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      POE技術(shù)在安防行業(yè)的應(yīng)用

      2014年05月15日 11:27:07人氣:1156來(lái)源:

        摘要:對(duì)于終端而言,不需要考慮室內(nèi)的市電取電問(wèn)題,只要通過(guò)RJ45標(biāo)準(zhǔn)接口就能輕松實(shí)現(xiàn)供電,從而實(shí)現(xiàn)成本的降低、方便的控制和布線工程的簡(jiǎn)化。本文將通過(guò)對(duì)POE標(biāo)準(zhǔn)在當(dāng)前相關(guān)行業(yè)的具體應(yīng)用與案例,來(lái)一起探討POE的技術(shù)發(fā)展與在安防中的應(yīng)用等相關(guān)問(wèn)題。
        
        PoE的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和適用范圍
        
        PoE(PoweroverEthernet,以太網(wǎng)供電)是一種局域網(wǎng)技術(shù),由10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT、10Broad36100BaseT、100BaseT4和100BaseX等標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)雙絞線向受電設(shè)備提供直流功率,可以有效地解決、無(wú)線AP、安防攝像機(jī)等終端的集中式電源供電,目前已在在企業(yè)與工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
        
        POE的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)集中體現(xiàn)在IEEE802.3.af和IEEE802.3at。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)是2003年6月由思科公司主導(dǎo)修訂并由以太網(wǎng)供電委員會(huì)發(fā)布的《IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議和物理層規(guī)范》(修正版本《通過(guò)介質(zhì)相關(guān)界面(MDI)供電給受電終端設(shè)備DTE》)。在市場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中,出現(xiàn)了功率更高的IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)。
        
        802.3afzui典型的應(yīng)用是在具備符合電壓12V,功率在12W以下的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上。目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)按接口可分為兩種:一種已使用有POE接口的模塊,另一種未使用此模塊,但兩者都能通過(guò)POE交換機(jī)解決此問(wèn)題。前者可直接使用POE交換機(jī),后者可以在終端處使用分離器將POE交換機(jī)的網(wǎng)線分為信號(hào)和電壓,間接用在攝像機(jī)上,較好的解決了此問(wèn)題。分離器是作為過(guò)渡中的一種解決方法,不過(guò)隨著POE的模塊成本降低,技術(shù)成熟后,將由前者代替后者。
        
        此外,由于市場(chǎng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,更高功率的標(biāo)準(zhǔn)也在制定之中,例如,云臺(tái)攝像機(jī)功率達(dá)30W、筆記本電腦的功率在80W左右,有了更高功率的標(biāo)準(zhǔn),就能讓終端的使用更便捷,成本更低。
        
        安防行業(yè)應(yīng)用增多,POE前景廣闊
        
        近幾年,帶POE接口的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的*在高速增長(zhǎng),2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的召開(kāi),以及“平安城市”建設(shè)的逐漸深入,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在市場(chǎng)上的地位也將會(huì)越來(lái)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì),從05年到09年網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場(chǎng)成幾何級(jí)增長(zhǎng),到2010年6月,已經(jīng)增加了數(shù)十倍。目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)僅占攝像機(jī)市場(chǎng)3%左右,業(yè)內(nèi)人士預(yù)估,截止2015年網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)*有望達(dá)到50%。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)份額如果增大,用到POE交換機(jī)的比例也會(huì)隨之加大,三年內(nèi),中國(guó)POE市場(chǎng)將達(dá)到三億人民幣。
        
        安防行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上使用POE標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品*代表性,其以安裝方便、配置簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、圖像質(zhì)量好等特點(diǎn),逐漸被市場(chǎng)所認(rèn)可,因此具備高速發(fā)展的潛質(zhì),應(yīng)當(dāng)引起攝像機(jī)行業(yè)人士的高度關(guān)注。
        
        POE的應(yīng)用范圍
        
        整體上看,POE的應(yīng)用范圍主要可以從低功率和高功率兩個(gè)方面來(lái)看。
        
        1、低功率應(yīng)用范圍。
        
        無(wú)線AP、、IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭等基于IP的終端產(chǎn)品,其功率需求一般不超過(guò)12W,這也是目前PoE交換機(jī)應(yīng)用的zui主要領(lǐng)域。
        
        通過(guò)部署PoE技術(shù),解決了無(wú)線AP難以在天花板通風(fēng)層供電的問(wèn)題、因偶發(fā)事件斷電的問(wèn)題、IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需要從外部獲得電源供應(yīng)的問(wèn)題等。并且通過(guò)PoE交換機(jī)本身的QoS、VLAN、ACL等功能,滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)優(yōu)先級(jí)分配、延時(shí)、抖動(dòng)、安全、數(shù)據(jù)隔離等的要求。
        
        2、高功率應(yīng)用范圍。
        
        除了傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,PoE交換機(jī)在安全防護(hù)、建筑控制、零售、娛樂(lè)和RFID及其他新興市場(chǎng)也有較大的應(yīng)用,如PoE煙霧探測(cè)器、POS機(jī)信息終端、PTZ攝影機(jī),甚至是WiMax基站等。通過(guò)支持IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)及IEEE802.3at草案,PoE交換機(jī)可支持更大的端口功率,獲得更大的應(yīng)用前景。
        
        POE在安防應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
        
        簡(jiǎn)單的說(shuō),POE供電具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì):
        
        POE只需要安裝和支持一條電纜,簡(jiǎn)單而且節(jié)省空間,并且設(shè)備可隨意移動(dòng);
        
        節(jié)約成本,許多帶電設(shè)備,例如視頻監(jiān)視攝像機(jī)等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,POE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費(fèi)的時(shí)間,節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間;
        
        像數(shù)據(jù)傳輸一樣,POE可以通過(guò)使用簡(jiǎn)單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來(lái)監(jiān)督和控制該設(shè)備;
        
        POE供電端設(shè)備只會(huì)為需要供電的設(shè)備供電,只有連接了需要供電的設(shè)備,以太網(wǎng)電纜才會(huì)有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn);
        
        一個(gè)單一的UPS就可以提供相關(guān)所有設(shè)備在斷電時(shí)的供電;
        
        用戶可以自動(dòng)、安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和POE設(shè)備,這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存;
        
        使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便于管理,當(dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連后,能夠遠(yuǎn)程控制、重配或重設(shè);
        
        在無(wú)線局域網(wǎng)中,POE可以簡(jiǎn)化射頻測(cè)試任務(wù),接入點(diǎn)能夠被輕松地移動(dòng)和接入。
        
        回到安防領(lǐng)域,POE模塊化產(chǎn)品(具體指什么?有哪些產(chǎn)品形態(tài)?列舉一二)則主要有簡(jiǎn)化布線、節(jié)能靈活、安全方便三大優(yōu)勢(shì)。
        
        *,除了為連接設(shè)備提供通用供電支持外,POE模塊降低了在統(tǒng)一IP基礎(chǔ)設(shè)施中整合入上電設(shè)備的總部署成本。POE模塊免除了為終端設(shè)備安裝墻壁電源連接的需要,因而降低了與支持終端設(shè)備相關(guān)的電源插座成本。
        
        第二,在部署本地交流電源較為困難的場(chǎng)所安裝網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備,從而提供了更大的靈活性。POE受電模塊具有支持功率識(shí)別電路的功能,在使用UPS供電的時(shí)候,節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)得更加明顯。
        
        第三,當(dāng)入侵者拖動(dòng)物體時(shí),它可以阻止因電路短路而造成監(jiān)控?cái)z像機(jī)無(wú)法工作的情況,利用PoE技術(shù)不間斷電源系統(tǒng)(UPS)安全性要高很多,一旦發(fā)生大規(guī)模電源故障,它可以保證較長(zhǎng)時(shí)間的安全保護(hù)。在布線過(guò)程中,能夠減少信號(hào)之間的干擾。除了攝像機(jī)之外,得益于PoE技術(shù),訪問(wèn)控制系統(tǒng)、無(wú)線射頻識(shí)別追蹤(RFID)、生物識(shí)別、火警探測(cè)器以及其他安全設(shè)備市場(chǎng)都在不斷擴(kuò)大。很多訪問(wèn)控制設(shè)備提供商現(xiàn)在開(kāi)始供應(yīng)各種基于PoE技術(shù)的識(shí)別器、控制器以及快速響應(yīng)鎖具等等產(chǎn)品。
        
        POE交換機(jī)在安防行業(yè)的具體應(yīng)用
        
        POE在不同類型項(xiàng)目中的應(yīng)用
        
        小型化安防中的應(yīng)用:利用帶POE接口的光纖收發(fā)器給POE攝像機(jī)供電實(shí)例,由電腦管理和控制遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸,可以較遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸;
        
        中型安防項(xiàng)目的應(yīng)用:如浙江某平安城市項(xiàng)目應(yīng)用中,該項(xiàng)目需要實(shí)現(xiàn)由機(jī)房網(wǎng)絡(luò)對(duì)終端攝像機(jī)的管理與控制。由POE攝像機(jī)在離光纖收發(fā)器180米處相接,單纖單模的光纖信號(hào)在15公里處與機(jī)架式收發(fā)器相連接,通過(guò)光纖將信號(hào)接入到帶光口的百兆入口POE交換機(jī)中,然后接到機(jī)房控制中心的電腦等設(shè)備上,從而比較簡(jiǎn)潔的解決了高清視頻的應(yīng)用問(wèn)題;
        
        較近距離項(xiàng)目中的應(yīng)用:如(250米以內(nèi))POE+LRE延長(zhǎng)技術(shù)組合的應(yīng)用方案。一種是有POE受電口的攝像機(jī),一種沒(méi)有通過(guò)分離器實(shí)現(xiàn)。該P(yáng)OE技術(shù)突破了傳統(tǒng)100米的限制,可以實(shí)現(xiàn)250米的供電距離。
        
        從以上三個(gè)具體應(yīng)用來(lái)看,將POE技術(shù)應(yīng)用到安防項(xiàng)目中,布線簡(jiǎn)潔、可以大幅減少安裝過(guò)程中的人工量,并卻從短距離數(shù)百米到數(shù)十公里,都能長(zhǎng)遠(yuǎn)搭配,降低了布線成本。
        
        數(shù)模混用
        
        既然模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)各有長(zhǎng)短,那可不可以兩者共存,混合使用模擬技術(shù)與POE技術(shù)?這是近期在安防行業(yè)中出現(xiàn)的一種聲音。
        
        工程商在涉及到布線過(guò)程時(shí),會(huì)考慮工程的難易度與成本的問(wèn)題。從目前來(lái)看,模擬技術(shù)在使用上zui為成熟,設(shè)備本身的安全性很高,在結(jié)合數(shù)字信號(hào)時(shí),可以將兩者優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合起來(lái),使兩者成本更低。例如在某個(gè)大項(xiàng)目中,并不要求所有都采用高清方案或數(shù)字方案,在關(guān)鍵的監(jiān)控地點(diǎn)采用POE模塊化設(shè)計(jì),在其余項(xiàng)目中選擇傳統(tǒng)的模擬方案,這樣可以有的放矢,更有效的降低成本。在過(guò)渡時(shí)期,數(shù)?;煊檬且环N折衷的選擇。
        
        POE的阻力和困局
        
        POE的發(fā)展受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、社會(huì)科技、行業(yè)發(fā)展等諸多因素的影響,因此它的發(fā)展態(tài)勢(shì)也不會(huì)是單一的直線。
        
        *,開(kāi)發(fā)難度大。目前POE技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模還比較小,與傳統(tǒng)BNC接口的設(shè)備相比要復(fù)雜得多,POE在軟硬件方面還存在著較多的技術(shù)難題,需要大量的投入和市場(chǎng)的考驗(yàn)。例如遠(yuǎn)程端口接入軟件控制程序是否成熟、硬件芯片是否運(yùn)行穩(wěn)定等,與周邊配套設(shè)備的共享互聯(lián)也需要大量的技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)、組網(wǎng)的方案也在考驗(yàn)著工程師們。
        
        第二,技術(shù)不完善。POE接口的交換機(jī)技術(shù)目前還不是很完善,還存在著功率損耗與過(guò)載功率分配不合理方面的問(wèn)題,需要進(jìn)一步攻克。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全需要未雨綢繆,加強(qiáng)安全性的研究。
        
        第三,部分標(biāo)準(zhǔn)尚未確立。以太網(wǎng)委員會(huì)目前制定的是802.3af標(biāo)準(zhǔn),功率都在15W以下,但是實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要用到更大功率的終端,例如含有云臺(tái)、變焦鏡頭的攝像機(jī)、大功率的高速球型攝像機(jī)等。預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)今年發(fā)布新標(biāo)準(zhǔn),將進(jìn)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,這也將擴(kuò)大POE再安防領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
        
        第四,前期投入大,有一定風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)的積累與應(yīng)用,生產(chǎn)線的重新布置,方案的制定都需要較大的資金投入。在市場(chǎng)不大的情況下,投入與產(chǎn)出具有不確定性,技術(shù)水平也存在一定制約,因此許多投資者在進(jìn)入時(shí)比較謹(jǐn)慎。
        
        結(jié)語(yǔ)
        
        新技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)一帆風(fēng)順,需要行業(yè)的共同努力??偟膩?lái)說(shuō),POE的應(yīng)用雖有阻力,但機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面日漸完善與深入,應(yīng)用范圍也越來(lái)越寬廣。每一次技術(shù)的變革都會(huì)給行業(yè)帶來(lái)巨大的變化,變化就意味著商機(jī)。
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