POE供电装置以及供电方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110374871.6

申请日:

2011.11.18

公开号:

CN102480362A

公开日:

2012.05.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04L 12/10申请公布日:20120530|||实质审查的生效IPC(主分类):H04L 12/10申请日:20111118|||公开

IPC分类号:

H04L12/10

主分类号:

H04L12/10

申请人:

巴比禄股份有限公司

发明人:

日比明仁

地址:

日本爱知县

优先权:

2010.11.19 JP 2010-258848

专利代理机构:

北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277

代理人:

刘新宇

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内容摘要

一种PoE供电装置以及供电方法,使对与多个供电端口相连接的PoE受电装置供给的供给电力最优化。交换式集线器(100)具备:多个供电端口(30);电力消耗监视部(14),其监视与多个供电端口(30)中的至少一个端口相连接的PoE受电装置(200)的电力消耗;以及供给电力决定部(16),其根据监视到的电力消耗来决定对与供电端口(30)相连接的PoE受电装置(200)供给的设定供给电力。

权利要求书

1: 一种 PoE 供电装置, 具备 : 多个供电端口 ; 电力消耗监视部, 其监视与上述多个供电端口中的一个供电端口相连接的 PoE 受电装 置的电力消耗 ; 以及 供给电力决定部, 其根据监视到的上述电力消耗来决定向与上述一个供电端口相连接 的上述 PoE 受电装置供给的设定供给电力。2: 根据权利要求 1 所述的 PoE 供电装置, 其特征在于, 上述电力消耗监视部按时间序列将上述 PoE 受电装置的电力消耗监视规定期间。3: 根据权利要求 1 或 2 所述的 PoE 供电装置, 其特征在于, 还具备 : 供电部, 其经由上述一个供电端口对上述 PoE 受电装置进行供电 ; 以及 最佳供电控制部, 其控制上述供电部, 使得上述供电部对上述 PoE 受电装置供给上述 设定供给电力。4: 根据权利要求 3 所述的 PoE 供电装置, 其特征在于, 还具备 PoE 供电控制部, 该 PoE 供电控制部控制上述供电部, 使得上述供电部进行依据 IEEE 802.3af 标准的供电, 在上述 PoE 供电控制部对上述供电部的控制中执行上述电力消耗的监视和上述设定 供给电力的决定, 在决定了上述设定供给电力之后, 上述最佳供电控制部取代上述 PoE 供电控制部来执 行上述供电部的控制。5: 根据权利要求 1 至 4 中的任一项所述的 PoE 供电装置, 其特征在于, 上述供给电力决定部根据监视到的上述电力消耗的最大值来决定上述设定供给电力。6: 一种通过具有多个供电端口的 PoE 供电装置进行的供电方法, 具备以下步骤 : 监视与上述多个供电端口中的一个供电端口相连接的 PoE 受电装置的电力消耗 ; 以及 根据监视到的上述电力消耗来决定向与上述一个供电端口相连接的上述 PoE 受电装 置供给的设定供给电力。7: 根据权利要求 6 所述的供电方法, 其特征在于, 监视上述电力消耗是指按时间序列将上述 PoE 受电装置的电力消耗监视规定期间。8: 根据权利要求 6 或 7 所述的供电方法, 其特征在于, 还具备以下步骤 : 经由上述一个供电端口对上述 PoE 受电装置进行供电 ; 以及 控制上述供电, 使得对上述 PoE 受电装置供给上述设定供给电力。9: 根据权利要求 8 所述的供电方法, 其特征在于, 还具备以下步骤 : 控制上述供电, 使得依据 IEEE 802.3af 标准进行供电, 在依据上述标准进行供电的控制中执行上述电力消耗的监视和上述设定供给电力的 决定, 在决定了上述设定供给电力之后, 取代依据上述标准进行供电的控制而执行按照上述 设定供给电力进行供电的控制。10: 根据权利要求 6 至 9 中的任一项所述的供电方法, 其特征在于, 根据监视到的上述电力消耗的最大值来执行上述设定供给电力的决定。

说明书


PoE 供电装置以及供电方法

    本申请要求基于 2010 年 11 月 19 日申请的申请号为 2010-258848 的日本专利申 请的优先权, 通过参照其全部公开而将其全部公开编入本申请。
     技术领域 本发明涉及一种 PoE(Power over Ethernet : 以太网供电 ( 注册商标 )) 供电装置 以及供电方法。
     背景技术 以往, 普及着一种交换式集线器等能够进行依据关于 PoE 的 IEEE 802.3af 标准的 供电的网络设备 (PoE 供电装置 )。PoE 是如下技术 : 经由一根 LAN(Local Area Network : 局域网 ) 线缆, 在 PoE 供电装置与 PoE 受电装置之间进行数据的发送和接收以及电力的供 给 ( 供电 )。PoE 供电装置对经由 LAN 线缆连接至供电端口 (LAN 端口 ) 的 PoE 受电装置进 行电力等级的分类, 将与分类得到的电力等级相对应地分级设定的按等级的供给电力分配 给供电端口, 从而对 PoE 受电装置进行供电。
     但是, 在依据 IEEE 802.3af 标准的 PoE 供电装置中, 没有进行最佳的供电。例如, 在以往的依据 IEEE 802.3af 标准的 PoE 供电装置中, 众所周知, 即使在与供电端口相连接 的 PoE 受电装置的最大电力消耗为 1(W) 的情况下, 该 PoE 受电装置的电力等级也被分类为 “1 级” , 对连接有该 PoE 受电装置的供电端口分配与 “1 级” 相对应的 3.84(W) 的供给电力。 在这种情况下, 导致作为 3.84(W) 与 1(W) 之差的 2.84(W) 被过量分配。
     因而, 期望在 PoE 供电装置中使对与多个供电端口相连接的 PoE 受电装置供给的 供给电力最优化。
     发明内容
     根据本发明的一个方式, 提供了一种具备多个供电端口、 电力消耗监视部以及供 给电力决定部的 PoE 供电装置。电力消耗监视部监视与多个供电端口中的至少一个供电端 口相连接的 PoE 受电装置的电力消耗。供给电力决定部根据监视到的电力消耗来决定向与 上述一个供电端口相连接的 PoE 受电装置供给的设定供给电力。 在该 PoE 供电装置中, 能够 与 PoE 受电装置的电力等级的分类相比更为详细地决定对 PoE 受电装置供给的供给电力。 具体地说, 在该 PoE 供电装置中, 对 PoE 受电装置供给的供给电力并不限定于与基于 IEEE 802.3af 标准的电力等级相对应地分级设定的值, 能够采用连续的值中的任意的值来决定 对 PoE 受电装置供给的供给电力。因而, 在该 PoE 供电装置中, 能够避免之前说明的分配过 量的供给电力的问题, 从而能够使对与供电端口相连接的 PoE 受电装置供给的供给电力最 优化。
     在上述 PoE 供电装置中, 电力消耗监视部可以按时间序列将 PoE 受电装置的电力 消耗监视规定期间。这样, 供给电力决定部能够根据监视到的电力消耗来适当地决定设定 供给电力。此外, 能够任意设定上述规定期间。 将上述规定期间例如可以设为固定期间, 也可 以设为能够由用户进行设定和变更的期间。根据后者, 能够提高用户的便利性。
     另外, 关于上述电力消耗监视部和上述供给电力决定部发挥作用的时刻, 可以采 用各种方式。作为上述电力消耗监视部和上述供给电力决定部发挥作用的时刻, 能够列举 出如下时刻 : 在上述供电端口上新连接 PoE 受电装置的时刻 ; 与上述供电端口相连接的 PoE 受电装置发生变更的时刻 ; 预先设定的周期性的时刻 ; 由 PoE 供电装置的用户进行指示的 时刻 ; 按照由 PoE 供电装置的用户预先设定的时间表的时刻等。
     上述 PoE 供电装置还可以具备 : 供电部, 其经由上述一个供电端口对 PoE 受电装置 进行供电 ; 以及最佳供电控制部, 其控制供电部, 使得供电部对 PoE 受电装置供给设定供给 电力。根据该 PoE 供电装置能够进行比依据 IEEE 802.3af 标准的供电更为恰当的供电。
     上述 PoE 供电装置还可以具备 PoE 供电控制部, 该 PoE 供电控制部控制供电部, 使 得供电部进行依据 IEEE 802.3af 标准的供电。另外, 也可以是, 在 PoE 供电控制部对供电 部的控制中执行电力消耗的监视和设定供给电力的决定, 在决定了设定供给电力之后, 最 佳供电控制部取代 PoE 供电控制部来执行供电部的控制。在该 PoE 供电装置中, 在暂定进 行依据 IEEE 802.3af 标准的供电的期间决定最佳的上述设定供给电力, 在该决定后, 切换 为最佳的供电。 因而, 即使在使上述设定供给电力最优化的等待时间的期间内也能够对 PoE 受电装置进行供电来使其动作。
     在上述 PoE 供电装置中, 供给电力决定部可以根据监视到的电力消耗的最大值来 决定设定供给电力。为了使 PoE 受电装置正常地动作, 需要对 PoE 受电装置供给大于等于 最大电力消耗的电量。在该 PoE 供电装置中, 例如与根据上述电力消耗的平均值来决定上 述供给电力的情况相比, 能够决定高精度地估计了对于 PoE 受电装置的额定最大电力消耗 的剩余电力值的上述供给电力。 本发明除了以作为上述 PoE 供电装置的方式来实现之外, 还能够以通过 PoE 供电 装置进行的供电方法、 实现它们的计算机程序、 存储该程序的非暂时性的计算机可读存储 介质 (non-transitory computer-readable storage medium) 等各种方式来实现本发明。 此外, 在每一个方式中都能够应用之前示出的各种附加要素。
     在将本发明构成为计算机程序或存储该程序的存储介质等的情况下, 可以构成为 控制供电装置的动作的程序整体, 也可以仅构成为实现本发明的功能的部分。 另外, 作为存 储介质, 能够利用软盘、 CD-ROM、 DVD-ROM、 磁光盘、 IC 卡、 ROM 盒、 印刷有条形码等符号的印 刷物、 计算机的内部存储装置 (RAM、 ROM 等存储器 ) 以及外部存储装置等计算机所能读取的 各种介质。
     附图说明
     图 1 是表示作为本发明的 PoE 供电装置的一个实施例的交换式集线器 100 的概要 结构的说明图。
     图 2 是表示快闪 ROM 20 中存储的依据 IEEE 802.3af 标准的电力等级的分类表的 说明图。
     图 3 是表示快闪 ROM 20 中存储的 PoE 受电装置 200 的按时间序列的电力消耗 W 的一例的说明图。图 4 是表示供电控制处理的流程的流程图。具体实施方式
     下面, 根据实施例来说明本发明的实施方式。
     A.PoE 供电装置的结构 :
     图 1 是表示作为本发明的 PoE 供电装置的一个实施例的交换式集线器 100 的概要 结构的说明图。
     交换式集线器 100 具备 CPU 10、 快闪 ROM 20、 多个供电端口 (LAN 端口 )30、 电源装 置 40 以及电流检测电路 50。交换式集线器 100 还具备用于实现交换式集线器的普通功能 的交换引擎、 收发器 ( 均未图示 )。电源装置 40 和多个供电端口 30 分别经由电力供给线 32 进行连接。能够经由 LAN 线缆 150 将 PoE 受电装置 200 与多个供电端口 30 中的各个端 口相连接。
     此外, 虽然省略了图示, 但针对每个电力供给线 32 准备了电流检测电路 50, 各电 流检测电路 50 检测流经相应的电力供给线 32 的电流 I。电流检测电路 50 具备电阻 52、 54、 56 以及 A/D 转换器 58。A/D 转换器 58 获取电源装置 40 与电阻 52 之间的点 P1 处的电 压 V1 以及电阻 52 与供电端口 30 之间的点 P2 处的电压 V2, 根据这两个电压 V1、 V2 和电阻 52 的电阻值 R, 使用公式 I = (V1-V2)/R 来计算流经电力供给线 32 的电流 I。电流 I 的值 用于计算后述的 PoE 受电装置 200 的电力消耗。 CPU 10 通过读出并执行快闪 ROM 20 所存储的固件来进行交换引擎的控制等交换 集线器 100 整体的控制。 另外, CPU 10 通过读出并执行固件所包含的计算机程序来作为 PoE 供电控制部 12、 电力消耗监视部 14、 供给电力决定部 16 以及最佳供电控制部 18 而发挥作 用, 从而执行后述的供电控制处理。
     PoE 供电控制部 12 控制电源装置 40 来进行依据 IEEE802.3af 标准的供电。即, PoE 供电控制部 12 参照快闪 ROM 20 中存储的电力等级的分类表 ( 后述 ), 对与多个供电端 口 30 的各个端口相连接的 PoE 受电装置 200 进行电力等级的分类, 与分类得到的电力等级 相对应地将按等级的供给电力分配给供电端口 30, 该按等级的供给电力是与电力等级对应 地预先分级设定的。将分配给供电端口 30 的按等级的供给电力从电源装置 40 经由供电端 口 30 供给到 PoE 受电装置 200。
     电力消耗监视部 14 按时间序列将与多个供电端口 30 中的至少一个端口相连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗监视规定期间。即, 电力消耗监视部 14 对于作为对象的 PoE 受电装置 200, 根据由电流检测电路 50 检测出的电流 I, 以规定的周期 ( 例如 1 分钟周期 ) 在规定期间 ( 例如 24 小时 ) 内计算电力消耗 W。电力消耗监视部 14 将计算出的电力消 耗 W 与时刻一起存储到快闪 ROM20 中。在本实施例中, 电源装置 40 是对供电端口 30 输出 DC-48(V) 的电源的电源装置, 因此使用公式 W = (DC-48(V))×I 来计算电力消耗 W。
     供给电力决定部 16 根据存储在快闪 ROM 20 中的 PoE 受电装置 200 的按时间序列 的电力消耗 W 来决定向作为对象的 PoE 受电装置 200 供给的设定供给电力 Ws。在本实施例 中, 供给电力决定部 16 根据由电力消耗监视部 14 按时间序列进行监视而得到的电力消耗 W 的最大值 ( 最大电力消耗 Wmax) 来决定向 PoE 受电装置 200 供给的设定供给电力 Ws。
     最佳供电控制部 18 控制电源装置 40 来对作为对象的 PoE 受电装置 200 供给由供
     给电力决定部 16 决定的设定供给电力 Ws。即, 最佳供电控制部 18 将由供给电力决定部 16 决定的设定供给电力 Ws 分配给相应的供电端口 30, 从而从电源装置 40 向 PoE 受电装置 200 进行供电。
     图 2 是表示快闪 ROM 20 中存储的依据 IEEE 802.3af 标准的电力等级的分类表的 说明图。众所周知, 在 IEEE 802.3af 标准中, PoE 受电装置的电力等级被分类为四个, 即、 “0 级” ~ “3 级” 。此外, “4 级” 是假定将来利用的预备级。
     图 3 是表示快闪 ROM 20 中存储的 PoE 受电装置 200 的按时间序列的电力消耗 W 的一例的说明图。如图所示, 在本实施例中, 设电力消耗监视部 14 将 PoE 受电装置 200 的 电力消耗 W 监视 24 小时。在图示的例子中, 深夜和早晨的电力消耗 W 比较低, 9 点左右~ 12 点左右以及 15 点左右~ 18 点左右的电力消耗 W 比较高。另外, 在 16 点左右, 电力消耗 W 成为最大值 ( 最大电力消耗 Wmax)。
     B. 供电控制处理 :
     图 4 是表示供电控制处理的流程的流程图。该供电控制处理是当在供电端口 30 上连接有 PoE 受电装置 200 时 CPU 10 的 PoE 供电控制部 12、 电力消耗监视部 14、 供给电力 决定部 16 以及最佳供电控制部 18 所执行的处理。
     首先, PoE 供电控制部 12 控制电源装置 40 来进行依据 IEEE802.3af 标准的供电 ( 步骤 S100)。 即, PoE 供电控制部 12 参照电力等级的分类表对与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 进行电力等级的分类, 将与分类得到的电力等级相对应的按等级的供给电力 分配给供电端口 30, 从而使电源装置 40 向 PoE 受电装置 200 进行供电。此外, 如后述那样, 在决定设定供给电力 Ws 之前持续进行依据该 IEEE 802.3af 标准的供电。
     当进行依据 IEEE 802.3af 标准的供电时, 电力消耗监视部 14 按时间序列将与供 电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 监视规定期间 ( 步骤 S110)。即, 如上 述说明那样, 电力消耗监视部 14 针对与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200, 根据由电 流检测电路 50 检测出的电流 I, 例如以 1 分钟为周期在 24 小时内计算电力消耗 W。电力消 耗监视部 14 将算出的电力消耗 W 与时刻一起存储到快闪 ROM 20 中。
     接着, 供给电力决定部 16 根据 PoE 受电装置 200 的按时间序列的电力消耗 W 求出 PoE 受电装置 200 的最大电力消耗 Wmax( 参照图 3)( 步骤 S120)。另外, 供给电力决定部 16 根据该最大电力消耗 Wmax 来决定对 PoE 受电装置 200 供给的设定供给电力 Ws( 步骤 S130)。 在本实施例中, 供给电力决定部 16 使用公式 Ws = Wmax×M 来计算设定供给电力 Ws。M 是 与对于 PoE 受电装置 200 的额定最大电力消耗的剩余电力相对应的系数, 在本实施例中设 为 M = 1.1。能够任意设定系数 M 的值。
     在决定了设定供给电力 Ws 之后, 最佳供电控制部 18 取代 PoE 供电控制部 12 来执 行电源装置 40 的控制。最佳供电控制部 18 控制电源装置 40 来从电源装置 40 向 PoE 受电 装置 200 供给通过步骤 S130 决定的设定供给电力 Ws( 步骤 S140)。
     在以上说明的本实施例的交换式集线器 100 中, 在暂定进行依据 IEEE 802.3af 标 准的供电的期间内, 决定对 PoE 受电装置 200 供给的设定供给电力 Ws, 之后, 进行基于设定 供给电力 Ws 的供电。 在依据 IEEE 802.3af 标准的供电中, 进行基于与电力等级相对应地分 级设定的按等级的供给电力的供电。另一方面, 当决定设定供给电力 Ws 时, 不限定于预先 设定的分级的值, 还能够采用连续的值中的任意的值, 从而能够更为详细地设定供给电力。因而, 在本实施例的交换式集线器 100 中, 能够避免之前说明的分配过量的供给电力, 从而 能够使对与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 供给的供给电力最优化。
     C. 变形例 :
     以上, 说明了本发明的实施方式, 但本发明丝毫不会被这种实施方式限定, 在不脱 离其宗旨的范围内能够以各种方式来实施。例如, 能够进行如下的变形。
     C1. 变形例 1 :
     在上述实施例中, 在供电控制处理中, 将电力消耗监视部 14 监视与供电端口 30 相 连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 的规定期间设为 24 小时, 但并不限于此, 也能够任 意设定进行监视的规定期间。例如可以将上述规定期间设为 1 周等其它固定期间。另外, 也可以设为能够由用户设定和变更上述规定期间。 通过设为能够由用户设定和变更上述规 定期间, 能够提高用户的便利性。关于获取 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 的周期, 也是相 同的。
     另外, 监视与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 的期间也可以 不是在开始监视前预先确定的期间。即, 在开始监视之后, 能够根据所获得的电力消耗的 值、 所获得的电力消耗的变动方式等来确定监视 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 的期间。 另 外, 关于 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W 的监视, 也可以不是连续地监视规定期间, 而通过 隔着间隔地进行多次采样来执行监视。 还能够将该采样的间隔设为固定的间隔, 另一方面, 也能够将间隔设为在开始监视之后根据所获得的电力消耗的值、 所获得的电力消耗的变动 方式等确定的间隔。即, 能够以任意方式对与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 的电 力消耗 W 进行监视。此外, 作为监视方式能够采用按各个供电端口以相同条件对各供电端 口进行监视的方式。 C2. 变形例 2 :
     在上述实施例中, 设为当在供电端口 30 上连接了 PoE 受电装置 200 时 CPU 10 进 行供电控制处理, 但开始供电控制处理的时刻并不限于此。例如也可以将开始供电控制处 理的时刻设为与供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 发生变更的时刻。另外, 能够在各 种时刻进行供电控制处理中的步骤 S110 之后的处理。例如能够将开始步骤 S110 之后的处 理的时刻设为预先设定的周期性的时刻、 由用户进行指示的时刻、 按照由用户预先设定的 时间表的时刻等。
     C3. 变形例 3 :
     在上述实施例中, 设供给电力决定部 16 在供电控制处理中根据 PoE 受电装置 200 的按时间序列的电力消耗 W 的最大电力消耗 Wmax 来决定设定供给电力 Ws, 但设定供给电力 Ws 的决定方法并不限于此。例如也可以根据 PoE 受电装置 200 的按时间序列的电力消耗 W 的平均值 ( 平均电力消耗 ) 来决定设定供给电力 Ws。但是, 如果像上述实施例那样根据最 大电力消耗 Wmax 来决定设定供给电力 Ws, 则与根据电力消耗 W 的平均值来决定设定供给电 力 Ws 的情况相比, 能够决定高精度地估计了对于 PoE 受电装置 200 的额定最大电力消耗的 剩余电力值的设定供给电力 Ws。
     另外, 在上述实施例中, 根据最大电力消耗 Wmax 考虑剩余电力来决定设定供给电 力 Ws 时所使用的系数 M 为 1.1。但是, 能够将根据最大电力消耗考虑剩余电力来决定设定 供给电力时所使用的系数设为任意的值。例如能够将该系数的值设为大于等于 1。
     C4. 变形例 4 :
     在上述实施例中, 交换式集线器 100 使用电流检测电路 50 监视与供电端口 30 相 连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W, 但电力消耗 W 的监视方法并不限于此。为了监视与 供电端口 30 相连接的 PoE 受电装置 200 的电力消耗 W, 也可以取代电流检测电路 50 而使用 具有能够通过测量或计算来得到流经供电端口 30 的电流的值的其它结构的单元。
     C5. 变形例 5 :
     在上述实施例中, 首先 PoE 供电控制部 12 进行依据 IEEE802.3af 标准的供电, 之 后, 最佳供电控制部 18 按照设定供给电力 Ws 来进行供电。对于从基于 PoE 供电控制部的 控制向基于最佳供电控制部的控制的切换, 既可以以基于最佳供电控制部的控制为契机来 实现, 也可以以基于除最佳供电控制部以外的结构 ( 作为一例, 供给电力决定部 ) 的控制为 契机来实现。例如, 也可以除了本说明书所提及的 PoE 供电控制部、 供给电力决定部、 最佳 供电控制部等之外, 还可以另外具备如下结构 : 判断从基于 PoE 供电控制部的控制向基于 最佳供电控制部的控制进行切换的时期并执行切换。
     C6. 变形例 6 :
     在上述实施例中, 关于对 PoE 受电装置供给的供给电力, 能够采用连续的值中的 任意值。关于对 PoE 受电装置供给的供给电力, 还能够从离散的值中进行选择。关于对 PoE 受电装置供给的供给电力, 还能够从比基于 IEEE 802.3af 标准的电力等级的数量多的候 选值中进行选择。在这种方式的情况下, 关于对 PoE 受电装置供给的供给电力, 例如既能够 从四个以上的候选值中进行选择, 也能够从五个以上的候选值中进行选择。 此外, 在本说明 书中, 作为 “能够连续地设定设定供给电力的值” 的方式包括以下两个方式。第一方式为如 下的方式 : 能够将模拟地连续的值任意设定为设定供给电力。第二方式是如下的方式 : 准 备以实质上可看作连续值的程度数量多的离散值来作为设定供给电力的选择项。 C7. 变形例 7 :
     在上述实施例中, 说明了将本发明的 PoE 供电装置适用于交换式集线器的情况, 但本发明也能够应用于所谓的 PoE 分路器、 PoE 注射器 (injector) 等具备供电端口的其它 网络设备。
     C8. 变形例 8 :
     在上述实施例的交换式集线器 100 中, 也可以将由软件实现的结构的一部分替换 为硬件, 相反地, 也可以将由硬件实现的结构的一部分替换为软件。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102480362 A (43)申请公布日 2012.05.30 C N 1 0 2 4 8 0 3 6 2 A *CN102480362A* (21)申请号 201110374871.6 (22)申请日 2011.11.18 2010-258848 2010.11.19 JP H04L 12/10(2006.01) (71)申请人巴比禄股份有限公司 地址日本爱知县 (72)发明人日比明仁 (74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事 务所(普通合伙) 11277 代理人刘新宇 (54) 发明名称 PoE供电装置以及供电方法 (57) 摘要 一种PoE供电装置以及供电。

2、方法,使对与多 个供电端口相连接的PoE受电装置供给的供给电 力最优化。交换式集线器(100)具备:多个供电 端口(30);电力消耗监视部(14),其监视与多个 供电端口(30)中的至少一个端口相连接的PoE受 电装置(200)的电力消耗;以及供给电力决定部 (16),其根据监视到的电力消耗来决定对与供电 端口(30)相连接的PoE受电装置(200)供给的设 定供给电力。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种PoE供电。

3、装置,具备: 多个供电端口; 电力消耗监视部,其监视与上述多个供电端口中的一个供电端口相连接的PoE受电装 置的电力消耗;以及 供给电力决定部,其根据监视到的上述电力消耗来决定向与上述一个供电端口相连接 的上述PoE受电装置供给的设定供给电力。 2.根据权利要求1所述的PoE供电装置,其特征在于, 上述电力消耗监视部按时间序列将上述PoE受电装置的电力消耗监视规定期间。 3.根据权利要求1或2所述的PoE供电装置,其特征在于, 还具备: 供电部,其经由上述一个供电端口对上述PoE受电装置进行供电;以及 最佳供电控制部,其控制上述供电部,使得上述供电部对上述PoE受电装置供给上述 设定供给电力。。

4、 4.根据权利要求3所述的PoE供电装置,其特征在于, 还具备PoE供电控制部,该PoE供电控制部控制上述供电部,使得上述供电部进行依据 IEEE 802.3af标准的供电, 在上述PoE供电控制部对上述供电部的控制中执行上述电力消耗的监视和上述设定 供给电力的决定, 在决定了上述设定供给电力之后,上述最佳供电控制部取代上述PoE供电控制部来执 行上述供电部的控制。 5.根据权利要求1至4中的任一项所述的PoE供电装置,其特征在于, 上述供给电力决定部根据监视到的上述电力消耗的最大值来决定上述设定供给电力。 6.一种通过具有多个供电端口的PoE供电装置进行的供电方法,具备以下步骤: 监视与上述。

5、多个供电端口中的一个供电端口相连接的PoE受电装置的电力消耗;以及 根据监视到的上述电力消耗来决定向与上述一个供电端口相连接的上述PoE受电装 置供给的设定供给电力。 7.根据权利要求6所述的供电方法,其特征在于, 监视上述电力消耗是指按时间序列将上述PoE受电装置的电力消耗监视规定期间。 8.根据权利要求6或7所述的供电方法,其特征在于,还具备以下步骤: 经由上述一个供电端口对上述PoE受电装置进行供电;以及 控制上述供电,使得对上述PoE受电装置供给上述设定供给电力。 9.根据权利要求8所述的供电方法,其特征在于, 还具备以下步骤:控制上述供电,使得依据IEEE 802.3af标准进行供电。

6、, 在依据上述标准进行供电的控制中执行上述电力消耗的监视和上述设定供给电力的 决定, 在决定了上述设定供给电力之后,取代依据上述标准进行供电的控制而执行按照上述 设定供给电力进行供电的控制。 10.根据权利要求6至9中的任一项所述的供电方法,其特征在于, 根据监视到的上述电力消耗的最大值来执行上述设定供给电力的决定。 权 利 要 求 书CN 102480362 A 1/6页 3 PoE 供电装置以及供电方法 0001 本申请要求基于2010年11月19日申请的申请号为2010-258848的日本专利申 请的优先权,通过参照其全部公开而将其全部公开编入本申请。 技术领域 0002 本发明涉及一种。

7、PoE(Power over Ethernet:以太网供电(注册商标)供电装置 以及供电方法。 背景技术 0003 以往,普及着一种交换式集线器等能够进行依据关于PoE的IEEE 802.3af标准的 供电的网络设备(PoE供电装置)。PoE是如下技术:经由一根LAN(Local Area Network: 局域网)线缆,在PoE供电装置与PoE受电装置之间进行数据的发送和接收以及电力的供 给(供电)。PoE供电装置对经由LAN线缆连接至供电端口(LAN端口)的PoE受电装置进 行电力等级的分类,将与分类得到的电力等级相对应地分级设定的按等级的供给电力分配 给供电端口,从而对PoE受电装置进行。

8、供电。 0004 但是,在依据IEEE 802.3af标准的PoE供电装置中,没有进行最佳的供电。例如, 在以往的依据IEEE 802.3af标准的PoE供电装置中,众所周知,即使在与供电端口相连接 的PoE受电装置的最大电力消耗为1(W)的情况下,该PoE受电装置的电力等级也被分类为 “1级”,对连接有该PoE受电装置的供电端口分配与“1级”相对应的3.84(W)的供给电力。 在这种情况下,导致作为3.84(W)与1(W)之差的2.84(W)被过量分配。 0005 因而,期望在PoE供电装置中使对与多个供电端口相连接的PoE受电装置供给的 供给电力最优化。 发明内容 0006 根据本发明的一。

9、个方式,提供了一种具备多个供电端口、电力消耗监视部以及供 给电力决定部的PoE供电装置。电力消耗监视部监视与多个供电端口中的至少一个供电端 口相连接的PoE受电装置的电力消耗。供给电力决定部根据监视到的电力消耗来决定向与 上述一个供电端口相连接的PoE受电装置供给的设定供给电力。在该PoE供电装置中,能够 与PoE受电装置的电力等级的分类相比更为详细地决定对PoE受电装置供给的供给电力。 具体地说,在该PoE供电装置中,对PoE受电装置供给的供给电力并不限定于与基于IEEE 802.3af标准的电力等级相对应地分级设定的值,能够采用连续的值中的任意的值来决定 对PoE受电装置供给的供给电力。因。

10、而,在该PoE供电装置中,能够避免之前说明的分配过 量的供给电力的问题,从而能够使对与供电端口相连接的PoE受电装置供给的供给电力最 优化。 0007 在上述PoE供电装置中,电力消耗监视部可以按时间序列将PoE受电装置的电力 消耗监视规定期间。这样,供给电力决定部能够根据监视到的电力消耗来适当地决定设定 供给电力。 说 明 书CN 102480362 A 2/6页 4 0008 此外,能够任意设定上述规定期间。将上述规定期间例如可以设为固定期间,也可 以设为能够由用户进行设定和变更的期间。根据后者,能够提高用户的便利性。 0009 另外,关于上述电力消耗监视部和上述供给电力决定部发挥作用的时。

11、刻,可以采 用各种方式。作为上述电力消耗监视部和上述供给电力决定部发挥作用的时刻,能够列举 出如下时刻:在上述供电端口上新连接PoE受电装置的时刻;与上述供电端口相连接的PoE 受电装置发生变更的时刻;预先设定的周期性的时刻;由PoE供电装置的用户进行指示的 时刻;按照由PoE供电装置的用户预先设定的时间表的时刻等。 0010 上述PoE供电装置还可以具备:供电部,其经由上述一个供电端口对PoE受电装置 进行供电;以及最佳供电控制部,其控制供电部,使得供电部对PoE受电装置供给设定供给 电力。根据该PoE供电装置能够进行比依据IEEE 802.3af标准的供电更为恰当的供电。 0011 上述P。

12、oE供电装置还可以具备PoE供电控制部,该PoE供电控制部控制供电部,使 得供电部进行依据IEEE 802.3af标准的供电。另外,也可以是,在PoE供电控制部对供电 部的控制中执行电力消耗的监视和设定供给电力的决定,在决定了设定供给电力之后,最 佳供电控制部取代PoE供电控制部来执行供电部的控制。在该PoE供电装置中,在暂定进 行依据IEEE 802.3af标准的供电的期间决定最佳的上述设定供给电力,在该决定后,切换 为最佳的供电。因而,即使在使上述设定供给电力最优化的等待时间的期间内也能够对PoE 受电装置进行供电来使其动作。 0012 在上述PoE供电装置中,供给电力决定部可以根据监视到。

13、的电力消耗的最大值来 决定设定供给电力。为了使PoE受电装置正常地动作,需要对PoE受电装置供给大于等于 最大电力消耗的电量。在该PoE供电装置中,例如与根据上述电力消耗的平均值来决定上 述供给电力的情况相比,能够决定高精度地估计了对于PoE受电装置的额定最大电力消耗 的剩余电力值的上述供给电力。 0013 本发明除了以作为上述PoE供电装置的方式来实现之外,还能够以通过PoE供电 装置进行的供电方法、实现它们的计算机程序、存储该程序的非暂时性的计算机可读存储 介质(non-transitory computer-readable storage medium)等各种方式来实现本发明。 此外,。

14、在每一个方式中都能够应用之前示出的各种附加要素。 0014 在将本发明构成为计算机程序或存储该程序的存储介质等的情况下,可以构成为 控制供电装置的动作的程序整体,也可以仅构成为实现本发明的功能的部分。另外,作为存 储介质,能够利用软盘、CD-ROM、DVD-ROM、磁光盘、IC卡、ROM盒、印刷有条形码等符号的印 刷物、计算机的内部存储装置(RAM、ROM等存储器)以及外部存储装置等计算机所能读取的 各种介质。 附图说明 0015 图1是表示作为本发明的PoE供电装置的一个实施例的交换式集线器100的概要 结构的说明图。 0016 图2是表示快闪ROM 20中存储的依据IEEE 802.3af。

15、标准的电力等级的分类表的 说明图。 0017 图3是表示快闪ROM 20中存储的PoE受电装置200的按时间序列的电力消耗W 的一例的说明图。 说 明 书CN 102480362 A 3/6页 5 0018 图4是表示供电控制处理的流程的流程图。 具体实施方式 0019 下面,根据实施例来说明本发明的实施方式。 0020 A.PoE供电装置的结构: 0021 图1是表示作为本发明的PoE供电装置的一个实施例的交换式集线器100的概要 结构的说明图。 0022 交换式集线器100具备CPU 10、快闪ROM 20、多个供电端口(LAN端口)30、电源装 置40以及电流检测电路50。交换式集线器1。

16、00还具备用于实现交换式集线器的普通功能 的交换引擎、收发器(均未图示)。电源装置40和多个供电端口30分别经由电力供给线 32进行连接。能够经由LAN线缆150将PoE受电装置200与多个供电端口30中的各个端 口相连接。 0023 此外,虽然省略了图示,但针对每个电力供给线32准备了电流检测电路50,各电 流检测电路50检测流经相应的电力供给线32的电流I。电流检测电路50具备电阻52、 54、56以及A/D转换器58。A/D转换器58获取电源装置40与电阻52之间的点P1处的电 压V1以及电阻52与供电端口30之间的点P2处的电压V2,根据这两个电压V1、V2和电阻 52的电阻值R,使用。

17、公式I(V1-V2)/R来计算流经电力供给线32的电流I。电流I的值 用于计算后述的PoE受电装置200的电力消耗。 0024 CPU 10通过读出并执行快闪ROM 20所存储的固件来进行交换引擎的控制等交换 集线器100整体的控制。另外,CPU 10通过读出并执行固件所包含的计算机程序来作为PoE 供电控制部12、电力消耗监视部14、供给电力决定部16以及最佳供电控制部18而发挥作 用,从而执行后述的供电控制处理。 0025 PoE供电控制部12控制电源装置40来进行依据IEEE802.3af标准的供电。即, PoE供电控制部12参照快闪ROM 20中存储的电力等级的分类表(后述),对与多个。

18、供电端 口30的各个端口相连接的PoE受电装置200进行电力等级的分类,与分类得到的电力等级 相对应地将按等级的供给电力分配给供电端口30,该按等级的供给电力是与电力等级对应 地预先分级设定的。将分配给供电端口30的按等级的供给电力从电源装置40经由供电端 口30供给到PoE受电装置200。 0026 电力消耗监视部14按时间序列将与多个供电端口30中的至少一个端口相连接的 PoE受电装置200的电力消耗监视规定期间。即,电力消耗监视部14对于作为对象的PoE 受电装置200,根据由电流检测电路50检测出的电流I,以规定的周期(例如1分钟周期) 在规定期间(例如24小时)内计算电力消耗W。电力。

19、消耗监视部14将计算出的电力消 耗W与时刻一起存储到快闪ROM20中。在本实施例中,电源装置40是对供电端口30输出 DC-48(V)的电源的电源装置,因此使用公式W(DC-48(V)I来计算电力消耗W。 0027 供给电力决定部16根据存储在快闪ROM 20中的PoE受电装置200的按时间序列 的电力消耗W来决定向作为对象的PoE受电装置200供给的设定供给电力Ws。在本实施例 中,供给电力决定部16根据由电力消耗监视部14按时间序列进行监视而得到的电力消耗 W的最大值(最大电力消耗Wmax)来决定向PoE受电装置200供给的设定供给电力Ws。 0028 最佳供电控制部18控制电源装置40来。

20、对作为对象的PoE受电装置200供给由供 说 明 书CN 102480362 A 4/6页 6 给电力决定部16决定的设定供给电力Ws。即,最佳供电控制部18将由供给电力决定部16 决定的设定供给电力Ws分配给相应的供电端口30,从而从电源装置40向PoE受电装置200 进行供电。 0029 图2是表示快闪ROM 20中存储的依据IEEE 802.3af标准的电力等级的分类表的 说明图。众所周知,在IEEE 802.3af标准中,PoE受电装置的电力等级被分类为四个,即、 “0级”“3级”。此外,“4级”是假定将来利用的预备级。 0030 图3是表示快闪ROM 20中存储的PoE受电装置200。

21、的按时间序列的电力消耗W 的一例的说明图。如图所示,在本实施例中,设电力消耗监视部14将PoE受电装置200的 电力消耗W监视24小时。在图示的例子中,深夜和早晨的电力消耗W比较低,9点左右 12点左右以及15点左右18点左右的电力消耗W比较高。另外,在16点左右,电力消耗 W成为最大值(最大电力消耗Wmax)。 0031 B.供电控制处理: 0032 图4是表示供电控制处理的流程的流程图。该供电控制处理是当在供电端口30 上连接有PoE受电装置200时CPU 10的PoE供电控制部12、电力消耗监视部14、供给电力 决定部16以及最佳供电控制部18所执行的处理。 0033 首先,PoE供电控。

22、制部12控制电源装置40来进行依据IEEE802.3af标准的供电 (步骤S100)。即,PoE供电控制部12参照电力等级的分类表对与供电端口30相连接的PoE 受电装置200进行电力等级的分类,将与分类得到的电力等级相对应的按等级的供给电力 分配给供电端口30,从而使电源装置40向PoE受电装置200进行供电。此外,如后述那样, 在决定设定供给电力Ws之前持续进行依据该IEEE 802.3af标准的供电。 0034 当进行依据IEEE 802.3af标准的供电时,电力消耗监视部14按时间序列将与供 电端口30相连接的PoE受电装置200的电力消耗W监视规定期间(步骤S110)。即,如上 述说。

23、明那样,电力消耗监视部14针对与供电端口30相连接的PoE受电装置200,根据由电 流检测电路50检测出的电流I,例如以1分钟为周期在24小时内计算电力消耗W。电力消 耗监视部14将算出的电力消耗W与时刻一起存储到快闪ROM 20中。 0035 接着,供给电力决定部16根据PoE受电装置200的按时间序列的电力消耗W求出 PoE受电装置200的最大电力消耗Wmax(参照图3)(步骤S120)。另外,供给电力决定部16 根据该最大电力消耗Wmax来决定对PoE受电装置200供给的设定供给电力Ws(步骤S130)。 在本实施例中,供给电力决定部16使用公式WsWmaxM来计算设定供给电力Ws。M是。

24、 与对于PoE受电装置200的额定最大电力消耗的剩余电力相对应的系数,在本实施例中设 为M1.1。能够任意设定系数M的值。 0036 在决定了设定供给电力Ws之后,最佳供电控制部18取代PoE供电控制部12来执 行电源装置40的控制。最佳供电控制部18控制电源装置40来从电源装置40向PoE受电 装置200供给通过步骤S130决定的设定供给电力Ws(步骤S140)。 0037 在以上说明的本实施例的交换式集线器100中,在暂定进行依据IEEE 802.3af标 准的供电的期间内,决定对PoE受电装置200供给的设定供给电力Ws,之后,进行基于设定 供给电力Ws的供电。在依据IEEE 802.3。

25、af标准的供电中,进行基于与电力等级相对应地分 级设定的按等级的供给电力的供电。另一方面,当决定设定供给电力Ws时,不限定于预先 设定的分级的值,还能够采用连续的值中的任意的值,从而能够更为详细地设定供给电力。 说 明 书CN 102480362 A 5/6页 7 因而,在本实施例的交换式集线器100中,能够避免之前说明的分配过量的供给电力,从而 能够使对与供电端口30相连接的PoE受电装置200供给的供给电力最优化。 0038 C.变形例: 0039 以上,说明了本发明的实施方式,但本发明丝毫不会被这种实施方式限定,在不脱 离其宗旨的范围内能够以各种方式来实施。例如,能够进行如下的变形。 0。

26、040 C1.变形例1: 0041 在上述实施例中,在供电控制处理中,将电力消耗监视部14监视与供电端口30相 连接的PoE受电装置200的电力消耗W的规定期间设为24小时,但并不限于此,也能够任 意设定进行监视的规定期间。例如可以将上述规定期间设为1周等其它固定期间。另外, 也可以设为能够由用户设定和变更上述规定期间。通过设为能够由用户设定和变更上述规 定期间,能够提高用户的便利性。关于获取PoE受电装置200的电力消耗W的周期,也是相 同的。 0042 另外,监视与供电端口30相连接的PoE受电装置200的电力消耗W的期间也可以 不是在开始监视前预先确定的期间。即,在开始监视之后,能够根据。

27、所获得的电力消耗的 值、所获得的电力消耗的变动方式等来确定监视PoE受电装置200的电力消耗W的期间。另 外,关于PoE受电装置200的电力消耗W的监视,也可以不是连续地监视规定期间,而通过 隔着间隔地进行多次采样来执行监视。还能够将该采样的间隔设为固定的间隔,另一方面, 也能够将间隔设为在开始监视之后根据所获得的电力消耗的值、所获得的电力消耗的变动 方式等确定的间隔。即,能够以任意方式对与供电端口30相连接的PoE受电装置200的电 力消耗W进行监视。此外,作为监视方式能够采用按各个供电端口以相同条件对各供电端 口进行监视的方式。 0043 C2.变形例2: 0044 在上述实施例中,设为当。

28、在供电端口30上连接了PoE受电装置200时CPU 10进 行供电控制处理,但开始供电控制处理的时刻并不限于此。例如也可以将开始供电控制处 理的时刻设为与供电端口30相连接的PoE受电装置200发生变更的时刻。另外,能够在各 种时刻进行供电控制处理中的步骤S110之后的处理。例如能够将开始步骤S110之后的处 理的时刻设为预先设定的周期性的时刻、由用户进行指示的时刻、按照由用户预先设定的 时间表的时刻等。 0045 C3.变形例3: 0046 在上述实施例中,设供给电力决定部16在供电控制处理中根据PoE受电装置200 的按时间序列的电力消耗W的最大电力消耗Wmax来决定设定供给电力Ws,但设。

29、定供给电力 Ws的决定方法并不限于此。例如也可以根据PoE受电装置200的按时间序列的电力消耗W 的平均值(平均电力消耗)来决定设定供给电力Ws。但是,如果像上述实施例那样根据最 大电力消耗Wmax来决定设定供给电力Ws,则与根据电力消耗W的平均值来决定设定供给电 力Ws的情况相比,能够决定高精度地估计了对于PoE受电装置200的额定最大电力消耗的 剩余电力值的设定供给电力Ws。 0047 另外,在上述实施例中,根据最大电力消耗Wmax考虑剩余电力来决定设定供给电 力Ws时所使用的系数M为1.1。但是,能够将根据最大电力消耗考虑剩余电力来决定设定 供给电力时所使用的系数设为任意的值。例如能够将。

30、该系数的值设为大于等于1。 说 明 书CN 102480362 A 6/6页 8 0048 C4.变形例4: 0049 在上述实施例中,交换式集线器100使用电流检测电路50监视与供电端口30相 连接的PoE受电装置200的电力消耗W,但电力消耗W的监视方法并不限于此。为了监视与 供电端口30相连接的PoE受电装置200的电力消耗W,也可以取代电流检测电路50而使用 具有能够通过测量或计算来得到流经供电端口30的电流的值的其它结构的单元。 0050 C5.变形例5: 0051 在上述实施例中,首先PoE供电控制部12进行依据IEEE802.3af标准的供电,之 后,最佳供电控制部18按照设定供。

31、给电力Ws来进行供电。对于从基于PoE供电控制部的 控制向基于最佳供电控制部的控制的切换,既可以以基于最佳供电控制部的控制为契机来 实现,也可以以基于除最佳供电控制部以外的结构(作为一例,供给电力决定部)的控制为 契机来实现。例如,也可以除了本说明书所提及的PoE供电控制部、供给电力决定部、最佳 供电控制部等之外,还可以另外具备如下结构:判断从基于PoE供电控制部的控制向基于 最佳供电控制部的控制进行切换的时期并执行切换。 0052 C6.变形例6: 0053 在上述实施例中,关于对PoE受电装置供给的供给电力,能够采用连续的值中的 任意值。关于对PoE受电装置供给的供给电力,还能够从离散的值。

32、中进行选择。关于对PoE 受电装置供给的供给电力,还能够从比基于IEEE 802.3af标准的电力等级的数量多的候 选值中进行选择。在这种方式的情况下,关于对PoE受电装置供给的供给电力,例如既能够 从四个以上的候选值中进行选择,也能够从五个以上的候选值中进行选择。此外,在本说明 书中,作为“能够连续地设定设定供给电力的值”的方式包括以下两个方式。第一方式为如 下的方式:能够将模拟地连续的值任意设定为设定供给电力。第二方式是如下的方式:准 备以实质上可看作连续值的程度数量多的离散值来作为设定供给电力的选择项。 0054 C7.变形例7: 0055 在上述实施例中,说明了将本发明的PoE供电装置适用于交换式集线器的情况, 但本发明也能够应用于所谓的PoE分路器、PoE注射器(injector)等具备供电端口的其它 网络设备。 0056 C8.变形例8: 0057 在上述实施例的交换式集线器100中,也可以将由软件实现的结构的一部分替换 为硬件,相反地,也可以将由硬件实现的结构的一部分替换为软件。 说 明 书CN 102480362 A 1/3页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102480362 A 2/3页 10 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102480362 A 10 3/3页 11 图4 说 明 书 附 图CN 102480362 A 11 。

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