PoE(Power over Ethernet)供電級別即 Class,是 802.3af、802.3at 與 802.3bt 三代標準用來劃分供電能力的等級劃分,決定交換機或供電器可為攝像機提供多少功率。本頁講解 Class 0 至 8 的功率劃分、PD 與 PSE 之間的協商機制,以及不同類型攝像機應如何對應選擇供電級別。
為什麼攝像機需要分供電級別
攝像機種類繁多,耗電需求相差極大:一台固定式槍型攝像機可能只消耗數瓦,一台配備雲台旋轉馬達、大功率紅外補光燈與雨刷加熱的球型攝像機則可能消耗超過 60W。若供電端一律以最高功率輸出,會浪費交換機總功率預算,亦增加不必要的發熱;若一律以最低功率輸出,高耗電攝像機則無法正常運作。因此 PoE 標準設計了 Class 分級機制,讓受電設備(PD)在通電初段向供電設備(PSE)表明自己的功率需求,供電端才按需輸出對應級別的功率,達到安全與效率兼顧。
Class 分級同時是一種保護機制。未經分級確認的線路不會被誤判為合資格 PoE 設備,避免傳統網絡設備、電話或其他非 PoE 裝置因誤接而受損。理解 Class 的劃分方式,是選購攝像機、供電器與交換機時判斷是否匹配的基本功。
802.3af / at / bt 標準與 Class 0-8 對照
標準
Class
PSE輸出端功率
PD接收端功率
典型應用
802.3af
0
15.4W
0.44W–12.95W
未分級/舊式低耗電設備
802.3af
1
4.0W
0.44W–3.84W
小型感應器、低耗電裝置
802.3af
2
7.0W
3.84W–6.49W
基礎型固定式攝像機
802.3af
3
15.4W
6.49W–12.95W
一般槍型/半球攝像機
802.3at
4
30W
12.95W–25.5W
紅外攝像機、小型PTZ
802.3bt Type 3
5
45W
40W
大功率紅外、加熱型攝像機
802.3bt Type 3
6
60W
51W
雲台攝像機、多鏡頭裝置
802.3bt Type 4
7
75W
62W
大型PTZ、無線基站
802.3bt Type 4
8
90W
71.3W
高功率PTZ、雨刷加熱一體機
802.3bt 標準由IEEE 802.3bt-2018正式發布,正式名稱為「Power over Ethernet over 4 pairs」,除加入 Class 5 至 8 外,最大改進是啟用網線全部四對線芯同時傳電,而非早期標準只用其中兩對,因此能在同一類網線上輸出更高功率而不需大幅提高電壓。留意規格表上 PSE 輸出端與 PD 接收端功率並不相同,兩者之間的落差是線纜傳輸損耗,選型時應以 PD 接收端數字核對攝像機實際可用功率。
802.3af、802.3at 與 802.3bt 是三代 PoE 標準,Class 則是每代標準內部劃分供電能力的等級。802.3af 只涵蓋 Class 0 至 3,最高在交換機輸出端提供 15.4W;802.3at 加入 Class 4,交換機輸出端提供 30W;802.3bt 再加入 Class 5 至 8,交換機輸出端最高提供 90W。標準決定協定與硬件世代,Class 決定實際協商到的功率上限,兩者要一併查看才能判斷一台交換機或攝像機的真正供電能力。
PD 與 PSE 如何協商供電級別?
供電端交換機或供電器稱為 PSE(Power Sourcing Equipment),受電端攝像機稱為 PD(Powered Device)。通電初段 PSE 先以低壓訊號偵測線路末端是否存在合資格的 PD 特徵電阻,確認後才進入分級(Classification)階段:PD 透過設定電流值向 PSE 表明自己所屬的 Class,802.3bt 更加入雙事件分級與 LLDP 協商,讓雙方可以交換更精細的功率需求。協商完成後 PSE 才輸出對應級別的電壓與功率,全程在數十毫秒內完成,避免非 PoE 設備被誤供電損壞。
攝像機接收端與交換機輸出端功率為何不同?
PSE 輸出端的功率會因網線傳輸損耗而在到達攝像機時減少,這是線纜電阻造成的正常現象,距離愈長、線材規格愈低,損耗愈明顯。因此規格表通常同時列出兩個數字,例如 Class 4 在交換機輸出端為 30W,攝像機實際可用功率則標示為 25.5W。選型時應以攝像機規格書標示的「PD 接收端功率」核對攝像機實際耗電,而非直接套用交換機輸出端數字。
球型、槍型與雲台攝像機應如何選擇PoE Class?
一般固定式槍型或半球攝像機耗電較低,配備紅外補光或喇叭時多落在 Class 3 至 4 範圍;具備雲台旋轉、變倍鏡頭馬達、大功率紅外或雨刷的攝像機耗電較高,常需 Class 5 以上甚至 802.3bt 的高瓦數等級才能穩定運作。選型時應留意攝像機規格書標示的最大功耗,並在交換機或供電器總功率預算中預留餘量,避免多台高功耗攝像機同時啟動紅外或加熱時觸發過載保護。
供電級別不足會有什麼徵狀?
若交換機或供電器提供的 Class 低於攝像機實際需求,常見徵狀包括攝像機不斷重啟、紅外夜視或雲台功能無法啟動、影像串流不穩定,嚴重時攝像機完全無法開機。判斷方法是核對攝像機規格書標示的功耗與所需 Class,並確認交換機該端口支援的 Class 上限與整機總功率預算是否足夠,同時檢查網線長度與規格是否會令壓降過大。