POE供電技術在網絡數字音頻傳輸系統中的應用

吳宗元

摘 要： POE供電技術是電源供電領域的發展趨勢，而隨著音頻傳輸技術發展，音頻傳輸系統內愈來愈趨向于數字化和網絡化，本文闡述了POE供電技術及其發展，以及網絡化數字音頻傳輸系統典型代表，POE供電系統和網絡化數字傳輸系統結合將發揮出巨大的優勢。

關鍵詞： POE供電；網絡數字音頻；傳輸系統

如今網絡信息技術，電源供電技術及音頻傳輸技術等都得到了很好的普及和發展，POE供電技術在多個領域得到了廣泛的應用，網絡數字音頻傳輸系統在音頻傳輸領域也占有重要地位，POE供電技術與網絡數字音頻傳輸系統的結合，不僅使得網絡數字音頻傳輸系統更加簡潔，提高抗干擾能力，布線方便，節約成本，而且便于安裝和維護。

1、POE技術發展

POE（Power Over Ethernert）是有源以太網供電的簡稱，有時也被稱為以太網供電，指的是現有的以太網 CAT-5布線基礎架構，在不作任何改動的情況下，就能保證在為如IP電話機、無線局域網接入點AP、安全網絡攝像機和其它一些基于IP終端傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電能力的技術[1]。

簡單描述POE技術，就是用一條通用以太網電纜同時傳輸以太網信號和直流電源，在一個有線系統網絡中集成數據和電源，不但確保現有結構化布線的安全，同時保證現有網絡的正常運作。

一個完整的POE系統由供電設備（Power Source Equipment，PSE）和手電設備（Powered Device，PD）兩個部分組成。供電設備負責將電源注入以太網線纜，并實施功率的規劃和管理，PD就是接收電源的設備，會消耗供電設備的電能[2]，兩者之間建立有關受電端設備PD連接，PD設備類型，功耗等信息，受電端設備以此來接收供電端通過以太網提供供電端設備的供電，供電端設備通過以太網控制受電端設備，它們之間連接參數遵循POE供電技術規范。

POE技術早在1998年就開始被使用，當時還沒有一個統一的標準，直到2003年，IEEE組織批準了IEEE 802.3af標準，它明確規定了供電系統中的電力檢測和控制管理事項，并對路由器和交換機及集線器通過以太網線纜向終端設備供電的方式進行了詳細的規定，同時，IEEE組織在2009年發布了IEEE 802.3at標準，將PSE端供電功率擴大到25W以上，但是隨著POE技術的廣泛應用，以及更多大功率設備的需求，POE供電技術標準也急需提高，IEEE組織將預計在2017年發布功率可達100W的新標準。

2、網絡數字音頻傳輸技術發展

早期的音頻傳輸系統是通過模擬技術實現，存在信號處理困難，布線復雜，無法長距離傳輸等問題。隨著數字信號處理技術成熟，專業音頻傳輸和處理系統也趨向于數字化，音頻傳輸抗干擾性和穩定性得到極大提高，這幾年以太網（Etherent）和IP技術迅猛發展，人們開始利用以太網和IP網來實現音頻的傳輸，利用以太網的交換特性，突破以往模擬和數字音頻點對點傳輸的局限，可在軟件上實現音頻網絡的交換和路由，使系統架構變簡單，機房布線變簡潔，數字音頻傳輸系統將趨向于網絡化是大勢所趨[3]。

基于以太網的數字音頻傳輸技術是專業音頻行業的一個技術焦點，其不依賴于控制系統而獨立存在。不僅解決了多線路問題，還具有傳輸距離遠，數據備份，冗余設計等優點，這些優點都是模擬技術時代所不具備的。網絡數字音頻具有頻響平坦、失真小，動態范圍大、噪音低等優秀品質，能夠實現實時、同步遠程傳輸功能，集控制、監控、自我診斷、自身評價等功能于一身，互通性良好、穩定可靠。

目前市場上比較成熟的以太網音頻傳輸技術主要有Cobra Net、Ether Sound、Dante、AVB、AoIP等技術[4]，這些網絡化的技術為為音頻傳輸界帶來巨大的潛力和便利，它們與網絡的傳輸和交換技術息息相關。近幾年來，我國也有很多工程項目上也應用了網絡音頻技術，如上海國際賽車場、大亞灣核電站、上海科技館等，從這些典型案例中可以看出，網絡音頻傳輸技術有著強大的生命力和無法阻擋的發展勢頭。

3、POE技術與網絡數字音頻傳輸系統結合的優勢

POE技術與網絡數字音頻傳輸系統結合，將使網絡數字音頻傳輸系統發生巨大的變革，使應用更加靈活便捷，減少系統安裝和管理難度，提高系統穩定性和可靠性。

1）帶有POE功能的音頻設備，可以安裝在沒有電源供電的地方，節約安裝電源的時間和費用，并且只需要一根線纜連接到設備，方便布線的同時也節省了空間，且音頻設備可以隨著線纜移動，為流動演出和會議室等音頻擴聲系統提供靈活的場景布置。

2）POE供電設備只為有需要的音頻設備供電，只有連接了需要供電的音頻設備，連接電纜才會有電壓存在，并且POE技術規定的電壓范圍是44V-57Vdc，屬于IEC60950-1標準要求的通信設備人體安全電壓范圍，為人身安全和音頻設備安全提供完善的保護機制。

3）采用音頻設備統一供電的方式，即使出現停電的情況，由一個單一的UPS（不間斷電源）供電，就能為所有的音頻設備提供應急電源，音頻系統更加穩定可靠，并且這些音頻設備采用交換機內置管理方式檢測和控制，為管理員提供便捷的管理。

3、POE技術在數字音頻傳輸系統中的應用前景

隨著供電技術的不斷發展，POE技術也面臨著其他技術的競爭，比如USB供電和無線供電等，但是POE技術有著自己獨特的優勢，POE技術應用會更加廣泛和成熟，隨著音頻傳輸系統不斷朝著網絡化發展，POE技術與網絡化音頻傳輸系統結合勢所必然，采用POE技術的網絡音頻傳輸系統安裝簡單，節約成本，管理方便，布置靈活，穩定安全，可靠性高，相信不遠的將來，會有越來越多的廠家和制造商參與進來，為整個音頻行業帶來巨大的變化。

結束語：

以太網供電（POE）是一種革命性技術，隨著網絡數字音頻應用的不斷延伸，網絡數字音頻應用設備也會日益增多，網絡化數字音頻設備的供電方式將因POE技術而改變，使得本已功能強大的網絡化數字音頻傳輸系統得到極大的擴展，從而使POE技術結合網絡化數字音頻傳輸系統的應用前景更加廣闊。■

參考文獻

[1]揚子江. POE技術：傳輸數據和供電兩不誤[J]. 中國計算機用戶，2004，34：55.

[2]李強. 以太網供電（POE）技術原理及過程分析[J]. 硅谷，2010，（01）：58.

[3]張凱. 淺談數字音頻網絡的發展趨勢[J]. 視聽界廣播電視技術，2014，5：31.

[4]劉與輝. 高保真數字音頻協議及網絡技術淺析[J]. 智能建筑與城市信息，2013，11：80-81.