以太网供电设备、以太网供电子系统和以太网供电系统

摘要

本发明实施例公开了一种以太网供电设备，包括：遵循电力线以太网协议的电力线以太网数据收发模块，及其与所述电力线以太网数据收发模块相连接的以太网供电模块，以实现降低以太网供电系统的布线成本。此外，本发明还公开了一种以太网供电子系统和以太网供电系统。

说明书

技术领域

本发明涉及物联网通信技术领域，更具体地说，涉及一种以太网供电设 备、以太网供电子系统和以太网供电系统。

背景技术

物联网是指在物理世界中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力 的信息传感设备，通过互联网实现信息传输、协同和处理，从而满足广域范 围内的人与物、物与物之间信息交换需求的网络。

在互联网建设方面，由于以太网供电系统能够借助常规的以太网电缆在 传输数据的同时供应电力，省去电力布线的麻烦，因而受到了广泛推崇。但 是，若是把跨越面积较大的酒店、机场或其他公共设施中的各个信息传感设 备都用以太网电缆连接成网，则其高昂的布线费用必然会成为所述以太网供 电系统向实际应用转化的重要制约因素。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种以太网供电设备、以太网供电子系统和以太 网供电系统，以实现降低以太网供电系统的布线成本。

一种以太网供电设备，包括：遵循电力线以太网协议的电力线以太网数 据收发模块，及其与所述电力线以太网数据收发模块相连接的以太网供电模 块。

其中，所述以太网供电模块至少具有一个用于连接以太网受电设备的以 太网接口。

可选地，所述以太网供电设备还包括：连接于所述电力线以太网数据收 发模块和所述以太网供电模块之间的路由模块或中继模块。

可选地，所述以太网供电设备还包括：与所述以太网供电设备中的所有 模块相连接的低压直流输出型电源适配器。

其中，所述低压直流输出型电源适配器为输出电压为直流5伏或直流3.3 伏的电源适配器。

一种以太网供电子系统，包括：电力线以太网适配器、以太网受电设备、 以太网电缆，以及一端通过电力线与所述电力线以太网适配器相连、另一端 通过所述以太网电缆与至少一个所述以太网受电设备相连接的上述任一种以 太网供电设备。

其中，所述以太网电缆包括两根差分发送线和两根差分接收线。

其中，所述以太网供电子系统遵循TCP/IP协议。

一种以太网供电系统，包括：路由器，及其与所述路由器相连的至少一 个上述任一种以太网供电子系统。

其中，所述路由器和各个所述以太网供电子系统之间通过以太网电缆连 接或无线连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过在现有的以太网供电系统中置 入与现有的以太网供电设备相连接的电力线以太网数据收发模块，即可将电 力线能够覆盖的区域内的以太网电缆连接方式更改为电力线连接方式，从而 借助电力线传输以太网数据；此时所述以太网电缆仅需架设在电力线能够覆 盖的区域与电力线无法覆盖的区域之间充当通信桥梁使用即可，因而大大节 约了以太网电缆的使用长度，降低了以太网供电系统的布线成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种以太网供电设备结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种以太网供电子系统结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种以太网供电系统结构示意图。

具体实施方式

以太网供电是一种可以在以太网中借助常规的以太网电缆传输电力及其 数据的技术。在以太网供电系统中，提供电源的设备称为以太网供电设备、 使用电源的设备称为以太网受电设备，以太网电缆连接于所述以太网供电设 备与所述以太网受电设备之间、所述以太网供电设备与外界之间，用于实现 电力的输送与数据的收发。

在基于以太网供电系统建设物联网时，通过将所述物联网中的各个信息 传感设备(即所述以太网受电设备)利用以太网电缆连接成网，即可实现整 个物联网的供电和联网，从而节省了重新搭设供电线路的麻烦；但是随着物 联网跨越面积的快速拓展，购置以太网电缆带来的高额消费已不容忽略。

基于此，本发明实施例提出了一种以太网供电设备、以太网供电子系统 和以太网供电系统，以实现在电力线能够覆盖的区域，借助电力线以太网传 输数据，从而节省以太网电缆的使用长度，降低以太网供电系统的布线成本。

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种以太网供电设备，以实现降低以太网 供电系统的布线成本，包括：遵循电力线以太网协议的电力线以太网数据收 发模块10，及与电力线以太网数据收发模块10相连接的以太网供电模块20。

在大多数已建成的建筑中，电源插座几乎遍布房间的各个角落，电力线 通信技术领域的国际机构——UPA(Universal Powerline Association，通用电 力线联盟)、HomePlug(Home Plug PowerLine Alliance，家庭插座电力线联 盟)等更是先后提出了EoP(Ethernet over powerline，在电力线上传输以太 网数据)的概念。所述EoP技术的核心就是在宽带网络能够覆盖的区域和宽 带网络无法覆盖的区域间采用电力线传输以太网数据。在实际应用时，仅需 将一端连接宽带网络的电力线以太网适配器插入就近的电源插座，即可将以 太网数据加载到或分离出电力线，其中配置有电力线以太网适配器的电力线 网络，可称之为电力线以太网。

本实施例所述的遵循电力线以太网协议的电力线以太网数据收发模块10 便是一种能够集成于设备内部、具备将以太网数据加载到/分离出电力线功能 的模块。本实施例通过将现有的以太网供电设备(即以太网供电模块20)与 该电力线以太网数据收发模块10相连接，共同集成得到了一种新型的以太网 供电设备；所述以太网供电设备一端通过以太网电缆与以太网受电设备相连， 一端经电力线以太网接入宽带网络，从而建立得到了一种综合电力线以太网 技术的以太网供电系统。

该以太网供电系统利用EoP技术，将宽带网络能够覆盖的区域内的以太 网电缆连接方式更改为电力线连接方式、而宽带网络不能覆盖的区域内仍沿 用以太网电缆连接方式；此时，以太网电缆不再是连接于整个以太网供电系 统中的各个以太网受电设备之间，而是仅需架设在宽带网络能够覆盖的区域 与宽带网络无法覆盖的区域之间充当通信桥梁使用，因而大大节约了以太网 电缆的使用长度，降低了以太网供电系统的布线成本。

其中，作为优选，本实施例所述的以太网供电模块20至少具有一个用于 连接以太网受电设备的以太网接口21，以保证以太网供电模块20可同时与至 少一个以太网受电设备进行电力传输和数据交互。RJ45接口为其中最为常用 的以太网接口。

此外，本实施例公开的以太网供电设备还可包括：连接于电力线以太网 数据收发模块10和以太网供电模块20之间的路由模块30。路由模块30用于 根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径、按前后顺序发送数据。

此外，本实施例公开的以太网供电设备还可包括：连接于电力线以太网 数据收发模块10和以太网供电模块20之间的中继模块(图1未示出)。中 继模块通过对数据的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。

此外，本实施例公开的以太网供电设备还可包括：与所述以太网供电设 备中的各个模块相连接的低压直流输出型电源适配器40。

电源适配器是一种由电源变压器和整流电路等组成的供电电源变换设 备，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型。考虑到现有的基于 IEEE802.3af和IEEE802.3at协议的以太网供电系统在以太网电缆中传输的是 48伏的直流电，其能源利用效率较低；而随着半导体技术的进步，低功耗以 太网受电设备必将成为主流，因此本实施例优选低压直流输出型电源适配器 40作为所述以太网供电设备的供电电源变换设备。当然，也可以直接为所述 以太网供电设备配置低压直流电源，并不局限。

其中，低压直流输出型电源适配器40优选输出电压为直流5伏或直流3.3 伏的电源适配器。所述低压直流电源优选输出电压为直流5伏或直流3.3伏的 电源。

基于上述技术方案，本实施例还公开了一种以太网供电子系统，参见图2， 包括：电力线以太网适配器PEA、以太网受电设备PD、以太网电缆L1，以 及一端通过电力线L2与电力线以太网适配器PEA相连、另一端通过以太网 电缆L1与至少一个以太网受电设备PD相连的上述任一种以太网供电设备 PSE。

其中，以太网电缆L1可选用包括两根差分发送线、两根差分接收线、两 根电源差分高电平和两根电源差分低电平的标准5类线，也可选用仅包括两 根差分发送线和两根差分接收线的简化以太网电缆。为降低成本，具体的可 选用实际应用长度约100米、特征阻抗低于0.1欧姆/米、最大可传输100毫 安直流电的简化以太网电缆。

其中，作为优选，所述以太网供电子系统遵循TCP/IP协议，以实现基于 IP地址的可靠通信；即，所述以太网供电子系统中的电力线以太网、宽带网 络均遵循相同的协议，省去协议转换的麻烦，且优选主流的TCP/IP协议。

对应的，以太网受电设备PD设置有与RJ45接口、电源管理模块、以太 网通信物理层模块、TCP/IP协议模块和其他功能模块等。其中，所述电源管 理模块吸收以太网电缆L1中的电压和电流，并将其转化为以太网受电设备 PSE本地的直流供电输出，供给以太网受电设备PD中的所有模块使用；以太 网受电设备PD与外界交换的数据信息，需要通过所述TCP/IP协议模块打包 或解析成符合TCP/IP协议的数据，再经由所述以太网物理层模块、RJ45模块 发送到/接收自以太网电缆L1。

基于上述技术方案，本实施例还公开了一种以太网供电系统，参见图3， 包括：路由器200，及其与路由器200相连的至少一个上述任一种以太网供电 子系统100，以实现各个以太网供电子系统100之间的网络连接共享。

其中，路由器200和各个以太网供电子系统100之间通过以太网电缆连 接或无线连接，且所述无线连接优选Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)连 接。

具体的，支持TCP/IP协议的以太网受电设备PD通过以太网供电设备PSE 接入电力线以太网，并顺次通过电力线L2、电力线以太网适配器PEA、路由 器200接入宽带网络ET。在应用时，仅需将电力线以太网适配器PEA和以太 网供电设备PSE中的电源适配器40分别插入到就近的电源插座，即可在无线 网络无法达到或宽带网络到达成本较高的区域，借助现有的电力线实现以太 网数据传输，从而大大降低以太网供电系统的布线成本；此外，本实施例公 开的以太网供电系统易于安装，建设和维护成本低，尤其适合于智能家庭中 家用电器、仪表和家居的物联网应用。

综上所述，本发明实施例通过在现有的以太网供电系统中置入与现有的 以太网供电设备相连接的电力线以太网数据收发模块，即可将电力线能够覆 盖的区域内的以太网电缆连接方式更改为电力线连接方式，借助电力线传输 以太网数据；此时所述以太网电缆仅需架设在电力线能够覆盖的区域与电力 线无法覆盖的区域之间充当通信桥梁使用，因而大大节约了以太网电缆的使 用长度，降低了以太网供电系统的布线成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的 情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所 示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽 的范围。