PoE互聯照明系統及其應用
上傳人:張勝利 上傳時間: 2015-03-02 瀏覽次數: 57 |
1 以太網供電技術
PoE (Power over Ethernet) 是指在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下,在為一些基于IP的終端(如IP電話機、無線局域網接入點、網絡攝像機等)傳輸數據的同時,還能為此類設備提供直流供電的技術。PoE技術能在確保現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作,最大限度地降低安裝復雜度和成本。
圖1 以太網供電(PoE)技術
IEEE 于1999 年開始制定該標準,最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel 和National Semiconductor。但是,該標準的若干缺點一直制約著市場的擴大。直到2003 年6 月,IEEE 批準了802. 3af 標準,它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項,并對路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN 接入點等設備供電的方式進行了規定。該標準規定了供電設備可以通過以太網向功率在13W以下的受電設備供電。隨著雙波段接入、視頻電話等高功率應用的出現,13W已經不能滿足需求,故IEEE在2009年通過了新的PoE標準802.3at(PoE Plus)以提高以太網供電的功率,滿足高功率應用的要求[1]。
802.3af 與802.3at相比,輸出功率提高1倍,單個端口的功率達到30W,兩個標準在功率,等級,線纜等方面有不同的定義,如表1所示:
表1 PoE技術參數
一個完整的PoE系統由供電設備PSE(Power Sourcing Equipment)和受電端設備PD(Power Device)兩部分組成。PSE用來為PD設備供電并管理以太網供電過程。在PoE系統中,PoE交換機即為PSE設備,PoE燈具以及其它設備如IP語音電話,IP攝像頭,無線AP等為PD端設備。
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2 互聯照明應用
智能照明行業自上世紀90年代進入中國市場,受市場的消費意識、市場環境、產品價格、推廣力度等各方面的影響,一直處于緩慢發展的態勢。近些年,隨著國民經濟的快速發展,特別是國家倡導綠色節能環保,國內智能照明行業迅速發展。然而傳統的智能照明系統例如DALI,存在這先天性的不足,例如接線復雜、模擬信號傳輸、地址資源有限、調式復雜、成本高等,嚴重制約了智能照明的進一步發展。
近幾年來,隨著人們對半導體發光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料的開發和應用,使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。同時考慮到LED的直流工作特性及智能照明的數字化需求。基于以太網供電及LED照明技術互聯照明應運而生。
結合以太網供電技術及LED照明技術,飛利浦所推出了全球首款針對辦公環境的互聯照明系統。該系統可以讓員工通過智能手機對辦公照明進行控制,并讓樓宇管理者對建筑的使用情況有了新的了解。這個智能照明系統可以配備傳感器,在不暴露用戶身份的情況下提供樓宇使用和氣候數據,從而提高設施管理的效率,并減少能源消耗。與此同時,該系統還可以讓員工更好地控制工作環境,從而提高舒適性和工作效率。
該系統主要由三部分組成:基于Web的照明管理平臺,基于以太網供電的LED燈具以及基于可見光通訊(Visible Light Communication)的個人照明控制軟件。系統架構圖見圖2所示。
圖2 PoE互聯照明系統架構圖
· 基于Web照明管理平臺:用戶可通過該平臺監視,控制,管理整個樓宇的以太網互聯照明系統。同時可以得到整個樓宇及跟個區域的能耗報告與分析。當有燈具故障時,系統亦能自動檢測并實時在平臺上報告。
· 基于以太網供電的LED燈具:每個LED燈具通過一根以太網電纜(Cat5e或以上)供電并傳輸控制信號,同時每盞燈具擁有一個全球唯一的IPv6地址。用戶可以在任何地方通過該地址訪問這盞燈。根據應用需求,燈具可以外接各種類型的傳感器(如光環境,人體紅外感應,溫度,濕度,空氣質量等),為智能控制提供數據支持和更多的服務。
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)的個人照明控制軟件:用戶可以下載并安裝iOS及Android版本的手機應用軟件來控制自己區域內的照明,從而得到適合于自己的舒適照明環境。該軟件利用可見光通訊技術確認用戶位置及授權控制權限(比如,每個用戶僅可控制自己附近的若干燈具)。在將來,還可以利用該技術完成室內導航與定位。
圖4 手機端自由靈活的控制應用
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