Hi,各位讀者老爺好!雙十一臨近,剁手黨非常活躍,其中就包括很多趁此機會為家庭裝修組網購置網絡設備和線材的朋友。當然也有讀者朋友因此在后臺向我們提問,除了熱門的MESH組網外,AC+AP組網的朋友也有不少,這就涉及到他們頻繁問的一個問題:很多AC+AP組網方案都提到了POE AP面板/交換機/路由器,它們是啥意思?使用POE技術組網需要注意什么?
從遙遠的POL說起
信號線同時傳送電流,這個不是從計算機網絡時代開始的,而是從遙遠的電話時代就開始了。
使用過固定電話的朋友都知道,經常會出現家里停電,但是電話機能正常使用的情況,這就是因為電話線在當時已經能同時傳送語音信號和電流了,雖然RJ11/12水晶頭的電話線,只有兩芯四線,但依然實現了這個功能。
另一個證明這個功能的產品,就是至今還能在淘寶上買到的“LED電話線燈”,底座擁有一個RJ11電話線接口,只要插入電話線,就能亮燈。
在小編兒時經常停電的年代,電話線燈曾經是很搶手的應急電器,畢竟能夠不另外花錢,就能在停電的時候提供照明,也不影響電話使用,非常方便,可謂一舉多得。
實際上這個在當時被稱為POL(Power Over Line,電話線供電)。當時由于數據傳送需求不高,實際上被用來照明也只是一個“副業”,但原理隨后就被后來的計算機網絡使用了。
“電話燈”可以說是最早的數據線供電方案設備了
POE:網線供電,源于線芯閑置
POE,是Power Over Ethernet(以太網供電)的首字母縮寫,顧名思義,就是通過以太網同時進行網絡信號和供電電流的輸送。實際上POE在IEEE組織中,是一個專有的網絡規范,如同Wi-Fi是802.11系規范,而POE的規范編號則是802.3系規范。
接下來我們從原理上來解析,為什么一根細細的網線能夠同時傳送網絡信號和電流:
我們知道,正常的采用TIA568A/B規范線序,使用RJ45網線水晶頭的網線,是由四對雙絞線,也就是8個線芯組成的。
而在普通的100M網絡中,五類線根據我們之前的文章提到的,實際上只使用了1、2、3、6這四組線,進行網絡的傳輸,就達到了100M的速度,那么就有4、5、7、8四對線組,是閑置的。
而隨著局域網技術應用延伸,特別是網絡監控設備等開始普及,人們在網絡施工中逐漸發現,很多時候,由于裝修的既成事實,以及一些用電安全方面的考慮,后期加裝的諸如監控攝像頭等設備,其供電非常成問題,已經無法再通過新拉電源線的方式進行供電了,或者從新拉電源線,會造成諸多不便以及成本上的飆升。
這時候IEEE就打起了網線的主意。由于網絡設備基本都屬于低壓弱電設備(大部分工作電壓低于48V,功率也低),所以理論上,網線是可以用于電力傳輸的。
因此2003年,IEEE頒布了802.3af標準,規定了第一版POE網絡供電方式。簡單來說,就是使用此時5類線未使用的4、5、7、8線芯組,來進行電力傳輸。
此時POE規范,允許通過單網線,提供44~57V的直流電壓、350mA的輸出電流、最大輸出15.4W的輸出功率,拋去傳輸線損和轉化損耗后,實際能提供給用電器12.95W的輸出功率,也就是說,網線另一頭的設備,只要功耗不超過12.95W,都可以不用電線,而用網線供電了!
利用“頻率”,實現8芯共用的POE++
自從有了POE供電方式,給安防監控組網和無線網絡改造帶來了巨大的方便。例如,監控攝像頭迅速從同軸電纜時代進化到了網絡時代,通過細細的網線就能實現供電+網絡監控,實在是太方便了。
而對于網絡改造來說,需要增加無線熱點乃至交換機/路由器的時候,也不需要再去接電源線插板給新設備供電,直接在網絡交換中心,把原來的路由器或者交換機替代為POE供電的即可,再從原有的網絡面板位置接出一根網線接新增的網絡節點的POE AP面板/路由器/交換機即可,最大限度減少工程改造量。
此時組網模式就變成了下圖兩種模式,其優點是不言而喻的,畢竟家庭常用0.4平的電線,那價格可比同等長度的網線貴。
另外,POE方式還有一個優勢,就是在融合寬帶的改造組網中:寬帶運營商越來越喜歡采用光纖入戶來同時傳輸電話信號、寬帶信號、IPTV信號,采用PoE可以很好地解決光貓和IPTV電視盒子的電源與數據同傳問題。
但是問題又來了,現在可是千兆、萬兆家庭網絡時代了,不說5類網線,就是6類和超六類線,8組線芯那也是全用上來傳送網絡信號了,這時候可沒閑置線組了啊,還怎么送電啊?還是說POE只能跑百兆速度了?
不過IEEE的工程師們迅速也發現了可以取巧的地方,就是頻率:
信號的傳輸是一對電線之間的電壓差,而電力的傳輸是兩對電線之間的電壓差。
以太網是變壓器耦合的,所以發送和接收電子裝置只看到(原則上)一對兩根線之間的電壓。電源連接取自變壓器的中心抽頭,因此它們只看到兩對電線之間的電壓。巨大的頻率差異也有助于保持信號和電源不互相干擾:當線組同時用于電力和數據時,由于電力和數據在頻譜的兩個極端發揮作用,它們可以在同一根電纜上傳輸——市電頻率往往只有50~60Hz,而網線的信號傳輸頻率已經是上千兆Hz了(5類線1500MHz,6類2500MHz,超6類5000MHz),巨大的頻率差,使得在工程上可以通過簡單的頻率分離元件,就能把供電流和信號流,通過頻率差異進行分離。
基于這個原理,IEEE相繼頒布了適用于百兆、千兆及更高網絡等級的POE標準,也就是802.3at、802.3bt type3、802.3bt type4。
后面的標準,又被稱為“POE+”和”POE++”,它們除了能讓網線使用8芯線組同時傳送網絡信號電力,解決了POE組網的千兆問題外,同時也提高了對用電器的供電能力,簡單來說,就是你可以使用功率更大的POE交換機/AP,從而實現更強的帶機能力和網絡信號!
POE組網,核心是線材!
最后回到我們的組網實務:從802.3幾個規格表我們可以看到一個關鍵指標:阻抗。也就是說,網線必須達到或低于最大阻抗,才能實現相應的組網性能。
我們知道,電纜的阻抗,主要是和電纜的粗細以及材質有關。
網線的粗細,我們習慣用“AWG”這個數值來表示,例如,常見的五類、六類線纜的線徑24AWG,就是0.51mm,而六類、超六類線的23AWG,則是0.57mm。顯然,23AWG線徑的網線,在同等材料情況下,更適合用于POE網絡的組網。
然而更重要的還是線材,下面是幾類常見網絡線材的阻抗以及是否適合POE組網:
所以POE組網,除了一定要注意POE設備的性能(如最大輸出功率,關系到最大帶AP數量),最重要的,就是網線!
小編的建議,為了未來的網絡升級和穩定需要,POE組網,一定要使用至少銅包銀、24AWG線徑的六類或超六類網線,最好使用無氧銅、23AWG線徑的六類或超六類網線!這是關系到POE組網是否成功的關鍵!
因此,各位在組網時,也一定要看清,到底使用的什么材質的網線,最好是使用一線品牌如康普(安普網聯,原AMP)、百通赫斯曼、羅格朗等品牌的線材!
往期內容推薦
Fast IPS是怎么回事?
如何獲得最佳性能的DDR5內存
雙十一如何選護眼燈?
·
inisforum(銘凡)宣布,推出新款S100電腦棒。在今年初的CES 2024大展上,Minisforum就曾展示過這款產品,屬于一款輕巧便攜的計算設備,讓用戶可以隨身攜帶,簡潔易用。
S100電腦棒在設計上非常緊湊,整體尺寸為152 x 58 x 19.5 mm,用戶甚至可以選擇放在口袋里。由于機身較小,S100電腦棒沒有可升級的存儲選項,如果用戶有擴展的需求,恐怕比較難滿足了。Minisforum表示,除了個人用戶外,S100電腦棒也適用于數字標牌等商用領域,滿足了不同場景的使用需求。
S100電腦棒搭載的是Intel N100處理器,屬于全能效核配置,采用Intel 7工藝制造,擁有4核4線程,TDP為6W,最高睿頻分別為3.4 GHz,Xe核顯配備的EU數量為24個,頻率為750 MHz;搭配8GB的LPDDR5-4800內存,采用單通道設計;另外有256GB的UFS 2.1閃存,最大順序讀取和順序寫入速度分別為850 MB/s和260 MB/s,遠低于常見的PCIe 3.0 SSD,這是微型設備的折中選擇,畢竟沒有足夠空間容納NVMe SSD;搭載Intel AX200/201無線網卡,支持Wi-Fi 6和藍牙5.2;采用了主動散熱方案,閑置/滿載狀態的噪音分別為24dB(A)和42dB(A)。
該設備配備了一個HDMI 2.0端口(支持4K@60Hz)、一個全功能USB 3.2 Gen 2 Type-C接口、兩個USB 3.2 Gen2 Type-A接口、以及一個2.5G網口,用戶可以選擇使用PD供電或者PoE供電,另外還預裝Windows 11家庭版操作系統。
引LinuxGizmos,Liliputing的消息,Milk-V DUO S是一臺足夠迷你的單板電腦,就跟我們之前報道過的其他單板電腦一樣。不過它的最大特色并不在于它43 x 43mm的尺寸,而在于它的處理器——集合了RISC-V和ARM兩種架構。
它采用的是SOPHON SG2000處理器,該處理器帶有兩個C906 RV64核心(1GHz和700MHz)和一個ARM Cortex-A53(1GHz)核心。還有個8051微處理器和0.5 TOPs(Int8)的TPU。不過需要注意的是RISC-V和ARM核心并不能同時啟用,用戶需要撥動板上的開關選擇啟動什么核心。
接口方面,Milk-V DUO S帶有39個GPIO引腳,2個2通道的MIPI-CSI和1個4通道的MIPI-DSI接口,1個USB-A Host Port。它采用USB-C接口供電,而用戶也可以選配PoE HAT供電。
這塊單板電腦的內存是512MB DDR3 RAM,存儲則交由microSD卡或SPI提供,不過用戶可以加錢配備8GB eMMC。另外,它還搭載了100Mbps的有線網絡,至于像WiFi 6和藍牙5這也是選配功能。
價格方面,Milk-V DUO S的基礎版本為11美元(約合人民幣79元),帶有WiFi、藍牙、8GB eMMC和PoE HAT的頂配版本則為20美元(約合人民幣143元)。它目前處于預售狀態,預計3月發貨。