1 以太網(wǎng)供電技術(shù)

　　PoE (Power over Ethernet) 是指在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端(如IP電話機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。PoE技術(shù)能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低安裝復(fù)雜度和成本。

圖1 以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)

　　IEEE 于1999 年開始制定該標(biāo)準(zhǔn)，最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel 和National Semiconductor。但是，該標(biāo)準(zhǔn)的若干缺點(diǎn)一直制約著市場(chǎng)的擴(kuò)大。直到2003 年6 月，IEEE 批準(zhǔn)了802. 3af 標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無(wú)線LAN 接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了供電設(shè)備可以通過(guò)以太網(wǎng)向功率在13W以下的受電設(shè)備供電。隨著雙波段接入、視頻電話等高功率應(yīng)用的出現(xiàn)，13W已經(jīng)不能滿足需求，故IEEE在2009年通過(guò)了新的PoE標(biāo)準(zhǔn)802.3at(PoE Plus)以提高以太網(wǎng)供電的功率，滿足高功率應(yīng)用的要求[1]。

　　802.3af 與802.3at相比，輸出功率提高1倍，單個(gè)端口的功率達(dá)到30W，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在功率，等級(jí)，線纜等方面有不同的定義，如表1所示：

表1 PoE技術(shù)參數(shù)

　　一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)由供電設(shè)備PSE(Power Sourcing Equipment)和受電端設(shè)備PD(Power Device)兩部分組成。PSE用來(lái)為PD設(shè)備供電并管理以太網(wǎng)供電過(guò)程。在PoE系統(tǒng)中，PoE交換機(jī)即為PSE設(shè)備，PoE燈具以及其它設(shè)備如IP語(yǔ)音電話，IP攝像頭，無(wú)線AP等為PD端設(shè)備。

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　　2 互聯(lián)照明應(yīng)用

　　智能照明行業(yè)自上世紀(jì)90年代進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，受市場(chǎng)的消費(fèi)意識(shí)、市場(chǎng)環(huán)境、產(chǎn)品價(jià)格、推廣力度等各方面的影響，一直處于緩慢發(fā)展的態(tài)勢(shì)。近些年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國(guó)家倡導(dǎo)綠色節(jié)能環(huán)保，國(guó)內(nèi)智能照明行業(yè)迅速發(fā)展。然而傳統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)例如DALI，存在這先天性的不足，例如接線復(fù)雜、模擬信號(hào)傳輸、地址資源有限、調(diào)式復(fù)雜、成本高等，嚴(yán)重制約了智能照明的進(jìn)一步發(fā)展。

　　近幾年來(lái)，隨著人們對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入，LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料的開發(fā)和應(yīng)用，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。同時(shí)考慮到LED的直流工作特性及智能照明的數(shù)字化需求?；谝蕴W(wǎng)供電及LED照明技術(shù)互聯(lián)照明應(yīng)運(yùn)而生。

　　結(jié)合以太網(wǎng)供電技術(shù)及LED照明技術(shù)，飛利浦所推出了全球首款針對(duì)辦公環(huán)境的互聯(lián)照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以讓員工通過(guò)智能手機(jī)對(duì)辦公照明進(jìn)行控制，并讓樓宇管理者對(duì)建筑的使用情況有了新的了解。這個(gè)智能照明系統(tǒng)可以配備傳感器，在不暴露用戶身份的情況下提供樓宇使用和氣候數(shù)據(jù)，從而提高設(shè)施管理的效率，并減少能源消耗。與此同時(shí)，該系統(tǒng)還可以讓員工更好地控制工作環(huán)境，從而提高舒適性和工作效率。

　　該系統(tǒng)主要由三部分組成：基于Web的照明管理平臺(tái)，基于以太網(wǎng)供電的LED燈具以及基于可見光通訊(Visible Light Communication)的個(gè)人照明控制軟件。系統(tǒng)架構(gòu)圖見圖2所示。

圖2 PoE互聯(lián)照明系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　· 基于Web照明管理平臺(tái)：用戶可通過(guò)該平臺(tái)監(jiān)視，控制，管理整個(gè)樓宇的以太網(wǎng)互聯(lián)照明系統(tǒng)。同時(shí)可以得到整個(gè)樓宇及跟個(gè)區(qū)域的能耗報(bào)告與分析。當(dāng)有燈具故障時(shí)，系統(tǒng)亦能自動(dòng)檢測(cè)并實(shí)時(shí)在平臺(tái)上報(bào)告。

　　· 基于以太網(wǎng)供電的LED燈具：每個(gè)LED燈具通過(guò)一根以太網(wǎng)電纜(Cat5e或以上)供電并傳輸控制信號(hào)，同時(shí)每盞燈具擁有一個(gè)全球唯一的IPv6地址。用戶可以在任何地方通過(guò)該地址訪問(wèn)這盞燈。根據(jù)應(yīng)用需求，燈具可以外接各種類型的傳感器(如光環(huán)境，人體紅外感應(yīng)，溫度，濕度，空氣質(zhì)量等)，為智能控制提供數(shù)據(jù)支持和更多的服務(wù)。

圖3 每盞PoE燈具具有全球唯一地址

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　　· 基于可見光通訊(VLC)的個(gè)人照明控制軟件：用戶可以下載并安裝iOS及Android版本的手機(jī)應(yīng)用軟件來(lái)控制自己區(qū)域內(nèi)的照明，從而得到適合于自己的舒適照明環(huán)境。該軟件利用可見光通訊技術(shù)確認(rèn)用戶位置及授權(quán)控制權(quán)限(比如，每個(gè)用戶僅可控制自己附近的若干燈具)。在將來(lái)，還可以利用該技術(shù)完成室內(nèi)導(dǎo)航與定位。

圖4 手機(jī)端自由靈活的控制應(yīng)用