Microchip מוסיפה 90 ואט לכבל הרשת — בלי להחליף את המתג במפעל

הבעיה מוכרת מכל התקנה מרוחקת. מצלמה על עמוד או חיישן מעל מכונה צריכים גם תקשורת וגם חשמל. כבל הרשת כבר מגיע אליהם, אבל הוספת כבל מתח דורשת תעלה נוספת, חשמלאי, ספק מקומי ולעיתים גם נקודת שירות שקשה להגיע אליה. ככל שמפזרים יותר התקנים במפעל, התשתית מסביבם מתחילה לעלות יותר מהאלקטרוניקה עצמה.

Power over Ethernet, או בקיצור PoE, נועד לפתור בדיוק את זה. הוא מעביר נתונים והספק חשמלי באותו כבל Ethernet. בצד שמזין את הכבל יש ציוד שמוסיף מתח, ובצד המרוחק יש התקן שמפריד את החשמל מהתקשורת ומשתמש בו להפעלת המוצר.

החיבור עובד מפני שנתוני Ethernet נמדדים כהפרש בין שני המוליכים בכל זוג שזור. אפשר להוסיף לשניהם מתח ישר משותף בלי למחוק את ההפרש שמייצג את הנתונים. זה קצת כמו שתי סירות שעולות יחד עם גובה המים אבל עדיין שומרות ביניהן את אותו מרחק: מפלס המים מספק את האנרגיה, והמרחק בין הסירות נושא את המידע.

הגרסאות הראשונות של PoE העבירו 15 או 30 ואט דרך שני זוגות מוליכים. תקן IEEE 802.3bt הוסיף עבודה על ארבעת הזוגות שבכבל: Type 3 מגיע ל־60 ואט ו־Type 4 ל־90 ואט בצד שמזין את הכבל. חלוקת הזרם בין ארבעה זוגות מאפשרת להפעיל גם מצלמות ממונעות, נקודות גישה חזקות ומחשבי קצה קטנים, ולא רק טלפון IP או חיישן פשוט.

PD-9601GCI הוא Midspan, כלומר תחנת ביניים. מחברים יציאה רגילה של מתג הרשת לכניסת הנתונים שלו, ומיציאה שנייה מקבלים את אותם נתונים יחד עם החשמל. הוא אינו מנתב את התקשורת ואינו מחליף את המתג; הוא רק בודק שההתקן המרוחק מתאים ל־PoE ומזריק את ההספק לכבל היוצא. זה מה שמאפשר לשדרג נקודה אחת בלי להחליף תשתית שלמה.

היחידה החדשה מספקת חיבור אחד במהירות של עד גיגה־ביט לשנייה ומעבירה עד 90 ואט על ארבעת זוגות המוליכים. היא מקבלת מתח ישר של 20 עד 60 וולט, מתחברת למסילת DIN או לקיר בתוך ארון בקרה ופועלת בטמפרטורות נמוכות בהרבה מציוד משרדי. Microchip גם הוסיפה הגנת נחשולי מתח ומארז מתכת שמיועד לעמוד ברעידות של סביבה תעשייתית.

החלק המעניין פה הוא ש־90 ואט אינם החידוש. הדגם הפנימי הקודם של Microchip, ‏PD-9601GC, כבר סיפק אותו הספק ואותה מהירות גיגה־ביט. הוא קיבל 100 עד 240 וולט AC ופעל בין מינוס 10 ל־40 מעלות. הדגם החדש מיועד לארון תעשייתי שמספק מתח DC, יורד למינוס 40 מעלות ומוסיף חיבור מכני והגנות שמתאימים למפעל. זה שינוי בדרך שבה משלבים את המוצר, לא קפיצה בכוח שהוא שולח לכבל.

יש גם שתי כניסות מתח DC. אפשר לחבר אליהן שני מקורות, והיחידה מציגה התראה כאשר אחד מהם חסר או תקול. במפעל שבו ספק אחד מוזן ממסילה רגילה והשני ממערכת גיבוי, זה יכול למנוע מכשל יחיד לכבות מצלמה או שער תקשורת מרוחק. עדיין צריך לתכנן את מקורות המתח ואת ההגנות מסביבם; הקופסה אינה ספק כוח בפני עצמה.

המחיר האמיתי נמצא בחום. הודעת החברה מציינת טווח של מינוס 40 עד 75 מעלות, אבל דף הנתונים מוסיף את השורה החשובה: 90 ואט זמינים רק עד 65 מעלות. בטמפרטורה של 75 מעלות ההספק המרבי יורד ל־60 ואט. לכן מהנדס שמתכנן ארון סגור ליד מנוע או גג חם לא יכול לבחור את היחידה לפי שני המספרים הגדולים בכותרת; הוא צריך לבדוק את ההספק בנקודת העבודה החמה ביותר.

גם דירוג IP30 דורש קריאה זהירה. הספרה השנייה היא אפס, כלומר אין למארז דירוג הגנה מפני חדירת מים. למרות שהודעת החברה מזכירה מקומות חיצוניים, זו אינה קופסה שמשאירים חשופה לגשם. התקנה מחוץ למבנה תדרוש ארון נוסף עם איטום מתאים, ניקוז ותכנון תרמי שלא יחזיר אותנו לבעיית החום.

גם 90 ואט ביציאה אינם הבטחה שהמוצר בקצה יקבל 90 ואט אחרי כבל ארוך. לפי טבלת Microchip לתקן, Type 4 מבטיח לפחות כ־71 ואט בהתקן המרוחק לאורך ערוץ מלא של 100 מטר; יותר מזה אפשרי כאשר אורך הערוץ והפסדי הכבל ידועים. בנוסף, זהו מזריק בעל יציאה אחת ובמהירות מרבית של גיגה־ביט. מערכת עם כמה מצלמות או קישור מהיר יותר תצטרך כמה יחידות, מתג PoE מתאים או דגם אחר.

לפרויקט שצריך להוסיף נקודת PoE חזקה אחת לרשת תעשייתית קיימת, PD-9601GCI הוא פתרון נקי שכבר זמין בכמויות ייצור. הוא חוסך החלפה של מתג ועבודת חשמל ליד ההתקן. אבל הבחירה הנכונה תלויה פחות במספר 90 ואט ויותר בארבע שאלות פשוטות: כמה חם יהיה בארון, כמה הספק באמת יגיע לקצה, האם יש חשיפה למים וכמה חיבורי רשת צריך בפועל.