• 行业新闻
  • 当前位置:首页 > 新闻中心
  • POE技术在安防行业的应用及发展

        对于终端而言,不需要考虑室内的市电取电问题,只要通过RJ45标准接口就能轻松实现供电,从而实现成本的降低、方便的控制和布线工程的简化。本文将通过对POE标准在当前相关行业的具体应用与案例,来一起探讨POE的技术发展与在安防中的应用等相关问题。
        PoE的技术标准和适用范围
        PoE(Power over Ethernet,以太网供电)是一种局域网技术,由10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT、10Broad36 100 BaseT、100BaseT4和100BaseX等标准通过双绞线向受电设备提供直流功率,可以有效地解决IP电话、无线AP、安防摄像机等终端的集中式电源供电,目前已在在企业与工业中得到广泛的应用。
        POE的技术标准集中体现在IEEE802.3.af 和IEEE802.3at 。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》)。在市场应用过程中,出现了功率更高的IEEE802.3at标准。
        802.3af最典型的应用是在具备符合电压12V,功率在12W以下的网络摄像机上。目前网络摄像机按接口可分为两种:一种已使用有POE接口的模块,另一种未使用此模块,但两者都能通过POE交换机解决此问题。前者可直接使用POE交换机,后者可以在终端处使用分离器将POE交换机的网线分为信号和电压,间接用在摄像机上,较好的解决了此问题。分离器是作为过渡中的一种解决方法,不过随着POE的模块成本降低,技术成熟后,将由前者代替后者。
        此外,由于市场应用范围的不断扩大,更高功率的标准也在制定之中,例如,云台摄像机功率达30W、笔记本电脑的功率在80W左右,有了更高功率的标准,就能让终端的使用更便捷,成本更低。
        安防行业应用增多,POE前景广阔
        近几年,带POE接口的网络摄像机的市场份额在高速增长,2008年北京奥运会和2010年上海世博会的召开,以及“平安城市”建设的逐渐深入,网络摄像机在市场上的地位也将会越来越高。据统计,从05年到09年网络摄像机市场成几何级增长,到2010年6月,已经增加了数十倍。目前网络摄像机仅占摄像机市场3%左右,业内人士预估,截止2015年网络摄像机市场份额有望达到50%。网络摄像机份额如果增大,用到POE交换机的比例也会随之加大,三年内,中国POE市场将达到三亿人民币。
        安防行业的网络摄像机上使用POE标准的产品独具代表性,其以安装方便、配置简单、网络结构简单、图像质量好等特点,逐渐被市场所认可,因此具备高速发展的潜质,应当引起摄像机行业人士的高度关注。
        POE的应用范围
        整体上看,POE的应用范围主要可以从低功率和高功率两个方面来看。
        1、低功率应用范围。
        无线AP、IP电话、IP网络摄像头等基于IP的终端产品,其功率需求一般不超过12W,这也是目前PoE交换机应用的最主要领域。
        通过部署PoE技术,解决了无线AP难以在天花板通风层供电的问题、IP电话因偶发事件断电的问题、IP网络摄像机需要从外部获得电源供应的问题等。并且通过PoE交换机本身的QoS、VLAN、ACL等功能,满足网络对优先级分配、延时、抖动、安全、数据隔离等的要求。
        2、高功率应用范围。
        除了传统应用领域,PoE交换机在安全防护、建筑控制、零售、娱乐和RFID及其他新兴市场也有较大的应用,如PoE烟雾探测器、POS机信息终端、 PTZ摄影机,甚至是WiMax基站等。通过支持IEEE 802.3af标准及IEEE 802.3at草案,PoE交换机可支持更大的端口功率,获得更大的应用前景。
        POE在安防应用中的优势
        简单的说,POE供电具有以下几方面的优势:
        ·POE只需要安装和支持一条电缆,简单而且节省空间,并且设备可随意移动;
        ·节约成本,许多带电设备,例如视频监视摄像机等,都需要安装在难以部署AC电源的地方,POE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间,节省了费用和时间;
        ·像数据传输一样,POE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制该设备;
        ·POE供电端设备只会为需要供电的设备供电,只有连接了需要供电的设备,以太网电缆才会有电压存在,因而消除了线路上漏电的风险;
        ·一个单一的UPS就可以提供相关所有设备在断电时的供电;
        ·用户可以自动、安全地在网络上混用原有设备和POE设备,这些设备能够与现有以太网电缆共存;
        ·使网络设备便于管理,当远端设备与网络相连后,能够远程控制、重配或重设;
        ·在无线局域网中,POE可以简化射频测试任务,接入点能够被轻松地移动和接入。
        回到安防领域,POE模块化产品(具体指什么?有哪些产品形态?列举一二)则主要有简化布线、节能灵活、安全方便三大优势。
        第一,除了为连接设备提供通用供电支持外,POE模块降低了在统一IP基础设施中整合入上电设备的总部署成本。POE模块免除了为终端设备安装墙壁电源连接的需要,因而降低了与支持终端设备相关的电源插座成本。
        第二,在部署本地交流电源较为困难的场所安装网络连接设备,从而提供了更大的灵活性。POE受电模块具有支持功率识别电路的功能,在使用UPS供电的时候,节能的优点体现得更加明显。
        第三,当入侵者拖动物体时,它可以阻止因电路短路而造成监控摄像机无法工作的情况,利用PoE技术不间断电源系统(UPS)安全性要高很多,一旦发生大规模电源故障,它可以保证较长时间的安全保护。在布线过程中,能够减少信号之间的干扰。除了摄像机之外,得益于PoE技术,访问控制系统、无线射频识别追踪(RFID)、生物识别、火警探测器以及其他安全设备市场都在不断扩大。很多访问控制设备提供商现在开始供应各种基于PoE技术的识别器、控制器以及快速响应锁具等等产品。
        POE交换机在安防行业的具体应用
        POE在不同类型项目中的应用
        ·小型化安防中的应用:利用带POE接口的光纤收发器给POE摄像机供电实例,由电脑管理和控制远程的数据传输,可以较远距离实现高速数据传输;
        ·中型安防项目的应用:如浙江某平安城市项目应用中,该项目需要实现由机房网络对终端摄像机的管理与控制。由POE摄像机在离光纤收发器180米处相接,单纤单模的光纤信号在15公里处与机架式收发器相连接,通过光纤将信号接入到带光口的百兆入口POE交换机中,然后接到机房控制中心的电脑等设备上,从而比较简洁的解决了高清视频的应用问题;
        ·较近距离项目中的应用:如 (250米以内)POE+LRE延长技术组合的应用方案。一种是有POE受电口的摄像机,一种没有通过分离器实现。该POE技术突破了传统100米的限制,可以实现250米的供电距离。
        从以上三个具体应用来看,将POE技术应用到安防项目中,布线简洁、可以大幅减少安装过程中的人工量,并却从短距离数百米到数十公里,都能长远搭配,降低了布线成本。
        数模混用
        既然模拟技术和数字技术各有长短,那可不可以两者共存,混合使用模拟技术与POE技术?这是近期在安防行业中出现的一种声音。
        工程商在涉及到布线过程时,会考虑工程的难易度与成本的问题。从目前来看,模拟技术在使用上最为成熟,设备本身的安全性很高,在结合数字信号时,可以将两者优缺点结合起来,使两者成本更低。例如在某个大项目中,并不要求所有都采用高清方案或数字方案,在关键的监控地点采用POE模块化设计,在其余项目中选择传统的模拟方案,这样可以有的放矢,更有效的降低成本。在过渡时期,数模混用是一种折衷的选择。
        POE的阻力和困局
        POE的发展受到网络环境、社会科技、行业发展等诸多因素的影响,因此它的发展态势也不会是单一的直线。
        第一,开发难度大。 目前POE技术应用的规模还比较小,与传统BNC接口的设备相比要复杂得多,POE在软硬件方面还存在着较多的技术难题,需要大量的投入和市场的考验。例如远程端口接入软件控制程序是否成熟、硬件芯片是否运行稳定等,与周边配套设备的共享互联也需要大量的技术积累和经验、组网的方案也在考验着工程师们。
        第二,技术不完善。POE接口的交换机技术目前还不是很完善,还存在着功率损耗与过载功率分配不合理方面的问题,需要进一步攻克。网络数据安全需要未雨绸缪,加强安全性的研究。
        第三,部分标准尚未确立。以太网委员会目前制定的是802.3af标准,功率都在15W以下,但是实际应用过程中需要用到更大功率的终端,例如含有全方位云台、变焦镜头的摄像机、大功率的高速球型摄像机等。预计标准委员会今年发布新标准,将进一步提高信道的供电能力,将功率由现在的12.95W提高到 30W,这也将扩大POE再安防领域的应用范围。
        第四,前期投入大,有一定风险。技术的积累与应用,生产线的重新布置,方案的制定都需要较大的资金投入。在市场不大的情况下,投入与产出具有不确定性,技术水平也存在一定制约,因此许多投资者在进入时比较谨慎。
        结语
        新技术的应用不会一帆风顺,需要行业的共同努力。总的来说,POE的应用虽有阻力,但机遇大于挑战。在技术方面日渐完善与深入,应用范围也越来越宽广。每一次技术的变革都会给行业带来巨大的变化,变化就意味着商机。