POE(Power Over Ethernet)技術(shù)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)雙絞線布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡攝像機等）傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術(shù)。
POE標準為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設備定義了兩種方法：一種稱作“中間跨接法”( Mid -Span ),使用以太網(wǎng)電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電,相應的Endpoint PSE支持POE功能的
以太網(wǎng)交換機、
無線路由器、集線器或其他網(wǎng)絡交換設備。另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號不同的頻率。Mid-span PSE是一個專門的電源管理設備,通常和
交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機,另一個連接遠端設備。可以預見,End-Span會迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對,因而省去了需要設置獨立輸電的專用線,這對于僅有8芯的電纜和相配套的標準RJ-45插座意義特別重大。
一、POE供電的工作過程
當在一個網(wǎng)絡中布置 PSE供電端設備時,POE以太網(wǎng)供電工作過程如下所示：
檢測：一開始,PSE設備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE 802.3af標準的受電端設備。
PD端設備分類：當檢測到受電端設備PD之后,PSE設備可能會為PD設備進行分類,并且評估此PD設備所需的功率損耗。
開始供電：在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內(nèi),PSE設備開始從低電壓向PD設備供電,直至提供48V的直流電源。
供電：為PD設備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過 15.4W的功率消耗。
斷電：若PD設備從網(wǎng)絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設備供電,并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。
一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Power Device)兩部分。PSE設備是為以太網(wǎng)客戶端設備供電的設備,同時也是整個POE以太網(wǎng)供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統(tǒng)的客戶端。
二、POE的傳輸模式
標準的五類網(wǎng)線進行數(shù)據(jù)傳輸時有四對雙絞線,但是普通的網(wǎng)絡攝像機在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE802.3af允許兩種用法,應用空閑腳供電時,4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負極。應用數(shù)據(jù)腳供電時,將DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。802.3af標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法,但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。該標準規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設備提供48V到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓。
三、模塊化設計概念
為開發(fā)具有多種功能的不同產(chǎn)品，不必對每種產(chǎn)品施以單獨設計，而是精心設計出多種模塊，將其經(jīng)過不同方式的組合來構(gòu)成不同產(chǎn)品，以解決產(chǎn)品品種、規(guī)格、制造周期、成本之間的矛盾，這就是模塊化設計的含義。
模塊化設計與產(chǎn)品標準化設計、系列化設計密切相關(guān)，即所謂的“三化”。“三化”互相影響、互相制約，通常合在一起作為評定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標。到本世紀50年代，歐美一些國家正式提出“模塊化設計”概念，把模塊化設計提到理論高度來研究。目前，模塊化設計的思想已滲透到許多領(lǐng)域，例如計算機、安防、化工、家電等等。產(chǎn)品的模塊化設計使其在安裝維護和擴容方面表現(xiàn)極為突出。
模塊：一組具有同一功能和接合要素，但性能、規(guī)格或結(jié)構(gòu)不同卻能互換的單元。
模塊化設計：在對產(chǎn)品進行市場預測、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設計出一系列通用的功能模塊；根據(jù)用戶的要求，對這些模塊進行選擇和組合，就可以構(gòu)成不同功能、或功能相同但性能不同、規(guī)格不同的產(chǎn)品。這種設計方法稱為模塊化設計。
模塊化設計的主要方式有：
1）橫系列模塊化設計。不改變產(chǎn)品主參數(shù)，利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式易實現(xiàn)，應用最廣。常是在基型品種上更換或添加模塊，形成新的變形品種。
2）縱系列模塊化設計。在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進行設計。主參數(shù)不同，導致結(jié)構(gòu)形式和尺寸不同，因此較橫系列模塊化設計復雜。
3）橫系列和跨系列模塊化設計。除發(fā)展橫系列產(chǎn)品之外，改變某些模塊還能得到其它系列產(chǎn)品，便屬于橫系列和跨系列模塊化設計了。
4）全系列模塊化設計。包括縱系列和橫系列。
5）全系列和跨系列模塊化設計。主要是在全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設計上。
安防產(chǎn)品主要會用到橫系列模塊化設計、橫系列和跨系列模塊化設計。其它幾種模塊化設計方式應用較少。
四、POE模塊化產(chǎn)品
前面提到一個完整的POE系統(tǒng)包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Power Device)兩部分。所以POE模塊主要由POE供電端及POE受電端構(gòu)成。
POE供電模塊即PSE供電端設備在以太網(wǎng)RJ45端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE 802.3af標準的受電端設備，根據(jù)受電設備輸出相應的電壓。當多塊POE供電模塊集成到一個供電模組箱內(nèi)，就構(gòu)成POE供電箱，
POE交換機（集成了多個PSE供電端設備）也具備POE供電箱的功能。
POE受電模塊是將以太網(wǎng)絡供電(POE)的受電裝置(PD)所需的偵測接口回路(IEEE 802.3af interface)及DC/DC Converter整合至單一包裝模塊，支持功率識別電路(classification，Ag8000/8100)，讓局端供電裝置遞送適當?shù)墓β市枨? 提升整體系統(tǒng)的功率消耗效能。作為POE受電模塊，其可為普通安防產(chǎn)品提供不高于13W的功率。同樣，POE受電模塊可集成到普通安防產(chǎn)品（如網(wǎng)絡攝像機），形成一個獨立的產(chǎn)品POE網(wǎng)絡攝像機。
POE網(wǎng)絡攝像機就是利用POE模塊（包括POE受電模塊、POE供模塊）來實現(xiàn)以太網(wǎng)供電的，它擁有POE受電模塊的功能，利用供電端設備（PSE）提供的直流電,通過雙絞線傳輸至POE網(wǎng)絡攝像機。
根據(jù)視頻監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境，我們可以靈活選擇網(wǎng)絡攝像機的供電方式：當取電方便、成本合理時直接鋪設電源線供電。反之，我們可通過POE模塊通過以太網(wǎng)雙絞線給前端網(wǎng)絡攝像機供電。POE受電模塊可獨立出來，也可集成到網(wǎng)絡攝像構(gòu)成POE網(wǎng)絡攝像機；同樣POE供電模塊可單獨給前端設備供電，當前端需供電設備較多時也可插入模塊箱形成POE供電箱來通過以太網(wǎng)雙絞線集中供電。整個應用體現(xiàn)出POE模塊化的優(yōu)勢。
POE模塊化產(chǎn)品優(yōu)勢：除了從以太網(wǎng)電纜為連接設備提供通用供電支持外，POE模塊降低了投資開支，從而降低了在統(tǒng)一IP基礎(chǔ)設施中整合入上電設備的總部署成本。POE模塊免除了為終端設備安裝墻壁電源連接的需要，因而降低了與支持終端設備相關(guān)的電源插座成本。它還可在部署本地交流電源較為困難的場所安裝網(wǎng)絡連接設備，從而提供了更大的靈活性。因為POE受電模塊具有支持功率識別電路的功能，在我們使用UPS供電的時候，節(jié)能的優(yōu)點體現(xiàn)的更加明顯。
五、POE模塊化產(chǎn)品的工程應用特點
對比項 POE模塊化產(chǎn)品 非POE模塊化產(chǎn)品靈活性、自由組合，靈活選擇 比較單調(diào)，沒有選擇余地施工難度 安裝簡單，只需要布置一根雙絞線，不需要敷設電源線，可以省去昂貴的電源線，省去敷設電源線的工作量。 要敷設網(wǎng)絡線和電源線，增加施工量，增加成本，延長工期。
點位設定的自由度 布置點位相對比較自由，不用考慮電源取電的難題，只要網(wǎng)絡線可以到達的地方都可以安裝，減少安裝過程中考慮的因素。 要根據(jù)電源線來布置網(wǎng)絡攝像機，電源也是點位布置中要考慮的一個因素。
信號干擾度 因為網(wǎng)絡線容易受到強磁場的干擾，我們在POE供電時不用單獨敷設220V的電源，減少信號的干擾導致圖像不清晰、衰減大的因素。 電源線和網(wǎng)絡線單獨敷設，但是畢竟相隔的距離比較近，容易造成干擾。
節(jié)能程度 POE供電的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用集中供電時，因為受電模塊具有支持功率識別電路的功能，不會造成電能的浪費，有效的節(jié)約了能源。 采用固定功率的電源適配器供電，供電過程中造成電能的浪費。
維護成本 維護簡單，不用對電源適配器、電源線、電源插座維護，只需要管理好一根網(wǎng)線。 維護的成本高，需要維護的對象有電源線、網(wǎng)線、電源插座、電源適配器等。
集中供電難度 集中供電非常簡單，只需要對交換機進行集中供電，供電的范圍比較集中，容易管理，成本較低。 供電的范圍比較寬廣，要分散到各個攝像機。
安裝美觀度 前端安裝簡潔，不用另外處理電源適配器而設置防水盒等影響美觀的設備。 前端要隱藏電源適配器等，影響美觀。
安全性能 通過POE供電，前端沒有強電，系統(tǒng)的安全性好，不會因為電源問題發(fā)生事故。尤其在安全性要求高的場所，優(yōu)勢更加明顯。 220的交流電到前端，分散到各個監(jiān)控點，都是造成事故的隱患。
防雷性能 POE產(chǎn)品增加網(wǎng)絡防雷模塊就可以保證前端設備在雷雨天氣的安全，網(wǎng)絡線不超過100米，不容易形成感應電勢擊壞攝像機的電子元器件。 由于有電源線，電源由室外引入室內(nèi)，容易將雷雨天氣時的感應電勢帶入室內(nèi)，形成脈沖或者浪涌擊穿網(wǎng)絡攝像機的電子元器件。
六、POE模塊化產(chǎn)品帶來的影響
POE模塊化產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得POE技術(shù)得到迅速推廣，應用領(lǐng)域不斷擴大，人們的用電安全意識也有所改變。POE模塊化產(chǎn)品給工程商帶來更為方便靈活、更貼于用戶需求的系統(tǒng)解決方案。
七、POE模塊化產(chǎn)品在國外的應用
POE（(POWER OVER Ethernet)技術(shù)最早是由IEEE（國際電氣電子工程師協(xié)會）提出。其實在1999年IEEE就開始起草該標準，最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel,Cisco和National Semiconductor等廠商。
正因為在國外諸多大型廠商的努力推動下，IEEE 802.3af標準才能更廣泛的應用于市場?；赑oE技術(shù)的POE模塊化網(wǎng)絡監(jiān)控設備也已經(jīng)越來越被用戶所接受并且得到了快速的發(fā)展。 一項調(diào)查結(jié)果顯示，從2003年到2008年的5年間，基于POE模塊的網(wǎng)絡攝像機復合年增長率達到33%。2008年全球采用基于POE模塊的網(wǎng)絡攝像機市場年復合增長率高達38%。
八、POE模塊化產(chǎn)品在國內(nèi)的應用
目前網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其組網(wǎng)方便、監(jiān)控覆蓋區(qū)域廣等明顯優(yōu)勢初步取代傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，POE模塊化產(chǎn)品又是應該趨勢而誕生，目前該類產(chǎn)品多應用于教育、醫(yī)療、政府機構(gòu)等行業(yè)。
教育機構(gòu)的分級管理適合用網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，學校前端攝像機相對比較集中，基本以交換機為中心星型分部到教學樓或教職工宿舍各個監(jiān)控點，適合采用POE供電，節(jié)約成本，簡化施工。醫(yī)療、政府機構(gòu)和教育行業(yè)的特點相似。
九、POE 模塊化產(chǎn)品在中國市場的未來發(fā)展
目前802.3af標準只支持最高15.4W的功率和DC48 V電壓，能夠滿足現(xiàn)在普通的網(wǎng)絡槍式攝像機功率需求。新一代標準“IEEE 802.3at（PoE Plus）”的調(diào)查委員會（task force）在完成草案“IEEE P802.3at/Draft 3.0”后，向IEEE P802.3的工作組（英文發(fā)布資料）提交了草案，預計今年發(fā)布該標準，將進一步提高信道的供電能力，將功率由現(xiàn)在的12.95W提高到30W，這將會支持更多的設備，如含有全方位云臺、變焦鏡頭的攝像機、大功率的高速球型攝像機。