新興的(de)5G技術正在極大(dà)地改善連接領域，尤其是與物(wù)聯網（IoT）和(hé)大(dà)數據應用(yòng)相關的(de)領域。将電動設備（PD）連接到以太網的(de)消費者和(hé)組織需求已經在增加。
盡管5G的(de)進步将繼續增強各地的(de)網絡連接性，但網絡技術人(rén)員(yuán)将需要克服一些固有的(de)互連性挑戰。技術人(rén)員(yuán)幾乎不可(kě)能用(yòng)新的(de)以太網供電（PoE）電纜來(lái)重建每個(gè)網絡。因此，技術人(rén)員(yuán)必須開發PoE基礎架構，以彌合現有标準與新标準之間的(de)互操作性差距。
5G的(de)承諾
新一代的(de)蜂窩數據網絡技術伴随著(zhe)更高(gāo)的(de)速度和(hé)穩定性。5G也(yě)不例外。随著(zhe)最新一代産品的(de)廣泛使用(yòng)，消費者和(hé)商業應用(yòng)程序将表現更好，網絡的(de)停機時(shí)間也(yě)會減少。
在過去的(de)幾十年中，移動技術得(de)到了(le)發展，每次新叠代都會獲得(de)更多(duō)功能：
- 1982年：啓用(yòng)1G的(de)模拟語音(yīn)
- 1991年：2G添加了(le)數字語音(yīn)和(hé)消息傳遞
- 1998年：3G增加了(le)數據和(hé)多(duō)媒體服務
- 2008年：4G / LTE添加了(le)IP語音(yīn)和(hé)數據，視頻(pín)以及移動互聯網
- 2019年：5G增加了(le)IoT和(hé)大(dà)數據支持
電信專家估計5G數據傳輸速度将是4G速度的(de)兩倍以上。上傳速度也(yě)将大(dà)大(dà)提高(gāo)。
此外，5G允許移動網絡在各種頻(pín)率上運行，從而導緻等待時(shí)間低至1毫秒或更短。對(duì)于需要實時(shí)報告反饋的(de)IoT傳感器，這(zhè)些速度是理(lǐ)想的(de)，甚至可(kě)能是理(lǐ)想的(de)。
消費者和(hé)組織迫切等待5G增強物(wù)聯網設備和(hé)設備的(de)功能。5G增強了(le)家庭和(hé)企業PD的(de)性能，例如：
- IP監控攝像機
- 802.11ac和(hé)802.11ax接入點
- LED燈具
- 5G小蜂窩
- 大(dà)型顯示器
- 具有熱(rè)感應功能的(de)高(gāo)級相機
- 台式電腦(nǎo)
- 家用(yòng)電器
随著(zhe)5G的(de)廣泛部署，擴展距離的(de)PoE和(hé)相關技術将可(kě)以爲這(zhè)些設備及更多(duō)設備供電。但是，最新的(de)IEEE标準代表了(le)從設計階段開始以及以後如何實現PoE的(de)重大(dà)轉變。業界需要一段時(shí)間才能完全接受最新标準和(hé)5G增強功能。
PoE電纜在5G部署中的(de)作用(yòng)
盡管無線網絡體系結構已被廣泛采用(yòng)，但由于以下(xià)幾個(gè)原因，有線連接仍将被大(dà)量使用(yòng)：
- 替換已經在整個(gè)市政基礎設施和(hé)家庭内部安裝的(de)數百萬英裏的(de)CAT5e有線電纜，将會帶來(lái)成本上的(de)負擔。
- 有線連接較不容易受到黑(hēi)客的(de)攻擊，與無線連接相比，攔截更困難。更好的(de)安全性是企業組織選擇維護有線網絡基礎結構的(de)主要原因。大(dà)多(duō)數醫院系統，大(dà)學和(hé)大(dà)型政府組織都選擇通(tōng)過無線的(de)有線網絡。
- 即使改善了(le)5G的(de)室内覆蓋範圍，在建築物(wù)内保持強大(dà)的(de)無線信号仍對(duì)網絡工程師提出了(le)挑戰。無線信号通(tōng)常還(hái)受到無線電波幹擾和(hé)其他(tā)信号中斷的(de)影(yǐng)響。屏蔽電纜在無線連接上提供了(le)可(kě)測量的(de)質量改進。
下(xià)一代IEEE
在這(zhè)一點上，符合IEEE 802.3bt-2018标準的(de)新标準PD可(kě)以共享以太網基礎架構。網絡技術人(rén)員(yuán)無需更換交換機或電纜即可(kě)添加支持PoE的(de)PD與現有基礎架構協同工作。
預标準PoE使用(yòng)IEEE 802.3af和(hé)802.3at标準同時(shí)供電，并通(tōng)過現有數據連接傳輸數據。最新标準IEEE 802.3bt允許通(tōng)過更多(duō)功率。
新标準将電源設備（PSE）的(de)功率限制提高(gāo)到90W，将PD設備的(de)功率限制提高(gāo)到71.3W。随著(zhe)新的(de)PD的(de)出現，電力需求不斷增加，這(zhè)是一項及時(shí)而重大(dà)的(de)進步。例如，IP電話(huà)的(de)電源功率可(kě)以達到15.4W，而2009年左右出現的(de)IP視頻(pín)電話(huà)和(hé)諸如水(shuǐ)平傾斜變焦（PTZ）IP攝像機之類的(de)設備至少需要30W的(de)功率。
如今支持5G的(de)PD包括PTZ安全攝像機，移動亭，銷售點零售終端，數字标牌， LED照(zhào)明(míng)和(hé)大(dà)型IoT設備等設備，所有這(zhè)些都需要更大(dà)的(de)功率。新的(de)IEEE标準利用(yòng)所有四對(duì)結構化(huà)布線來(lái)滿足不斷增長(cháng)的(de)功率要求。這(zhè)是一項令人(rén)歡迎的(de)進步，帶來(lái)了(le)向後兼容性的(de)額外好處。但是，使用(yòng)類别電纜進行PoE的(de)最大(dà)距離仍然保持328英尺（100米）。
檢查IEEE 802.3bt标準
IEEE 802.3bt标準爲通(tōng)用(yòng)功能和(hé)電源相關元素列出了(le)幾種定義：
- 受電設備（PD）是“設備的(de)一部分(fēn)，通(tōng)過參與PD檢測算(suàn)法來(lái)汲取功率或請求功率。”
- 電源接口（PI）是PSE或PD與傳輸介質之間的(de)機械和(hé)電氣接口。
該标準規定：
- 能夠成爲PD的(de)設備可(kě)能具有從備用(yòng)電源汲取功率的(de)能力。
- 需要從電源接口（PI）供電的(de)PD可(kě)以同時(shí)從備用(yòng)電源供電。
（來(lái)源：“ PD PI當前定義”第1.4.324節下(xià)的(de)IEEE8o2.3bt标準）
802.3bt規範的(de)顯著(zhe)特征包括：
- 4對(duì)供電，PD最高(gāo)爲71.3W，PSE最高(gāo)爲90W
- 與802.3at和(hé)802.3af PSE和(hé)PD設備向後兼容
- 全方位的(de)PD分(fēn)類：3.8W（1級），6.5W（2級），13W（3級），25.5W（4級），40W（5級），51W（6級），62W（7級） ）和(hé)71.3W（第8類）
- 擴展PoE數據鏈路協議(yì)以實現更精細的(de)電源管理(lǐ)
- 低功耗“睡(shuì)眠模式”，可(kě)降低功耗
- PSE的(de)力量
- “雙重簽名” PD前端架構，允許PD充當兩個(gè)PD，每個(gè)PD對(duì)供電
- 一種自動分(fēn)類功能，可(kě)通(tōng)過PSE進行更精細的(de)電源管理(lǐ)，而無需依賴數據鏈接協議(yì)
- 支持帶有PoE電源的(de)2.5GBase-T，5GBase-T和(hé)10GBase-T數據鏈路
電源注意事項
以前，PoE标準僅使用(yòng)八根以太網電纜導體中的(de)四根來(lái)承載DC。爲了(le)完全實現5G的(de)優勢，IEEE要求使用(yòng)最新标準中的(de)所有八種導體。
IEEE标準委員(yuán)會的(de)總體目标是“增加從PSE傳遞到PD的(de)功率，同時(shí)減少睡(shuì)眠時(shí)PD所需的(de)待機功率。”
IEEE Std 802.3bt-2018 Amendment 2 “在結構化(huà)布線工廠中使用(yòng)所有四對(duì)電線增加了(le)功率傳輸，從而爲終端設備提供了(le)更大(dà)的(de)功率。該修正案還(hái)降低了(le)終端設備的(de)待機功耗，并增加了(le)一種機制來(lái)更好地管理(lǐ)可(kě)用(yòng)功率預算(suàn)。”
使用(yòng)所有四對(duì)導體可(kě)确保将直流電流在兩對(duì)導體之間平均分(fēn)配。
除了(le)提供更多(duō)電力外，4對(duì)PoE的(de)顯著(zhe)優勢還(hái)在于減少了(le)布線中的(de)電力損耗。通(tōng)過使用(yòng)四對(duì)線：
- 端到端的(de)總電阻降低了(le)兩倍。
- 的(de)I2R損耗，或銅損，是由兩個(gè)或更多(duō)的(de)因數減少。
結果是降低了(le)整個(gè)系統的(de)功耗。
自動分(fēn)類
第145.8.8.2節詳細介紹了(le)自動分(fēn)類，這(zhè)是物(wù)理(lǐ)層分(fēn)類的(de)可(kě)選擴展。通(tōng)過自動分(fēn)類，PSE可(kě)以确定連接到網絡的(de)PD設備消耗的(de)最大(dà)功率。Autoclass擴展解決了(le)不向PD發送全功率的(de)常見情況。
單簽名和(hé)雙簽名規範
IEEE 802.3bt引入了(le)兩種旨在支持啓用(yòng)5G的(de)PD的(de)新PD拓撲：“單一簽名”和(hé)“雙重簽名”。
- 單簽名PD在兩對(duì)之間使用(yòng)相同的(de)維護功率簽名（MPS）和(hé)檢測簽名分(fēn)類。
- 雙簽名PD在兩對(duì)之間使用(yòng)獨立的(de)簽名。
該标準允許通(tōng)過連接檢查功能區(qū)分(fēn)單簽名和(hé)雙簽名PD連接。
因爲需要兩個(gè)不同的(de)對(duì)集，所以雙簽名PD需要兩個(gè)并行的(de)PD接口。每個(gè)PD接口之後，将來(lái)自每個(gè)PSE的(de)電源加在一起。雖然這(zhè)是一個(gè)成本更高(gāo)的(de)選項，但技術人(rén)員(yuán)可(kě)以選擇單簽名選項以節省一半的(de)成本。
一個(gè)示例是雙簽名監控攝像機，其中一對(duì)連接到攝像機，另一對(duì)連接到加熱(rè)器或全景電機。
PD端通(tōng)常需要：
- 來(lái)自PSA的(de)每個(gè)數據對(duì)的(de)變壓器
- 有源橋式整流器
- 802.3bt PD接口控制器，以及
- DC / DC轉換器
- 肖特基二極管，電阻器和(hé)電容器
采用(yòng)5G和(hé)PoE的(de)障礙
盡管PoE在連接照(zhào)明(míng)和(hé)智能建築應用(yòng)等方面的(de)好處廣爲人(rén)知，但一些組織在這(zhè)方面的(de)發展緩慢(màn)。
猶豫的(de)原因之一是現代公司部門結構的(de)現實。對(duì)于許多(duō)組織而言，信息技術（IT）團隊和(hé)運營技術（OT）團隊之間的(de)界線已經變得(de)模糊，改變了(le)項目融資和(hé)決策方式。
OT問題通(tōng)常與IT問題混爲一談，反之亦然。如果OT團隊想要促進更新的(de)智能樓宇自動化(huà)，但是IT團隊不願承擔成本，那麽流程就會變得(de)混亂。這(zhè)種情況對(duì)供應商可(kě)能具有挑戰性，他(tā)們可(kě)能甚至難以确定正确的(de)決策者。
但是，對(duì)于已知公司而言，通(tōng)過PoE帶來(lái)5G功能的(de)優勢仍然難以抗拒。花時(shí)間教育客戶這(zhè)些優點的(de)供應商很可(kě)能會取得(de)成功。
随時(shí)随地提供電源和(hé)數據解決方案
盡管IEEE改進了(le)其标準，以适應不斷增長(cháng)的(de)傳輸數據和(hé)電源以操作各種PD的(de)需求，但事實仍然是，集線器或交換機與NIC之間運行的(de)數據的(de)距離限制仍然爲100米或328英尺-分(fēn)類電纜。 但是，許多(duō)PD都需要更長(cháng)的(de)距離才能通(tōng)電，無論它們可(kě)能有多(duō)少帶寬要求。 因此，Remee設計了(le)一條全新的(de)電纜線，稱爲Activate™有源電纜解決方案（PCS），可(kě)以滿足許多(duō)設備的(de)布線需求。
Activate™PCS提供了(le)完整的(de)電纜選擇，可(kě)以滿足商業應用(yòng)中幾乎所有數據和(hé)電源組合的(de)要求。 他(tā)們全系列的(de)PoE類别電纜均經過ETL認證，符合328英尺以下(xià)的(de)IEEE标準。 對(duì)于更長(cháng)的(de)距離，Remee的(de)PCS産品 包括更大(dà)規格的(de)銅纜，可(kě)将功率傳送到328英尺以上的(de)距離。 某些Activate™有源電纜解決方案可(kě)以通(tōng)過使用(yòng)光(guāng)纜以及銅纜組件來(lái)承載電力，從而在更高(gāo)的(de)帶寬範圍内擴展距離，所有這(zhè)些都在混合/複合結構的(de)一個(gè)護套内。
無論您對(duì)組合數據，功率和(hé)距離有什(shén)麽要求，Remee的(de)Activate™PCS系列都将爲您提供所需的(de)解決方案。