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2018.09.20

Komplizierte Kompatibilitätsprobleme zwischen PoE--Geräten -- Der PoE Checker -- Power over Ethernet Tester wird zum unverzichtbaren Werkzeug

Ganz am Anfang wurde Ethernet für militärische Zwecke verwendet. Die Netzwerkroute selbst konnte nur Daten übertragen, und das Netzteil muss extern verbunden werden. Später ermöglichten neue Technologien, dass Strom und Daten gleichzeitig auf einer einzigen Leitung übertragen werden können. Diese Technologie zur Übertragung elektrischer Energie mit Ethernet Kabel ist Power over Ethernet (PoE). Die PoE Standards sind IEEE 802.3af und IEEE 802.3at. Alle PoE-Geräte sind miteinander kompatibel. Wenn Sie ein PoE-Gerät kaufen, achten Sie bitte auf die PoE-Spannung und den PoE-Typ (Midspan oder Endspan), PoE-Standard (IEEE 802.3af / IEEE 802.3at oder Nicht-Standard), so dass das Netzteil und das Stromempfangsgerät entsprechend angepasst werden können, um Schäden durch kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.

Dieser Artikel gibt Ihnen einen kurzen Überblick über das Konzept der Power over Ethernet (PoE) -Technologie und warum der PoE Checker ein praktisches Werkzeug für Fachkräften der Netzwerktechnik ist.

Zwei Arten von Geräten bei PoE: "PSE" und "PD"

Das Ethernet-Netzwerk wird mit dem Hub- oder Switch-Geräten ein Peer-to-Peer-Struktur aufgebaut. Da die Energieübertragung der PoE-Technologie unidirektional ist, gibt es zwei Arten von Endgeräte: PSE (Power Sourcing Equipment/Versorger) und PD (Powered Device/Verbraucher). PSE kann Strom an eine oder mehrere PD liefern. Typische Stromversorgungsgeräte PSE sind z.B. Ethernet-Router, Switch-Hub und Hub. Die Versorgungsspannung von PSE beträgt üblicherweise 48 Volt. Poe Endgeräte (PD) umfassen z.B. VoIP-Telefon, WLAN Access Point, Sicherheitssystem, POS-Terminal und Netzwerkkamera.

PoE Injector (als PSE) und PoE Splitter (als PD) werden häufig in Power over Ethernet (PoE) -Systemen eingesetzt. PoE Injector (PSE) ist das kombinierte Daten- und Netzgerät. Wenn das Netzwerk nicht viel Energie benötigt, kaufen viele Benutzer PoE Injector (PSE), um Kosten zu sparen. PoE Splitter (PD) ist hingegen ein Gerät, das für die Trennung von Daten und Energie sorgt. Es macht die nicht PoE-fähigen Endgeräte, wie z.B. Switches/Hubs oder Access Points auch möglich, über das CAT5/CAT6 Kabel mit Spannung zu versorgen. Durch PoE Injector und PoE Splitter können Non-PoE Geräte mit PoE-Geräten verbunden werden.

Die Einspeisung der Leistung für PD:Midspan und Endspan

Die Stromversorgung für PD kann durch „Endspan“-LAN/WAN-Switches erfolgen, wobei die Adernpaare 1-2 und 3-6 des Kabels zur Übertragung von Gleichstrom verwendet werden.

Falls die vorhandenen LAN-Switches nicht ersetzt oder nur einige Abschnitte mit Strom versorgt werden sollen, kann PD auch durch „Midspan“-Patchpanel oder PoE Injektoren mit Spannung versorgt werden, wobei Patchpanel oder PoE Injektoren zwischen dem Switch und dem Abschnitt angeschlossen werden. Dabei werden die Adernpaare 4-5 und 7-8 des Kabels zur Übertragung von Gleichstrom verwendet. mit Strom versorgt werden sollen) durch „Midspan“-Patchpanel oder Injektoren erfolgen, die zwischen dem Switch und dem Abschnitt angeschlossen werden.

Erkennung PoE-typ PoE-tester

Die Arbeitsabläufe der PoE-Stromversorgung: Detektion, Klassifizierung, Startup, Stromversorgung

Unabhängig von Midspan oder Endspan, muss die Kompatibilität mit vorhandenen Ethernet-Geräten aufrechterhalten werden, sofern sie der Spezifikation IEEE 802.13af oder der Spezifikation entspricht. Daher muss es eine Reihe spezieller Prozesse geben, um zu beurteilen, ob das an das Netzwerk angeschlossene Gerät die Rolle des PD spielt. Diese Prozesse sind im Grunde in zwei Stufen aufgeteilt. Die erste Stufe ist die Detektion, wobei geprüft wird, ob das Endgerät dem IEEE 802.af oder IEEE 802.at entspricht. Dieser Schritt ist sehr wichtig. Denn bei einem Endgerät, das nicht poe-fähig ist, könnte der zulässige Spannungsbereich des Ethernet-Geräts überschritten und Schäden verursacht werden.

Die zweite Stufe heißt Klassifizierung. Dabei werden Messung des genauen Widerstandswertes um Leistungsklasse festgestellt. Im Grunde sendet PD den maximalen Energiebedarf an PSE (Power Sourcing Equipment). Einer der Zwecke der Klassifizierung der Leistung besteht darin, es zu verhindern, dass die Stromversorger PSE überlastet wird. Wenn zum Beispiel eine übermäßige Last auftritt, wird die an alle strombetriebene Geräte gesendete Leistung beendet. Mit der Klassifizierung kann solche Situation vermieden werden.

Gleich nach der Detektion und Klassifizierung folgt zuerst der Startup-Modus (Eigentliche Stromversorgung wird aktiviert) bevor es in den Versorgung-Modus geht. Daher geht es bei PoE (power over Ethernet) Standard um eine Reihe von Aktivierungsschritten.

Um Sicherheit zu gewährleisten, überwacht PSE im Versorgungsmodus weiterhin die Stabilität der Stromversorgung. Um dies zu erreichen, werden Leistungs-MOSFET-Komponenten in den PoE-Geräten eingebaut. Die Stromversorgungseinheit schaltet den MOSFET-Kristall ein und ändert dann ihre Gate-Spannung, um den Ausgangsstrom zu steuern. Nach dem sicheren Start durch den Startmodus ist der Eintritt in den Stromversorgungsmodus (Powering). Jedes angetriebene Gerät muss den Standardspezifikationen für Elektrizität entsprechen und darf nicht überschritten werden.

Nicht standardmäßige PoE-Geräte werden überflutet, was tun?

Es gibt auf dem Markt Hersteller von PoE-Geräten, die die PoE-Standardspezifikationen nicht erfüllen. Bei solchen billigen sogenannten PSE-Geräten werden keine Leistungs-MOSFET-Komponenten eingebaut und es gibt keine Standard PoE Aktivierungsschritte. Da der Schritt “Detektion” fehlt, sendet solche Geräte ihre Ausgangsspannung 12/24/48V direkt an das Endgerät zuerst und der Gleichstrom wird anschließend herabgestuft. Manchmal hat man das Glück, dass die End-Geräte nicht gleich beschädigt werden. Aber diese Nicht standardmäßige PoE-Geräte halten nicht lange und erhöhen sogar das Risiko von Systemausfall.

PoE Checker Power-over-Ethernet-Tester wird zum unverzichtbaren Werkzeug

Um Fehler beim Aufbau eines PoE Netzwerk zu vermeiden, sollten Techniker das Werkzeug dabei haben, das alle Eckdaten der End-Geräte liefern kann. Mit dem HOBBES PoE Checker -- Power over Ethernet Tester sind Techniker auf der sicheren Seite, wenn es darum geht, Fehler durch unzureichende Informationen bei der Installation oder Wartungsarbeit zu vermeiden. Solche Fehler führen nicht nur dazu, dass PSE und PD in dem Netzwerk nicht miteinander anpassen und in schweren Fällen können Geräte sogar beschädigt werden.

Neben der Funktion zu erkennen, ob es Strom über Ethernet Kabel übertragen wird, liefert PoE Checker -- Power over Ethernet Tester sämtliche Eckdaten wie z.B. die elektrische Spannung von PSE, PoE Standard, midspan oder endspan, die ein Techniker benötigt. Außerdem verfügt PoE Checker auch über Inline-Testfunktion wenn er gleichzeitig mit PSE und PD angeschlossen ist. Die beiden Buchsen auf PoE Checker ermöglicht die PoE-Spannung an PD durchlaufen zu lassen und die Leistungsaufnahme des PD kann in Watt gemessen werden. Darüber hinaus kann PoE Checker prüfen, ob eine Leitung vom Telefon kommt. Er zeigt die elektrische Spannung auf der Telefonleitung wenn diese in eine RJ45-Buchse des PoE Checker angeschlossen ist. Mit Hobbes PoE Checker lässt sich die gelieferte Leistung von PSE leicht feststellen und verhindert so eine mögliche Überspannung von PD. Somit wird PoE Checker -- Power over Ethernet Tester zum unverzichtbaren Werkzeug für jeden Netzwerkingenieur, CCTV-Ingenieur und Kommunikationsingenieur, die das Risiko von Geräteschäden erheblich reduzieren möchten. Durch die Hilfe von PoE Checker -- Power over Ethernet Tester werden am Ende alle PoE Geräte perfekt miteinander zusammen spielen.

PoE Tester

 

Der PoE Checker-- Power over Ethernet Tester bietet folgende Funktionen:

1. Analoges PoE-Gerät

• Scannt die Kabelpins durch und erkennt den PoE-Netzteiltyp Midspan oder Endspan

• Messung von PoE Spannung und zeigt die Adernpaare des CAT-Kabels an, die zur Übertragung von Gleichstrom verwendet werden

• Erkennung von PoE Standard: IEEE 802.3at, IEEE 802.3af oder nicht standardmäßiges PoE

• VoIP-Systemerkennung und Messung der elektrischen Spannung vom Telefonsystem

2. Inline-Test Funktion

• Kann zwischen PSE und PD in Reihe geschaltet werden und misst dabei die Leistungsaufnahme des PD in Watt

3. Energiesparfunktion

• Wenn der Tester länger als fünf Minuten nicht benutzt wird, wird er automatisch heruntergefahren

• Wenn die Batteriespannung zu niedrig wird, beginnt die Batterieanzeige zu blinken

 

PoE Anwendungsumgebung

 

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Anwendung von PoE (Power over Ethernet)

 

Quelle:

Micro-Electronics Magazine

 

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