PoE全稱為Power Over Ethernet，即以太網供電技術，也被稱為基于局域網的供電系統或有源以太網，是一種通過10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太網同時傳輸數據和電力的技術，其可靠供電的距離最長為100米。通過這種方式，可以為工業現場的IP攝像頭、無線AP、數據采集終端等設備進行遠程集中供電。對于這些需要供電的設備而言不再需要考慮其電源系統布線的問題，在連上以太網線的同時就可以實現對設備的供電。

在通用性方面，目前的PoE供電也有了國際標準，只要遵循IEEE 802.3af/at/bt標準，就可以解決不同廠家供電和受電設備之間的適配性問題。

按照IEEE 802.3af標準的定義，一個完整的PoE供電系統包含兩種設備PSE（Power-sourcing Equipment）和PD（Powered Device），供電端設備（PSE）主要是用來給其它設備進行供電的設備，其又可以分為兩種，分別為Midspan（PoE功能在交換機外）和Endpoint（PoE功能集成到交換機內），例如以太網交換機、路由器或者其它網絡交換設備都屬于PSE設備。

受電端設備（PD）是指通過網線能夠被供給電力的設備，例如IP攝像頭、無線AP都屬于PD設備。

【兩種供電方式】

IEEE 802.3af定義了Alternative A（1,2,3,6信號線）和Alternative B（4,5,7,8空閑線）兩種供電模式，說明如下：

（1）通過數據對供電—模式A（Alternative A）

如下圖所示，PSE可通過數據對給PD供電。由于DC和數據頻率互不干擾，所以可以在一對線同時傳輸電流和數據。其實，對雙絞線來說可以看作是一種“復用”?？梢园?、2鏈接形成正（或負）極，把 3、6 鏈接形成負（或正）極，此時線對1、2和線對3、6的極性可自由設定。

（2）通過空閑對供電—模式B（Alternative B）

如下圖所示，4、5 鏈接形成正極，7、8 鏈接形成負極。由PSE給PD供電。

一般來說，標準PD必須支持以上兩種供電方式，PSE只需支持其中一種。對于10BASE-T和100BASE-TX接口將使用1、2和3、6線對進行數據傳輸，而1000BASE-T接口則充分利用全部四對線對進行數據傳輸。

【PoE供電過程】

PSE對PD的供電過程分為四個階段，流程如下圖所示：

（1）信號檢測階段（Detection）

PSE向PD正式供電之前，首先是檢測階段，以避免將48V電源加給非標PD設備，對其造成危害。PSE會用2.8V~10V的探測電壓檢測電源輸出線對之間的直流阻抗與阻容，以判斷對端是否是標準的PD設備。IEEE 802.3標準定義PD存在的特征：a.直流阻抗在19K～26.5Kohm之間；b.容值不超過150nF。

如果檢測到的特征阻容不符合以上標準定義的值，即認為對端設備為非標PD，不進行供電。如果檢測到的特征阻容符合以上標準定義的值，將進入第二階段分級階段。

（2）分級階段（Classification）

一旦檢測到對端是標準PD設備，PSE需要判斷該PD設備的用電量，便于系統對電源進行管理。PSE利用一個15.5V~20.5V的探測電壓來檢測PD設備的功率級別。

PD通過從線上吸收一個恒定電流（分級特征信號）向PSE表明自己所需的最大功率。PSE測量這個電流，以確定PD屬于哪個功率級別。分級期間使用的PSE電流必須限制到100mA，以避免損壞PD，而且它的連接時間不能超過75ms，以對 PD功耗加以控制。

按照IEEE 802.3af標準定義，PSE最大功率和最大有效功率按如下方法計算：

最大功率：44V * 0.35A＝15.4W（每端口最大輸出功率）

最大有效功率：15.4W-0.35A*0.35A*20Ω＝12.95W（除去網線上的功率損耗，每端口下的PD設備能夠有效利用的功率）

（3）供電階段（Powerup）

成功檢測和分級后，PSE才會向PD正式供電。供電期間，PSE還要對每個端口的供電情況進行監視，提供欠壓和過流保護。

（4）斷開階段（Disconnection）

IEEE 802.3af標準規定了兩種方法讓PSE檢測PD是否斷開，即DC斷路檢測法和AC斷路檢測法。

• DC斷路法

DC斷路法根據從PSE流向PD的直流電流大小，判斷PD是否在線。當電流在給定時間T（300ms~400ms）內保持低于閾值I（5mA~10mA）時，PSE就認為PD不存在，從而切斷電源。這種的特點是，當PD工作在低功耗模式時，為避免掉線，PD必須周期性地從線上吸取一定的電流。

• AC斷路法

AC斷路法是測量以太網端口的交流阻抗，當沒有設備連接到PSE時，端口應該是高阻抗，可能達到幾MΩ，而當接有PD時，端口的阻抗會小于26.5kΩ，如果PD消耗大量功率，那么阻抗通常會更低。

對于PoE供電系統，其理想的輸出波形如下圖所示：