高速、大電力、便宜是主流 - 以太網供電？探究電力傳輸的新方向

　　“高速”、“大電力”、“便宜”是主流

　　可用一根線纜收發數據和供電的不只是以太網和USB。大約從5年前開始，只要是最新設備間接口基本都標配供電功能（圖3）。其中，可供給大電力的是2010年制定的AV產品接口規格“HDBaseT”。

　　圖3：以太網和USB可供電100W

　　以太網（PoE）和USB可供給的電力均為100W左右。在電子產品中廣泛普及的接口規格中，可以供給大電力。

　　該規格可利用一根以太網線纜傳輸非壓縮高清視頻和音頻，并可供給100W級的電力。但供貨HDBaseT用收發IC的企業只有一家，目前僅限于廣播電視設備等部分商業設備用途，而且也沒有支持100W的產品。

　　另外，也有利用電力線交換數據的電力線通信，但該通信中號稱速度最快的“HD-PLC”的最大數據傳輸速度也只有240Mbit/秒，實際只有數十Mbit/秒，低于以太網和USB（請參照電力線通信規格“HD-PLC”力圖東山再起，進攻中國和歐洲市場）。

　　除此之外，還有可實現1Gbit/秒以上的數據傳輸和供電的接口規格。但滿足數據傳輸速度高達1Gbit/秒以上，供電電力也高達100W左右，且價格低到可為大量機器標配程度這三個條件的，目前只有USB和以太網，今后也將成為主流。

　　在100W供電上領先的PoE

　　以太網和USB中，以太網在100W供電上領先一步。雖然在IEEE制定的標準中，IEEE802.3at（PoE+）的30W左右電力為最大值，但各企業以該IEEE的標準規格為基礎，自主推進了PoE的大電力化。已有可供給100W左右電力的技術實現了實用化。

　　例如美國凌力爾特科技公司的“LTPoE++”。供電側一個端口可輸出125W，受電側可接收90W的電力。支持LTPoE++的PoE控制IC已從2011年開始銷售，預計2012年底～2013年配備該IC的設備就將面世。

　　美國思科系統已經推出了用PoE可供給30W以上電力的設備。該公司開發出了供電側一個端口可供給60W，受電側可接收51W電力的“UPOE（Universal PoE）”，網絡開關等支持UPOE的產品已于2011年秋季上市。

　　作為PoE大電力化的殺手級應用之一，思科系統著眼于照明產品。該公司與日本的系統開發公司DEP等共同開發出了采用UPOE的LED照明系統。該系統利用UPOE用一根線纜為LED照明設備供電，還能收發控制信號。由此，可輕松構筑調整LED的亮度以削減耗電量的系統。

　　思科系統在其日本法人的大阪辦公室導入了UPOE，與以往利用熒光燈時相比，耗電量削減了近70％（圖4）。將來除LED照明設備外，還將控制寫字樓內的PoE連接設備，目標是構筑管理大廈電力的BEMS。

　　圖4：利用PoE削減LED照明設備的耗電量

　　思科系統日本與DEP等共同開發出了利用PoE的LED照明控制系統，在思科系統的大阪辦公室采用。利用以一根以太網線纜可供電60W的“UPOE”為LED照明設備供電。還可以發送控制信號調整LED的亮度。由此，與以往的熒光燈照明相比，耗電量削減了近70％。（圖根據思科系統日本的資料制作）

　　LTPoE++和UPOE雖然是自主規格，但在支持產品中保證了與IEEE標準規格的PoE具備向下兼容性。制定LTPoE++的凌力爾特科技和制定UPOE的思科系統均考慮通過IEEE802.3委員會使30W以上的PoE標準化。“估計能在2015年前后實現標準化”（思科系統日本）。

　　AC適配器可能通用

　　USB的100W大電力規格的實用化可能要在2013年以后了。因為推進USB 3.0標準化的“USB 3.0 Promoter Group”于2012年7月剛剛制定了用USB最大可供電100W的規格“USB Power Delivery（USB PD） Specification”。

　　此前在能收發數據的情況下可供給的電力，USB 2.0為2.5W（5V、500mA），USB 3.0為4.5W（5V、900mA）。不傳輸數據只供電的USB BC，最大也僅為7.5W（5V、1.5A）。

　　據USB標準制定團體“USBIF”和主導USB的美國英特爾等的負責人介紹，USB PD主要設想了兩種新的使用場景（圖5）。一個是便攜終端AC適配器的通用化。如利用USB PD，則從平板終端、智能手機到筆記本電腦均能利用同一個AC適配器工作，會增加用戶的便利性。隨著便攜終端的增加，人們對AC適配器的整合抱有很大期待。據稱，目前在國際電信聯盟（ITU）的便攜終端充電器標準規格“L.1000”中，正在制定的快速充電器用連接器和線纜標準可能會利用USB PD。