Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung über Ethernet (kein PoE)


von Frank (Gast)


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Gibts eine Möglichkeit, sehr genügsame Geräte mit Energie aus dem 
"normalen" Ethernet zu versorgen? Ich meine damit nicht das genormte 
PoE, sondern eine ähnliche Technik wie sich früher z.B. sertielle Mäuse 
gespeist haben ... also quasi durch Gleichrichten und Puffern der 
Signale aus den Datenleitungen, ohne dabei die Datenübertragung 
unmöglich zu machen.

Es geht um Sensoren für Temperatur und Luftfeuchte, die nicht mit 
Batterie versorgt werden sollen und auch der Aufwand für normgerechtes 
PoE erscheint zu hoch ...

von michael (Gast)


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sollen die Sensoren über Ethernet Kommunizieren oder liegt da bloß 
zufällig ein Ethernet-Kabel rum? Man könnte ja einfach ein Netzgerät an 
zwei Leitungen des Ethernet anschließen.

von Frank (Gast)


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Die Sensoren sollen ihre Daten ca. alle 5 Minuten per Ethernet versenden 
(HTTP-Request auf PHP Skript mit POST-Paramtern).

Die Zwischenzeit über könnten sie versuchen, die +-1V (habe nachgelesen) 
per StepUp-Wandler zu 3V oder 5V in ein Elko oder Goldcap zu pumpen, was 
dann für 5 Sekunden Betriebszeit reichen sollte. Habe nur keine 
Vorstellung, ob die Energiebilanz aufgehen könnte ...

von Frank K. (fchk)


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Sollte das machbar sein, wäre der Aufwand mehrere Zehnerpotenzen höher 
als für POE. POE ist bekannt, dafür gibts fertige Lösungen, die 
preisgünstig in Massen gefertigt werden.

fchk

von (prx) A. K. (prx)


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Sind das 8-polige Cat-X Kabel? 10/100Mb braucht davon nur 4, was du mit 
dem Rest machst bleibt dir überlassen.

von Frank (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Sollte das machbar sein, wäre der Aufwand mehrere Zehnerpotenzen höher
> als für POE. POE ist bekannt, dafür gibts fertige Lösungen, die
> preisgünstig in Massen gefertigt werden.

Das glaube ich nicht. Poe braucht jeweils einen Injektor und eine 
spezielle Schaltung mit eigenem Controller am Ejector - Poe ist ein 
richtiges Protokoll.

Es geht hier um ein Nischenprodukt, dass für sich alleine an einem 
Switch-Port hängt und ca. alle 5 Minuten mal zum Leben erwacht und ein 
par Bytes sendet. Falls die Energie ausreicht - das muss ich testen oder 
jemand sagt es mir - sollte das schon deutlich einfacher sein als 
regelkonformes PoE.

von Dauergast (Gast)


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Um nennenswerte Leistungen (im unteren mW-Bereich) abgreifen zu können, 
muß die Verbindung aktiv sein, dazu müssen aber beide Enden aktiv sein - 
und für ein aktives TP-Interface reicht die Leistung bei weitem nicht 
aus.

von Guest (Gast)


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Frank schrieb:
> Poe braucht jeweils einen Injektor und eine
> spezielle Schaltung mit eigenem Controller am Ejector - Poe ist ein
> richtiges Protokoll.

Bullshit! Du solltest dich vorher besser informieren, bevor du solchen 
Schwachsinn postest.

PoE nach IEEE 802.3af sowie 802.3at verwenden Resitive Sensing. Da wird 
zur ersten Klassifizierung mit einer kleinen Spannung ein Wiederstand im 
Endgerät gemessen. So kann festgestellt werden, ob das Endgerät PoE 
kann.
Mit der nun aufgebauten Stromschleife kann das Engerät dem PSE mitteilen 
welche Leitung zu Verfügung gestellt werden soll. In der zeiten 
Klassifizierung kann wiederum durch eine Stromschleife der HighPower 
Level nach 802.3at gemeldet werden.
Jetzt wird die Versorgungsspannung im Bereich von 37-57V angelegt.

Also nichts mit Controller, Kommunikation über Controller. Alles diskret 
mit ein paar Bauelementen aufzubauen.

von michael (Gast)


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Frank schrieb:
> Es geht um Sensoren für Temperatur und Luftfeuchte, die nicht mit
> Batterie versorgt werden sollen und auch der Aufwand für normgerechtes
> PoE erscheint zu hoch ...

Beschreib doch mal etwas genauer, was das werden soll:
- Wie oft wird das aufgebaut?
- Gibt es irgendwo einen zentralen Serverschrank?
- Wie viele Sensoren?
-
...


Ich könnte mir z.B. vorstellen, dass du einen Raspberry Pi oder was 
vergleichbares in den Serverschrank/an eine zentrale Stelle stellst. Der 
macht den ganzen Netzwerkkrempel. Über Ethernet-Kabel (oder irgendwelche 
anderen Kabel, je nach dam was da grad liegt; dazu könntest du z.B. was 
schreiben) redet der mit den Sensoren, z.B. über oneWire. 100m 
Leitungslänge sind da machbar.

von Reinhard Kern (Gast)


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Frank schrieb:
> Habe nur keine
> Vorstellung, ob die Energiebilanz aufgehen könnte ...

Das ist nicht das problem, es handelt sich ja um Millisekunden Senden 
gegenüber 5 min Aufladen. Aber ohne Aktivität von seiten des Client 
passiert auf der Leitung nichts, und DC kann man nicht abgreifen wegen 
der Transformatorankopplung. Du müsstest also dauernd Broadcasts zum 
Aufladen senden - das ist POE doch einfacher. Oder eine Solarzelle.

Gruss Reinhard

von Carsten R. (kaffeetante)


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nuA. K. schrieb:
> Sind das 8-polige Cat-X Kabel? 10/100Mb braucht davon nur 4, was du mit
> dem Rest machst bleibt dir überlassen.

Da es um Sensoren geht, die nur ab und an mal senden sollen, ist 
folgendes schon Gesagte mit hoher wahrscheinlichkeit die einfachste 
Lösung. Erst ab Gigabit-Ethernet werden alle 8 Adern benötigt. Solange 
die 4 freien Leitungen nicht anderwertig in Gebrauch sind wäre dies das 
Einfachste.

Wenn man nicht an den Kabeln rumschnippeln will, so gibt es simple 
Split-Adapter, wie man sie beispielsweise verwendet (hat) um ISDN über 
die freien Leitungen im selben Kabel mitzuführen.

Im Zielgerät wäre es natürlich möglich auf den Spli-Adapter zu 
verzichten, weil man das dann auf der Platine entsprechend anschließen 
kann. Das wäre dann aber kein Normkonformes Gerät mehr, sondern eine 
Bastlerlösung!

Entweder muß man dann ausdrücklich den Kunden darauf hinweisen oder man 
orientiert sich dann doch an POE!

Bei kleinen Stückzahlen ist der Aufpreis einer zugekauften echten POE 
Lösung wahrscheinlich billiger als eine Eigenentwicklung. Bei großen 
Stückzahlen muß man sich bewußt sein, daß man mit seinen nicht-konformen 
Geräten den Markt kontaminiert.

Eine Energierückgewinnung aus dem Übertrager wäre zwar theoretisch 
möglich, aber es muß daraus nicht nur der Sensor versorgt werden, 
sondern auch der Netzwerkteil. Nach dem Energieerhaltungssatz kann nicht 
mehr herauskommen als hineingeht. Dazu kommen noch Verluste.

Ferner ist es ein Übertrager. Er speichert den Impuls nicht, soll er ja 
auch nicht. Daher wären Sperrwandlerähnliche Konzepte zur 
Energierückgewinnung ungeeignet. Baut man allerdings eine (AB)Art 
Flußwandler auf, so sollte an sich bewußt sein, daß je mehr Energie man 
auf der Zielseite abzieht, umso ähnlicher sieht die Verbindung für den 
Sender wie ein Kurzschluß aus. Da muß man also sehr vorsichtig sein und 
darf nur sehr wenig, nur einen Bruchteil, aus dem Signal abziehen, um 
nicht die Spezifikationen für Ethernet über TP-Kupferkabel zu verletzen.

Folglich müßte man sehr viel mehr Dummy-Daten zur Stromversorgung an den 
Sensor schicken als dieser dann nach dem Laden zurückschicken soll. Das 
erfordert ein entsprechendes Softwareprotokoll, welches zumindest beim 
Aufladen keine Antwort erwarten darf, da der Sender vor dem Erreichen 
einer Mindestaufladung weder senden noch Daten empfangen kann.

von Frank (Gast)


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