JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF
Power och DataPower over Ethernet får nu både mer muskler och hjärna. Det öppnar för nya tillämpningar och energismartare komponenter.
Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektronik-tidningen, september 2009. Prenumerera kostnadsfritt!
Standarden för elenergi över nätverksporten, Power over Ethernet (POE), har tagit klivet upp från 13 till 25 watt. Fredagen den 11 september klubbades IEEE 802.3at, eller POE+ som den oftast kallas.

25W skapar nya möjligheter för de tillämpningar där POE idag redan är stora: Wifiaccesspunkter kan ta steget upp 802.11n med flerdubbla radiodelar och längre räckvidd, IP-telefoner kan förvandlas till videotelefoner, och nätverkskameror orkar panorera, tilta och zooma (PTZ).

Svenska Axis har inte kunnat ge sig till tåls och vänta in standarden. Nylanserade poe-collagePTZ-kameran Q6032 klarar utomhusbruk ner till –40 grader, uppvärmd via POE+.

25W öppnar för tillämpningar där 13W aldrig riktigt räckte ända fram. Just nu utvecklas bland annat en POE+-driven skyltning på hållplatser, POE+-drivna paneldatorer och ett högtalarsystem för skolor och liknande lokaler där digitalt ljud skickas via Ethernet tillsammans med ström för att driva högtalarna.

– Fokus ligger just nu mycket på POE+. Men en stor del av marknaden kommer trots allt att kunna nöja sig med POE och effekter under 13W, säger Paul Schreier, produktmarknadschef på Texas Instruments, som haft ordförandestolen i POE-arbetsgruppen.

95 W utanför standarden

Fast en del vill snarare ha ännu fler watt. Amerikanska Phihong är en av de brutalaste standardbräckarna med bland annat en fyraportars midspan som levererar 95W per port. Men du lämnar förstås kompatibiliteten bakom dig.

–Framtiden får sia om när man känner sig mogen att standardisera högre effekter, säger Magnus Zederfeldt Magnus Hellström på Nowire, som återförsäljer Power Designs POE-produkter.

POE+ sätter upp nya systembegränsningar. Fler än hundra kablar bör exempelvis inte buntas, enligt en rapport från telekomorganisationen TIA. Kabelsystemleverantören Anixter har bekräftat siffran.

–Anledningen ligger främst i den potentiella värmeutvecklingen i kabelbunten vilken kan innebära att man, beroende på omgivningstemperaturen, snabbt kan komma upp i de maximala 60°C som kablarna är designade för. Samt att man kan råka ut för hög dämpning av signalen, säger Jörgen Strandberg, affärsutvecklingsansvarig på Anixter Sverige.

POE+ rekommenderar CAT-5e-kabel där POE var nöjd med CAT3. Det kan ändå finnas skäl att gå upp till CAT6 när temperaturerna stiger.

–Om man använder en typisk PoE+-satt kategori 6 kabel kan man få upp till 25 procent mindre dämpning av signalen inom den användbara bandbredden jämfört med en kategori 5e kabel, säger Jörgen Strandberg.

Det är viktigt att hålla kontakter fria från smuts, oxidation och slitage. Annars kan du få en situation där transformatorn belastas asymmetriskt vilket sänker verkningsgraden och stör datatrafiken.

–Det är generellt ett problem för POE, men POE+ gör att problemet märks tidigare, säger Werner Berns, chef för Powerwise Design Lab Europe på National Semiconductor.

Bättre än fasta elnätet

Att intresset för POE ökar generellt syns på komponentmarknaden.

–Man kan dra paralleller till genombrottet för USB. Länge hände ingenting. Men nu är det ett otroligt drag och det kommer hur mycket kretsar som helst. Så jag tror vi börjar närma oss punkten där POE verkligen tar fart, säger Ove Schöld på Elektronikkonsult.

POE sparar in en sladd, men framför allt också kostnaden för att installera eluttag.
802.3at

Mer kraft
och mer intelligens
År 2003 släpptes standarden POE (Power over Ethernet, IEEE 802.3af). Uppföljaren POE+ (IEEE 802.3at) betyder att en PD, powered device, får 24,6 W att leka med istället för bara 12,95 W.

Strömmataren (PSE, Power Source Equipment eller ”mid-span” om den injicerar kraft i en befintlig förbindelse) måste leverera 30 W på grund av effektförluster i omvandlare och 100 meter kabel.

POE+ krymper det tillåtna matningsintervallet från 43–57 V till 50–57 V, vilket är effektivare men betyder att du måste säga adjö till telekomvärldens gamla 48 V.

POE+ klarar Gigabit Ethernet och är helt kompatibel med Ethernet – inga felkopplingar kan ha sönder någonting.

En PD identifierar sig som kapable att hantera PoE genom att sätta upp ett motstånd på 25 kohm. En hårdvaruhandskakning i två steg avgör sedan om PD respektive PSE är POE eller POE+ och klassificerar dessutom PD efter dess önskade effekt i fyra klasser.

Därefter kan PSE och PD – det här är nytt – fortsätta att förhandla om effekter med en noggrannhet på en tiondels watt. Det sker via datalänken och ett protokoll som heter Link Layer Discovery Protocol (LLDP). LLDP gör det möjligt att bygga energismartare system som allokerar effekt dynamiskt efter behov.
En minimalt händig person kan installera POE-system medan elnätsanslutna system behöver certifierade elektriker. Gränsen för ”farlig” spänning går vid 60V, precis där POE lagt sig.

Också driften förenklas eftersom det finns färre felkällor.

Elektronikkonsult utanför Stockholm har upptäckt att POE i ett specifikt avseende är ett bättre elnät än det fasta. Ett av företagets kunder brottas med eluttag som ger ifrån sig transienta potentialskillnader på upp till 1,5kV mellan eluttag i olika utrymmen – samma problem som finns mellan tågvagnar. Här ger det centralt matade POE-elnätet en homogen potential.

Exemplet visar att när tekniken väl finns plats, så upptäcks tillämpningarna.

POE används på verkstadsgolvet även om man där inte är helt nöjd över spänningsvalet varför man i Japan just nu funderar över att ta fram en POE-variant för 24 V.

POE finns även i tuffa arbetsmiljöer, oljeindustrin i Norge använder den under vatten.

En snabbt växande storvolymig tillämpning är intelligenta hus.

–I takt med att POE får genomslag kommer vi att se en renässans för fastighetsnät, säger Jörgen Strandberg på Anixter.

Ingen POE hemma

Anixter levererar bland annat system för centralstyrda accesskontrollösningar där styrkretsar och sensorer är POE-drivna.

–Accesscontroll, datorsäkerhet, belysning och ventilation kommer att kunna skötas på ett och samma nät. Det här är Fastig-hetsnät 2.0, säger Jörgen Strandberg.

I kristallkulan syns kameror som laddas medan du tömmer dem via Ethernet, bärbara datorer som laddar via nätverket och hemmastereoanläggningar med ethernethögtalare.

Även fordonsnät kan bli en intressant tillämpning – om inte via POE så åtminstone genom samma koncept med fantommatning – eftersom kabelvikt är ett problem.

En stor marknad – konsumentelektroniken – är hittills helt utan tillämpningar. Mats Hellberg, fältingenjör på Linear  Technology, ser flera skäl.

–Visst kan man kan spåna kring ethernethögtalare och strömmad musik. Men allt går ju redan trådlöst i hemmet och därmed tror jag inte på samma genomslag här. Och till skillnad från i industrin finns vägguttag på plats överallt.
MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)