POE供電技術(shù)在網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)中的應用

吳宗元

摘 要： POE供電技術(shù)是電源供電領域的發(fā)展趨勢，而隨著音頻傳輸技術(shù)發(fā)展，音頻傳輸系統(tǒng)內(nèi)愈來愈趨向于數(shù)字化和網(wǎng)絡化，本文闡述了POE供電技術(shù)及其發(fā)展，以及網(wǎng)絡化數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)典型代表，POE供電系統(tǒng)和網(wǎng)絡化數(shù)字傳輸系統(tǒng)結(jié)合將發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞： POE供電；網(wǎng)絡數(shù)字音頻；傳輸系統(tǒng)

如今網(wǎng)絡信息技術(shù)，電源供電技術(shù)及音頻傳輸技術(shù)等都得到了很好的普及和發(fā)展，POE供電技術(shù)在多個領域得到了廣泛的應用，網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)在音頻傳輸領域也占有重要地位，POE供電技術(shù)與網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)的結(jié)合，不僅使得網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)更加簡潔，提高抗干擾能力，布線方便，節(jié)約成本，而且便于安裝和維護。

1、POE技術(shù)發(fā)展

POE（Power Over Ethernert）是有源以太網(wǎng)供電的簡稱，有時也被稱為以太網(wǎng)供電，指的是現(xiàn)有的以太網(wǎng) CAT-5布線基礎架構(gòu)，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(wǎng)接入點AP、安全網(wǎng)絡攝像機和其它一些基于IP終端傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設備提供直流供電能力的技術(shù)[1]。

簡單描述POE技術(shù)，就是用一條通用以太網(wǎng)電纜同時傳輸以太網(wǎng)信號和直流電源，在一個有線系統(tǒng)網(wǎng)絡中集成數(shù)據(jù)和電源，不但確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線的安全，同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡的正常運作。

一個完整的POE系統(tǒng)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(wǎng)線纜，并實施功率的規(guī)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(guān)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(wǎng)提供供電端設備的供電，供電端設備通過以太網(wǎng)控制受電端設備，它們之間連接參數(shù)遵循POE供電技術(shù)規(guī)范。

POE技術(shù)早在1998年就開始被使用，當時還沒有一個統(tǒng)一的標準，直到2003年，IEEE組織批準了IEEE 802.3af標準，它明確規(guī)定了供電系統(tǒng)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(wǎng)線纜向終端設備供電的方式進行了詳細的規(guī)定，同時，IEEE組織在2009年發(fā)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(shù)的廣泛應用，以及更多大功率設備的需求，POE供電技術(shù)標準也急需提高，IEEE組織將預計在2017年發(fā)布功率可達100W的新標準。

2、網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸技術(shù)發(fā)展

早期的音頻傳輸系統(tǒng)是通過模擬技術(shù)實現(xiàn)，存在信號處理困難，布線復雜，無法長距離傳輸?shù)葐栴}。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)成熟，專業(yè)音頻傳輸和處理系統(tǒng)也趨向于數(shù)字化，音頻傳輸抗干擾性和穩(wěn)定性得到極大提高，這幾年以太網(wǎng)（Etherent）和IP技術(shù)迅猛發(fā)展，人們開始利用以太網(wǎng)和IP網(wǎng)來實現(xiàn)音頻的傳輸，利用以太網(wǎng)的交換特性，突破以往模擬和數(shù)字音頻點對點傳輸?shù)木窒蓿稍谲浖蠈崿F(xiàn)音頻網(wǎng)絡的交換和路由，使系統(tǒng)架構(gòu)變簡單，機房布線變簡潔，數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)將趨向于網(wǎng)絡化是大勢所趨[3]。

基于以太網(wǎng)的數(shù)字音頻傳輸技術(shù)是專業(yè)音頻行業(yè)的一個技術(shù)焦點，其不依賴于控制系統(tǒng)而獨立存在。不僅解決了多線路問題，還具有傳輸距離遠，數(shù)據(jù)備份，冗余設計等優(yōu)點，這些優(yōu)點都是模擬技術(shù)時代所不具備的。網(wǎng)絡數(shù)字音頻具有頻響平坦、失真小，動態(tài)范圍大、噪音低等優(yōu)秀品質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)實時、同步遠程傳輸功能，集控制、監(jiān)控、自我診斷、自身評價等功能于一身，互通性良好、穩(wěn)定可靠。

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

3、POE技術(shù)與網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)結(jié)合的優(yōu)勢

POE技術(shù)與網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)結(jié)合，將使網(wǎng)絡數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)發(fā)生巨大的變革，使應用更加靈活便捷，減少系統(tǒng)安裝和管理難度，提高系統(tǒng)穩(wěn)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(jié)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(jié)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(tǒng)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(shù)規(guī)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(tǒng)一供電的方式，即使出現(xiàn)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(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并且這些音頻設備采用交換機內(nèi)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(shù)在數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)中的應用前景

隨著供電技術(shù)的不斷發(fā)展，POE技術(shù)也面臨著其他技術(shù)的競爭，比如USB供電和無線供電等，但是POE技術(shù)有著自己獨特的優(yōu)勢，POE技術(shù)應用會更加廣泛和成熟，隨著音頻傳輸系統(tǒng)不斷朝著網(wǎng)絡化發(fā)展，POE技術(shù)與網(wǎng)絡化音頻傳輸系統(tǒng)結(jié)合勢所必然，采用POE技術(shù)的網(wǎng)絡音頻傳輸系統(tǒng)安裝簡單，節(jié)約成本，管理方便，布置靈活，穩(wěn)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(yè)帶來巨大的變化。

結(jié)束語：

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

參考文獻

[1]揚子江. POE技術(shù)：傳輸數(shù)據(jù)和供電兩不誤[J]. 中國計算機用戶，2004，34：55.

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

[3]張凱. 淺談數(shù)字音頻網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢[J]. 視聽界廣播電視技術(shù)，2014，5：31.

[4]劉與輝. 高保真數(shù)字音頻協(xié)議及網(wǎng)絡技術(shù)淺析[J]. 智能建筑與城市信息，2013，11：80-81.