CN104125076A - 一种poe多媒体终端 - Google Patents

Abstract

一种以太网供电多媒体终端，用于向电子设备提供电源电压和以太网数据连接，所述以太网供电多媒体终端包括电源模块、供电模块及若干接口，所述供电模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端电性连接所述接口，所述电源模块向所述供电模块提供电压，所述供电模块接收并处理所述电源模块提供的电压，并通过所述接口同时向所述电子设备提供以太网数据及电能。本发明提供的以太网供电多媒体终端，具有节省室内空间及线材成本、供电灵活、安全，兼容性高等优点。

Description

一种POE多媒体终端

技术领域

本发明涉及数字传媒领域，尤其涉及一种POE多媒体终端。

背景技术

目前，各种智能家居类的电子设备，如智能电视、网络安全摄像机、掌上电脑等已经成为人们生活、工作中的重要组成部分。然而，当需要同时对这些电子设备提供以太网数据及电力时，则往往需要布置复杂的线路或者提供各种变压器、稳压器等电源设备，如此不但增加了成本，使用不方便，而且不易进行电源管理，使用时容易带来安全隐患。

以太网供电(Power over Ethernet,POE)技术是一种可以在以太网路中通过双绞线同时传输电力与以太网数据的技术。通过这项技术，上述电子设备可通过以太网路获得以太网数据的同时还可获得所需的电力，而无需使用额外的电源插座连接外部电源，从而降低了安装成本且便于电源的管理。

随着技术的发展，各种多媒体终端，如数字电视或机顶盒已经走进千家万户，并且在人们的平常生活中起着越来越重要的作用。对家庭外，这些多媒体终端可以为用户提供完善的语音、数据和广播接入；对家庭内，多媒体终端可以转变角色，沟通协调智能家居设备，如手机、电脑等智能终端设备。因而，开发出POE多媒体终端显得日益迫切，然而，目前的多媒体终端，如机顶盒，往往需要通过串入其他的POE电子设备(如路由器或交换机等)，才能完成以太网供电的功能，如此不但增加了额外的费用，同时供电和布线也变得更加复杂，无法满足使用要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种以太网供电多媒体终端，通过在多媒体终端内集成供电模块及以太网接口，从而可同时通过多媒体终端向电子设备提供以太网数据及电能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种以太网供电多媒体终端，用于向电子设备提供电源电压和以太网数据连接，所述以太网供电多媒体终端包括电源模块、供电模块及若干接口，所述供电模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端电性连接所述接口，所述电源模块向所述供电模块提供电压，所述供电模块接收并处理所述电源模块提供的电压，并通过所述接口同时向所述电子设备提供以太网数据及电能。

其中，所述以太网供电多媒体终端还包括网络模块，所述网络模块与所述电源模块及所述接口电性连接，所述网络模块接收来自所述电源模块的电压，并通过所述接口向所述电子设备传输来自互联网或局域网的以太网数据或接收所述电子设备的以太网数据请求后传输至所述互联网或局域网。

其中，所述接口为以太网接口，所述电子设备通过一数据线与所述接口电性连接，以接收来自所述接口的以太网数据或所述供电模块提供的电压。

其中，所述接口具有8个引脚，所述数据线具有4对双绞线，当所述数据线插入所述接口时，所述的4对双绞线与所述8个引脚的功能一一对应且对应的引脚与双绞线之间电性连接。

其中，所述网络模块通过所述接口的8个引脚及所述数据线的4对双绞线进行以太网数据传输。

其中，所述网络模块通过所述接口中预定的4个引脚及与所述预定的4个引脚对应连接的数据线上的两对双绞线传输以太网数据。

其中，所述供电模块通过所述接口剩余的4个引脚及与所述剩余的4个引脚对应的数据线上的两对双绞线进行供电，所述剩余的4个引脚为所述接口的8个引脚中，除去预定的4个引脚外的引脚。

其中，所述以太网供电多媒体终端还包括网络变压器，所述网络变压器与所述接口上预定的4个引脚电性连接，所述以太网数据及所述供电模块提供的电压通过所述网络变压器实现在同一双绞线内的共模传输。

其中，所述以太网供电多媒体终端包括机顶盒及数字电视。

其中，所述以太网供电多媒体终端还包括无线网络模块，所述无线网络模块与所述电源模块及网络模块电性连接，所述无线网络模块接收来自所述电源模块的电能及所述网络模块的以太网数据，并以无线的形式发送所述以太网数据。

本发明实施例提供的以太网供电多媒体终端，通过在其内部集成所述供电模块、接口及网络模块，通过供电模块向所述接口提供电压，并通过所述网络模块向所述接口传输以太网数据或接收来自所述接口的数据请求，从而所述以太网供电多媒体终端同时具有了以太网数据传输及供电的功能，本发明提供的以太网供电多媒体终端，具有节省室内空间及线材成本，用电灵活、安全，兼容性高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明实施例提供的POE多媒体终端的结构示意图。

图2为图1所述的接口的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的接口与电子设备的一种连接拓扑示意图。

图4为本发明实施例提供的接口与电子设备的另一种连接拓扑示意图。

具体实施方式

下面将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。

请一并参阅图1至图3，本发明实施例提供一种以太网供电(Power overEthernet,POE)多媒体终端100，所述多媒体终端100可为机顶盒或数字电视，其可用于同时向电子设备200提供以太网数据和供电，所述电子设备200包括但并不限于：网络安全摄像机、掌上电脑或移动电话充电器等装置。

在本发明实施例中，所述POE多媒体终端100包括电源模块10、供电模块20、若干接口30及网络模块40。所述电源模块10与所述供电模块20及网络模块40电性连接，并可用于向所述供电模块20及网络模块40提供电压，所述供电模块20与每一所述接口30电性连接，并接收所述电源模块10提供的电压，该供电模块20处理，如对所述电源模块10提供的电压进行升压、降压、滤波等处理，所接收的电压，并将处理后的电压传输至所述接口30，以向所述接口30供电。所述网络模块40与所述接口30电性连接，并可在上电后，通过所述接口30向所述电子设备200发送来自服务器的以太网数据或通过所述接口30接收所述电子设备200向所述服务器发出的以太网数据请求。

在本发明的实施例中，所述电源模块10接收一电压(如220伏特的市电)，并将该电压转换为各个功能模块，如供电模块20、网络模块40，所需的工作电压后传输至各个功能模块，以保证这些功能模块可以正常工作和运行。其中，所述电源模块10提供至所述供电模块20的电源可为符合特定标准的电压，如符合IEEE802.3at/IEEE802.3af等标准(或未来标准)的电压。

请一并参阅图2，在本发明的实施例中，所述接口30可为以太网接口，如RJ45接口，其可用于以太网数据的接收和发送。具体为，所述接口30具有8个引脚，其中，对于目前常用的10M BASE-T(即以10Mbps速率工作的局域网标准)模式和100M BASE-T(即以100Mbps速率工作的局域网标准)模式。所述接口30提供预定的4个引脚用于以太网数据的传输和发送，如可利用所述引脚1、2、3、6进行以太网数据的传输和发送，其中，所述引脚1为TX+(数据发送正端)，所述引脚2为TX-(数据发送负端)，所述引脚3为RX+(数据接收正端)，所述引脚6为RX-(数据接收负端)，而剩余的4个引脚4、5、7、8在进行以太网数据的传输过程中是空闲未用的。

请一并参阅图2和图3，其中图3是本发明实施例提供的所述接口30与所述电子设备200的连接拓扑示意图。其中，数据线300可为网线，如标准5类网线，所述数据线300的一端电性连接所述接口30，另一端连接所述电子设备200。所述数据线300可为网线，其具有4对双绞线，即8条线，当所述数据线300插入所述接口30时，这8条线的功能分别与所述接口30上的8个引脚的功能一一对应，且对应的引脚与线之间电性连接。对于10M BASE-T的模式和100MBASE-T的模式，所述网络模块40与所述接口30电性连接，并可通过所述接口30上的引脚1、2、3、6以及与该引脚1、2、3、6对应连接的两对双绞线向所述电子设备200发送以太网数据或接收来自所述电子设备200的数据请求。所述网络模块40还可根据相关协议，如网关协议等，管理所述电子设备200，如控制所述电子设备200开机、待机或关机等操作。

在本发明的实施例中，在10M BASE-T的模式和100M BASE-T的模式进行以太网传输时，剩余的4个引脚，即引脚4、5、7、8并未用到，即该剩余的4个引脚处于空闲状态，则所述供电模块20通过该剩余的4个引脚，即引脚4、5、7、8对所述电子设备200进行供电。具体为，所述供电模块20接收所述电源模块10的电压后，进行上电并自检，所述供电模块20自检完成后向所述接口30供电，并在所述接口30施加一个检测电压，并可通过监控所述检测电压的变化来判断该接口30上是否接入了所述数据线300及所述电子设备200。当所述供电模块20检测到所述数据线300及电子设备200接入所述接口30后，所述供电模块20先对所述电子设备200进行分类评估，如通过评估所述电子设备200的功率损耗和工作电压等进行分类，随后，在一预定的启动时间(一般<15us)内，所述供电模块20通过所述接口30的引脚4、5、7、8以及与该引脚4、5、7、8对应连接的数据线300上的两对双绞线对所述电子设备200供电。在供电过程中，所述供电模块20不停地检测是否发生过流、过压、过温等异常状况，当出现异常时，所述供电模块20进入异常处理流程进行处理，如停止供电或报错等，以防止所述POE多媒体终端100或所述电子设备200损坏。当所述供电模块20检测到所述电子设备200与所述接口30断开连接时，所述供电模块20即停止供电，并重新在所述接口30上施加所述检测电压，直至检测到所述接口30接入了新的电子设备200。

在本发明实施例中，图3所示的连接拓扑的优点是：在10M BASE-T和100MBASE-T的模式下，将供电线路与以太网数据传输的线路分离开，因而可以比较容易地抑制电源噪声对以太网数据传输的干扰，并且在供电过程中不会导致数据线300失去平衡。但对于1000M BASE-T的模式，所述以太网数据在传输时需要用到所述数据线的全部4对双绞线和所述接口30的全部8个引脚，因此当网络升级到时1000M BASE-T，这种连接拓扑将不再适用，从而导致兼容性问题。

请一并参阅图4，图4是本发明实施例提供的另一种接口30与电子设备200的连接拓扑示意图。数据线300可为网线，如标准5类网线，所述数据线300的一端电性连接所述接口30，另一端连接所述电子设备200。所述数据线300具有4对双绞线，即8条线，当所述数据线300插入所述接口30时，这8条线的功能分别与所述接口30上的8个引脚的功能一一对应，且对应的引脚与线之间电性连接。对于10M BASE-T和100M BASE-T的模式，所述网络模块40与所述接口30电性连接，并可通过所述接口30上的引脚1、2、3、6以及与该引脚1、2、3、6对应连接的两对双绞线向所述电子设备200发送以太网数据或接收来自所述电子设备200的数据请求。所述网络模块40还可根据相关协议(如网关协议等)管理所述电子设备200，如控制所述电子设备200开机、待机或关机等操作。

在本发明的实施例中，所述POE多媒体终端100可在所述接口30上集成一网络变压器(图未示)或通过该接口30电性接入网络变压器，从而通过所述网络变压器实现对所述以太网数据及所述供电模块20提供的电压的共模传输，因此，所述供电模块20提供的电压可通过所述网络变压器及与所述接口30上的引脚1、2、3、6对应连接的数据线300上的两对双绞线对所述电子设备200进行供电。具体为，所述供电模块20接收所述电源模块10的电压后，进行上电并自检，所述供电模块20通过自检后向所述接口30供电，并在所述接口30施加一检测电压，并可通过监控所述检测电压的变化来判断所述接口30上是否接入了所述数据线300及所述电子设备200。当所述供电模块20检测到所述数据线300及电子设备200接入所述接口30后，所述供电模块20先对该电子设备200进行评估分类，如通过评估所述电子设备200的功率损耗和所需的工作电压等进行分类，随后，在一预定的启动时间(一般<15us)内，所述供电模块20提供的电压通过所述网络变压器及与所述引脚1、2、3、6对应连接的数据线300上的两对双绞线传输至所述电子设备200。在供电过程中，所述供电模块20不停地检测是否发生过流、过压、过温等异常状况，当出现异常时，所述供电模块20进入相关的异常处理流程进行处理，如停止供电或报错等，以防止所述POE多媒体终端100或所述电子设备200损坏。当所述供电模块20检测到所述电子设备200与所述接口30断开连接时，所述供电模块20停止供电，并重新在所述接口30上施加所述检测电压，直至检测到所述接口30接入了新的电子设备200。

在本发明实施例中，图4所述的连接拓扑的优点在于，对于10M BASE-T和100M BASE-T的模式，所述供电模块20在进行供电时不占用所述数据线300上空闲的两对双绞线，由于所述供电模块20提供的电压对于以太网数据属于共模电压，在供电过程中不会影响以太网数据的传输，因而可以很好地解决当网络升级到时1000M BASE-T模式时的兼容性问题。

需要说明的是，为了防止所述电子设备200与所述供电模块20在连接时可能存在所述数据线300与所述接口30的引脚连接不对应，如数据线300接反等情况，所述电子设备200上至少设置了一个整流桥210，以防止数据线300接反时而导致所述电子设备200损坏。

需要说明的是，在本发明的实施例中，所述POE多媒体终端100还可包括无线网络模块50、调谐模块60及调制解调模块70。所述电源模块10与所述无线网络模块50、调谐模块60及调制模块70均电性连接，该电源模块10接收一电压并将该电压转换为各个功能模块，如无线网络模块50、调谐模块60及调制解调模块70等所需的工作电压后传输至所述各个功能模块，以保证各个功能模块的正常工作和运行。

其中，所述无线网络模块50与所述网络模块40电性连接，所述网络模块40接收来自服务器的以太网数据并发送至所述无线网络模块50，所述无线网络模块50接收所述网络模块40传输的以太网数据并以无线的形式发送出去，从而所述电子设备200可通过无线接收的方式获得所述无线网络模块50发送的以太网数据。所述调谐模块60可用以选择不同的频率，以使用户根据需要选择相应电视频道。所述调制解调模块70则对用户上传的上行数据以正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)或正交振幅调制(Quadrature AmplitudeModulation，QAM)的调制方式进行调制之后通过有线电视网传送至服务器上，并把有线电视网发来的QAM下行数据，解调成为终端设备(如电视机)可以支持的格式。

本发明实施例提供的POE多媒体终端100，通过在内部集成所述供电模块20及所述接口30，通过供电模块20向所述接口30提供电压，并通过所述网络模块40向所述接口30传输以太网数据或接收来自所述接口30的数据请求，从而所述POE多媒体终端100同时具有了以太网数据传输及供电的功能，本发明提供的POE多媒体终端100具有如下优点：

1、可以节省室内空间与线材；与所述POE多媒体终端100的接口30相连的电子设备200只需要使用一条数据线300进行连接，即可实现联网与供电双重功能；

2、使用电子设备200时可以不受电源插座限制；与所述POE多媒体终端100连接的电子设备100可以从所述POE多媒体终端100处获取电力，因此不需要连接额外的变压器或线材进行输电，因此不受电源插座位置限制，增加了使用灵活性；

3、节约成本；许多电子设备200，如视频监视摄像机等设备，往往需要部署额外的变压设备与相关线路，而本发明实施例提供的POE多媒体终端100可以根据所述电子设备200的需要提供相应的电力，节约了安装部署电源的时间与费用成本；

4、供电控制更灵活；所述POE多媒体终端100可以通过简单的网关协议控制与所述POE多媒体终端100相连的电子设备200的电源及运行状态，供电控制更加灵活与方便；

5、输电风险更低，用电安全更高；所述POE多媒体终端100提供的以太网供电功能所传输的电能与之间利用电源单独供电相比，电压更低，电流受限，因此对线材的绝缘和耐压等要求更低，同时也可降低漏电发生的可能及发生漏电时的危害；

6、拓扑有高度兼容性；所述POE多媒体终端100接入后，不需要对原有的连接拓扑进行大幅度的变动，具有很高的兼容性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种以太网供电多媒体终端，用于向电子设备提供电源电压和以太网数据连接，其特征在于，所述以太网供电多媒体终端包括电源模块、供电模块及若干接口，所述供电模块的一端与所述电源模块电性连接，另一端电性连接所述接口，所述电源模块向所述供电模块提供电压，所述供电模块接收并处理所述电源模块提供的电压，并通过所述接口同时向所述电子设备提供以太网数据及电能。

2.根据权利要求1所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述以太网供电多媒体终端还包括网络模块，所述网络模块与所述电源模块及所述接口电性连接，所述网络模块接收来自所述电源模块的电压，并通过所述接口向所述电子设备传输来自互联网或局域网的以太网数据或接收所述电子设备的以太网数据请求后传输至所述互联网或局域网。

3.根据权利要求1所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述接口为以太网接口，所述电子设备通过一数据线与所述接口电性连接，以接收来自所述接口的以太网数据或所述供电模块提供的电压。

4.根据权利要求3所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述接口具有8个引脚，所述数据线具有4对双绞线，当所述数据线插入所述接口时，所述的4对双绞线与所述8个引脚的功能一一对应且对应的引脚与双绞线之间电性连接。

5.根据权利要求4所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述网络模块通过所述接口的8个引脚及所述数据线的4对双绞线进行以太网数据传输。

6.根据权利要求4所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述网络模块通过所述接口中预定的4个引脚及与所述预定的4个引脚对应连接的数据线上的两对双绞线传输以太网数据。

7.根据权利要求6所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述供电模块通过所述接口剩余的4个引脚及与所述剩余的4个引脚对应的数据线上的两对双绞线进行供电，所述剩余的4个引脚为所述接口的8个引脚中，除去预定的4个引脚外的引脚。

8.根据权利要求6所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述以太网供电多媒体终端还包括网络变压器，所述网络变压器与所述接口上预定的4个引脚电性连接，所述以太网数据及所述供电模块提供的电压通过所述网络变压器实现在同一双绞线内的共模传输。

9.根据权利要求1所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述以太网供电多媒体终端包括机顶盒及数字电视。

10.根据权利要求2所述的以太网供电多媒体终端，其特征在于，所述以太网供电多媒体终端还包括无线网络模块，所述无线网络模块与所述电源模块及网络模块电性连接，所述无线网络模块接收来自所述电源模块的电能及所述网络模块的以太网数据，并以无线的形式发送所述以太网数据。