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以太網(wǎng)供電技術(shù)發(fā)展及其運用芻議論文
摘 要：所謂以太網(wǎng)(Ethernet)，指的是由Xerox公司創(chuàng )建，并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的基帶局域網(wǎng)規范，是當今現有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。隨著(zhù)IP電話(huà)和WLAN廣泛應用到生活中，通過(guò)以太網(wǎng)本身提供電力支持已經(jīng)成為供電技術(shù)發(fā)展的大勢所趨。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；供電技術(shù)；運用
近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中獲得了廣泛的應用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的大勢所趨，發(fā)展智能電網(wǎng)已在全世界范圍內達成了共識。國家電網(wǎng)公司表示，２０１１年我國堅強智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設階段，將在示范工程、電動(dòng)汽車(chē)充換電設施、新能源接納、居民智能用電以及三網(wǎng)合一等方面大力推進(jìn)。20世紀八十年代左右，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的開(kāi)展，人們對于計算機的考慮從網(wǎng)絡(luò )的使用有沒(méi)有必要，轉變?yōu)槿绾胃玫膽镁W(wǎng)絡(luò )為生活提供必要的幫助。
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)世界的不斷進(jìn)步，現階段人類(lèi)對于網(wǎng)絡(luò )的應用問(wèn)題，從以往的考慮要不要使用轉變?yōu)槿绾胃玫氖褂脕?lái)保證從網(wǎng)絡(luò )中獲得更為龐大的利益。而對于網(wǎng)絡(luò )的接入設備的選擇上，也隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展出現了更多的要求，現有的技術(shù)已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的實(shí)際需求，就現階段的網(wǎng)絡(luò )接入條件來(lái)說(shuō)，雖然在技術(shù)層面也有所增長(cháng)，但是可以說(shuō)，這種增長(cháng)對網(wǎng)絡(luò )整體的性能的提升，并沒(méi)有多少明顯的作用。
80年代初，國外誕生了以太網(wǎng)，隨之傳入我國，它的出現使我國的網(wǎng)絡(luò )應用呈突飛猛進(jìn)之勢。后來(lái)，以太網(wǎng)被不斷應用于不同的工作領(lǐng)域和生活領(lǐng)域，而以太網(wǎng)供電技術(shù)就是其中一項重要發(fā)明。本文主要以太網(wǎng)供電技術(shù)發(fā)展及其運用為主題展開(kāi)探討，具有一定的現實(shí)意義和指導意義。
1.以太網(wǎng)的內涵及其發(fā)展
所謂以太網(wǎng)(Ethernet)，指的是由Xerox公司創(chuàng )建，并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的基帶局域網(wǎng)規范，它是一類(lèi)滿(mǎn)足一套標準規范的計算機局域網(wǎng)技術(shù)；這里所說(shuō)的標準規范，主要是指IEEE 802.3u、IEEE 802.3u、IEEE 802.3ae、802.3af 、IEEE 802.3ak 、IEEE 802.3an 10GBASE-T 、IEEE 802.3ap、IEEE 802.3ba、802.3az等一系列標準；而本文所說(shuō)的多計算機的系統，主要內容是指通過(guò)這一協(xié)議進(jìn)行連接的局域網(wǎng)內的所有計算機共同工作形成的網(wǎng)絡(luò )。在以太網(wǎng)技術(shù)中選擇了英文單詞"Ethter"來(lái)描述這種網(wǎng)絡(luò )采用的信息傳輸介質(zhì)。這里使用"Ethter"英文單詞，還可以理解有另一層意義，所謂"以太（Ether）"，歐洲中世紀的時(shí)候，科學(xué)家提出一種新的假說(shuō)，認為任何空間中都存在一種他們稱(chēng)之為 "Ether"的物質(zhì)，由于這種物質(zhì)自身具備廣泛的存在性，在假設中，任何空間中，都是充滿(mǎn)了以太這種物質(zhì)的，所以應用于互聯(lián)網(wǎng)中，就是為了說(shuō)明其能夠對通信領(lǐng)域中的任何空間進(jìn)行最大覆蓋。
20世紀70年代Xerox公司最早發(fā)明了早期以太網(wǎng)。在1973年，Xerox Palo Alto研究中心的研究者主要是Robert Metcalfe和David Boggs開(kāi)發(fā)了早期以太網(wǎng)作為Xerox Alto實(shí)驗室互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，其以太網(wǎng)時(shí)鐘由Altos系統提供，導致初期以太網(wǎng)不足2.94Mbit/s的傳輸速度。于此之后，其信號以10 Mbit/s速率在同軸電纜上運行。以太網(wǎng)從來(lái)沒(méi)有放棄過(guò)對傳輸速度的追求，從最初的2.94Mbit/s逐步發(fā)展到萬(wàn)兆，以致目前廣受關(guān)注的100G，也正是在速度快速前進(jìn)的道路中，以太網(wǎng)已經(jīng)承載起越來(lái)越多的應用。到1980年，在原來(lái)以太網(wǎng)技術(shù)的基礎上產(chǎn)生了IEEE 802.3新的規范標準，與此同時(shí)開(kāi)發(fā)了與IEEE 802.3標準兼容的以太網(wǎng)2.0方案，從此實(shí)現了同軸電纜，雙絞線(xiàn)等各種電纜的實(shí)際應用。而隨著(zhù)實(shí)際范圍內互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，以太技術(shù)得到了越來(lái)越多的應用，包括在供電領(lǐng)域，以太網(wǎng)技術(shù)也無(wú)處不在地存在著(zhù)，成為現代生活中不可或缺的重要組成部分。
2.以太網(wǎng)供電技術(shù)的內涵
以太網(wǎng)供電(PoE，Power over Ethernet)技術(shù)是目前新興的一項具有廣闊實(shí)用前景的`技術(shù)。這項技術(shù)允許供電設備(power sourcing equipment)通過(guò)同一根以太網(wǎng)電纜在傳送數據的同時(shí)向具有電源接口(power interface)的網(wǎng)絡(luò )設備直接供電。
二十世紀末期，通過(guò)以太電纜對電力進(jìn)行傳輸就已經(jīng)是一種較為成熟的理論研究方向，在當時(shí)就有很多具體的實(shí)施方案是關(guān)于通過(guò)以太電纜進(jìn)行電能的高效率傳送的。其中，3Com、PowerDsine和Cisco等都是較為優(yōu)秀的方案。但是值得我們注意的是，其中一部分科學(xué)家提出的通過(guò)構建具有同一標準的傳輸設備，對當時(shí)該項目的發(fā)展具有非常重要的現實(shí)意義，利用制定相同的工業(yè)標準來(lái)對不同生產(chǎn)商提供的方案進(jìn)行處理，可以有效的避免不同方案之間進(jìn)行必要連接的時(shí)候出現的問(wèn)題。與此同時(shí)，自身存在互操作性能的以太網(wǎng)電源建立相應的標準規則，還能夠對以太電纜作為傳輸電力的主要方式提供必要的市場(chǎng)支持。
為了遵循IEEE 802.3af規范，受電設備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這對于傳統的IP電話(huà)以及網(wǎng)絡(luò )攝像頭而言足以滿(mǎn)足需求，但隨著(zhù)雙波段接入、視頻電話(huà)、PTZ視頻監控系統等高功率應用的出現，13W的供電功率顯然不能滿(mǎn)足需求，這就限制了以太網(wǎng)電纜供電的應用范圍。為了克服PoE對功率預算的限制，并將其推向新的應用，IEEE成立了一個(gè)新的任務(wù)組，旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3工作組為了在技術(shù)及經(jīng)濟上對IEEE802.3at實(shí)現的可能性進(jìn)行評估，于2004年11月創(chuàng )立了PoEPlus的研究小組。之后又于2005年7月批準了建立IEEE 802.3at調查委員會(huì )的計劃。新標準稱(chēng)為 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at，它將功率要求高于12.95W的設備定義為Class 4（該級別在IEEE 802.3af中有描述，但留作將來(lái)使用），可將功率水平擴展到25W或更高。
3.以太網(wǎng)供電技術(shù)的應用及其優(yōu)勢
支持IEEE 802．3af的以太網(wǎng)自身對市場(chǎng)的強大的適應性，在未來(lái)的一段時(shí)間里，將會(huì )幫助這種電力傳輸方式獲得更為寬廣的市場(chǎng)。
首先，這種輸電方式能夠大大地節約成本。采用以太網(wǎng)電纜作為供電手段，能夠解決傳統的供電方式中必須保證網(wǎng)絡(luò )設備單獨占有一根網(wǎng)絡(luò )連線(xiàn)和電源連線(xiàn)的問(wèn)題，有效地通過(guò)一根以太線(xiàn)就提供了網(wǎng)絡(luò )信號和電力能源，大大的節約了建設網(wǎng)絡(luò )框架的成本。很多網(wǎng)絡(luò )供應商都深刻的認識到，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)世界的整體發(fā)展，這種能夠保證架設范圍大幅度擴展的方式在不遠的將來(lái)勢必會(huì )成為主要的電能傳輸方式，創(chuàng )造最大的經(jīng)濟效益。
其次，當我們采用以太網(wǎng)供電技術(shù)，能夠更好地方便用戶(hù)對其進(jìn)行的維護工作，網(wǎng)絡(luò )管理者通過(guò)對應端口的維護，能夠實(shí)現根據以太網(wǎng)絡(luò )內不同特征的任務(wù)的有效管理，網(wǎng)絡(luò )系統能夠根據自身的數據支持，提供必要的警告信息，從而能夠保證用戶(hù)更好地了解這一網(wǎng)絡(luò )的使用情況，避免因為網(wǎng)絡(luò )的應用過(guò)程中可能出現的問(wèn)題而導致的損失。
最后，它有著(zhù)廣泛的應用前景。該供電技術(shù)能夠更好的使用在各種地形、各種環(huán)境中，自身具有非�？煽康暮�(jiǎn)易性能，不僅管理方便，同時(shí)安全性更是能夠得到完全的保證。無(wú)論是在三大產(chǎn)業(yè)中的哪一個(gè)產(chǎn)業(yè)中，這種供電技術(shù)都具有非常寬廣的發(fā)展空間。與之相關(guān)的各種技術(shù)的出現，能夠形成更大規模的市場(chǎng)，同樣也是無(wú)線(xiàn)商機。
就總體情況來(lái)說(shuō)，以太供電技術(shù)的應用，自身的特點(diǎn)決定了其具有其他方式不可比擬的優(yōu)越性，無(wú)論何種方案的使用，都無(wú)法實(shí)現以太供電技術(shù)帶來(lái)的便利性和節約性。因此，無(wú)論是從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，還是從經(jīng)濟角度來(lái)說(shuō)，以太供電技術(shù)都是一種非常具有市場(chǎng)前景和科技含量的重要選擇。
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【以太網(wǎng)供電技術(shù)發(fā)展及其運用芻議論文】相關(guān)文章：
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