En kabel ordnar allt

Den nya PoE-tekniken (Power over Ethernet) låter nätverksenheter som övervakningskameror och annan säkerhetsutrustning få kommunikationsdata och strömförsörjning via samma kabel. Hur fungerar det? Vilka är fördelarna?

I den pågående utvecklingen mot helt IP-baserad kommunikation kommunicerar nätverksenheter i allt större omfattning via Ethernet. Denna utveckling drivs på ytterligare av det nya Internet-protokollet (IPv6) och den nya PoE-lösningen (Power over Ethernet) för strömförsörjning via den befintliga infrastrukturen i LAN.
 
Nätverks- och övervakningssystem behöver fasta IP-adresser för att alltid vara anslutna och online. Antalet 32-bitarsadresser i det ”gamla” protokollet (IPv4) var dock begränsat till 4 miljarder, medan IPv6 med 128-bitarsadresser har upp till 35 biljoner unika IP-adresser – eller 2 000 IP-adresser för varje man, kvinna och barn på jorden. Det räcker, med andra ord, till ganska många övervakningskameror …

En digital revolution
De analoga systemen ersätts snabbt av IP-övervakningssystem som är baserade på digital strömmande video över Ethernet, eftersom den tekniska utvecklingen ständigt förbättrar kvaliteten på digitala media, samtidigt som priserna sjunker.

Men nätverksenheterna behöver mer än IP-baserade kommunikationssignaler för att fungera – de behöver även ström. En lösning som tillfredsställer båda behoven via samma transportkanal är PoE, en teknik som integrerar data, röstsignaler och ström i en vanlig LAN-infrastruktur. PoE eliminerar behovet av en lokal strömkälla på den plats där enheten är placerad, och det påverkar inte nätverkets övergripande prestanda.
 
”PoE är ett sätt att få pålitlig och kontinuerlig strömförsörjning till IP-telefoner, trådlösa accesspunkter för LAN, nätverkskameror och andra Ethernet-enheter,” säger Ron Vidano på ASSA ABLOY.

Kostnadsbesparande lösning
Vidano påpekar att PoE kan spara pengar, eftersom man använder de redan befintliga kablarna i LAN-nätverket. ”Det finns egentligen ingen anledning att dra något annat än strömkablar och CAT5-kablar i en ny byggnad. PoE får ström från samma ställe som Ethernet-switchen.”

Andra fördelar med PoE, förutom det minskade behovet av kablar (det behövs ju bara behövs en), ??r att det underlättar installation av övervakningskameror och annan säkerhetsutrustning på platser som kan vara svåråtkomliga, när man är beroende av eluttag.

Eftersom man inte behöver eluttag får man även större flexibilitet när man designar säkerhetssystemen. Om man inte behöver installera ett nytt eluttag för att justera kamerans placering, blir det lättare att experimentera med olika vinklar för bästa täckning.

Kraftinjektion i kablarna
Hur fungerar PoE? Systemet består av två grundläggande komponenter: PSE-enheten (Power Supply Equipment) är den enhet som förser strömkabeln med ström och den enhet som får sin strömförsörjning via nätverket kallas för PD-enhet (Powered Device). PD-enheten kan ha en inbyggd PoE-funktion – på samma sätt som vissa nätverkskameror redan har – eller använda en extern s.k. splitter som delar upp nätverkskoppling och ström i två separata funktioner/kablar och som förser produkter utan inbyggt PoE-stöd med PoE-funktionalitet.

Det finns två typer av PSE-enheter, beroende på om du lägger till PoE-funktionalitet i ett befintligt nätverk eller om du bygger nya lokaler eller LAN. I det första fallet kallas enheten ofta för ”midspan”, och är en fristående injektor som förser en nätverkskabel med ström. Det är en enhet som ser ut som en patchpanel och som sitter mellan en vanlig Ethernet-switch och terminalerna. Strömmen läggs till i reservkablarna, utan några dataavbrott.
 
När man bygger från grunden brukar man installera ett s.k. endspan, som är en nätverksswitch med inbyggd PoE-funktionalitet. Strömförsörjningen sker direkt från dataportarna.

Från passerkontroll till Gibson-gitarrer
Vidano berättar att det finns många exempel på säkerhetsprodukter där PoE redan används: ”Förutom i nätverkskameror används PoE i enheter för biometrisk passerkontroll, passerkontroll med kort och elektroniska nyckar.” Genom det blir möjligt att slå samman video, data och ström i alla IP-baserade säkerhetsapplikationer kan PoE revolutionera hela säkerhetsområdet.

Till exempel används biometrisk identifiering i allt högre utsträckning, eftersom man slipper bära runt på nycklar och kort och dessutom hjälper det till att förhindra identitetsbedrägerier. Den biometriska metod som används mest är idag fingeravtrycksidentifiering. Besökshantering innebär att tillfälliga besökare spåras genom en tillfällig besöksbricka (ID-kort), som ger olika behörighet för olika besökare. All besöksinformation, t.ex. besökarens namn, värd och registrerade besök, samlas in via det PoE-aktiverade nätverket.

PoE kopplas i dag främst samman med två tillämpningar – IP-telefoni och trådlösa 802.11-nätverk – men morgondagens PoE-applikationer begränsas endast av leverantörernas och användarnas fantasi. Och det kommer ut nya PoE-aktiverade enheter på marknaden varje dag. En av de mer underhållande tillämpningarna presenterades nyligen, när Gibson Guitar Corporation lanserade en PoE-aktiverad elgitarr.

Mer ström i kabeln
Men hur mycket ström kan man förvänta sig från en vanlig LAN-kabel? Och är PoE verkligen säkert? PoE innebär naturligtvis inte att du kasta ut alla strömkablar genom fönstret. IEEE802.3af-standarden för PoE (som godkändes av IEEE 2003) godkänner upp till 15,4 W till en enhet. Det motsvarar effektnivån i en telefon (48VDC).

Det finns ej standardiserade PoE-system som kan ge högre effekt, men dessa är tillverkarspecifika. Med tanke på den stora marknaden för applikationer som t.ex. trådlösa accesspunkter för multiband och styrbara säkerhetskameror, har IEEE startat ett projekt som kallas PoE Plus och som har som syfte att ta fram en ny standard för att öka effekten i enheterna till 40 W. Detta skulle innebära PoE-möjligheter för mobiltelefoner, bärbara datorer med mera. Projektet ska vara avlutat till 2008.

Förebygga skador
Vad händer om du ansluter en enhet som inte är klar för PoE? Om du ansluter strömkälla på 48 V till en enhet i ett nätverk, t.ex. en bärbar dator, skadas den (eller värre, användaren). För att undvika detta finns det en inbyggd kontroll som förhindrar skada på enheter utan PoE, om de skulle råka anslutas till strömförsörjande utrustning. PSE-enheten förser inte en port med ström innan den anslutna enheten har identifierats som en PoE-aktiverad enhet. Detta sker automatiskt när en kabel ansluts till porten.

PSE-enheten gör detta med s.k. Resistive Power Discovery-teknik, vilket innebär att PSE-enheten skickar ut två olika korta lågspänningssignaler för avkänning (mellan 2,7 V och 10,1 V), med minst 2 ms mellan dem, till PD-enhten. När enheten har verifierats och klassificerats förser enheten porten med full ström.

Pan-Tilt-Zoom
Har PoE några begränsningar? Vissa nätverkskameror har extra tillbehör som kräver mer ström än vad lösningen kan tillhandahålla. Till exempel behövs extra ström till motorerna i en dome-kamera eller en kamera som kan panorera, tilta och zooma. Och trådlösa kameror behöver naturligtvis lokal strömförsörjning.

Dessutom installeras utomhuskameror oftast i väderskyddade höljen som antingen innehåller en värmare för att ta bort kondens eller en fläkt som cirkulerar luften för att undvika överhettning. Båda dessa typer av enheter kräver mer ström än vad en PSE-enhet kan ge – för tillfället. Förbättrad strömkapacitet för PoE finns dock utstakat på färdkartan.

Slutligen frågar man sig om PoE är dyrt? ”I vanliga fall,” säger Vidano, ”ligger kostnaden mellan 60–100 dollar per installerad port.”

Det verkar som det sladdlösa paradiset har kommit lite närmare…

* Anger obligatoriskt fält


Comment

You must be logged in to post a comment.