Vereinfachung der Konnektivität mit Power over Ethernet

Die geschäftlichen Vorteile der PoE-Lösungen von Robustel

Weißbuch – Zusammenfassung

Kurz

Power over Ethernet (PoE) hat die Art und Weise, wie vernetzte Geräte eingesetzt werden, revolutioniert, indem es sowohl Strom als auch Daten über ein einziges Kabel liefert. Von IP-Kameras und Zugangspunkten bis hin zu industriellen IoT-Gateways reduziert PoE die Installationskosten, beschleunigt die Einführung und ermöglicht es, Geräte genau dort zu platzieren, wo sie benötigt werden – selbst an schwer zugänglichen Orten.

Die PoE-fähigen Router von Robustel, wie beispielsweise der R2120, vereinen die Funktionen eines verwalteten PoE-Switches und eines 4G-Routers in einem Gerät. Dies reduziert Fehlerquellen, vereinfacht die Bereitstellung und erweitert die Möglichkeiten der Fernverwaltung. Funktionen wie die Leistungssteuerung pro Port, Diagnose und Fernneustart bieten erhebliche betriebliche Vorteile, da kostspielige Vor-Ort-Einsätze entfallen und die Betriebszeit erhöht wird.

Durch die Integration von PoE in sein gesamtes Router-Portfolio ermöglicht Robustel Unternehmen, neue Werte zu erschließen: Versorgung von Nicht-PoE-Geräten mit Splittern, Optimierung der Router-Platzierung für eine bessere Signalqualität, Unterstützung von Installationen in Fahrzeugen und Verbesserung der allgemeinen Netzwerkstabilität durch eine UPS-gestützte PoE-Infrastruktur.

Was Sie lernen werden
  • Die Grundlagen der PoE-Technologie und der Unterschied zwischen PSE (Power Sourcing Equipment) und PD (Powered Devices).
  • Wie PoE die Bereitstellung von VoIP-Telefonen, WLAN-APs, IP-Kameras und industriellen IoT-Gateways vereinfacht.
  • Die wirtschaftlichen Argumente für PoE: geringere Installationskosten, weniger Fehlerquellen und schnellere Bereitstellung.
  • Wie der R2120 sowohl als Router als auch als PoE-Switch fungiert, mit Port-spezifischer Steuerung, Diagnosefunktionen und Fern-Neustart-Fähigkeit.
  • Wie PoE-Splitter die Funktionalität auf Nicht-PoE-Geräte ausweiten und damit die Einsatzmöglichkeiten erweitern können.
  • Praktische Anwendungsfälle , darunter signaloptimierte Routerplatzierung, Einsatz im Fahrzeug und UPS-integrierte Zuverlässigkeit.

Einführung

Power over Ethernet, allgemein abgekürzt als „PoE“, ist ein einfaches Konzept, das beschreibt, wie sowohl Strom als auch Daten über dasselbe (in der Regel) CAT 5- oder CAT 6-Kabel an ein elektronisches Gerät übertragen werden können. Es hat seinen Ursprung in der Unterhaltungselektronik, wo die einfache Installation und der Komfort, nicht viele zusätzliche Stromversorgungen im Gebäude haben zu müssen, ein sehr offensichtlicher Vorteil sind.

Traditionell wurde POE verwendet, um die folgenden Geräte anzuschließen:

  • VoIP-Telefone: Bei Stromversorgung über das Datenkabel wird ein Netzteil weniger benötigt.
  • WLAN-Zugangspunkte: Für eine optimale Funkabdeckung können APs an schwer zugänglichen Orten aufgestellt werden. Dank PoE muss nur ein Kabel zum AP verlegt werden, was erhebliche Zeit- und Verkabelungskosten spart.
  • IP-Kameras: Kameras befinden sich oft an schwer zugänglichen Stellen, da sie ein optimales Sichtfeld benötigen, um ihren Hauptzweck zu erfüllen. Dies ist ein weiteres perfektes Beispiel dafür, wie POE Kosten senken kann.

Arten von PoE-Geräten

Für Benutzer ist es wichtig, sich über die beiden grundlegenden Arten von POE-Geräten im Klaren zu sein. Ein Gerät, das Strom liefert, wird als PSE (Power Sourcing Equipment) bezeichnet.
Ein Gerät, das Strom verbraucht, ist ein PD (Powered Device).

Ausführlichere Beschreibungen finden Sie unten:

Stromversorgungsgeräte (PSE)

„Power Sourcing Equipment“ (PSE) sind Geräte, die über das Ethernet-Kabel Strom liefern (versorgen). Bei diesem Gerät kann es sich um einen Netzwerk-Switch handeln, der allgemein als „
“ Endspan bezeichnet wird (IEEE 802.3af bezeichnet ihn als Endpunkt), oder um ein Zwischengerät zwischen einem nicht PoE-fähigen Switch und einem PoE-Gerät, einem externen PoE-Injektor, der als Midspan-Gerät bezeichnet wird.

Stromversorgtes Gerät (PD)

Ein „Powered Device“ (PD) ist jedes Gerät, das über PoE mit Strom versorgt wird und somit Energie verbraucht. Beispiele hierfür sind WLAN-Access-Points, VoIP-Telefone und IP-Kameras.

Mit der Weiterentwicklung des PoE-Standards hat sich auch die Leistungsabgabefähigkeit weiterentwickelt. Die folgende Tabelle zeigt die verschiedenen verfügbaren Standards.

Eigentum

802.3af

802.3at

802.3bt Typ 3

802.3bt Typ 4

Verfügbare Leistung am PD

12.95W

25.50W

51W

71W

Stromversorgung durch PSE

15.40W

30W

60W

100W

Es ist wichtig zu beachten, dass Robustel zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels nur Produkte mit 802.3af- oder 802.3at-Fähigkeit anbietet, da die meisten Anwendungen mit den mindestens 25 W, die 802.3at dem Endgerät zur Verfügung stellt, bewältigt werden können.

PSE-Lösungen

R2120

Das R2120 ist das wichtigste PSE-fähige Gerät von Robustel, das sowohl als 4G-Router verwendet werden kann als auch angeschlossene Geräte mit Strom versorgt.

Dieses Produkt fungiert effektiv als verwalteter POE-Switch + Router in einem Produkt. Das bedeutet weniger Fehlerquellen als bei einer Lösung mit zwei Produkten und eine einfachere/kleinere physische Installation.

Die vier Fast-Ethernet-LAN-Ports des R2120 unterstützen die POE-Funktion (Spannungsbereich: 48 bis 57 VDC), mit der Netzwerkendgeräte wie IP-Kameras und andere WLAN-APs usw. mit Strom versorgt werden können.

Der folgende Screenshot zeigt die entsprechende Seite im Menüsystem des Routers. Dem Benutzer werden nicht nur der Stromstatus (ein/aus) angezeigt, sondern auch die Spannung und der Strom, sodass grundlegende Diagnosen durchgeführt und Stromverbrauchsberechnungen vorgenommen werden können, um sicherzustellen, dass das kostengünstigste 48-VDC-Netzteil für die Anwendung ausgewählt wird.

Die Möglichkeit, POE für jeden Port einzeln ein- und auszuschalten, bietet eine effektive „Fern-Neustart“-Funktion für alle angeschlossenen Geräte. Diese Fern-Neustart-Funktion des R2120 kann potenziell die Kosten für einen Vor-Ort-Besuch einsparen, der nur zum Neustarten eines „abgestürzten“ POE-Geräts erforderlich wäre. Hier liegt der große geschäftliche Vorteil von POE-Geräten.

Robustel wird häufig gefragt, welche Möglichkeiten es gibt, die POE-Leistung eines Ethernet-Ports am R2120-Router aus der Ferne zu erhöhen oder zu verringern.

Diese sind wie folgt:

  1. Verwenden Sie eine SIM-Karte mit fester IP-Adresse, um per Fernzugriff auf die Router-GUI zuzugreifen und den Status über die HTTP(S)-Browser-Schnittstelle zu ändern.
  2. Verwenden Sie eine SIM-Karte mit fester IP-Adresse, um per Fernzugriff auf die Befehlszeilenschnittstelle (über SSH oder Telnet) zuzugreifen und Textbefehle zum Ändern des Konfigurationsstatus auszuführen.
  3. Verwenden Sie RCMS (die Cloud-Management-Plattform von Robustel), um einfach auf die Befehlszeilenschnittstelle des R2120 zuzugreifen und Textbefehle zum Ändern des Konfigurationsstatus zu erteilen (keine SIM-Karte mit fester IP-Adresse erforderlich!).
  4. Betten Sie die Befehle der Befehlszeilenschnittstelle in die Nutzlast einer SMS-Nachricht ein, die an die Telefonnummer der SIM-Karte im Router gesendet wird. Die Absender-Whitelist und die Benutzer-/Passwort-Authentifizierung bieten die Sicherheit, die erforderlich ist, um dies zu einer sehr plausiblen und flexiblen „Out-of-Band“-Lösung zu machen.

Verwendung eines PoE-Splitters für Mehrwert und Innovation

Eine wichtige logische Erweiterung der oben genannten „Fern-Neustart“-Funktion besteht darin, dass auch Nicht-POE-Geräte mit Hilfe eines „POE-Splitters“ über den R2120 mit Strom versorgt werden können.

Ein Splitter kann die Daten- und Stromverbindungen wieder in ihre einzelnen Komponenten „aufteilen“ und bietet eine Lösung für die Fernstromversorgung von Nicht-PoE-Geräten.

Nachfolgend finden Sie eine Liste von Geräten, die mit der Stromversorgung eines POE-Splitters nach dem Standard 802.3at betrieben werden können:

  • Raspberry Pi
  • RS232-/RS485-zu-Ethernet-Konverter
  • Andere Einplatinencomputer

PD-Lösungen

Ein großer Teil des Robustel-Produktportfolios bietet PoE-PD entweder standardmäßig oder als optionale Zusatzausstattung je nach SKU.

Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Gründe, warum Sie sich für ein POE-PD-Modell aus dem Portfolio von Robustel entscheiden sollten:

Optimale Positionierung des Routers für 3G/4G-Signalstärke

Technikräume befinden sich häufig im Keller von Gebäuden, wo es traditionell schwierig sein kann, ein Mobilfunksignal zu empfangen. Selbst die Verwendung von Roaming-SIM-Karten (Multi-Netzwerk) löst das Problem möglicherweise nicht, sodass die einzige Lösung darin besteht, den Router an einem anderen Ort aufzustellen. In diesem Fall kann die von POE ermöglichte Kabellänge von 100 m sinnvoll genutzt werden, um den Standort des Routers einfach zu ändern, ohne Strom und Daten separat verlegen zu müssen. Möglicherweise gibt es sogar bereits eine CAT5/6-Infrastruktur, die für diesen Zweck genutzt werden kann.

Einbauten im Fahrzeug

Einige Busse und Nutzfahrzeuge verfügen bereits über eine stromversorgte Ethernet-Infrastruktur, die die Installation von IP-Kameras vereinfacht. Dies kann auch genutzt werden, um die Installation von 4G-
-Routern zu vereinfachen und Flexibilität hinsichtlich der Installationsorte in Fahrzeugen mit begrenztem Platzangebot zu bieten.

Zuverlässigkeit

Wenn eine USV verwendet wird, um die Stromversorgung eines POE-fähigen Switches aufrechtzuerhalten, profitieren auch die an diesen Switch angeschlossenen PDs von der Sicherheit, die die USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) bietet. Der Router kann ebenfalls entsprechend angeschlossen werden, um einen Stromausfall der USV zu erkennen (in der Regel über einen digitalen Eingang oder eine RS232-Verbindung) und eine Warnung zu senden, dass die Stromversorgung der USV ausgefallen ist und in x Minuten eine Abschaltung erfolgt.

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