面向未来的 PoE 标准赋能现代 AI 相机

以太网供电 (PoE) 技术能够通过单根电缆为 AI 相机和智能边缘设备提供数据连接和直流电源，让安防设施实现了现代化。然而，一个关键的功率缺口正在出现，威胁着系统的可靠性和性能。

传统的 PoE 标准，如 IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at，可满足早期 IP 相机 8-30 W 的功率要求。然而，具有 AI 功能的高级 PTZ 相机需要的功率要大得多，可高达 50 W 或更高。

传统 PoE 基础设施与功能丰富的安防相机日益增长的需求之间的差距，导致了功率不足问题。起初，功率不匹配可能只是一个小小的不便，但它可能从根本上阻碍系统的可靠运行和功能。设备的实际耗电量从来不是一个静态的数字，而是其当前活动的函数。

解决这种不匹配的主要办法是硬件升级，即把网络基础设施升级到能满足监控技术动态要求的更高功率标准。为应对功率缺口并构建高可靠性监控网络，工程师可采用多种基于硬件的解决方案，包括通过升级网络机柜，部署定向 PoE++ 供电器或优化布线解决方案。

老式 PoE 基础设施的工程解决方案

1. 使用 PoE++ 供电器（图 1）

例如，如果将期望 PoE++ 的 AI 相机插入 PoE/PoE+ 端口，它可能根本就无法开机，或以功能降低的模式启动。有些智能相机会进行功率协商，如果没有提供全功率，就会进入限制模式，例如，禁用红外照明器、加热器或边缘处理，以将功率保持在 30 W 以下。

图 1：Phihong USA 的 POE60U-1BTE-R 单端口多千兆位以太网供电 IEEE802.3bt 供电器，能够提供 60 W 的功率（图片来源：Phihong USA）

在许多升级方案中，解决供电不足端口的最简单方法是添加一个 PoE++ 供电器（中跨），在交换机和设备之间提供必要的 802.3bt 电源。对于小规模部署而言，这可能是一个直接的解决方案，因为 802.3bt 中跨在每个端口可提供最高 60 W 或更高功率，因此成为在交换机仅支持 802.3af/at 的网络上加装大功率相机的可行选择。

2. 规划功率预算

集成商在交换机上面临 PoE 总预算限制。例如，一台传统 PoE 交换机的所有端口共享 150 W 的功率预算，当每台连接的相机消耗 5-10 W 的功率时，就能提供足够的电力。但是，如果一台 AI 相机的功耗为 25-50 瓦，那么只需几台 AI 相机就能轻松耗尽专为老式设备设计的电力。如果没有计划，添加高耗电量的相机可能会超出功率限制，导致某些端口关闭。

管理这些预算的工程师需要具备 PoE 功能的网络管理来确定关键端口的优先级、实现负载分流并分配预算余量，以防止所有端口同时达到最大容量。

3. 升级电缆设置

使用现有的布线设置也会暴露弱点。大多数 CCTV 安装中使用的标准 Cat5e/Cat6 电缆（图 2）在技术上可以传输 PoE++ 电力，但在高负载情况下，电压会下降，发热也会变得更加明显。向相机输送较高功率的长电缆会因发热而损失几瓦，而且还会受到电阻的影响。

图 2：Bel Inc. 的 BM-6ASG001F 以太网 Cat6A 模块化电缆（图片来源：Bel Incorporation）

集成商必须考虑到现有基础设施的电缆规格。在某些情况下，对于大功率设备，建议重新布线或使用更粗的电缆类别，如 Cat6a 或专用 PoE 电缆。

这些挑战清楚地表明，仅仅购买最先进的相机是不够的。支持网络必须与之同步升级。许多安防集成商必须进行现场 PoE 能力审核，包括检查链中的每个环节，包括交换机、中跨、布线和接插板，以验证其是否能够处理新设备的 PoE 等级和耗电量。

结语

通过设计宽裕的电源余量和采用最新的 PoE 标准，集成商可以为其智能监控系统提供未来保障，并确保电力永远不会成为部署新安全解决方案的限制因素。投资高功率 PoE 基础设施带来的红利不仅限于 AI 相机，还有助于改善物联网系统的电源管理和可靠性。