在数字化浪潮的推动下，PoE（Power over Ethernet）——以太网供电技术，正以其独特的魅力重塑着网络基础设施的面貌。这项技术不仅简化了布线复杂度，更实现了通过单一网线同时为多种智能设备供电与数据传输的双重功能，开启了网络供电与通信的新纪元。
这篇文章为你全面解读 PoE ——
PoE 是什么？
PoE（Power over Ethernet），被称为以太网供电。简单来说它可以通过一根网线为支持PoE 的受电设备 (Powered Device，缩略为 PD) 同时提供电量和数据传输。
这里提到的受电设备包括无线访问接入点（AP）、IP 摄像头、其它受电交换机等等。这些设备与 PoE 交换机进行互联，获取电力并进行数据传输。
使用 PoE 有什么优势？
PoE技术的精髓在于其“一线两用”的能力，即一根普通的以太网电缆，在承担数据传输任务的同时，还能作为电源线，为连接其上的受电设备（Powered Device，简称PD）提供稳定可靠的电力支持。这一创新设计极大地简化了网络部署的复杂度，降低了安装成本，同时也提高了网络的灵活性和可扩展性。
同时还可以作为网络连接之间的枢纽，PoE交换机作为整个PoE网络的核心设备，扮演着至关重要的角色。它不仅能够识别并管理连接其上的受电设备，还能根据设备的实际需求智能地分配电力资源，确保每个设备都能获得稳定、充足的电力供应。同时，PoE交换机还具备强大的数据传输能力，能够确保网络中的数据流通畅无阻，满足各种复杂应用场景的需求。
PoE 的标准有哪些？
PoE 存在着许多标准和协议，有些为厂商的私有标准，有些是IEEE 获批的业界通行标准，有些甚至仅仅使用了网线作为介质传输电力和模拟信号。
通用 PoE 标准一般有如下三种——
- PoE 标准
协议号为 IEEE 802.3af，这是原始 PoE 标准。从以太网端口输出 15.4W 的电力，距离交换机 100 米的输出功率为 12.95W。
- PoE+ 标准
协议号为 IEEE 802.3at，PoE+ 将以太网端口输出功率翻倍。可提供 30W 电力输出，距离交换机 100 米的输出功率为 25.5W。
- PoE++ 标准
也有人称之为Ultra PoE、UPoE（Ultra PoE 之缩写，区别于Universal PoE 的 UPoE，后者是一个私有协议）或者 4PPoE 。
虽然名字有所不同，但其指代的都是新近获批的一项 PoE 协议 IEEE 802.3bt。此标准提供每端口 60W 至 90W 电力输出。在 60W 标准下，距离交换机 100M 的输出功率为 51W。
PoE 电力传输模式
PoE 通常使用三种模式通过以太网线传送直流电力，分别是——
模式 B 即Alternative B，缩写成 Alt B，有时也被称为 mode B；
模式A 即Alternative A，缩写成 Alt A，有时也被称为 mode A；
以及在 802.3bt 协议中被使用的一个模式 4PPoE，这也是为什么有人会用关键词 4PPoE 指代 PoE++ 协议的原因。
- 模式 B
对于 100 BASE-T 快速以太网而言，数据传输使用双绞线 4 对线芯中的 2 对，分别是引脚 1、2、3、6。
而 PoE 的模式 B 恰好使用空闲的 2 对即4条线芯进行电力传输，分别是引脚 4、5、7、8。这容易理解，但并不意味着在 100 BASE-T 快速以太网上进行电力输送就一定使用模式 B。
- 模式 A
模式 A 使用引脚 1,2,3,6 进行电力传输，这意味这无论是对于快速以太网而言还是对于速率更高的1G/2.5G/5G/10Gbps 网络而言，电力和数据都是在相同线芯中进行传输的。
- 4PPoE
4PPoE 是”4 线对传输 PoE (4 Pair transmission PoE)”的缩写，这一模式被 802.3bt 协议所采纳，将使用双绞线的全部 4 对即 8 条线芯进行电力输送。
为什么 PoE 能做到电力和数据相同线芯中传输？
在构建以太网网络时，双绞线这一经典媒介发挥了至关重要的作用，它利用内部精细绞合的八条铜质线芯，作为数据传输的高速公路，以电信号的形式穿梭着数字信息的洪流。而以太网供电（PoE）技术的精妙之处，在于它能够巧妙地利用这些与数据传输共享的线芯，额外为连接的设备提供直流电力，且这一过程几乎不对原有的数据传输性能造成任何负面影响。
这一技术奇迹的实现，得益于PoE对共模电压的巧妙运用，以及以太网双绞线所采用的差分信令技术的双重保障。差分信令，原本设计用于抵御环境中无处不在的电磁干扰，通过在一对绞合线中发送振幅相等但相位相反的信号，并在接收端通过比较这两信号的电压差来还原原始数据。这种设计，恰似为数据信号披上了一层防护罩，使得当外部电磁噪声试图侵扰时，由于同时且同等地作用于这对绞合线，其影响在差分运算中相互抵消，从而保障了数据传输的纯净与稳定。
正是差分信令这一内在优势，为PoE技术提供了与数据传输和谐共存的可能。PoE能够沿着同一根双绞线，在不影响差分信号传输质量的前提下，叠加直流电压，为诸如无线接入点、IP摄像头等受电设备提供稳定电力。这一过程不仅简化了网络布线，降低了成本，还提升了网络的灵活性和可扩展性，成为了现代网络架构中不可或缺的一部分。
看到这里，相信大家对于 PoE 已经有一个较为详细的了解。最后，对于前文提及的「安全可靠」部分作出解释。
PoE 中还分为主动 PoE 与被动 PoE——
- 主动 PoE （Avtive PoE） ：针对安全性进行了优化。除了使用安全电压外，设备还需在供电前执行一次“握手”测试，就是检测发送端和接收端的兼容性。如果接收端没有响应，那么就不会进行供电。
- 被动 PoE （Passive PoE）：通常指那些不使用 IEEE 802.3af、802.3at 或 802.3bt 协议的 PoE 设备。被动 PoE 不会进行“握手”协商，所以在插入以太网线缆为之供电前，了解你的设备需要何种 PoE 电压至关重要。如果接入电压有误，设备很可能遭受永久性电器损坏，就好比将一个 110V 电动剃须刀插入 220V 的插座。而 PoE 受电的基础网络设备往往要比一个电动剃须刀贵得多。
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