一根网线全搞定的POE是怎么回事？|poe|交换机|电源|网线|路由器

一天不和网络打交道，就浑身不自在的是不是你？走到哪里都想问WiFi密码的是不是你？下班回家瘫沙发上就想玩手机的是不是你？这些，都得有网！要想在家舒服地上网，还要信号满格的话，你会怎么做？最近好几个朋友都在聊MESH组网、AC+AP组网的问题，到底要怎么做？今天跟大家聊聊一根网线全搞定的POE到底是怎么回事。

POE：网线供电，同时传输信号

POE，是Power Over Ethernet（以太网供电）的首字母缩写，顾名思义，就是通过以太网同时进行网络信号和供电电流的输送。实际上POE在IEEE组织中，是一个专有的网络规范，如同Wi-Fi是802.11系规范，而POE的规范编号则是802.3系规范。

接下来我们从原理上来解析，为什么一根细细的网线能够同时传送网络信号和电流：

我们知道，正常的采用TIA568A/B规范线序，使用RJ45网线水晶头的网线，是由四对双绞线，也就是8个线芯组成的。

而随着局域网技术应用延伸，特别是网络监控设备等开始普及，人们在网络施工中逐渐发现，很多时候，由于装修的既成事实，以及一些用电安全方面的考虑，后期加装的诸如监控摄像头等设备，其供电非常成问题，已经无法再通过新拉电源线的方式进行供电了，或者从新拉电源线，会造成诸多不便以及成本上的飙升。

这时候IEEE就打起了网线的主意。由于网络设备基本都属于低压弱电设备（大部分工作电压低于48V，功率也低），所以理论上，网线是可以用于电力传输的。

因此2003年，IEEE颁布了802.3af标准，规定了第一版POE网络供电方式。简单来说，就是使用此时5类线（信号传输只用了1、2、3、6四组线芯组）未使用的4、5、7、8线芯组，来进行电力传输。

此时POE规范，允许通过单网线，提供44~57V的直流电压、350mA的输出电流、最大输出15.4W的输出功率，抛去传输线损和转化损耗后，实际能提供给用电器12.95W的输出功率，也就是说，网线另一头的设备，只要功耗不超过12.95W，都可以不用电线，而用网线供电了！

利用“频率”，实现8芯共用的POE++

自从有了POE供电方式，给安防监控组网和无线网络改造带来了巨大的方便。例如，监控摄像头迅速从同轴电缆时代进化到了网络时代，通过细细的网线就能实现供电+网络监控，实在是太方便了。

而对于网络改造来说，需要增加无线热点乃至交换机/路由器的时候，也不需要再去接电源线插板给新设备供电，直接在网络交换中心，把原来的路由器或者交换机替代为POE供电的即可，再从原有的网络面板位置接出一根网线接新增的网络节点的POE AP面板/路由器/交换机即可，最大限度减少工程改造量。

此时组网模式就变成了下图两种模式，其优点是不言而喻的，毕竟家庭常用0.4平的电线，那价格可比同等长度的网线贵。

另外，POE方式还有一个优势，就是在融合宽带的改造组网中：宽带运营商越来越喜欢采用光纤入户来同时传输电话信号、宽带信号、IPTV信号，采用PoE可以很好地解决光猫和IPTV电视盒子的电源与数据同传问题。

但是问题又来了，现在可是千兆、万兆家庭网络时代了，不说5类网线，就是6类和超六类线，8组线芯那也是全用上来传送网络信号了，这时候可没闲置线组了啊，还怎么送电啊？还是说POE只能跑百兆速度了？

不过IEEE的工程师们迅速也发现了可以取巧的地方，就是频率：

信号的传输是一对电线之间的电压差，而电力的传输是两对电线之间的电压差。

以太网是变压器耦合的，所以发送和接收电子装置只看到（原则上）一对两根线之间的电压。电源连接取自变压器的中心抽头，因此它们只看到两对电线之间的电压。巨大的频率差异也有助于保持信号和电源不互相干扰：当线组同时用于电力和数据时，由于电力和数据在频谱的两个极端发挥作用，它们可以在同一根电缆上传输——市电频率往往只有50~60Hz，而网线的信号传输频率已经是上千兆Hz了（5类线1500MHz，6类2500MHz，超6类5000MHz），巨大的频率差，使得在工程上可以通过简单的频率分离元件，就能把供电流和信号流，通过频率差异进行分离。