以太網(wǎng)（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)[IEEE] 802.3）在樓宇自動(dòng)化中的使用量正在增長(zhǎng),，使得使用增強(qiáng)型傳感器和控制網(wǎng)絡(luò)的智能樓宇能夠管理環(huán)境系統(tǒng)（如照明和暖通）,、訪問(wèn)控制,、安保系統(tǒng),、安全系統(tǒng),，甚至預(yù)防性維護(hù)監(jiān)控,。新型樓宇通常使用帶專用5類增強(qiáng)型（Cat5e）布線、以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器的樓宇自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),。即使是現(xiàn)有的樓宇空間也在進(jìn)行改裝,，以適應(yīng)聯(lián)網(wǎng)的傳感器和控制裝置。
改裝具有挑戰(zhàn)性基于兩個(gè)原因：
· 需為最初未配置電源的部位提供電源,。
· 安裝空間有限,，因?yàn)槎鄶?shù)改裝的樓宇起初并未設(shè)計(jì)用于容納墻壁、天花板和地板中的傳感器和控制器,。
盡管許多商業(yè)和工業(yè)樓宇最初設(shè)計(jì)用于適應(yīng)輕松重新配置內(nèi)部空間,，但支持易于配電并提供小尺寸的傳感器和控制器技術(shù)使得使用以太網(wǎng)基自動(dòng)化改裝這些樓宇更為可行。
首先,，作為一種成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，它提供了一個(gè)完善的硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)，使工程師能夠快速開(kāi)發(fā)即插即用的解決方案,。它位于開(kāi)放系統(tǒng)互連模型的基礎(chǔ),，因此支持使用基于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行聚合、傳輸,、交換,、處理和存儲(chǔ)。
其次,，以太網(wǎng)可集成不同供應(yīng)商的產(chǎn)品,，避免使用專有接口。
第三,，以太網(wǎng)提供比多數(shù)現(xiàn)有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或面向總線的通信協(xié)議更快的數(shù)據(jù)速度,。這歸于三個(gè)原因：
· 許多傳感器以低數(shù)據(jù)速率運(yùn)行，因此可由單個(gè)控制器實(shí)體提供服務(wù),。而該實(shí)體將其較慢的數(shù)據(jù)流聚合到轉(zhuǎn)儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)高速數(shù)據(jù)流中,，從而減少了將數(shù)據(jù)帶到集中管理和運(yùn)營(yíng)中心所需的物理連接數(shù)量。
· 更快的數(shù)據(jù)速度意味著可更快地響應(yīng)在傳感器端檢測(cè)到的事件,。這對(duì)于安全相關(guān)系統(tǒng)（火災(zāi),、煙霧、二氧化碳,、氣體檢測(cè)等）,、安保和訪問(wèn)控制至關(guān)重要。
· 更高的數(shù)據(jù)速率擴(kuò)展了某些類型傳感器的部署 - 最顯著的是用于監(jiān)視的攝像頭,。IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭IPNCs）取代了基于模擬的閉路電視攝像頭技術(shù),。該技術(shù)使用模擬圖像傳感器,，以及依賴于專用同軸電纜的模擬傳輸系統(tǒng)。IPNC生成完全數(shù)字化的視頻流,，并具有內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議引擎,，允許使用Cat5e電纜連接到100BASE-TX網(wǎng)絡(luò)。
綜合電源和網(wǎng)絡(luò)
能夠更廣泛部署IPNC的另一個(gè)因素是IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,，以包括以太網(wǎng)供電（PoE）,。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通過(guò)Cat5e進(jìn)行電力傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。如標(biāo)準(zhǔn)中所述,，備選方案A使用有效數(shù)據(jù)對(duì)來(lái)傳輸功率,，而備選方案B使用備用雙絞線，從而分離數(shù)據(jù)和功率,。
大多數(shù)IPNC目前使用100BASE-TX,。它使用兩對(duì)Cat5e雙絞線，留下備用雙絞線供電,。標(biāo)準(zhǔn)定義了位于電纜兩端的兩個(gè)實(shí)體,。供電設(shè)備（PSE）負(fù)責(zé)向電纜另一端的受電設(shè)備（PD）進(jìn)行電力輸送。標(biāo)準(zhǔn)定義了四種不同類型的使用場(chǎng)景,，它們對(duì)應(yīng)于最大功率傳輸能力的四個(gè)級(jí)別,。表1總結(jié)了這些類型。
從表中可以看出,，每種類型都支持在PD可用的有限功率預(yù)算,。因此，在PSE和PD中使用節(jié)能設(shè)備至關(guān)重要,。
系統(tǒng)示例
圖1所示為使用PoE的示例樓宇自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),。此示例所示為傳感器控制器和連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的IPNC的組合。而網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)也是電源注入器,。以標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言講,，它是PSE。鏈路另一端的傳感器控制器和IPNC是PD,。在每個(gè)PD中合并物理層（PHY）處理以太網(wǎng)通信,。
鑒于PoE旨在使傳感器（如IPNC）能夠部署到可能無(wú)可用功率或難以配置功率的位置，因此PHY消耗盡可能少的功率預(yù)算,。從表1中可看出,，1類 PoE鏈路在PD端的功率預(yù)算為12.95 W,。功率轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)模塊會(huì)有一些損耗,，使得應(yīng)用電路可用的功率小于12.95 W。PHY應(yīng)僅消耗幾百毫瓦或更少功率,，為傳感器節(jié)點(diǎn)或IPNC留下絕大部分功率,。
DP83825I10- / 100-以太網(wǎng)PHY為樓宇自動(dòng)化組件（如傳感器控制器,、照明控制器和IPNC）提供緊湊型低功耗連通性解決方案。它在100 Mbps時(shí)僅消耗135 mW,，采用24管腳,、3 mm×3 mm、四方扁平無(wú)管腳封裝,，是業(yè)界最小的一種10/100 PHY,。DP83825I具有介質(zhì)相關(guān)接口和介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）接口中的集成終端電阻，以及減少M(fèi)AC上介質(zhì)獨(dú)立接口的低管腳數(shù),，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠?qū)崿F(xiàn)小型解決方案并分配更多電路板空間和應(yīng)用電路的電源,。