其提供足够的电力。在实施过程中，经常会出现因为无法提供稳定的电源，而不得不重新设计摄像头的安装地点的情况，而重新设计安装地点可能会导致出现监控死角，使安防监控失去意义。

　　通常情况下，正常工作的网络摄像机需要外接两根线，一根网线，一根电线。而以下情况会导致网络监控镜头无法安装：

　　1、摄像头安装位置无电源。

　　2、摄像头安装的位置有电源，但却是照明电源，无法提供全天候供电。

　　以上导致网络摄像机无法安装的情况，均发生在网络摄像机的供电问题上。要想使网络摄像机在预计地点正确安装，就必须解决网络摄像机的供电问题。既然不能正常提供电力，就应该考虑使用网线来给摄像机供电，毕竟部署一条网线比部署一条强电线要容易的多，而且如果使用网线供电，只要数据交换机端的电力不中断，网络摄像机就可以正常工作。使用网线给网络摄像机供电，可以归纳为以下两种情况：

　　1、网络摄像机支持802.3af/802.3af协议，可以直接使用POE供电设备通过网线给网络摄像机供电。

　　2、网络摄像机不支持802.3af/802.3af协议，不能直接使用POE设备供电。这时需要用到另外一种配套设备——分离器。分离器的作用可以将集成有电力的网线分离成纯数据网线和电源线。这样就可完成数据与电源分离，达到一根网线即传输了数据又提供电源。

　　如图2所示：

　　3、POE智能终端在物联网中的应用

　　家中打电话时，如果突然断电的话，通话不会中断，这是由于电话终端的电源供应是电话公司（局端）交换机通过电话线直接供给的。设想一下，如果物联网中的工业现场的传感器、控制器还有智能终端执行机构现代办公设备也能由以太网直接供电的话，那么整个布线、电源、人工等成本有可能会下降很多，并可以将监控扩展到许多远程应用，这就是POE技术给物联网工控界所描绘的一幅远景。

　　2003年和2009年，IEEE分别批准了802.3af和802.3at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、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE802.3af和IEEE802.3at的发布，极大推进了POE技术的发展与应用。目前“优力普”已推出基于POE技术的工业以太网产品，为物联网工业控制中的各种网络终端提供可靠稳定的电力供应，如温度检测终端，湿度检测终端，信号控制终端等。

　　如图3所示：