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27 Trend Guide Industrie 4 0 IIoT KI 2025 www markttechnik de dass kabelgebundene Verbindungen sowohl Daten als auch Strom über ein einziges Kabel liefern können wie die Powerover-Ethernet-Technologien zeigen Das umfangreiche Portfolio an AC DC-Wandlern und Stromversorgungen von Recom Power deckt ein breites Anwendungsspektrum ab – von kompakten Modulen für Embeddedund IoT-Systeme bis hin zu Hochleistungslösungen für Industrieund Automatisierungsumgebungen Die Produktpalette umfasst Stromversorgungsfamilien die speziell für Powerover-Ethernet-Anwendungen entwickelt sind und die Anforderungen kompakter Embeddedund IoT-Systeme ebenso erfüllen wie die robuster Industrieautomatisierung Ethernet Frühe Computersysteme in den 1960er und frühen 1970er Jahren stützten sich auf eine Vielzahl langsamer unflexibler und proprietärer Kommunikationsmethoden Terminals und Drucker wurden meist über direkte Punktzu-Punkt-Verbindungen mit seriellen Schnittstellen z B RS-232 oder über parallele Verbindungen z B Centronics angeschlossen Mainframe-Terminal-Netzwerke die sich um große zentralisierte Mainframes drehten die mit Hunderten – oder sogar Tausenden – von Dumb Terminals verbunden waren arbeiteten mit kundenspezifischen Busarchitekturen und proprietären Protokollen wie IBMs Systems Network Architecture SNA Eine Alternative zu einem einzelnen großen Mainframe-Computer waren mehrere kleinere Minicomputer Im Zuge dieser Verlagerung entwickelten sich eine Vielzahl von LAN-Architekturen Local Area Network und -Protokollen um die Minicomputer miteinander und mit Geräten wie Druckern und Plottern zu verbinden Diese Architekturen waren mit Problemen wie hohen Kosten aufgrund spezieller Verkabelung und Hardware begrenzter Skalierbarkeit und Ineffizienz verbunden Darüber hinaus führte der Mangel an Standardisierung dazu dass Systeme verschiedener Anbieter nicht miteinander kommunizieren konnten was es den Unternehmen erschwerte ihre Netzwerke zu erweitern Die Lösung für all diese Probleme war Ethernet das im Jahr 1973 von Robert Metcalfe und David Boggs bei Xerox PARC erfunden wurde Im Jahr 1983 wurde Ethernet zu einem offiziellen IEEE-Standard IEEE 802 3 der 10 Mbit s über Koaxialkabel abdeckte Fast Ethernet 100 Mbit s Gigabit Ethernet 1 Gbit s und Varianten mit höherer Geschwindigkeit 10 40 100 Gbit s folgten ab 1995 Das paketbasierte Protokoll von Ethernet ist zuverlässig deterministisch skalierbar und flexibel – Netzwerke lassen sich durch einfaches Hinzufügen weiterer Knoten ohne wesentliche Änderungen an der zugrunde liegenden Infrastruktur erweitern Zudem verbreiteten sich die Ethernet-Komponenten Kabel Stecker Schalter usw aufgrund der Standardisierung und der breiten Akzeptanz schnell und wurden erschwinglich PoE und PoE+ Jedes vernetzte Gerät benötigt zwei wesentliche Ressourcen ein Mittel zur Datenkommunikation und eine Stromversorgung Ethernet übernimmt den Datentransport doch die Geräte benötigen weiterhin Energie Batterien sind in vielen Anwendungen keine praktikable Lösung weil sie bezüglich Kapazität Zuverlässigkeit Wartung Sicherheit und Kosten eingeschränkt sind Die Verwendung separater Stromkabel für jedes Gerät erhöht zudem Komplexität und Kosten und vergrößert das Kabelgewirr – besonders in dicht belegten oder schwer zugänglichen Umgebungen Die Lösung ist Power over Ethernet PoE das die Übertragung sowohl von Strom als auch von Daten über ein einziges Standard-Ethernet-Kabel ermöglicht PoE reduziert den Verkabelungsbedarf vereinfacht die Installation und beschleunigt die Einführung intelligenter Systeme im großen Maßstab Proprietäre PoE-Systeme entstanden in den späten 1990er Jahren vor allem von Unternehmen wie Cisco Der erste offizielle PoE-Standard IEEE 802 3af wurde 2003 eingeführt Der Standard definiert eine Mindestleistung von 12 95 Wdie am angetriebenen Gerät PD verfügbar ist sowie ein Maximum von 15 40 Wdas von der Stromversorgungsanlage PSE geliefert wird Im Jahr 2009 folgte eine erweiterte Spezifikation IEEE 802 3at allgemein bekannt als Power over Ethernet Plus PoE+ Sie erhöht die Leistungsabgabe auf mindestens 25 5 Wam angetriebenen Gerät PD Maximal stellt die Stromversorgungsanlage PSE dabei 30 Wbereit Basic PoE kann eine Vielzahl von Netzwerkgeräten mit niedrigem Stromverbrauch mit Energie versorgen darunter IP-Kameras Internet Protocol VoIP-Telefone Voice over Internet Protocol WAPs Wireless Access Points und weitere Geräte wie Zugangskontrollsysteme und Umgebungssensoren Dank seiner höheren Leistungskapazität erweitert PoE+ die Kompatibilität auf anspruchsvollere Geräte wie PTZ-Kameras Pan-Tilt-Zoom Video-IP-Telefone WAPs mit mehreren Antennen und erweiterten Funktionen Alarmsysteme sowie biometrische Sensoren PoEund PoE+- Einspeisung Die Begriffe »PoE-Injektion« und »PoE+-Injektion« beschreiben den Prozess bei dem Strom in eine Ethernet-Datenleitung eingespeist wird sodass ein angeschlossenes Gerät wie eine Kamera oder ein Zugangspunkt sowohl Daten als auch Strom über dasselbe Kabel erhält In einer typischen Konfiguration liefert ein Ethernet-Switch nur die Daten Ein PoE-Injektor wird zwischen dem Switch und dem angetriebenen Gerät positioniert Er leitet das Datensignal unverändert weiter und versorgt gleichzeitig das Endgerät mit PoEoder PoE+- konformer Energie aus einer geeigneten Quelle PoE verwendet im Allgemeinen 48 VDC während PoE+ meist 54 VDC nutzt AC DC-Wandler der Serie RACM30-K 277 Die kostengünstigen AC DC-Wandler der Serie RACM30-K 277 von Recom Power sind jetzt mit 36-48-und 54-VDC-Ausgängen für eine größere Zahl von Anwendungen zu haben einschließlich PoE und PoE+ Dies ergänzt die Michael Schrutka Recom Power „ Weil Ethernetverbundene Geräte immer leistungsfähiger werden gewinnt PoE+ zunehmend an Bedeutung “