Zasilanie przez PoE

Czas szybko płynie, bo okazuje się, że w przyszłym roku minie 15 lat od wprowadzenia pierwszej specyfikacji zasilania urządzeń za pośrednictwem kabla sieciowego - PoE (Power over Ethernet). Jego pojawienie się na rynku było skutkiem tego, że Ethernet towarzyszy coraz liczniejszym urządzeniom "niewielkim" zarówno pod względem wymiarów, jak też możliwości i wymagań komunikacyjnych.

Uwolnienie się od dodatkowych kabli oraz wielu różnych zasilaczy nierzadko o wątpliwej jakości i trwałości, które dodawane są do urządzeń końcowych, było ważnym osiągnięciem technicznym i skierowało rozwój rynku w stronę systemów monitoringu, kontroli dostępu, telefonów VoIP i podobnych. Zasilanie za pomocą PoE stało się bardzo poszukiwane w wybranych typach zastosowań, np. w systemach monitoringu za pomocą kamer wideo, gdyż dostęp do sieci energetycznej nie zawsze jest tam wygodny, a koszt okablowania jest zawsze znaczący.

Najbardziej palące problemy rynku
urządzeń komunikacyjnych

Na liście największych problemów, z jakimi zmaga się krajowy rynek komponentów sieciowych, wyraźnie wybijają się dwie pozycje: ograniczenia w inwestycjach oraz silna konkurencja. Omawiane urządzenia są zwykle wykorzystywane do tworzenia nowych systemów i instalacji, modernizacji infrastruktury, a więc tzw. projektów – innymi słowy właśnie szeroko rozumianych inwestycji. Z nimi nie jest najlepiej, o czym świadczą nie tylko dane wynikające z przeprowadzonej ankiety, ale także wiele innych indeksów podawanych przez GUS lub organizacje gospodarcze, np. nastrojów przedsiębiorców, liczby wydawanych pozwoleń itp. Gorsze warunki w połączeniu z dużą konkurencją oraz dużą podażą tego typu produktów sprawiają, że biznes nie zalicza się do łatwych. Do tego wszystkiego dochodzi brak wiedzy u klientów, na skutek czego wybór dostawcy oraz produktu niekonieczne jest optymalny, a nierzadko skupiony wyłącznie na cenie lub jest efektem przypadkowej i nieprzemyślanej decyzji.

PoE upraszcza okablowanie sieci i zmniejsza koszty jej budowy oraz eksploatacji. Ponadto pozwala monitorować zużycie energii w poszczególnych węzłach oraz w razie potrzeby zdalnie restartować lub wyłączać poszczególne urządzenia. Pojawienie się nowej wersji PoE+ pozwoliło na podwojenie mocy doprowadzanej do urządzeń końcowych i dzisiaj switche zapewniające możliwość zasilania oferują praktycznie wszyscy producenci.

Mikrokontrolery i moduły

Popularność Ethernetu napędza też łatwość dodania tego interfejsu do aplikacji w systemach embedded. W przypadku elektroniki dostępne są mikrokontrolery z wbudowanym interfejsem ethernetowym, dzięki czemu koszty wzbogacenia o tę funkcjonalność są w praktyce niewielkie. Poza nimi można kupić moduły, które pełnią funkcję mostów między Ethernetem a GPIO, RS232 lub innymi popularnymi interfejsami szeregowymi.

Są to rozwiązania o wysokim stopniu integracji, często niewiele większe od samego gniazda RJ i w sumie niedrogie, bo wytwarza je wiele firm. Dzięki nim dodanie portu sieciowego nie wymaga wiele pracy i jest chętnie wykorzystywane przez producentów aparatury modułowej, urządzeń sterujących i aplikacji "mniejszego kalibru".

Andrzej Kałowy

Elhurt

  • Jakimi produktami sieciowymi zainteresowani są polscy odbiorcy?

Coraz większą popularnością, cieszą się produkty o wysokiej jakości i niezawodności. Dzięki bardzo szerokiemu zastosowaniu, od automatyki przemysłowej, po miernictwo, aż do cyfrowej reklamy. W dzisiejszych czasach, większość systemów posiada zdalny dostęp, dlatego największym zainteresowaniem cieszą się komórkowe routery w przemysłowym wykonaniu ze złączem szeregowym. W aplikacjach, gdzie mogą pojawić się problemy z zasięgiem, odbiorcy wymagają funkcji dual SIM. Ważnym czynnikiem jest również odporność na kurz i wodę, ponieważ ze względu na specyfikę routery i modemy pracują w ciężkich warunkach.

  • Co jest ważne w handlu takimi produktami?

Bardzo ważnym czynnikiem przy handlu takimi produktami, jest odpowiednia wiedza. Klienci oczekują profesjonalizmu oraz wsparcia, od momentu znalezienia urządzenia spełniającego ich wymagania, do pełnego wsparcia posprzedażowego, we wdrażaniu sprzętu i pomocy w rozwiązaniu ewentualnych trudności pojawiających się w trakcie użytkowania.

Urządzenia przewodowe

Podstawowym elementem infrastruktury komunikacyjnej dla Ethernetu jest switch. Może on być prosty (niezarządzalny) lub złożony (zarządzalny) i o różnym wyposażeniu. Typowy switch ma od kilku do kilkunastu portów do podłączenia kabla miedzianego UTP, wersje złożone mogą mieć też port światłowodowy lub są zintegrowane z bezprzewodowym punktem dostępowym tak, że można do urządzania podłączyć się na różne sposoby. Obecnie sieci przemysłowe i te pracujące w mniej odpowiedzialnych zastosowaniach mają zwykle charakter mieszany i są uzupełniane komunikacją bezprzewodową, bo jedno urządzenie zapewniające oba typy połączeń jest wygodniejsze.

Funkcjonalność switcha obejmuje ponadto wiele funkcji związanych z transmisją danych, zarządzaniem dołączonymi urządzeniami, nakładaniem limitów, tworzeniem rozwiązań z redundancją, obsługą alarmów, szyfrowaniem transmisji oraz wsparciem dla protokołów przemysłowych opartych na Ethernecie. Switch jest też źródłem energii zasilającej w aplikacjach PoE, a niektóre wersje mają konstrukcję modułową pozwalającą na rozbudowę zasobów.

Dominujący odbiorcy w sektorze urządzeń
komunikacji bezprzewodowej

Na liście branż i sektorów postrzeganych jako główni odbiorcy urządzeń i komponentów do komunikacji sieciowej na czołowym miejscu znalazły się zastosowania przemysłowe w systemach automatyki. Warto zauważyć, że kategoria ta została wskazana przez prawie wszystkich pytanych, a jej znaczenie przewyższa na wykresie znacznie całą resztę. Można to odczytywać w taki sposób, że aplikacje przemysłowe stanowią obecnie dla dostawców prezentowanych w tym opracowaniu główny obszar aktywności. Niższe wskazania energetyki, sektora ICT oraz aplikacji budynkowych to wynik tego, że są to rynki dojrzałe albo zbyt specjalistyczne w porównaniu do przemysłu. Zaskakująco pozycja związana z ochroną mienia, a więc systemami monitoringu, które też bazują na sieciach ethernetowych i protokole TCP/IP, nie wypadła rewelacyjnie. Być może jest to wynik hermetyczności tego sektora, bowiem potencjał strony technologicznej jest tu bezsprzecznie duży. Czasy, gdy kamery wykorzystywały zapis analogowy i były łączone kablem koncentrycznym, szybko odchodzą w przeszłość, a kabel UTP jest dzisiaj głównym wyposażeniem instalatora.

Trendem rozwojowym jest w przypadku omawianych urządzeń rosnące obecnie wykorzystanie sieci gigabitowych, a w przyszłości - spodziewana popularyzacja rozwiązań 10 Gb/s.

Do produktów zawierających się w omawianym obszarze należą też serwery portów szeregowych, mediakonwertery oraz karty sieciowe. Te pierwsze umożliwiają dostęp do portów szeregowych RS232/422/485 z poziomu Ethernetu (serial-to-Ethernet i na odwrót). Są one potrzebne do sterowania i zarządzania urządzeniem poprzez sieć oraz wydłużenia niewielkiego zasięgu RS-a. Dzięki odpowiednim sterownikom, z punktu widzenia oprogramowania, takie przedłużenie może być przeźroczyste dla danych i aplikacji.

Te drugie to moduły służące do zmiany medium transmisyjnego - w szczególności Ethernetu miedzianego na światłowodowy oraz moduły wykorzystujące transmisję bezprzewodową. Natomiast karty komunikacyjne to fizyczna realizacja interfejsu w komputerach. Niemniej od kiedy port sieciowy stał się standardowym elementem płyt głównych, karty spadły na specjalistyczny margines (głównie w systemach pomiarowych).

Moduły IO to z kolei urządzenia zapewniające możliwość podłączenia fizycznych czujników, elementów wykonawczych, liczników, napędów do sieci. Dzięki nim za pomocą jednego połączenia ethernetowego można obsłużyć wiele takich komponentów, gdyż moduły IO dostępne są w bardzo szerokim asortymencie - zarówno z wejściami i wyjściami cyfrowymi, jak też analogowymi i zawierają od kilku do ok. 16 linii w różnych kombinacjach.

Są też wersje modułowe pozwalające na rozbudowę, dzięki czemu jeden moduł może obsłużyć wszystkie sygnały dostępne w maszynie, bez konieczności rozbudowy okablowania z przekaźnikami na wyjściu, optoizolacją oraz oczywiście wersje z komunikacją bezprzewodową oraz dostosowane do polowych standardów przemysłowych bazujących na Ethernecie (Profibus, Modbus, Profinet).

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty