随着物联网的不断发展，越来越多的设备需要联网，而这些设备通常需要供电才能工作。传统的交换机无法提供电力供应，因此诞生了PoE交换机。本文将详细介绍PoE交换机和普通交换机的区别，并从各个角度全面介绍PoE交换机。
PoE（Power over Ethernet）即“以太网供电”，是一种可以通过网络线缆为网络设备提供电力的技术。PoE技术可以将电力和数据信号同时传输，使得设备不需要额外的电源线缆。PoE技术的原理是在以太网电缆中加入直流电源，使得网络设备可以通过网线直接供电。
PSE设备是指支持PoE技术的网络设备，它是PoE供电系统中的核心部分之一。PSE一般有POE供电器和POE交换机两种形式。它的主要作用是通过以太网线缆传输电力和数据信号，并为受电设备（PD）供电。
PD设备是指在PoE供电系统中需要接受电力供应的网络设备，例如IP电话、摄像头、无线接入点等。PD设备通过以太网线缆从PSE设备获取电力供应，并与PSE设备进行数据通信。
PoE电源是指PoE供电系统中的电力来源。PoE电源的工作原理是将交流电源转换为DC电源，并将电力和数据信号通过以太网线缆传输到网络设备上。PoE电源的功率决定了PSE能同时为多少台PD设备供电。
以太网线缆是连接POE供电器和POE设备之间的媒介，可以将电力和数据信号一起传输到网络设备上。一般采用CAT5、CAT5E、CAT6等类型的以太网线缆，其传输距离根据不同的POE技术版本有所不同。
在PoE供电系统中，PSE设备和PD设备之间的交互是基于IEEE 802.3af/at/bt标准协议来完成的。这些标准协议规定了PSE设备和PD设备之间的电力传输方式、电力传输功率、电力传输距离等关键参数，确保了PoE供电系统的稳定性和可靠性。
PoE交换机是一种能够为网络设备供电的交换机。根据供电方式的不同，PoE交换机可以分为两种类型：一种是采用线端供电方式（End-Span），另一种是采用中继供电方式（Mid-Span）。其中，采用线端供电方式的PoE交换机将电力和数据信号一起传输到网络设备上，而采用中继供电方式的PoE交换机则需要在电缆中插入一个PoE中继器，将电力和数据信号分开传输。
PoE交换机的工作原理是将交换机的电源输出连接到以太网端口，并通过以太网电缆将电力传输到需要供电的设备上。PoE交换机还需要根据设备的需求来确定所需的电力等级，并控制供电的方式和时间。
当网络设备通过以太网线连接到PoE交换机时，PoE交换机会检测设备是否支持PoE技术。如果设备不支持PoE技术，则PoE交换机只会传输数据信号，不会供电。如果设备支持PoE技术，则PoE交换机会将电力和数据信号一起传输到设备上。
目前，PoE交换机的供电标准主要分为三种，分别是IEEE 802.3af（PoE）、IEEE 802.3at（PoE+）、IEEE 802.3bt（PoE++），其中PoE++又根据功率不同分为了两类（Type3和Type4）。下表详细列出了PoE、PoE+和PoE++的规格：
| 类别 | PoE | PoE+ | PoE++ | PoE++ |
|---|---|---|---|---|
| IEEE标准 | IEEE 802.3af | IEEE 802.3at | IEEE 802.3bt | IEEE 802.3bt |
| PoE类型 | Type 1 | Type 2 | Type 3 | Type 4 |
| PSE端口功率 | 15.4W | 30W | 60W | 90W |
| PSE电压范围 | 44-57V | 50-57V | 50-57V | 52-57V |
| PD最大功率 | 12.95W | 25.5W | 51W | 71W |
| PD电压范围 | 37-57V | 42.5-57V | 42.5-57V | 41.1~57V |
| 最大电流 | 350mA | 600mA | 1.2A | 1.73A |
| 线缆要求 | Cat3/以上 | Cat5/以上 | Cat5e/以上 | Cat5e/以上 |
| 使用双绞线 | 2对 | 2对 | 2/4对 | 4对 |
IEEE 802.3af标准是PoE交换机最早的标准，于2003年发布。该标准定义了PoE交换机的最大供电功率为15.4W，最大电压为48V，最大电流为350mA，以及最大传输距离为100米。根据这个标准，PoE交换机可以通过以太网线缆向连接到交换机上的PD设备提供最大15.4W的电力供应，从而实现电力与数据的传输。此标准被用于低功率应用场景。
IEEE 802.3at（PoE+）标准是在IEEE 802.3af标准之后(2019年)发布的，提供了更高的功率传输能力，最高传输功率达到30W。相比于IEEE 802.3af标准，PoE+可以为更多的设备提供足够的功率，例如IP电话、Wi-Fi接入点、IP摄像头、高性能笔记本电脑等。IEEE 802.3at标准还支持双向通讯，使PD可以向PSE发送信息以调整功率需求。
IEEE 802.3bt标准是最新的PoE交换机标准，于2018年发布，也被称为PoE++标准，它可以让一根网线的8条铜芯同时供电，进一步扩展了PoE的功率传输能力，每个端口传输功率可达60W-90W，如果需要，甚至可以达到100W的功率上限。这使得PoE技术可以为更多的设备提供可靠的供电，例如医疗设备、工业设备、高功率LED照明等。为了支持PoE++，PSE和PD需要支持更高的电压和功率传输，需要更先进的硬件设计和更复杂的协商过程。
PoE交换机和普通交换机最大的区别在于是否支持PoE技术。普通交换机只能传输数据信号，不能为设备供电。而PoE交换机可以将电力和数据信号一起传输到网络设备上，为设备提供电力供应。普通交换机需要使用额外的电源适配器或电源线缆来提供电力供应。
PoE交换机可以为支持PoE技术的设备提供电力供应，如IP电话、网络摄像头、无线接入点等。而普通交换机无法为这些设备提供电力。
使用PoE交换机可以将电力和数据信号一起传输到网络设备上，这样可以简化设备的安装，减少布线的工作量。
由于PoE交换机可以为设备供电，因此不需要额外的电源适配器或电源线缆，从而节省了设备成本，也降低了布线的成本。但由于PoE交换机的技术含量较高，其价格比普通交换机要贵一些。
PoE交换机可以为家庭网络中的多种设备提供电力供应，如无线路由器、网络摄像头、IP电话等，使得家庭网络更加智能化和便利化。
在商业应用中，PoE交换机可以为各种支持PoE技术的设备供电，如网络摄像头、无线接入点、电子标牌等。这些设备通常需要安装在较高的地方或不易更换的位置，因此使用PoE技术可以大大简化安装和维护工作。
在工业应用中，PoE交换机可以为各种工业设备供电，如工业相机、传感器、控制器等。这些设备通常需要长期运行，需要较高的可靠性，因此使用PoE技术可以降低故障率和维护成本。
在公共设施中，PoE交换机可以为各种智能设备供电，如智能灯具、智能门锁、智能广告牌等。这些设备分布在广泛的区域内，使用PoE技术可以简化布线和安装工作。
针对IEEE 802.3af、IEEE 802.3at（PoE+）和IEEE 802.3bt（PoE++）这三种类型的PoE交换机，在面临选择时，到底该如何选择？
首先，IEEE 802.3af PoE交换机能够为每个端口提供最大15.4瓦的电力，适用于低功率的网络设备，如IP电话、IP摄像头、无线接入点等，而且价格较为经济实惠。对于功率要求较高的设备，就需要选用IEEE 802.3at（PoE+）交换机，其可以为每个端口提供最大30瓦的电力输出。这种类型的交换机可以支持更多的设备，如高性能摄像头、IP电话和无线接入点等，且功率输出更为稳定，可靠性更高。
当用户需要连接更多的高功率设备时，就需要使用IEEE 802.3bt（PoE++）交换机，它的端口功率更高，可以支持71W的设备，能满足工业、商业和医疗等领域对于高功率设备的需求。相较于其他两种PoE交换机，PoE++交换机的价格更高，但其可为用户提供更强大的功率输出，可适用于更广泛的应用场景。下图根据PoE的四个类别列出了支持的PD：
需要注意的是，PoE标准向下兼容，比如PoE++交换机也可以用在小功率设备上。
工业PoE交换机，即拥有PoE供电功能的工业级以太网交换机，是一种广泛应用于各种工业控制系统中的网络设备，它能够在恶劣环境下保证稳定的数据传输和供电，相比非工业级PoE交换机，具有更多的应用场景。以下是一些典型的应用场景：
工业PoE交换机可用于交通信号灯、高速公路监控系统、收费站视频监控等。智能交通系统需要大量的监控摄像头和其他设备进行实时监测和控制，而这些设备通常需要长时间稳定的数据传输和供电，因此工业PoE交换机可以为这些设备提供高效的网络连接和可靠的电源支持。
在智能制造和工业自动化应用中，各种传感器和执行器需要实时传输数据和接收控制信号，而这些设备往往需要在严酷的环境下进行操作，如高温、低温、高湿度等。使用工业PoE交换机可以确保这些设备的稳定供电和高效通信，从而提高整个系统的可靠性和效率。
工业PoE交换机可用于智能电网、智能电表、电力调度中心等领域。这些应用需要长期稳定运行，同时需要保证数据和电力的传输安全和可靠性。
工业PoE交换机在综合管廊的应用主要是通过其高可靠性和宽温设计来满足在恶劣环境下的数据传输需求。这种类型的交换机通常采用紧凑型和防护性能强的外壳设计，一般要求达到IP40防护等级，可防尘、防水、防震、抗腐蚀。
综合管廊中需要部署大量的监控摄像头，这些设备需要稳定的数据和电力供应。而工业PoE交换机能够通过一个网线为这些设备提供数据和电力，同时还能提供QoS和VLAN等功能，确保监控数据的实时传输和安全存储。工业PoE交换机可以支持多种协议和网络拓扑结构，能轻松地与其他设备集成，使得它在综合管廊的监控、安防、智能照明等应用场景中发挥着越来越重要的作用。
在现代智能楼宇系统中，各种传感器、摄像头和其他设备需要在高速网络上进行通信，并且需要长时间稳定的供电。这些设备往往布置在一些难以到达的区域，如顶楼或地下室等地方，因此使用工业PoE交换机可以避免由于供电和网络连接不稳定而导致的问题。
总的来说，工业PoE交换机的应用场景非常广泛，尤其是在需要稳定性和可靠性的环境中，如工业、制造、交通、能源等领域。随着物联网和工业4.0等技术的发展，工业PoE交换机的应用前景也将越来越广阔。
近年来，由于PoE技术具有灵活便利和经济实惠等优点，在网络基础设施中的应用越来越广泛，PoE交换机市场也随之呈现快速增长的趋势。
推动PoE交换机市场增长的一个重要因素是物联网（IoT）的发展。随着连接设备数量的增加，PoE交换机的需求也随之增加，因为它们可以为这些设备提供供电和连接功能，无需额外的电源供应和布线。
此外，VoIP（网络语音）和IP摄像机的不断普及也为PoE交换机的需求增长做出了贡献。PoE交换机为这些设备提供了便捷且经济实惠的供电和网络集成解决方案。
随着对智能建筑和智能城市的需求不断增加，PoE交换机的采用也预计会进一步增加。PoE交换机可以为各种设备提供供电和连接功能，包括照明、传感器和门禁系统，成为智能建筑和城市基础设施的必要组成部分。
随着技术的不断发展，POE交换机将会具备更高的功率供应能力、更高的安全性和稳定性、更加智能化和自动化的特点，以满足日益增长的网络需求。
| PoE类型 | 交换机型号 | 交换机名称 | 交换机图片 |
|---|---|---|---|
| PoE / PoE+ | FR-7M3208 | 网管千兆2光8电工业以太网交换机 |  |
| PoE / PoE+ | FR-7M3408F | Bypass光保护工业交换机8电口2SFP管理型 |  |
| PoE / PoE+ | FR-7N3005 | 全千兆5电口工业以太网交换机 |  |
| PoE / PoE+ | FR-5A3208P | 千兆2光8电智能POE交换机 |  |
| PoE / PoE+ | FR-5A3216P | 千兆2光16电智能POE交换机 |  |
| PoE / PoE+ | FR-5M3424P | 千兆4光24电管理型POE交换机 |  |
| PoE++ | FR-7M3424 | 网管型工业环网交换机全千兆24电口4光口导轨式 |  |
| PoE++ | FR-7M348F | 环网光纤交换机-千兆二层网管交换机16电口12光口 |  |
| PoE++ | FR-9M348F | 二层网管工业交换机千兆12光16电 |  |
| PoE++ | FR-9M3424 | 二层网管工业交换机千兆4光24电 |  |
| PoE++ | FR-9T44F8 | 万兆三层交换机-4个万兆光口+16个千兆光口+8个千兆Combo |  |
随着城市化进程的加速和人口增长，交通拥堵、事故频发等问题日益突出。而智慧交通的出现正是为了解决这些问题。智慧交通是指通过物联网、大数据、人工智能等技术手段，对交通系统进行智能化、信息化的管理和控制，以提高交通运行效率、保障交通安全、改善交通环境。在智慧交通中，工业交换机作为网络通信的关键设备，发挥着重要的作用。
现代城市的交通系统不仅要保障车辆行驶的安全，还要对交通信息进行准确、快速、可靠的传输和处理。工业交换机可以提供高效稳定的数据传输和管理服务，帮助交通设备之间实现数据共享和通讯互联。
工业交换机在智慧交通中的应用非常广泛，下面将分别从交通监控、智能信号灯、高速公路ETC、和公交地铁等系统中进行了解。
智能交通离不开交通监控，工业交换机在交通监控中起着重要的作用。随着城市化进程的加速，交通管控的压力越来越大，同时对交通监控的要求也越来越高。通过工业交换机可以将多个视频流汇集到监控中心进行处理和管理，以实现对交通状况的实时监控和预警。此外，为了更好的保障交通安全，交通监控系统还需要保证高速、大带宽和高质量的视频传输。这就需要工业交换机支持高速的视频数据传输和多路视频流的高效处理，保证传输的稳定性和可靠性。
交通信号灯控制系统是交通控制的重要手段之一。而工业交换机在这个系统中也扮演着非常重要的角色。通过工业交换机可以对交通信号灯的控制信号进行传输和管理，以保证交通信号灯的同步性和稳定性。此外，智能信号灯系统还需要对交通信号灯的控制信号进行实时的优化和调整，以适应不同时间段和交通流量的变化。这就需要工业交换机支持高速、大带宽和实时的数据传输和处理，以保证控制信号的及时性和准确性。
工业交换机在高速公路ETC（电子收费）系统中扮演着重要的角色。工业交换机可以为ETC系统提供高速稳定的数据传输。在高速公路上，大量的车辆需要在短时间内完成收费，因此数据传输速度必须非常快。同时，ETC系统的数据量也非常大，包括车辆信息、收费信息、交通流量等，这些数据需要通过工业交换机进行快速、高效的传输，以确保整个系统的正常运行。
工业交换机可以为ETC系统提供多层次的容错机制，包括链路备份、数据备份、网络负载均衡等，以确保ETC系统在各种复杂环境下都能够正常运行。ETC系统与金钱相关，必须保证安全性，工业交换机可以为ETC系统提供多层次的安全保障措施，包括数据加密、入侵检测、访问控制等，以保护ETC系统中的数据不被恶意攻击或篡改。
工业交换机可以连接公交车调度系统，实现公交车的智能调度。通过采集公交车的位置信息和乘客的需求信息，公交车调度系统可以实现对公交车的智能调度和优化。例如，可以根据乘客需求的变化来调整公交车的行驶路线和发车频率，从而提高公交车的服务质量和效率。
地铁交通运营是智慧交通领域的重要组成部分，需要实现车站、车辆、信号等多个方面的数据监控和管理。工业交换机可以协助车站管理系统、列车通信系统、信号控制系统之间的数据交互，并确保数据的实时性和准确性。这些数据可以用于智能列车运营、实时客流监测、轨道设备监测等应用，进而提高地铁交通的效率和安全性。
作为工业以太网交换机领域的知名厂商，光路科技（FIBERROAD）已经在智慧交通领域中做出了很多积极的贡献。光路科技的工业交换机被广泛应用于智慧交通领域的实际项目中，如高速公路ETC系统、城市轨道交通控制系统、智能路灯系统等。这些应用中，光路科技的工业交换机为智能交通领域的信息通信提供了坚实的保障，为人们的出行带来了更为安全、高效的体验。
除了在实际项目中的应用外，光路科技还不断地进行技术研发和创新，不断提升工业交换机的性能和功能，以更好地适应智慧交通领域的需求。其高效、可靠、安全的网络设备为智慧交通系统的建设提供了有力支持，为交通信息化的发展注入了新的活力。
未来，随着智慧城市建设的加速推进，智能交通领域的发展也将迎来更广阔的市场空间。光路科技将继续发挥自身的技术和产品优势，助力智慧城市和智能交通的建设和进步。
总之，工业交换机在智慧交通中的应用越来越广泛，为智慧交通的信息化和数字化提供了坚实的基础。通过工业交换机的应用，可以让城市交通系统更加智能化、高效化，为城市交通的发展提供强有力的支撑。
目前世界上超过 55% 的人口居住在城市（1980 年：39%）。在欧洲，这个数字甚至更高——欧洲大陆约 75% 的人口是城市居民。城市并不是唯一受欢迎的居住地。它们也是经济强国、物流中心、行政中心、创新驱动力、趋势的先驱和有吸引力的人才目的地。
市场报告显示 ，2020年欧洲智慧城市物联网市场价值325亿美元，预计到2027年将达到902亿美元，2020年复合年增长率为15.7%。预测期为2021年至2027年。
世界城市人口从 1950 年的 7.51 亿增加到 2018 年的 42 亿，据联合国估计，到 2050 年将达到 77 亿，占世界人口的 68%。智慧城市可以提供一种使用技术和数据管理人口变化的方法。许多最有前途的城市都在欧洲。当前世界十大“智慧城市”里面，欧洲占据了5席。
智慧城市是利用数字和电信技术提高传统网络和服务效率的地方，以造福居民和企业。欧盟计划2030实现100座气候中和智慧城市的全新目标，在城市中构建一个生态化、具有试错空间、并不断完善进化的应用创新“生活实验室”（living labs）。从欧洲智慧城市的以往实践来看，“生活实验室”在伦敦、瑞典、巴塞罗那等城市或国家皆以不同形式存在并发挥着各自的价值。
重大的技术、经济和环境变化引起了人们对智慧城市的兴趣增加，包括气候变化、冠状病毒 (COVID-19) 爆发、人口老龄化、城市人口增长以及公共财政压力。 在欧洲，欧洲智慧城市和社区创新伙伴关系 (EIP-SCC) 是欧盟委员会支持的一项倡议，它将城市、工业、小型企业 (SME)、银行和研究机构聚集在一起。它旨在通过更可持续的综合解决方案改善城市生活，并解决来自不同政策领域的城市特定挑战，如能源、智能交通、平安城市以及信息通信技术。
巴塞罗那通常被认为是世界上“最聪明”的城市之一，早在2010年就成为公认的智慧城市。在1990年经历了一段经济停滞和失业之后，巴塞罗那当局认识到需要转变城市经济，促进基于知识产业、现代城市旅游和全民优质基础设施的新经济。2015年，巴塞罗那进一步网络转型，开发5G网络和私有基础设施，比如5G无人驾驶公交车。目前巴塞罗那已经建造了3000多个城市机柜来容纳关键的技术基础设施，拥有一个难得的机会来推进数字化转型，以更智能的技术构建未来。
智慧城市应对日益增长的城市化和气候变化带来的挑战。 它通过强调数字化转型带来的措施和实践，为可持续城市带来了一个新的维度，这要归功于通过无线技术和云传输数据的连接对象和工具的智能网络。智慧城市为整体城市发展带来全新视角。它们由一个围绕多个轴心的框架组成——电信服务、能源管理、智能移动，以及智能家居等基础设施。
由于智慧城市如此依赖无线技术和云计算，因此获得高质量、超快速的连接和电信服务对于顺利运行至关重要。因此，在法国城市实施5G是这些项目的里程碑之一。尽管遭到谴责，但5G现已在法国成为现实，第一个网络于 2020 年 11 月启用。马赛是该国拥有最多 5G 天线的法国城市，其数量几乎是巴黎和蒙彼利埃的两倍。至于移动运营商，Orange 是该领域的领导者，已在法国安装了 367 根 5G 天线。
能源管理是智慧城市面临的主要挑战，无论是管理废物、监测空气质量还是二氧化碳排放。智能电表、燃气表和水表可以让消费者根据实际消费情况降低成本，并适应他们的需求。智能电网的安装是法国实施最多的项目之一。 这些电网是一个网络，可以通过消费者和供应商之间的通信实现更好的电力分配。实时管理电流以限制损失。
智能交通处于不同行业的十字路口：交通运输、能源、环境和数字化。此外，它还扩展到交通管理或道路安全等外围部门。这种复杂性是这个问题带来的挑战的核心，它围绕服务和基础设施展开。 智能汽车是这项新技术带来的困境的一个完美例子，因为许多用户质疑这些新型车辆的安全性。 但是，这些汽车旨在协助驾驶、在发生危险或事故风险时管理控制以及停车。 在法国，智能汽车的车队正在迅速增长，在法国街头也越来越受欢迎。
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