#车生活#发动机压缩比是怎么回事，为什么现在的发动机压缩比越来越高了？
对汽车稍有了解的小伙伴，都会听说一个压缩比的概念，它是一个重要的发动机技术参数，对汽车的燃油适应性、发动机动力性、经济性等都有很大的影响。 今天我们就来简单的说一说发动机压缩比的相关知识。
首先来说说什么是发动机的压缩比。所谓压缩比是指发动机气缸总容积与燃烧室容积的比值，用X：1来表示。比如某发动机活塞处于下止点时，气缸的总容积是550ml，当曲轴旋转180°，活塞处于上止点时，活塞上方的燃烧室容积是50ml，那么这款发动机的压缩比就是550/50=11:1。需要注意的是：压缩比的写作形式是X：1，比如9.3:1、10.5:1、14:1等，而不是9.3、10.5、14，我们日常所说的发动机压缩比是多少多少，其实是一种不规范的叫法。
压缩比是一个重要的发动机技术参数，它的物理意义是气缸中的气体被压缩的程度。比如上述的例子，发动机压缩比是11:1，就表示进入气缸中的气体被压缩了11倍。一般发动机的压缩比越高，表示进入气缸中的气体被压缩的越厉害，气体的温度、压力就越高，气体流动速度越快，可燃混合气中的燃油与空气混合得越均匀，可燃混合气燃烧速度越快、越完全，释放的热量也越多，转化的机械能越高。简单的说就是，发动机压缩比越高，发动机的热效率越高，经济性越好。
正因为如此，提高发动机的压缩比，就成了提高发动机热效率的一个重要手段。所以现在汽车发动机的压缩比较以前有了很大的提高，比如很早以前的老式汽油机压缩比只有6.5~7:1，老普桑的1.8自然吸气汽油发动机压缩比也只有8.5:1，它们的最高热效率很难超过35%，一般都在30%左右徘徊；而现在的汽油机压缩比一般都在11:1以上，丰田公司热效率最高的发动机压缩比是12:1，而马自达创驰蓝天发动机压缩比高达14:1，最新的压燃式汽油机压缩比可以达到18:1，这样发动机的热效率就有了很大的提升，一般都在38%以上，丰田的混动发动机热效率最高可达41%。而柴油机的压缩比一般在16~24:1之间，关于柴油机压缩比的问题我们在后面单独讨论。
有人说既然提高压缩比就可以提高发动机热效率，那以前为什么不这样做呢？这主要是因为，提高发动机的压缩比是受很多条件限制的，以前的发动机由于技术水平和汽油品质的限制，压缩比过高会导致发动机爆燃。所谓爆燃是汽油机的一种非正常燃烧方式，它是指汽油机在燃烧过程中，由于可燃混合气被过度压缩，温度和压力过高，在火花塞点火之前就在燃烧室中形成了多个火焰中心点燃可燃混合气，导致局部压力和温度猛增，压力波在气缸内高频振荡，发动机出现严重的敲缸和抖动的现象，严重时甚至会损坏发动机。如果想避免发动机爆燃，一个方法是提高汽油的抗爆性，一个方法是控制可燃混合气在发动机中的燃烧方式和速度。
一些老司机应该记得，上世纪七八十年代，汽油的标号只有70号、80号，在九十年代才出现了90号汽油，这样的汽油抗爆性是非常差的，如果发动机的压缩比过高的话，汽油在燃烧室中被过度压缩，就会导致爆燃，因此发动机的压缩比不宜过高，一般都是在6~8:1之间。后来随着汽油炼制技术的进步，汽油标号逐步提高，出现了90、93、97号汽油，汽油的抗爆性大幅度提高，发动机的压缩比也随之提高了。之前老司机经常说的发动机压缩比与汽油标号的对应关系，比如压缩比在7:1以下用85号汽油，7~8:1之间用90号汽油，8~9：1之间用93号汽油，9:1以上用97号汽油等，就是这么来的。而现在的汽油标号是92、95、98，汽油的抗爆性进一步提升，适应的发动机压缩比也大幅提高了。
还有一个非常重要的因素是，发动机技术的进步。早期的发动机都是化油器供油、机械式点火，可燃混合气的浓度和点燃时间控制不是很精准，不能自动的推迟点火时间。而现在的发动机都是电控燃油喷射、电控点火，对可燃混合气的浓度控制以及点火的时机控制更加精准，在发生爆燃时会自动的推迟点火时间；普遍采用半球形燃烧室，燃烧室的面容比更大，活塞头部形状不再是简单的平顶，对可燃混合气在气缸中的流动轨迹以及速度控制的也更好，这样会进一步降低发动机爆燃的几率。此外，现在越来越多采用的缸内直喷技术、稀薄燃烧技术、可变气门正时技术等，也会降低发动机爆燃的可能性。
所以，现在的发动机允许使用更高压缩比而不会发生爆燃。比如现在大多数自然吸气汽油发动机的压缩比都在10.5:1以上，并且可以使用92号汽油，只有很少一部分汽油机需要使用更高标号的95号汽油。现在的发动机也不必根据压缩比选择汽油标号了，只要按照车企规定的标号加注即可，因为不同的发动机调校是不同的，发动机的点火时间、气门正时控制等有所不同，对爆燃的抑制程度也不同，即使是同样压缩比的发动机，对汽油的要求也可能不同。
当然，发动机的压缩比也不是越高越好。随着压缩比的提高，发动工作时活塞上方的压力也会增加，活塞、连杆及曲轴受到的压力都会增大，因此就要相应的增大各零部件的强度，发动机的体积、重量以及成本也会因此而增大。此外，发动机压缩比越高，调校越困难，发动机在很多时候是在临界状态下工作，技术状况稍有改变，就有可能发生爆燃、表面点火等非正常燃烧，发动机的容错率会下降。还有就是发动机压缩比过高，会导致发动机稳定性、可靠性下降，使用寿命缩短。所以，发动机的压缩比并不是越大越好，而是要适当，聪明的汽车工程师会综合各方面的需求，设计出一个最适合的压缩比，使发动机的动力性、经济性、可靠性达到一个完美的平衡。
为了使发动机压缩比更好的适应发动机在各种工况下的使用需求，工程师又开发出来可变压缩比发动机，它能够自动适应发动机的运转工况，随时改变发动机的压缩比，使发动机既能发挥最大的动力性和经济性，又能够有效的避免爆燃。目前已经实现量产的是日产公司的 2.0L VC-Turbo 可变压缩比发动机，它的压缩比可以在8:1 和 14:1 之间切换，搭载在英菲尼迪Q50上。不过个人看来，这款发动机结构过于复杂，可靠性有待观察，目前还不宜广泛推行。此外，现在发动机上的可变气门正时系统已经可以在一定程度上改变发动机压缩比，这种可变压缩比发动机实用性值得商榷。
大家可能还会发现一个有趣的事，就是马自达的创驰蓝天发动机，压缩比高达14:1，但是却可以使用92号汽油，这是怎么做到的呢？原来，这款发动机所谓的14:1压缩比，其实是一种“假压缩比”。它利用可变气门正时技术，使发动机在奥托循环与米勒循环之间互相切换，在绝大多数情况下，发动机的压缩比并不是14:1，而是在11:1左右。
比如创驰蓝天2.0发动机，它的气缸容积为500ml，燃烧室容积为37.1ml，标注压缩比是13：1。但是在发动机实际工作中，在进气行程中吸入的空气会被吐出一部分，比如吸入500ml的空气，在压缩行程中由于进气门晚关将进气又挤出去了100ml，那么实际进入气缸中参与燃烧的空气应该是400ml，这样发动机的实际压缩比就是400/37.1=10.8。即该发动机的实际压缩比为10.8:1，这样的压缩比使用92号汽油当然是没有问题的。
前面说高压缩比发动机可以使用低标号的汽油，但是有很多增压发动机，它们的压缩比并不高，却要求使用高标号的汽油，比如大众的1.4TSI发动机，压缩比只有9.3:1，却要求使用95号汽油，还有大众的 EA888发动机，压缩比是9.6:1，也要求使用95号汽油，这又是怎么回事呢？
其实对于增压发动机来说，它标注的压缩比也不是实际的压缩比。由于进入气缸中的空气事先被压缩了，所以实际进入气缸中的空气量要大于理论上进入气缸中的空气量，实际压缩比也要比标注的压缩比大。比如某发动机气缸容积为500ml，燃烧室容积为55ml，标注压缩比为9：1。在发动机工作过程中，600ml的空气被增压器压缩为500ml进入气缸，所以此时发动机的压缩比应该是600/55=11，即该发动机的实际压缩比为11:1，因此这样的发动机要求使用95号汽油就有情可原了。实际上，绝大多数的增压发动机在工作过程中的压缩比都会大于11:1，因此个人建议，为了避免发动机在极限工况下发生爆燃，延长发动机使用寿命，更好的发挥发动机的性能，所有的小排量涡轮增压车型，都应该使用95号以上的汽油。
最后我们再来说说柴油机的压缩比。大家知道，柴油机的工作方式与汽油机不同，柴油在发动机中是被压燃的，因此，在某种程度上来说，柴油机的压缩比应该是越高越好。但实际上，柴油机的压缩比一般在16~24:1之间，并且这些年来，柴油机的压缩比有降低的趋势，大多在17~18:1之间，比如锡柴CA6DM 柴油机、玉柴6112 柴油机压缩比都是17.5:1， 江铃JX493柴油机、长城绿净柴油机压缩比都是17.2：1，而康明斯KTA19G2柴油机的压缩比竟然是14.5:1，都快比创驰蓝天发动机低了，这究竟是为什么呢？
其实大家都忽略了一个问题，那就是柴油发动机几乎都采用了涡轮增压技术，发动机的实际压缩比要高于标注的压缩比，绝大多数标注17~18:1压缩比的柴油机，实际压缩比都在20~22:1之间，这个压缩比并不低。大家也可以看到，现在的柴油机排量不如以前大，但是发动机的功率却远高于以前的自然吸气柴油机，就是由于涡轮增压技术的加持。之所以不采用更高压缩比的原因，一是压缩比过高，需要对柴油机机体做加强，会增高柴油机的体积和质量；二是柴油机的压缩比过高，会增加尾气中氮氧化物的含量，导致尾气排放超标；三是压缩比过高，会导致柴油机工作粗暴，汽车的NVH不好控制。因此，适当的降低压缩比，可以减少尾气中氮氧化物的含量，降低柴油机的噪音，由此带来的发动机性能下降，可以通过涡轮增压技术、高压共轨燃油喷射技术等来弥补。
那么在未来，汽油机和柴油机压缩比是否会越来越接近，直至趋近于一致呢？个人认为不太可能。现在汽油机的趋势是小排量涡轮增压，发动机的压缩比一般都在10:1以下，而柴油机不论怎么降低压缩比，也不能突破压缩比的下限，否则就无法使柴油压燃。所以，二者的压缩比差距也许会缩小，但是永远也不可能一致。#汽车资讯#
对汽车稍有了解的小伙伴，都会听说一个压缩比的概念，它是一个重要的发动机技术参数，对汽车的燃油适应性、发动机动力性、经济性等都有很大的影响。 今天我们就来简单的说一说发动机压缩比的相关知识。
首先来说说什么是发动机的压缩比。所谓压缩比是指发动机气缸总容积与燃烧室容积的比值，用X：1来表示。比如某发动机活塞处于下止点时，气缸的总容积是550ml，当曲轴旋转180°，活塞处于上止点时，活塞上方的燃烧室容积是50ml，那么这款发动机的压缩比就是550/50=11:1。需要注意的是：压缩比的写作形式是X：1，比如9.3:1、10.5:1、14:1等，而不是9.3、10.5、14，我们日常所说的发动机压缩比是多少多少，其实是一种不规范的叫法。
压缩比是一个重要的发动机技术参数，它的物理意义是气缸中的气体被压缩的程度。比如上述的例子，发动机压缩比是11:1，就表示进入气缸中的气体被压缩了11倍。一般发动机的压缩比越高，表示进入气缸中的气体被压缩的越厉害，气体的温度、压力就越高，气体流动速度越快，可燃混合气中的燃油与空气混合得越均匀，可燃混合气燃烧速度越快、越完全，释放的热量也越多，转化的机械能越高。简单的说就是，发动机压缩比越高，发动机的热效率越高，经济性越好。
正因为如此，提高发动机的压缩比，就成了提高发动机热效率的一个重要手段。所以现在汽车发动机的压缩比较以前有了很大的提高，比如很早以前的老式汽油机压缩比只有6.5~7:1，老普桑的1.8自然吸气汽油发动机压缩比也只有8.5:1，它们的最高热效率很难超过35%，一般都在30%左右徘徊；而现在的汽油机压缩比一般都在11:1以上，丰田公司热效率最高的发动机压缩比是12:1，而马自达创驰蓝天发动机压缩比高达14:1，最新的压燃式汽油机压缩比可以达到18:1，这样发动机的热效率就有了很大的提升，一般都在38%以上，丰田的混动发动机热效率最高可达41%。而柴油机的压缩比一般在16~24:1之间，关于柴油机压缩比的问题我们在后面单独讨论。
有人说既然提高压缩比就可以提高发动机热效率，那以前为什么不这样做呢？这主要是因为，提高发动机的压缩比是受很多条件限制的，以前的发动机由于技术水平和汽油品质的限制，压缩比过高会导致发动机爆燃。所谓爆燃是汽油机的一种非正常燃烧方式，它是指汽油机在燃烧过程中，由于可燃混合气被过度压缩，温度和压力过高，在火花塞点火之前就在燃烧室中形成了多个火焰中心点燃可燃混合气，导致局部压力和温度猛增，压力波在气缸内高频振荡，发动机出现严重的敲缸和抖动的现象，严重时甚至会损坏发动机。如果想避免发动机爆燃，一个方法是提高汽油的抗爆性，一个方法是控制可燃混合气在发动机中的燃烧方式和速度。
一些老司机应该记得，上世纪七八十年代，汽油的标号只有70号、80号，在九十年代才出现了90号汽油，这样的汽油抗爆性是非常差的，如果发动机的压缩比过高的话，汽油在燃烧室中被过度压缩，就会导致爆燃，因此发动机的压缩比不宜过高，一般都是在6~8:1之间。后来随着汽油炼制技术的进步，汽油标号逐步提高，出现了90、93、97号汽油，汽油的抗爆性大幅度提高，发动机的压缩比也随之提高了。之前老司机经常说的发动机压缩比与汽油标号的对应关系，比如压缩比在7:1以下用85号汽油，7~8:1之间用90号汽油，8~9：1之间用93号汽油，9:1以上用97号汽油等，就是这么来的。而现在的汽油标号是92、95、98，汽油的抗爆性进一步提升，适应的发动机压缩比也大幅提高了。
还有一个非常重要的因素是，发动机技术的进步。早期的发动机都是化油器供油、机械式点火，可燃混合气的浓度和点燃时间控制不是很精准，不能自动的推迟点火时间。而现在的发动机都是电控燃油喷射、电控点火，对可燃混合气的浓度控制以及点火的时机控制更加精准，在发生爆燃时会自动的推迟点火时间；普遍采用半球形燃烧室，燃烧室的面容比更大，活塞头部形状不再是简单的平顶，对可燃混合气在气缸中的流动轨迹以及速度控制的也更好，这样会进一步降低发动机爆燃的几率。此外，现在越来越多采用的缸内直喷技术、稀薄燃烧技术、可变气门正时技术等，也会降低发动机爆燃的可能性。
所以，现在的发动机允许使用更高压缩比而不会发生爆燃。比如现在大多数自然吸气汽油发动机的压缩比都在10.5:1以上，并且可以使用92号汽油，只有很少一部分汽油机需要使用更高标号的95号汽油。现在的发动机也不必根据压缩比选择汽油标号了，只要按照车企规定的标号加注即可，因为不同的发动机调校是不同的，发动机的点火时间、气门正时控制等有所不同，对爆燃的抑制程度也不同，即使是同样压缩比的发动机，对汽油的要求也可能不同。
当然，发动机的压缩比也不是越高越好。随着压缩比的提高，发动工作时活塞上方的压力也会增加，活塞、连杆及曲轴受到的压力都会增大，因此就要相应的增大各零部件的强度，发动机的体积、重量以及成本也会因此而增大。此外，发动机压缩比越高，调校越困难，发动机在很多时候是在临界状态下工作，技术状况稍有改变，就有可能发生爆燃、表面点火等非正常燃烧，发动机的容错率会下降。还有就是发动机压缩比过高，会导致发动机稳定性、可靠性下降，使用寿命缩短。所以，发动机的压缩比并不是越大越好，而是要适当，聪明的汽车工程师会综合各方面的需求，设计出一个最适合的压缩比，使发动机的动力性、经济性、可靠性达到一个完美的平衡。
为了使发动机压缩比更好的适应发动机在各种工况下的使用需求，工程师又开发出来可变压缩比发动机，它能够自动适应发动机的运转工况，随时改变发动机的压缩比，使发动机既能发挥最大的动力性和经济性，又能够有效的避免爆燃。目前已经实现量产的是日产公司的 2.0L VC-Turbo 可变压缩比发动机，它的压缩比可以在8:1 和 14:1 之间切换，搭载在英菲尼迪Q50上。不过个人看来，这款发动机结构过于复杂，可靠性有待观察，目前还不宜广泛推行。此外，现在发动机上的可变气门正时系统已经可以在一定程度上改变发动机压缩比，这种可变压缩比发动机实用性值得商榷。
大家可能还会发现一个有趣的事，就是马自达的创驰蓝天发动机，压缩比高达14:1，但是却可以使用92号汽油，这是怎么做到的呢？原来，这款发动机所谓的14:1压缩比，其实是一种“假压缩比”。它利用可变气门正时技术，使发动机在奥托循环与米勒循环之间互相切换，在绝大多数情况下，发动机的压缩比并不是14:1，而是在11:1左右。
比如创驰蓝天2.0发动机，它的气缸容积为500ml，燃烧室容积为37.1ml，标注压缩比是13：1。但是在发动机实际工作中，在进气行程中吸入的空气会被吐出一部分，比如吸入500ml的空气，在压缩行程中由于进气门晚关将进气又挤出去了100ml，那么实际进入气缸中参与燃烧的空气应该是400ml，这样发动机的实际压缩比就是400/37.1=10.8。即该发动机的实际压缩比为10.8:1，这样的压缩比使用92号汽油当然是没有问题的。
前面说高压缩比发动机可以使用低标号的汽油，但是有很多增压发动机，它们的压缩比并不高，却要求使用高标号的汽油，比如大众的1.4TSI发动机，压缩比只有9.3:1，却要求使用95号汽油，还有大众的 EA888发动机，压缩比是9.6:1，也要求使用95号汽油，这又是怎么回事呢？
其实对于增压发动机来说，它标注的压缩比也不是实际的压缩比。由于进入气缸中的空气事先被压缩了，所以实际进入气缸中的空气量要大于理论上进入气缸中的空气量，实际压缩比也要比标注的压缩比大。比如某发动机气缸容积为500ml，燃烧室容积为55ml，标注压缩比为9：1。在发动机工作过程中，600ml的空气被增压器压缩为500ml进入气缸，所以此时发动机的压缩比应该是600/55=11，即该发动机的实际压缩比为11:1，因此这样的发动机要求使用95号汽油就有情可原了。实际上，绝大多数的增压发动机在工作过程中的压缩比都会大于11:1，因此个人建议，为了避免发动机在极限工况下发生爆燃，延长发动机使用寿命，更好的发挥发动机的性能，所有的小排量涡轮增压车型，都应该使用95号以上的汽油。
最后我们再来说说柴油机的压缩比。大家知道，柴油机的工作方式与汽油机不同，柴油在发动机中是被压燃的，因此，在某种程度上来说，柴油机的压缩比应该是越高越好。但实际上，柴油机的压缩比一般在16~24:1之间，并且这些年来，柴油机的压缩比有降低的趋势，大多在17~18:1之间，比如锡柴CA6DM 柴油机、玉柴6112 柴油机压缩比都是17.5:1， 江铃JX493柴油机、长城绿净柴油机压缩比都是17.2：1，而康明斯KTA19G2柴油机的压缩比竟然是14.5:1，都快比创驰蓝天发动机低了，这究竟是为什么呢？
其实大家都忽略了一个问题，那就是柴油发动机几乎都采用了涡轮增压技术，发动机的实际压缩比要高于标注的压缩比，绝大多数标注17~18:1压缩比的柴油机，实际压缩比都在20~22:1之间，这个压缩比并不低。大家也可以看到，现在的柴油机排量不如以前大，但是发动机的功率却远高于以前的自然吸气柴油机，就是由于涡轮增压技术的加持。之所以不采用更高压缩比的原因，一是压缩比过高，需要对柴油机机体做加强，会增高柴油机的体积和质量；二是柴油机的压缩比过高，会增加尾气中氮氧化物的含量，导致尾气排放超标；三是压缩比过高，会导致柴油机工作粗暴，汽车的NVH不好控制。因此，适当的降低压缩比，可以减少尾气中氮氧化物的含量，降低柴油机的噪音，由此带来的发动机性能下降，可以通过涡轮增压技术、高压共轨燃油喷射技术等来弥补。
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关于最近很多人问我三大航的事，
首先CA
擦航一推再推谁也不想，但是现在招飞已经正常开启了，国航今年招聘这事已经敲定，应该担心的是自己简历能不能过关。
其次CZ
南航今年够呛有了，等南航的小可爱们可以去看看别的航司了。
MU
东航，东航西北缺口很大，云南和青岛，总部今年没有
插一嘴 ，一切要以简章为准，不是我想哪天招哪天就招人的[求饶]我还想天天招天天赚呢
插一嘴海航已经陆续开始恢复了，但过程很漫长，不是很建议#南航招聘[超话]##国航招聘##东航招聘##东航乘务员招聘#
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混合光缆应用的演变
混合光缆应用的演变
PON 是一种无源光网络，它使用称为光线路终端 (OLT) 的核心交换机和分光器将数据从单个传输点传送到多个终端设备，称为光网络单元 (ONU)。
混合光缆应用的演变
光纤的低衰减和出色的带宽使其成为典型网络骨干网段的理想选择。
光纤最初部署在园区骨干网中，但由于数据速率的提高，现已成为构建骨干网布线的主要媒体选择。而且，随着连接设备的带宽需求增加，光纤也被部署在专用网络的水平部分。一种使光纤能够深入网络的解决方案是混合光纤电缆。
从电话到现代网络
当我们审视混合电缆在当今企业环境中所扮演的角色时，我们需要回顾连接设备的历史以及铜缆的历史优势。等等，你可能会说。这是一篇关于光纤布线使用的文章。但是当我们查看连接设备的数据和供电时，铜仍然是相关的。
自 19 世纪发明电话的“网络”开始以来，挑战一直是平衡电力输送、带宽和距离。不同地点的电话通过设备之间的专用电线对连接。如果用户想要与另一个位置通信，则安装了单独的电话以连接到该位置。网络的下一个演变是引入了中央交换机，它允许手动更改特定电话的路由以连接到不同的远端电话。
有趣的是，最初的电话是由设备中的电池供电的。随着电话越来越广泛地被大众使用，这些电池很快就成为了一个令人头疼的维护问题。因此，在 1930 年代，电话交换机开始通过布线为设备远程供电。
在 1980 年代后期，第一个结构化布线出现了 StarLAN-1 (IEEE 802.3e) 定义了今天仍在使用的分层星形拓扑，以及基于 3 类电缆 (TIA-568-B) 的 10Base-T (IEEE 802.3i)。这些原始网络协议仅解决数据连接问题，因为连接的计算设备是独立供电的。
关于语音通信，电源和信号的分离出现在 1991 年，当时第一个 IP 语音 (VoIP) 网络作为桌面到桌面应用被引入。在早期的 VoIP 网络中，如果本地电源中断，VoIP 应用就会停止运行。
远程供电的 VoIP 电话于 1999 年推出，使用专有的数据电缆供电。这是标准化以太网供电 (PoE) 传输的前身。2003 年，IEEE 802.3af 发布，为受电设备 (PD) 提供 12.95 瓦的功率。 IEEE 802.3 的最新更新涵盖了 PD 处的 71 瓦 PoE。
虽然交换机、服务器和工作站目前没有通过网络电缆供电，但许多其他设备正在利用 PoE 功能。当今的网络包括 PoE PD，例如摄像机、无线接入点 (WAP) 和电话。此外，还有新的操作技术 (OT) 设备，包括访问控制、温度和运动传感器，以及用于楼宇自动化系统的监控系统。
铜缆布线的最佳应用
随着更新的 IT 和 OT 设备加入网络，电源可用性成为主要考虑因素。铜擅长为这些设备提供电力和数据。此外，当今的企业网络设计有多层分配器 (FD)，因此所有连接的设备都位于 TIA-568 标准中定义的 100 米通道限制范围内。换句话说，铜缆在网络的水平段中提供了带宽、功率和距离的非常好的平衡。
当带宽要求超过 10 Gbits/sec 时，铜线就变得不那么理想了。符合最新 802.11 标准的 WAP 仅需要高达 10 Gbits/sec 的连接速度。然而，这可能成为下一代标准的问题。目前，大多数连接的设备都充分覆盖了铜线带宽功能。但是，WAP 在不久的将来可能需要光纤连接。
使用铜线的另一个好处是连接的可用性和简单性。终端设备通常具有 RJ-45 端口，这些端口非常常见，而且通常比光纤接口便宜。将连接器或插头连接到电缆上比端接光纤连接器简单。
虽然铜缆通常更容易端接，但光纤端接技术已经取得了很多进步。例如，熔接可提供低损耗的高质量连接。此外，熔接机比以往任何时候都更实惠。熔接连接器等新产品正变得越来越普遍，为熔接接头提供更好的保护，因为它包含在连接器的主体中。
光纤电缆适合网络的什么位置？
光纤通常用于网络的园区和建筑骨干网段。园区骨干网是园区分发器 (CD) 连接到校园内各个建筑物分发器 (BD) 的部分。建筑物主干将 BD 连接到建筑物内的 FD。这些距离通常比网络的水平段长。
一般而言，骨干网是网络中汇聚流量以进行上行和下行通信的部分。因此，该细分市场的带宽需求有所增加。
混合光缆应用的演变
您应该部署什么类型的光纤？
您应该在网络中使用多模还是单模光纤？简单的答案是尽可能使用多模光纤，必要时使用单模光纤。
让我们来探讨一下这句话背后的想法。从成本角度来看，为了提高数据速率，与单模收发器相比，多模收发器仍然具有成本优势。多模光纤在连接成本及其对灰尘和碎屑的耐受性方面也可能具有优势。
在建筑骨干网中，考虑距离要求很重要。对于长达 300 米的长度，多模光纤可支持高达 100 Gbits/sec 的速度。这种在相对长距离上支持非常高的数据速率的能力延长了多模光纤的寿命，因为它仍然可以满足许多主干建设要求。园区骨干网通常会带来更多的距离挑战。如果长度超过 300 米，则可能需要选择单模以达到超过 1 Gbit/sec 的速度。
最终，媒体选择取决于建筑物的大小。一栋或两层楼的小型建筑物可能能够在建筑物主干中容纳铜。非常大的建筑物或园区环境可能需要多模或单模光纤。
光纤还不受电磁干扰 (EMI) 的影响。网络运营商不必担心靠近其他 EMI 源，例如电力传输、点火系统、蜂窝网络或环境问题，例如闪电或太阳耀斑。
光缆可以更有效地利用路径中的可用空间，占用的空间比铜缆少得多。
最后，光缆比铜缆具有显着的安全优势。在不被检测到的情况下窃听光缆中的信号更加困难。
从骨干移动到水平
如果光缆提供更低的维护成本、更高的可靠性、更好的 EMI 抗扰度和更高的安全性，为什么铜缆仍然在水平线上占据主导地位？
到目前为止，使光纤更接近建筑物内用户的努力未能实现。
2003 年，提出的下一个将光纤深入网络的架构是光纤到机箱 (FTTE)。这与集中式光纤布线的不同之处在于，电信机房将被电信机柜取代，该机柜将位于更靠近终端设备的位置。 FTTE 与传统网络类似，只是将骨干网向水平过渡移到更靠近最终用户的位置。就初始安装成本而言，FTTE 成本中性或相对于铜略有溢价。从总拥有成本来看，光纤提供了面向未来的能力，因为它的带宽比铜线高得多。因此，随着网络速度的提高，它们可以更容易地适应 FTTE 类型的部署。然而，FTTE 架构的实施并没有起飞。
国际电信联盟 (ITU) PON 标准于 2003 年制定，以支持光纤到户 (FTTH) 部署。最初的千兆位无源光网络 (GPON) 标准 ITU G.984 是一种非对称协议，可实现 2.5 Gbps 下载速度和 1.25 Gbps 上传速度。这种不对称的下载速度比上传速度快，当订阅者主要下载内容时效果很好。但是企业网络也需要能够快速上传大文件。在企业环境中，许多网络具有未本地存储在工作站上的重要内容。这使得对称性更加重要。 2004 年，IEEE 制定了 802.3ah 标准，该标准解决了 1.25 Gbps 的对称网络速度。
ITU 和 IEEE PON 标准之间的差异对最终用户来说相对较小。 ITU 标准使用不同的封装方法来传输以太网数据包。这也允许传输不同类型的数据包，例如语音和视频。 IEEE 是一种原生以太网格式。使用 IEEE PON 时，语音和视频必须转换为或封装在以太网信号中。
IEEE 和 ITU 继续为更高的网络速度制定标准。 2018 年，IEEE 发布了 802.3ca，它解决了对称的 25 Gbps 能力。当前的 ITU 标准 G.9807.1：XGS-PON 于 2016 年发布，提供对称的 10 Gbps 通信。
PON 在建筑设计中提供的优势之一是能够消除各个楼层的 TR。 建筑物中的空间非常宝贵，建筑师将从消除这些空间中受益，因为它们需要电源调节、备用电源和空调。 考虑到所有这些，TR 的初始建造成本约为 25,000 美元。 这是部署 PON 时很容易实现的明显成本降低。
然而，PON 中存在的一项挑战是电源可用性。 在大多数 PON 部署中，位于用户工作区的 ONU/ONT 由本地供电。 因此，当本地电源中断时，除非使用电池作为后备电源，否则用户将失去电话服务。
实施光纤深度架构的障碍
到目前为止，本文已经讨论了光纤深层架构的优势，例如更高的带宽、更好的抗扰度、更好的安全性以及比铜缆更坚固的机械结构。
那么为什么光纤还没有占领世界呢？有一些实际和经济原因需要考虑。例如，光纤接口通常只能在更高带宽的设备上找到，例如交换机和服务器。但这并不代表已部署的大多数设备，它们仍然具有铜接口。
更微妙的障碍之一是“抵制变革”。铜和分层星形拓扑是熟悉的。改变是困难的。一般而言，网络设计人员对骨干中的光纤感到满意，但在考虑更改水平设计或完全消除水平段时，他们更加保守。
也许光纤的最大实施障碍是需要电力的新信息技术 (IT) 和运营技术 (OT) 设备的激增。建筑经理不想为这些设备维护单独的电源和数据网格。虽然这些设备中有许多可以由电池供电，但这并不是一个理想的解决方案。尽管有些电池可以使用很长时间，但当建筑物部署了数千台 IT 和 OT 设备时，保持这些电池工作的维护计划将是一场噩梦。因此，以太网供电 (PoE) 是保持铜线水平的主要因素之一。
混合电缆是解决方案吗？
在混合电缆中，光纤传输数据，而铜线则适合低压电力传输。光纤可以是单模或多模，具体取决于应用。这些混合电缆中的导体尺寸范围从 20 AWG 到 12 AWG。
通过铜导体提供直流电源，消除了典型的 AC-DC 转换效率低下的问题。此外，如果直流电源仅限于 NEC 2 类电源，这些电缆可以与数据电缆共享相同的路径，从而在某些情况下无需导管。此外，不需要有执照的电工来安装 2 类电路。
使用由交流电源供电的模块化、可扩展 SPS 大容量整流器架，从主设备室向这些混合电缆提供 2 类电源。 Power Express 配电架提供多达 32 个通道来为混合电缆供电，每个输出电路都单独控制以确保在 NEC 2 类限制内运行。在机房中加入电源单元，简化了对终端设备的后备电源。
混合光缆应用的演变
在混合电缆应用中，光纤承载数据，而铜线承载低压直流电源。 电源被引入机房中的混合电缆。
在设备连接方面，电缆可以端接到表面安装盒或直接到终端设备。某些设备可以接受 48 伏电源连接以及通过 SFP 收发器的光纤连接。或者，PoE 电路可用于通过媒体转换器或 PoE 扩展器连接到更传统的设备。
PoE 扩展器的示例如图所示。该设备的防护等级为 IP-68，专为在外部工厂环境中使用而设计。它具有强大的电源调节和电气保护功能，可解决在户外运行电源时的固有问题。 PoE 扩展器还包括一个 DC-DC 电压转换器，以促进扩展范围的支持。
在室外设备具有 SFP 输入的情况下，功率扩展器可用于满足扩展范围的功率要求，而光纤则用于设备连接。
扩展范围是由设备电源要求驱动的。例如，需要 802.3af 功率（PSE 时为 15W）的设备可能具有 3000 米的通道长度。使用 802.3at 功率（PSE 时为 30W），设备覆盖范围超过 1500 米。而且，对于 802.3bt，Type 3 功率（PSE 为 60W），距离可以超过 800 米。对于不需要电压调节的室内部署，802.3bt Type 3 供电设备的覆盖范围可能超过 450 米。
混合电缆在行动
以下是混合电缆如何高效、经济地支持不同应用的几个示例。
示例 1：一个大学项目涉及在公共室外区域部署 2000 个 WAP 和安全摄像头。混合电缆和 PoE 扩展器解决方案能够从最少数量的电信机房支持这些设备。通过为机房的电源提供备用电源，这些单个设备无需本地备用电源。在此示例中，使用的直流电源具有远程管理功能。因此，网络运营商可以重新启动单个输出以潜在地纠正网络连接问题，而无需派遣技术人员。
示例 2：一个机场项目涉及在机场航站楼屋顶部署 32 个安全摄像头，以确保停机坪的安全。由于该系统的主要用户不是机场，因此需要将网络与机场资产分离。最初的设计涉及屋顶上的多个空调外壳。取而代之的是，使用延长的混合电缆，所有摄像机都连接到机场内数量有限的 IDF 位置。同样，混合光缆解决方案提供的延长距离使这成为可能。
未来是…铜和光纤
当带宽和距离是驱动因素时，光纤通常被认为是明显的赢家。 当终端设备也需要电力时，混合电缆可以经济高效地支持各种应用。
混合光缆应用的演变
现代网络很可能是 PON 和有源以太网的组合。 光纤将发挥越来越大的作用，但铜线，尤其是单对以太网，仍将占有一席之地。
在未来的网络中，混合光缆可用于连接高带宽设备，传统的 4 对和 SPE 铜缆可用于连接低带宽设备。
很明显，新的混合电缆使光纤能够深入网络，为连接需要高带宽、功率和距离的设备提供额外的基础设施选择。
混合光缆应用的演变
PON 是一种无源光网络，它使用称为光线路终端 (OLT) 的核心交换机和分光器将数据从单个传输点传送到多个终端设备，称为光网络单元 (ONU)。
混合光缆应用的演变
光纤的低衰减和出色的带宽使其成为典型网络骨干网段的理想选择。
光纤最初部署在园区骨干网中，但由于数据速率的提高，现已成为构建骨干网布线的主要媒体选择。而且，随着连接设备的带宽需求增加，光纤也被部署在专用网络的水平部分。一种使光纤能够深入网络的解决方案是混合光纤电缆。
从电话到现代网络
当我们审视混合电缆在当今企业环境中所扮演的角色时，我们需要回顾连接设备的历史以及铜缆的历史优势。等等，你可能会说。这是一篇关于光纤布线使用的文章。但是当我们查看连接设备的数据和供电时，铜仍然是相关的。
自 19 世纪发明电话的“网络”开始以来，挑战一直是平衡电力输送、带宽和距离。不同地点的电话通过设备之间的专用电线对连接。如果用户想要与另一个位置通信，则安装了单独的电话以连接到该位置。网络的下一个演变是引入了中央交换机，它允许手动更改特定电话的路由以连接到不同的远端电话。
有趣的是，最初的电话是由设备中的电池供电的。随着电话越来越广泛地被大众使用，这些电池很快就成为了一个令人头疼的维护问题。因此，在 1930 年代，电话交换机开始通过布线为设备远程供电。
在 1980 年代后期，第一个结构化布线出现了 StarLAN-1 (IEEE 802.3e) 定义了今天仍在使用的分层星形拓扑，以及基于 3 类电缆 (TIA-568-B) 的 10Base-T (IEEE 802.3i)。这些原始网络协议仅解决数据连接问题，因为连接的计算设备是独立供电的。
关于语音通信，电源和信号的分离出现在 1991 年，当时第一个 IP 语音 (VoIP) 网络作为桌面到桌面应用被引入。在早期的 VoIP 网络中，如果本地电源中断，VoIP 应用就会停止运行。
远程供电的 VoIP 电话于 1999 年推出，使用专有的数据电缆供电。这是标准化以太网供电 (PoE) 传输的前身。2003 年，IEEE 802.3af 发布，为受电设备 (PD) 提供 12.95 瓦的功率。 IEEE 802.3 的最新更新涵盖了 PD 处的 71 瓦 PoE。
虽然交换机、服务器和工作站目前没有通过网络电缆供电，但许多其他设备正在利用 PoE 功能。当今的网络包括 PoE PD，例如摄像机、无线接入点 (WAP) 和电话。此外，还有新的操作技术 (OT) 设备，包括访问控制、温度和运动传感器，以及用于楼宇自动化系统的监控系统。
铜缆布线的最佳应用
随着更新的 IT 和 OT 设备加入网络，电源可用性成为主要考虑因素。铜擅长为这些设备提供电力和数据。此外，当今的企业网络设计有多层分配器 (FD)，因此所有连接的设备都位于 TIA-568 标准中定义的 100 米通道限制范围内。换句话说，铜缆在网络的水平段中提供了带宽、功率和距离的非常好的平衡。
当带宽要求超过 10 Gbits/sec 时，铜线就变得不那么理想了。符合最新 802.11 标准的 WAP 仅需要高达 10 Gbits/sec 的连接速度。然而，这可能成为下一代标准的问题。目前，大多数连接的设备都充分覆盖了铜线带宽功能。但是，WAP 在不久的将来可能需要光纤连接。
使用铜线的另一个好处是连接的可用性和简单性。终端设备通常具有 RJ-45 端口，这些端口非常常见，而且通常比光纤接口便宜。将连接器或插头连接到电缆上比端接光纤连接器简单。
虽然铜缆通常更容易端接，但光纤端接技术已经取得了很多进步。例如，熔接可提供低损耗的高质量连接。此外，熔接机比以往任何时候都更实惠。熔接连接器等新产品正变得越来越普遍，为熔接接头提供更好的保护，因为它包含在连接器的主体中。
光纤电缆适合网络的什么位置？
光纤通常用于网络的园区和建筑骨干网段。园区骨干网是园区分发器 (CD) 连接到校园内各个建筑物分发器 (BD) 的部分。建筑物主干将 BD 连接到建筑物内的 FD。这些距离通常比网络的水平段长。
一般而言，骨干网是网络中汇聚流量以进行上行和下行通信的部分。因此，该细分市场的带宽需求有所增加。
混合光缆应用的演变
您应该部署什么类型的光纤？
您应该在网络中使用多模还是单模光纤？简单的答案是尽可能使用多模光纤，必要时使用单模光纤。
让我们来探讨一下这句话背后的想法。从成本角度来看，为了提高数据速率，与单模收发器相比，多模收发器仍然具有成本优势。多模光纤在连接成本及其对灰尘和碎屑的耐受性方面也可能具有优势。
在建筑骨干网中，考虑距离要求很重要。对于长达 300 米的长度，多模光纤可支持高达 100 Gbits/sec 的速度。这种在相对长距离上支持非常高的数据速率的能力延长了多模光纤的寿命，因为它仍然可以满足许多主干建设要求。园区骨干网通常会带来更多的距离挑战。如果长度超过 300 米，则可能需要选择单模以达到超过 1 Gbit/sec 的速度。
最终，媒体选择取决于建筑物的大小。一栋或两层楼的小型建筑物可能能够在建筑物主干中容纳铜。非常大的建筑物或园区环境可能需要多模或单模光纤。
光纤还不受电磁干扰 (EMI) 的影响。网络运营商不必担心靠近其他 EMI 源，例如电力传输、点火系统、蜂窝网络或环境问题，例如闪电或太阳耀斑。
光缆可以更有效地利用路径中的可用空间，占用的空间比铜缆少得多。
最后，光缆比铜缆具有显着的安全优势。在不被检测到的情况下窃听光缆中的信号更加困难。
从骨干移动到水平
如果光缆提供更低的维护成本、更高的可靠性、更好的 EMI 抗扰度和更高的安全性，为什么铜缆仍然在水平线上占据主导地位？
到目前为止，使光纤更接近建筑物内用户的努力未能实现。
2003 年，提出的下一个将光纤深入网络的架构是光纤到机箱 (FTTE)。这与集中式光纤布线的不同之处在于，电信机房将被电信机柜取代，该机柜将位于更靠近终端设备的位置。 FTTE 与传统网络类似，只是将骨干网向水平过渡移到更靠近最终用户的位置。就初始安装成本而言，FTTE 成本中性或相对于铜略有溢价。从总拥有成本来看，光纤提供了面向未来的能力，因为它的带宽比铜线高得多。因此，随着网络速度的提高，它们可以更容易地适应 FTTE 类型的部署。然而，FTTE 架构的实施并没有起飞。
国际电信联盟 (ITU) PON 标准于 2003 年制定，以支持光纤到户 (FTTH) 部署。最初的千兆位无源光网络 (GPON) 标准 ITU G.984 是一种非对称协议，可实现 2.5 Gbps 下载速度和 1.25 Gbps 上传速度。这种不对称的下载速度比上传速度快，当订阅者主要下载内容时效果很好。但是企业网络也需要能够快速上传大文件。在企业环境中，许多网络具有未本地存储在工作站上的重要内容。这使得对称性更加重要。 2004 年，IEEE 制定了 802.3ah 标准，该标准解决了 1.25 Gbps 的对称网络速度。
ITU 和 IEEE PON 标准之间的差异对最终用户来说相对较小。 ITU 标准使用不同的封装方法来传输以太网数据包。这也允许传输不同类型的数据包，例如语音和视频。 IEEE 是一种原生以太网格式。使用 IEEE PON 时，语音和视频必须转换为或封装在以太网信号中。
IEEE 和 ITU 继续为更高的网络速度制定标准。 2018 年，IEEE 发布了 802.3ca，它解决了对称的 25 Gbps 能力。当前的 ITU 标准 G.9807.1：XGS-PON 于 2016 年发布，提供对称的 10 Gbps 通信。
PON 在建筑设计中提供的优势之一是能够消除各个楼层的 TR。 建筑物中的空间非常宝贵，建筑师将从消除这些空间中受益，因为它们需要电源调节、备用电源和空调。 考虑到所有这些，TR 的初始建造成本约为 25,000 美元。 这是部署 PON 时很容易实现的明显成本降低。
然而，PON 中存在的一项挑战是电源可用性。 在大多数 PON 部署中，位于用户工作区的 ONU/ONT 由本地供电。 因此，当本地电源中断时，除非使用电池作为后备电源，否则用户将失去电话服务。
实施光纤深度架构的障碍
到目前为止，本文已经讨论了光纤深层架构的优势，例如更高的带宽、更好的抗扰度、更好的安全性以及比铜缆更坚固的机械结构。
那么为什么光纤还没有占领世界呢？有一些实际和经济原因需要考虑。例如，光纤接口通常只能在更高带宽的设备上找到，例如交换机和服务器。但这并不代表已部署的大多数设备，它们仍然具有铜接口。
更微妙的障碍之一是“抵制变革”。铜和分层星形拓扑是熟悉的。改变是困难的。一般而言，网络设计人员对骨干中的光纤感到满意，但在考虑更改水平设计或完全消除水平段时，他们更加保守。
也许光纤的最大实施障碍是需要电力的新信息技术 (IT) 和运营技术 (OT) 设备的激增。建筑经理不想为这些设备维护单独的电源和数据网格。虽然这些设备中有许多可以由电池供电，但这并不是一个理想的解决方案。尽管有些电池可以使用很长时间，但当建筑物部署了数千台 IT 和 OT 设备时，保持这些电池工作的维护计划将是一场噩梦。因此，以太网供电 (PoE) 是保持铜线水平的主要因素之一。
混合电缆是解决方案吗？
在混合电缆中，光纤传输数据，而铜线则适合低压电力传输。光纤可以是单模或多模，具体取决于应用。这些混合电缆中的导体尺寸范围从 20 AWG 到 12 AWG。
通过铜导体提供直流电源，消除了典型的 AC-DC 转换效率低下的问题。此外，如果直流电源仅限于 NEC 2 类电源，这些电缆可以与数据电缆共享相同的路径，从而在某些情况下无需导管。此外，不需要有执照的电工来安装 2 类电路。
使用由交流电源供电的模块化、可扩展 SPS 大容量整流器架，从主设备室向这些混合电缆提供 2 类电源。 Power Express 配电架提供多达 32 个通道来为混合电缆供电，每个输出电路都单独控制以确保在 NEC 2 类限制内运行。在机房中加入电源单元，简化了对终端设备的后备电源。
混合光缆应用的演变
在混合电缆应用中，光纤承载数据，而铜线承载低压直流电源。 电源被引入机房中的混合电缆。
在设备连接方面，电缆可以端接到表面安装盒或直接到终端设备。某些设备可以接受 48 伏电源连接以及通过 SFP 收发器的光纤连接。或者，PoE 电路可用于通过媒体转换器或 PoE 扩展器连接到更传统的设备。
PoE 扩展器的示例如图所示。该设备的防护等级为 IP-68，专为在外部工厂环境中使用而设计。它具有强大的电源调节和电气保护功能，可解决在户外运行电源时的固有问题。 PoE 扩展器还包括一个 DC-DC 电压转换器，以促进扩展范围的支持。
在室外设备具有 SFP 输入的情况下，功率扩展器可用于满足扩展范围的功率要求，而光纤则用于设备连接。
扩展范围是由设备电源要求驱动的。例如，需要 802.3af 功率（PSE 时为 15W）的设备可能具有 3000 米的通道长度。使用 802.3at 功率（PSE 时为 30W），设备覆盖范围超过 1500 米。而且，对于 802.3bt，Type 3 功率（PSE 为 60W），距离可以超过 800 米。对于不需要电压调节的室内部署，802.3bt Type 3 供电设备的覆盖范围可能超过 450 米。
混合电缆在行动
以下是混合电缆如何高效、经济地支持不同应用的几个示例。
示例 1：一个大学项目涉及在公共室外区域部署 2000 个 WAP 和安全摄像头。混合电缆和 PoE 扩展器解决方案能够从最少数量的电信机房支持这些设备。通过为机房的电源提供备用电源，这些单个设备无需本地备用电源。在此示例中，使用的直流电源具有远程管理功能。因此，网络运营商可以重新启动单个输出以潜在地纠正网络连接问题，而无需派遣技术人员。
示例 2：一个机场项目涉及在机场航站楼屋顶部署 32 个安全摄像头，以确保停机坪的安全。由于该系统的主要用户不是机场，因此需要将网络与机场资产分离。最初的设计涉及屋顶上的多个空调外壳。取而代之的是，使用延长的混合电缆，所有摄像机都连接到机场内数量有限的 IDF 位置。同样，混合光缆解决方案提供的延长距离使这成为可能。
未来是…铜和光纤
当带宽和距离是驱动因素时，光纤通常被认为是明显的赢家。 当终端设备也需要电力时，混合电缆可以经济高效地支持各种应用。
混合光缆应用的演变
现代网络很可能是 PON 和有源以太网的组合。 光纤将发挥越来越大的作用，但铜线，尤其是单对以太网，仍将占有一席之地。
在未来的网络中，混合光缆可用于连接高带宽设备，传统的 4 对和 SPE 铜缆可用于连接低带宽设备。
很明显，新的混合电缆使光纤能够深入网络，为连接需要高带宽、功率和距离的设备提供额外的基础设施选择。
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