以前瞻性 PoE 標準為現代 AI 攝影機供電

乙太網路供電 (PoE) 使用單一纜線向 AI 驅動攝影機和智慧邊緣裝置同時提供資料連線和直流電源，實作現代化保全裝置。然而，最近出現一個嚴重電力缺口，威脅系統的可靠性和效能。

傳統的 PoE 標準 (如 IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at) 符合早期 IP 攝影機的功率需求，提供 8 至 30 W 的功率。具有人工智慧能力的先進 PTZ 攝影機則需要高出更多的功率，可能高達 50 W 以上。

此電力短缺問題源於傳統 PoE 基礎設施與功能豐富的保全攝影機之間持續成長的需求差距。功率不匹配起初可能只會有點麻煩，但最終可能會對可靠運作和系統功能造成根本障礙。裝置的實際功耗並非固定值，而是由其當前活動狀態所決定。

解決這種不匹配的主要方法是將硬體升級，將網路基礎設施升級到更高功率標準，以滿足監控技術的動態需求。工程師提出幾種硬體架構解決方案以解決電力短缺問題，並建立一個有彈性的監控網路，包括使用專用的 PoE++ 注入器或佈線解決方案升級網路機箱。

針對老舊 PoE 基礎設施的工程解決方案

1. 使用 PoE++ 注入器 (圖 1)

如果將需要 PoE++ 供電的 AI 攝影機插入 PoE/PoE+ 埠，此攝影機可能根本無法開機，或者以功能受限的模式啟動。有些智慧攝影機會執行功率協商，若未提供全功率，則會進入受限模式；例如停用紅外線照明器、加熱器、邊緣處理，以保持在 30 W 的功率上限內。

圖 1：Phihong USA 的 POE60U-1BTE-R 單埠 multi-gig 乙太網路供電 IEEE802.3bt 電源注入器，可提供 60 W 的功率。(圖片來源：Phihong USA)

在許多升級場景中，解決連接埠供電不足的最簡單的方法是添加一個 PoE++ 注入器 (中跨)，在交換器和裝置之間提供必要的 802.3bt 電源。對小規模部署而言，這是一個簡單的解決方案，因為 802.3bt 中跨裝置的每個連接埠可提供高達 60 W 以上的功率，可在交換器僅支援 802.3af/at 的網路上，改造高功率攝影機。

2. 規劃電力預算

整合商在交換器面臨 PoE 總預算限制。例如，一台功率預算為 150 W 的傳統 PoE 交換器，如果所有連接埠共享此功率預算，而每個連接的攝影機消耗 5 至 10 W 的功率時，可提供足夠的功率。但是，如果單一 AI 攝影機消耗 25 至 50 W 的功率，那麼這些為舊型裝置設計的電源，只需幾個這種攝影機就會輕易耗盡。如果沒有進行規劃即添加高功耗攝影機，可能會觸發功率限制，導致某些連接埠關閉。

工程師在管理這些預算時，需要具備 PoE 的網路管理，以決定關鍵連接埠的優先順序、實作減載、分配預算餘裕，以防止所有連接埠同時達到最大容量。

3. 升級纜線配置

使用現有的佈線也可能暴露其弱點。在大多數閉路電視裝置中使用標準 Cat5e/Cat6 纜線 (圖 2)，理論上可以承載 PoE++ 電源，但在高負載下，更會凸顯壓降和散熱問題。較長的纜線向攝影機傳送較高功率的電流時，一些功率會以熱的形式耗損，同時也會受到電阻的影響。

圖 2：Bel Inc. 的 BM-6ASG001F 乙太網路 Cat6A 模組化纜線。(圖片來源：Bel Inc.)

整合商必須將既有基礎設施的纜線規格納入考量。在某些情況下，針對高功率裝置，建議重新佈線或使用更粗線徑的纜線，例如 Cat6a 纜線或專用 PoE 纜線。

這些挑戰清楚表明，僅購買最先進的攝影機並不足夠，其支援網路必須同步發展。許多保全整合商必須對 PoE 功能執行現場審核，包括檢查鏈路中的每個環節，包括交換器、中跨裝置、纜線、插線板，以驗證其是否能夠處理新裝置的 PoE 等級和功耗。

結論

若在設計時預留充足的功率餘裕並採用最新的 PoE 標準，整合商可以使其智慧監控系統具有前瞻性，並確保功率永遠不會成為部署新保全解決方案的限制因素。投資高功率 PoE 基礎設施帶來的益處不僅限於 AI 攝影機，還有助於提高物聯網系統的電源管理和可靠性。