Neueste eingebettete Systeme mit PoE - durch Ethernet gestärkt

Die Verkabelung auf der Feldebene war früher sehr einfach: Ein Sensor war entweder stromversorgt oder passiv, und alle waren analog, Feldsteuerungen hatten Stromversorgungen für jeden Sensor und jeder Sensor hatte eine zugehörige Steuerung. Erst als die Idee der Vernetzung dieser Geräte zu einem Steuersystemnetzwerk populär und praktisch wurde, begannen die Ingenieure zu fragen, wie sonst die Stromversorgung über die gleichen Kabel erfolgen kann, die für die Netzwerkverbindung verwendet werden. Die Idee wurde viel einfacher, als Ethernet und TCP/IP zum De-facto-Standard für alle Netzwerke wurden, und so wurde Power over Ethernet (PoE) geboren.

Was also ist Power over Ethernet (PoE)?

PoE ermöglicht eine Standard-Ethernet-Verbindung zur Übertragung von Daten und Strom über ein einziges Cat5-Kabel. Es wurde ursprünglich von Cisco Systems entwickelt, lange bevor der aktuelle IEEE 802.3af-2008 Standard veröffentlicht wurde. Der Standard deckt zwei Gerätetypen ab: Power Sourcing Equipment (PSE), bei dem es sich in der Regel um Ethernet-Switches und Adapter zur Stromversorgung und Konnektivität der angeschlossenen PoE-Geräte handelt. Der zweite Typ ist für Powered Devices (PD), also Geräte, die mit Strom versorgt werden, von einem drahtlosen Zugangspunkt bis hin zu einer Sicherheitskamera. Im 802.af-Standard sind zwei Betriebsarten spezifiziert: Typ A überträgt Strom und Daten über die gleichen Datenpaare wie 10/100Base-T-Ethernet, während Typ B ungenutzte Paare verwendet. Der PSE kann einen der beiden Modi verwenden, aber nicht beide gleichzeitig, während das Power Sourcing Equipment (PSE) auch die Standardkonformität prüft, bevor es das Powered Device (PD) mit Strom versorgt.

Warum Power over Ethernet (PoE)?

Und warum nicht? Die Bereitstellung von Strom und Ethernet-Daten über ein einziges Kabel führt zu einer drastischen Verringerung des Verkabelungsaufwands, so dass die Anschaffungskosten und die langfristige Wartung in Fertigungs- und Industrieumgebungen minimal sind. Die Verlegung von Gleichstrom über große Entfernungen ist unpraktisch, ebenso wie die Umgestaltung, die erforderlich ist, um die Stromquellen näher an den Standort des Geräts zu verlegen. Abgesehen von den Einsparungen wird natürlich auch die Fehlersuche vereinfacht, und es ist wesentlich schneller und bequemer, die Verbindung zu reparieren, wenn ein Kabel gebrochen oder anderweitig beschädigt ist.

Switches und andere Geräte müssen robust und für die jeweilige Umgebung ausgelegt sein, in der sie eingesetzt werden sollen. Durch die Verwendung eines PoE-Splitters können Netzwerkdesigner Nicht-PoE-Geräte anschließen, indem sie die Ethernet-Daten und die Stromversorgung mit separaten Ausgängen aufteilen.

PoE bietet viele Vorteile und wird bei zukünftigen technologischen Fortschritten (wie oben zu sehen) wahrscheinlich immer mehr zum Einsatz kommen, mit enormen Erweiterungsmöglichkeiten. Ein einziges CAT5-Kabel für die Stromversorgung und das Netzwerk, kombiniert mit zentralem Strommanagement und der sicheren Versorgung mit Niederspannungs-Gleichstrom, macht Power over Ethernet zu einer Schlüsseltechnologie der Zukunft. PoE-Sensoren kommen allmählich auf den Markt, ebenso wie mehrere Feldbusnetzwerke, die ebenfalls eine Konformität mit dem 802.af-Standard in Erwägung ziehen, um das Spektrum der industriellen Möglichkeiten künftiger PoE-Anwendungen weiter zu erweitern.

Power over Ethernet basiert auf zwei Standards: Der ursprüngliche IEEE 802.af-2003-Standard bietet bis zu 15,4 W Gleichstromleistung an jedem Anschluss, wobei nach der Verlustleistung im Kabel nur 12,95 W am PD garantiert werden. Der spätere Standard IEEE 802.3at-2009, der auch als PoE+ bezeichnet wird, liefert 25,5 W pro Anschluss. Es wird jedoch bald eine zusätzliche Option geben, da das IEEE als Normungsgremium die Menge der übertragenen Leistung erhöhen möchte, um die Funktionalität in neue Bereiche mit dem kommenden IEEE 802.3bt oder 4PPoE (4 Pair Power over Ethernet) zu erweitern. Damit werden zwei neue Leistungsstufen eingeführt: 55 W (Stufe 3) und 90-100 W (Stufe 4).

Wir sehen immer mehr Anwendungen, bei denen ein einziges System für mehrere Zwecke benötigt wird, einschließlich Power over Ethernet (PoE). Im Folgenden finden Sie eine Auswahl dessen, was wir hier bei Assured Systems anbieten können:

NUVO 3616 VR - Robustes lüfterloses Überwachungssystem mit 16 x PoE+ Ports

Der NUVO 3616VR ist der weltweit erste Überwachungscomputer, der 16 PoE+ Ports, Quad-Core i7 CPU und RAID in einem kompakten und lüfterlosen Gehäuse integriert. Unabhängig davon, ob Ihre Anwendung stationär oder mobil ist, ist der robuste NUVO-3616VR auch in der Lage, Videos aufzuzeichnen und erweiterte Videoanalysen für Überwachungsintegrationen mit bis zu 8 TB On-Board-Speicher über 4x 2,5″ SATA-Festplatten durchzuführen.

NUVO 5100 VTC - Fahrzeuginternes Überwachungssystem mit 4 x PoE+ Ports

Alternativ dazu ist der brandneue NUVO 5100VTC ein 6th Gen In-Vehicle-Controller mit 4x M12 PoE-Anschlüssen mit On-Board-CAN-Bus für die Kommunikation im Fahrzeug sowie 802.3af-, E-Mark- und EN50155-Zertifizierung für eine Vielzahl von Transportinstallationen.

POC-200 - Kostengünstiges Embedded System mit 2 x PoE+ Anschlüssen

Zusätzlich zu den Box-Computern führen wir auch Produkte wie den POC-200, einen extrem kompakten lüfterlosen Embedded Controller, der von einem Intel Atom E3845/E3825 Quad-Core-Prozessor angetrieben wird. Die POC-200 Serie umfasst ein komplettes Computersystem in der Größe einer 3,5"-Festplatte, das im Betrieb weniger als 10 Watt Strom verbraucht. Weitere Informationen über den ultrakompakten POC-200 Embedded Controller finden Sie hier.

Die oben genannten Produkte sind eine kleine Auswahl unserer PoE-fähigen Geräte. Bitte folgen Sie den obigen Links oder klicken Sie hier, um mehr zu sehen. Wir haben auch Ethernet-Switches im Angebot, aber wenn Sie sich nicht sicher sind oder Fragen haben, kontaktieren Sie uns bitte und sprechen Sie mit unseren technischen Experten entweder in Großbritannien 01785 879 050 oder in den USA 864 421 6991.

Über Assured Systems

Assured Systems ist ein führendes Technologieunternehmen, das qualitativ hochwertige und innovative angewandte Computerlösungen für eingebettete, industrielle und Digital-out-of-Home-Märkte auf der ganzen Welt anbietet. Mit Hauptsitz in Stone, England, und Niederlassungen in Nordamerika ist unser Wirkungsbereich wirklich global. Unser beeindruckendes Produktportfolio umfasst eine breite Palette an lüfterlosen Embedded-Computer-Systemen, Digital Signage- und Multimedia-Computer-Systemen, Touchscreen-Panel-PCs, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Fahrzeug-Computern, Rackmount-Computer-Systemen, Single-Board-Computern, robusten Laptops und Tablets.