Was ist PoE? Ein Beispiel mit zwei Switches

Mit der zunehmenden Zahl von Geräten, die ans lokale Netzwerk angeschlossen werden, entstand auch der Wunsch, sie aus der Ferne mit Strom zu versorgen. Denn mal ehrlich: Ein separates Kabel zu einem kleinen Gerät zu verlegen, das ohnehin schon über ein eigenes Kabel Daten überträgt, ist nicht nur umständlich, sondern auch teuer.
Heute sprechen wir also darüber, was PoE ist und „wie man es isst“.


PoE, ausgeschrieben Power over Ethernet, ist eine sehr alte Technologie. Ich habe vor etwa 15 Jahren zum ersten Mal davon gehört, ungefähr zu der Zeit, als bei uns die ersten Hausnetzwerke wie „Pioner-Net“ aufkamen. Da ich mich viel mit verschiedenen Netzteilen beschäftige, hat mich auch dieses Thema interessiert.

Mit dieser Technologie lassen sich relativ leistungsschwache Geräte direkt über das Netzwerkkabel mit Strom versorgen. Dazu gehören die unterschiedlichsten Geräte: Netzwerkkameras, IP-Telefone, Wetterstationen, Switches und sogar leistungsschwache Computer.
Übrigens lässt sich mit dieser Methode die 100-m-Grenze für Kupferkabel mit einfachen Mitteln überwinden: In der Mitte der Leitung wird ein zusätzlicher Switch eingesetzt, der über das Kabel mit Strom versorgt wird und die Daten weitere 100 m überträgt.


Es gibt verschiedene Kabel für lokale Netzwerke, am häufigsten kommen jedoch zwei- oder vierpaarige Kabel zum Einsatz. Bei einem vierpaarigen Kabel bleiben in einem 100-Mbit-Netzwerk zwei Adernpaare ungenutzt, die ursprünglich für Telefonie vorgesehen waren (zum Beispiel das blaue Paar).
Laut Standard liegt dabei Plus auf dem blauen Paar und Minus auf dem braunen. Das erscheint mir persönlich etwas unlogisch, denn naheliegender wäre es, Plus auf das braune und Minus auf das blaue Paar zu legen – analog zu Phase und Neutralleiter im Stromnetz. Aber offenbar hatten die Entwickler ein anderes Prinzip im Sinn.


Die einfachste Möglichkeit, Strom über ein Twisted-Pair-Kabel zu übertragen, ist das sogenannte Passive PoE. Dabei werden die Kabeladern einfach mit den Ausgangsleitungen des Netzteils verbunden. Für diese Methode gibt es spezielle Sets.


Von außen sieht das Ganze dann so aus:
Die Adapter werden zwischen Kabel und Gerät geschaltet – sowohl in die Ethernet-Leitung als auch in die Stromversorgung – und sind im Grunde einfach Verlängerungen.
Es gibt allerdings ein Problem: die geringe Reichweite. In der linken Abbildung ist eine Länge von höchstens 30 m angegeben, doch das hängt von vielen Faktoren ab:
1. Versorgungsspannung.
2. Kabelqualität
3. Eingangsspannungsbereich des Endgeräts

Bei einer Versorgung mit 5 V kann die Reichweite bei einem Gerät mit recht hohem Stromverbrauch deutlich geringer ausfallen. Außerdem bietet diese Variante keine galvanische Trennung.



Da sich der Widerstand der Kabeladern nicht verringern lässt, erhöht man für eine größere Reichweite die Spannung und setzt am entfernten Ende einen Injektor mit Abwärtswandler ein. Solche Systeme habe ich selbst schon mehrfach gebaut.
Die maximale Versorgungsspannung solcher Systeme liegt bei etwa 48–55 V. Es gibt sie:
1. Mit einem oder mehreren Ports.
2. Sowohl mit vollständiger PoE-Standardunterstützung als auch im Passive-PoE-Modus
3. Für 48 V sowie für 24/12 V.

Einige „besonders Begabte“ haben sogar versucht, einfach 220 V anzulegen. Solche „Lösungen“ sind mir selbst schon begegnet. Den Leuten sollte man dafür mindestens die Hände abhacken, am besten bis zu den Schultern, denn das ist nicht nur falsch, sondern auch extrem gefährlich:
1. Stromschlaggefahr
2. Ebenso groß ist das Risiko, sich das Genick zu brechen: Man könnte das Kabel unter Spannung durchtrennen, während man auf einer Trittleiter steht, die wiederum auf irgendeiner Treppe im Hausflur steht.
3. Brandgefahr.


Für die Einspeisung gibt es zwei grundlegende Schaltungen, A und B. Der Unterschied ist ganz einfach: Bei A werden für die Stromversorgung dieselben Adern verwendet wie für die Daten (wer hätte das gedacht), bei B dagegen das blaue und das braune Paar, also die bei einer 100-Mbit-Verbindung ungenutzten Paare.
Am häufigsten kommt Variante B zum Einsatz, weil sie etwas einfacher ist. Variante A hat den Vorteil, dass man ein zweiadriges Kabel verwenden kann, das etwas günstiger ist.

Bei Variante B kann außerdem ein Zwischeninjektor eingesetzt werden, zum Beispiel auf halber Strecke. Natürlich spricht auch nichts dagegen, ihn direkt neben dem Switch zu platzieren.

Ich habe damals ebenfalls Variante B verwendet.


Im Wiki gibt es eine Tabelle mit der Belegung und Funktion der Kontakte für die verschiedenen Schaltungen.
Weiter unten wird außerdem erwähnt:



Tatsächlich wird eine Stromversorgung über alle Adern schon seit geraumer Zeit erfolgreich eingesetzt. Damit lässt sich bei gleicher Entfernung die doppelte Leistung übertragen – und das sogar bei einer Gigabit-Verbindung!
Genau diese Variante wollte ich in meinen Geräten verwenden, aber dafür wären spezielle Transformatoren mit Mittelanzapfung nötig gewesen. Ich hatte auch noch die Idee, die Entkopplung wie beim Fernsehen zu realisieren, wo über ein Koaxialkabel sowohl Strom als auch Signal übertragen werden. Aber irgendwann fand ich das einfach nicht mehr interessant und habe alles aufgegeben.


Außerdem gibt es den entsprechenden Standard ieee802.3at, auch PoE+ genannt.
Unten ist ein Screenshot aus diesem Dokument zu sehen, in dem die maximale Leistung der Standards PoE und PoE+ angegeben ist. Da sich Kabelwiderstand und Spannung nicht ändern, lässt sich die Leistung nur auf eine Weise erhöhen: indem die Energie über alle vier Adernpaare übertragen wird.
Darunter sind auch die Leistungsklassen aufgeführt. Ein korrektes PoE-Gerät teilt der Stromversorgung also zunächst mit, was es benötigt. Wenn die Stromversorgung das liefern kann (das ist in ihren Einstellungen festgelegt), wird anschließend die Spannung am Ausgang eingeschaltet.
Aus naheliegenden Gründen muss auch das Endgerät PoE+ unterstützen.

Eine sehr gute und verständliche Beschreibung des PoE+-Standards auf Russisch findet ihr unter diesem Link.



Alles, was ich oben geschrieben habe, beschreibt im Grunde das Übertragungsmedium: also was wir wie und womit übertragen. In diesem Fall geht es natürlich um die Stromversorgung und nicht um Daten.
PoE bedeutet aber nicht einfach, dass man Spannung auf ein Kabel gibt und schon alles funktioniert. Die Sache ist etwas komplizierter, und darauf gehe ich weiter unten ein. Zunächst komme ich zum praktischen Teil des Tests, also zum Switch mit PoE-Funktion.

Oft werde ich gefragt: „Kannst du mir sagen, wo man am besten Kameras bei Ali kaufen kann?“ Genau aus diesem Shop stammt das Produkt in diesem Test. Dort kaufe ich regelmäßig Kameras, und bisher gab es nur ein einziges Problem: Statt zwei Kameras wurde nur eine geliefert (ich bestelle immer paarweise, damit der Zoll nicht misstrauisch wird). Noch bevor ich das Paket ausgepackt hatte, schrieb ich dem Verkäufer, dass etwas nicht stimmte. Er bat mich um die Bestellnummer und antwortete eine Stunde später, dass es tatsächlich so sei und fragte, ob ich lieber mein Geld zurück oder die fehlende Ware nachgeschickt haben möchte.
Beim zweiten Mal war es nicht wirklich ein Problem, eher eine Kleinigkeit. Ich hatte die Bestellung bezahlt, aber der Verkäufer schickte sie einfach nicht ab. Schließlich wurde die Bestellung vor dem Versand automatisch geschlossen und das Geld automatisch zurückerstattet.
Ich schrieb: „Was soll der Unsinn?“ Die Antwort: Es gab ein Problem mit der Ware im Lager (kommt vor), aber sie könnten sie in 2 Tagen verschicken.
Ich antwortete: „Okay, aber ich hatte mit einem Gutschein bestellt und insgesamt 4 Dollar Rabatt bekommen. Außerdem habe ich bei der Geldtransaktion fast einen Dollar verloren. Könnt ihr mir den Verlust erstatten?“ Die Antwort: „Kein Problem, bestell einfach noch einmal, aber bezahle nicht. Wir gleichen das aus.“ Und tatsächlich senkten sie 10 Minuten nach meiner Bestellung den Preis.


Also, ich habe den Switch bekommen. Er war recht ordentlich verpackt, obwohl sich in den Bewertungen zur Bestellung jemand über die mangelhafte Verpackung beschwert hatte. Ich finde aber, alles war bestens. Der Switch selbst steckt in einem Karton, der wiederum in einem weiteren Karton steckt, der genau die passende Größe hat. Bei diesem Verkäufer fällt mir immer wieder auf, dass der äußere Karton so gewählt ist, dass die Verpackung des Produkts darin nicht herumrutscht.


Zum Lieferumfang gehören:
1. Switch
2. Netzkabel
3. Befestigungsmaterial
4. Anleitung und Garantieschein.


1. Die Anleitung ist komplett auf Chinesisch. Sie beschreibt den Anschluss und führt außerdem alle erhältlichen Switch-Varianten sowie die Herstellerbezeichnungen dafür auf.
2. Das Netzkabel ist ein ganz gewöhnliches, wie es jeder Computerbastler kennt. Die Qualität ist mittelmäßig und das Kabel dünn, aber da das Gerät nur wenig Strom verbraucht, reicht es völlig aus.
3, 4. Außerdem liegen 5 Schrauben und ein Paar Befestigungswinkel bei, mit denen sich der Switch in einem Rack montieren lässt. Tatsächlich braucht man nur 4 Schrauben, die fünfte ist eine Ersatzschraube.


Laut Beschreibung werden (ieee802.3af) max. 15,4 W bzw. (ieee802.3at) max. 30 W pro Port unterstützt. Die maximale Leistungsaufnahme beträgt jedoch 150 W. Soweit ich das verstehe, ist damit die maximale Leistung aus dem Stromnetz gemeint und nicht die Leistung an den Ausgängen.



Der Switch selbst sieht ganz gewöhnlich aus: ein rechteckiges Metallkästchen mit jeder Menge Anschlüssen.
Die Frontblende ist 220 mm breit. Zusammen mit den mitgelieferten Befestigungswinkeln lässt sich das Gerät damit in einem 10-Zoll-Rack montieren.



Die Anschlusskonfiguration ist 8+2. Das bedeutet in diesem Fall, dass der Switch 8 PoE- und 2 normale Anschlüsse hat.
Es gibt verschiedene Konfigurationen, zum Beispiel 4 PoE-Ports + 1 normaler Port, 8 PoE-Ports + 2 Gigabit-Ports, 24 PoE-Ports + 24 normale Ports + 2 Gigabit-Ports usw.



Bei der Arbeit ist zum Beispiel einer der Switches für die Stromversorgung der Kameras ein Cisco SF200-48P. Er hat 24 PoE-Ports, 24 normale 100-Mbit-Ports und zwei Gigabit-Ports.


Allerdings ist das in diesem Fall ein Managed Switch. Eine seiner praktischen Funktionen ist die Fernsteuerung der Stromversorgung einzelner Ports, falls eine Kamera hängen bleibt (das kommt auch manchmal vor).
Nach einem der Sommergewitter blieb von zwei solchen Switches nur noch einer übrig. Der andere war endgültig hinüber; ich muss ihn mal mit nach Hause nehmen und genauer unter die Lupe nehmen. Ich habe ihn durch einen TP-Link mit 24 Ports ersetzt.
Ich denke, jedem ist klar, dass solche Geräte etwas mehr kosten als das hier vorgestellte. Zum Zeitpunkt des Kaufs kostete er etwa 600 Dollar (wenn ich mich nicht irre), also 12 Dollar pro Port. Der hier vorgestellte kostet 57 Dollar beziehungsweise 5,7 Dollar pro Port.


Wie bei den „großen“ Switches sind auch hier einige Ports für den Anschluss von Geräten vorgesehen, in diesem Fall acht.


Zwei weitere Ports können keine Geräte mit Strom versorgen und werden normalerweise verwendet, um mehrere Switches hintereinanderzuschalten.


Es gibt verschiedene Anschlussvarianten.
1. Verteilte Anordnung (oben). Die Switches werden dort installiert, wo sich die meisten Endgeräte befinden, und jeweils mit einem Kabel mit dem Server und untereinander verbunden.
2. Stern. Hier laufen alle Kabel an einem Punkt zusammen und werden dort an einen zentralen Switch beziehungsweise mehrere zentrale Switches angeschlossen, die mit dem Server verbunden sind.

Der Vorteil der ersten Variante: weniger Kabel und damit geringere Gesamtkosten des Projekts sowie die Möglichkeit, Geräte in größerer Entfernung vom Server zu betreiben.
Der Vorteil der zweiten Variante: eine höhere Zuverlässigkeit der Lösung.

Switches hintereinanderzuschalten ist praktisch, wenn eine große Fläche abgedeckt werden muss, denn die Länge der Kabelstrecken ist begrenzt. Allerdings entsteht dabei ein Problem: Fällt einer der Switches aus (oder wird eine Leitung unterbrochen), fällt alles aus. Bei einer Sterntopologie fällt nur ein Endgerät aus, und das lässt sich sehr leicht diagnostizieren.

Außerdem kann man nicht unbegrenzt viele Switches hintereinanderschalten, da die Bandbreite des Hauptkanals begrenzt ist. An diesen Switch lassen sich zum Beispiel 8 Kameras anschließen, und die Geschwindigkeit der „äußeren“ Ports beträgt 100 Mbit/s. Ich stelle die Kameras normalerweise auf eine Datenrate von 3–4 Mbit/s ein. 8 Kameras benötigen also bis zu 32 Mbit/s, zwei hintereinandergeschaltete bis zu 64 Mbit/s, drei … nein, drei werden überhaupt nicht zuverlässig funktionieren, denn man braucht eine Reserve. Insgesamt lassen sich also zwei der hier vorgestellten Switches hintereinanderschalten, theoretisch auch drei, allerdings mit Einschränkungen.
Wenn mehr Endgeräte angeschlossen werden sollen, nimmt man Switches mit Gigabit-Uplinks (so heißen die zusätzlichen Ports). Damit lässt sich das System deutlich erweitern.

Warum ich die Sterntopologie bevorzuge: Innerhalb eines Objekts kommt es nicht oft vor, dass die Kabellänge von 100–150 Metern überschritten wird. Deshalb sucht man normalerweise zuerst einen Standort für den „Serverraum“, der möglichst nahe am Mittelpunkt des Sterns liegt. So erreichen wir einen Abdeckungsdurchmesser von 200–300 m, was ziemlich gut ist. Außerdem haben wir damit eine zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgung (in meinem Fall sogar eine Versorgung über zwei Einspeisungen mit automatischer Umschaltung) und entsprechend eine höhere Zuverlässigkeit.



Bei all dem, was ich oben geschrieben habe, habe ich ganz vergessen zu erwähnen, dass sich diese Lösung für diejenigen eignet, die keine Rekorder mit integriertem PoE verwenden. Ein solcher Rekorder kann die Kameras selbst mit Strom versorgen, hat aber auch Nachteile:
1. Bei einem Zwischenfall wie einem Blitzeinschlag ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auch der Rekorder ausfällt.
2. Diese Lösung ist etwas weniger zuverlässig, da sich im Gehäuse mit der Elektronik und den warm werdenden Festplatten auch noch ein recht leistungsstarkes Netzteil befindet.

Hier zum Beispiel ein Foto eines Hikvision-Rekorders mit 8 PoE-Ports.


Eigentlich waren diese Fotos schon im Winter für einen anderen Testbericht gedacht, aber ich glaube nicht, dass ich ihn noch schreiben werde. Ich kann nur sagen, dass ich mit zwei Hikvision-Rekordern schließlich auf einen solchen Fehler gestoßen bin, dass ich bezweifle, sie künftig noch positiv zu sehen.


Auf der Rückseite befindet sich der Anschluss für das Netzkabel, und links ist fast die gesamte Fläche mit Lüftungsschlitzen versehen.


Rechts gibt es neben den Lüftungsöffnungen aber auch einen kleinen Schalter, den normale Switches nicht haben. Dieser Switch bietet eine Funktion, die vor allem für Videoüberwachungssysteme und ähnliche Anwendungen mit eher geringem Datenverkehr gedacht ist, bei denen jedoch lange Kabel benötigt werden.
Der Switch zwingt die PoE-Ports auf 10 Mbit/s und ermöglicht so eine größere Reichweite auf Kosten einer niedrigeren Geschwindigkeit.


Auf der Unterseite ist einfach nur ein Aufkleber. Leider hat dieser Switch keine Füße, was bei der Aufstellung auf dem Tisch ziemlich unpraktisch ist.



Wer meine Testberichte schon öfter gelesen hat, denkt jetzt sicher, dass ich das Gerät auseinandernehme. Keine Sorge, das kommt natürlich noch, aber nicht jetzt :)
Als Nächstes zeige ich noch einen Switch, den ich ebenfalls verwende. Ich habe ihn im Laden gekauft, er kostet etwa 40–50 US-Dollar.
Auch dieser Switch wird in einem Karton geliefert, innen steckt eine Verpackung, die an einen Eierkarton erinnert.


Da das Netzteil dieses Switches extern ist, fällt der Lieferumfang entsprechend umfangreicher aus, auch wenn im Grunde fast alles gleich ist.
1. Switch
2. Netzteil
3. Netzkabel
4. Befestigungsmaterial
5. Füße
6. Anleitung


1. Das Netzkabel ist hier etwas besser, das Netzteil liefert 54 V bei 1,11 A (60 W).
2. Zwei Halterungen, fünf Schrauben und Gummifüße! Genau das Letztere hat mir beim vorherigen Switch wirklich gefehlt.


Der Switch wird unter der Marke UTEPO verkauft.


Ihr fragt euch sicher, warum ich oben „unter der Marke“ geschrieben habe und nicht „hergestellt von“. Ganz einfach: Während ich den Testbericht vorbereitet habe, suchte ich nach einigen Informationen und bin zufällig auf diesen Switch gestoßen. Fällt euch etwas auf?
Übrigens komme ich später noch auf die Switches von FoxGate zurück.



Auch hier gibt es den Schalter CCTVDefault. Auf der Vorderseite befindet sich außerdem nur noch die Betriebsanzeige.


An der Seite befinden sich Lüftungsöffnungen und eine Öffnung für ein Kensington-Schloss.


Dieser Switch hat 6 Ports in einer 4+2-Konfiguration: 4 PoE-Ports und zwei Uplink-Ports für die Verbindung mit anderen Switches oder einem Computer/Recorder.
Hier befindet sich auch die Buchse für den Anschluss des Netzteils.


Die beiden Switches im Vergleich.


Und jetzt kommt die Demontage. Da der Anblick nichts für schwache Nerven ist, steckt sie hinter einem Spoiler.






Ein Vergleichsfoto der beiden Switches. Schon jetzt kann ich sagen, dass der große Switch empfindlicher ist und sich eher für den Einsatz im Haus eignet, während der kleine besser geschützt ist.


Und jetzt ein paar Tests.
Zuerst ein Test der Übertragungsrate.

Ohne Switch lag die Geschwindigkeit bei 75 Mbit/s, über die Uplink-Ports bei 65–67 Mbit/s. Warum auch immer kam ich selbst bei direkter Verbindung nicht über 80 Mbit/s, obwohl ich beim Testen von Android-Geräten auch 90–95 Mbit/s gemessen habe.


Jetzt ist ein Computer mit dem Uplink-Port verbunden, der zweite mit einem PoE-Port.
Im Normalmodus: 61–64 Mbit/s
Im CCTV-Modus: 9,5 Mbit/s, wobei die Geschwindigkeit sehr gleichmäßig begrenzt wird.


Der Test des zweiten Switches ergab genau dieselben Werte, ich würde sagen: innerhalb der Messabweichung des Tests selbst.


Als Nächstes ein Test unter Last. Ich dachte, es wäre sinnvoll, den Test möglichst anschaulich durchzuführen, ohne irgendwelche komplizierten Geräte, Tester, elektronische Lasten und dergleichen.
Der Test ist also denkbar einfach: Wir nehmen 8 IP-Kameras, schließen sie an den Switch an und lassen sie ein paar Stunden laufen.


Im Leerlauf verbraucht der Switch 3,1–3,2 W.
Mit angeschlossenen Kameras waren es 34 W, wobei die IR-Beleuchtung mit etwa 50 % Leistung lief. Leider ließ sich nicht die volle Helligkeit erreichen, aber in völliger Dunkelheit waren es etwa 40–42 W. Da es allerdings viele Kameras waren, beleuchteten sie sich gegenseitig.


Am Ende wurde mir klar, dass dieser Test eigentlich gar kein richtiger Test ist: Der heißeste Punkt (45 °C) war ein Haufen Kameras, während der Switch daneben geradezu kalt wirkte. Sein Gehäuse hatte 37 °C – und das im Sommer.


Das Problem war, dass der oben beschriebene Test zwar sehr anschaulich, aber auch nicht korrekt ist, denn der Verbrauch hängt von der Kabellänge ab.
Das lässt sich ganz einfach erklären: Angenommen, eine Kamera verbraucht 6 W. Bei einem kurzen Kabel ist der Verbrauch am Switch genauso hoch. Mit zunehmender Kabellänge kommt jedoch dessen ohmscher Widerstand hinzu. Da der Verbrauch der Kamera in Watt gleich bleibt, versucht sie, den Verlust durch den Spannungsabfall am Eingang auszugleichen, indem sie mehr Strom zieht. Da der Strom im Stromkreis gleich bleibt, steigt bei gleichbleibender Ausgangsspannung des Switches und höherem Strom auch die von ihm aufgenommene Leistung.

Also wollte ich vergleichen, wie viel eine Kamera mit einem kurzen Kabel und mit einem etwa 20 m langen Kabelstück verbraucht. Der Test zeigte jedoch, dass der Verbrauch gleich bleibt – die Auflösung des Wattmeters reicht schlicht nicht aus.


Na gut, dachte ich, dann machen wir den Test etwas anspruchsvoller. Oben habe ich geschrieben, dass dieser Switch den Standard IEEE 802.3at unterstützt, also die Stromversorgung über alle Adernpaare. Dadurch halbiert sich der Kabelwiderstand.
Also nahm ich noch ein etwa 15–20 m langes Kabelstück und crimptе es so, dass nur zwei Adernpaare angeschlossen waren. Nebenbei prüfte ich auch, ob der Switch die Kamera über nur zwei Signalpaare mit Strom versorgen kann.
Leider war auch dieser Test ergebnislos: Der Verbrauch blieb auf demselben Niveau. Genauer gesagt stieg er zwar, aber mit groben Messgeräten lässt sich dieser Unterschied nicht messen.


Eigentlich hätte der nächste Test mit einem langen Kabel stattfinden sollen. Zwar habe ich bei der Arbeit drei volle Kabeltrommeln, aber diesen Test werde ich nicht durchführen: 305 m sind einfach zu viel, und ein neues Kabel in Stücke zu schneiden, ist ziemlich teuer. Sobald ich kürzere Stücke habe, probiere ich es auf jeden Fall aus.

Deshalb bin ich anschließend zum Test mit einer elektronischen Last übergegangen – eine andere Möglichkeit blieb mir nicht.
1, 2. Ich habe ein paar Drähte angelötet, nach außen geführt und an die elektronische Last angeschlossen.
3, 4. Ich stellte den Laststrom auf 2,2 A ein. Da die Ausgangsspannung des Netzteils 51,6 V beträgt, ergaben sich etwa 114 W oder 14 W pro Port, obwohl der PoE-Nennwert bei 13 W liegt. Die aufgenommene Leistung betrug dabei etwa 130 W.
5, 6. Ich ließ das Ganze etwa eine Stunde laufen und reduzierte dann die Last auf 80 W oder 10 W pro Port – für Überwachungskameras mehr als ausreichend.


Und jetzt messen wir die Temperatur.
1. Nach einer halben Stunde bei 114 W
2. Noch eine halbe Stunde später bei 114 W.
3. Nach einer Stunde bei 80 W. Zum Abkühlen habe ich keine Pause gemacht, sondern einfach die Leistung reduziert und eine weitere Stunde gemessen.

Ich kann sagen, dass 114 W die Grenze für dieses Netzteil sind. Bei 104 W (13 W pro Port) läuft es natürlich etwas besser, aber in der Praxis sollte man die Grenze von 10 W pro Port besser nicht überschreiten. Für die Versorgung von Überwachungskameras ist das ohnehin mehr als genug.


Danach wollte ich aus irgendeinem Grund noch sicherstellen, dass der Switch tatsächlich dem Standard IEEE 802.3at entspricht. Dafür habe ich noch einmal die eigentliche Switch-Platine herausgenommen und mir genauer angesehen.
Dabei stellte sich heraus, dass nicht alles so glatt ist. Auf dem Foto unten ist ein Bereich der Platine mit der Leiterbahnführung von vier der acht Ports zu sehen. Man kann die Leiterbahnen von den Bauteilen D21 und D79–81 bis in den Bereich der RJ45-Buchsen verfolgen.


Mich interessierte aber der Bereich direkt an den Buchsen.


Zum besseren Verständnis habe ich einen der Anschlüsse farbig markiert. Die Farben entsprechen den Adern des daran angeschlossenen Ethernet-Kabels.
Logischerweise sollten auch das braune und das blaue Adernpaar zur Stromversorgung führen. Unten sind jedoch Brücken zu sehen (Bauteile mit der Markierung 0), und nicht alle sind bestückt. Die Brücken zu den blau und braun markierten Kontakten fehlen. Die Messung hat bestätigt, dass an diesen Kontakten bei laufender Kamera keine Spannung anliegt.
Eine solche Schaltung ist zulässig und normal, entspricht aber nicht IEEE 802.3at. Wenn der Wechsel in den 10-Mbit-Modus also die Reichweite erhöht, würde ich bei der Stromversorgung trotzdem nicht über 100–150 Meter gehen. Das hängt allerdings stark von der Leistung der Last ab.


Wie überrascht war ich, als ich mir auch den zweiten Switch genauer ansah, der stolz mit „PoE+“ auf der Frontplatte wirbt.
Unten führen jedenfalls überhaupt keine Leiterbahnen zu den Buchsen.


Oben ist dagegen klar zu erkennen, dass die Stromversorgung über die Datenpaare (1, 2 und 3, 6) erfolgt. Zur Sicherheit habe ich eine Kamera angeschlossen und die Spannung geprüft: Fehlanzeige, Spannung liegt nur an den oben genannten Kontakten an.


Im Testbericht habe ich die Switches von FoxGate erwähnt und auch, dass der von mir gezeigte 4-Port-Switch derselbe ist, nur unter einem anderen Namen.
Dabei bin ich auf einen interessanten Switch derselben Firma gestoßen, FoxGate oder Utepo (ich weiß nicht, wer bei wem abkupfert), der getestet wurde.
Er hat eine interessante Funktion: Tasten zum kurzzeitigen Abschalten der Stromversorgung einzelner Ports. Meiner Meinung nach ist das allerdings überflüssig und dient nur dem Marketing. Wo ein Ausfall der Verbindung durch das Abschalten des gesamten Switches kritisch wäre, verwendet man normalerweise Managed Switches. Wo es nicht kritisch ist, kann man einfach den Stecker ziehen und wieder einstecken oder den ganzen Switch vom Strom trennen.


Jedenfalls kamen die Jungs auf folgende Ergebnisse: Cu steht für Kupfer, CCA für Bimetall.


Jetzt versuche ich, alle Informationen zusammenzufassen und dabei einige Fragen zu beantworten, die mir gestellt werden oder die ich in Diskussionen lese. Ich erhebe keinen Anspruch auf 100-prozentige Richtigkeit und Genauigkeit, schreibe aber auf, was ich weiß.
1. PoE ist tatsächlich praktisch: Man kann Geräte über dasselbe Kabel mit Strom versorgen, über das auch die Daten übertragen werden.
2. PoE gibt es in zwei Varianten:
a. „Normales“ PoE, also mit einem speziellen Controller und einer hohen Spannung von bis zu 57 V.
b. Passives PoE, ohne Controller – dabei wird einfach Spannung auf das Kabel gelegt.
3. „Normales“ PoE legt im Leerlauf eine geringe Spannung mit Strombegrenzung an das Kabel. Ein mit dem Switch verbundenes Kabel kann man schneiden oder crimpen, ohne dass etwas kaputtgeht. Selbst wenn man alle Adern im Stecker vertauscht, brennt nichts durch – ich habe es selbst ausprobiert, auch wenn man das natürlich besser nicht riskieren sollte. Wird ein passendes Gerät mit ebenfalls „normalem“ PoE angeschlossen, wird es automatisch mit Strom versorgt.
4. Geräte mit „normalem“ PoE funktionieren auch mit einem einfachen Netzteil mit 44–57 V, wenn man die Spannung an das blaue (Plus) und das braune (Minus) Adernpaar anlegt. Im PoE-Gerät sollte allerdings eine Gleichrichterbrücke eingebaut sein, sodass die Polarität keine besondere Rolle spielt.
5. Geräte, die für passives PoE ausgelegt sind, funktionieren beim Anschluss an einen PoE-Switch wahrscheinlich nicht.
6. „Normales“ PoE gibt es in drei Varianten:
a. Stromversorgung über dieselben Adernpaare wie die Datenübertragung.
b. Stromversorgung über das braune und das blaue Adernpaar.
c. Stromversorgung über alle vier Adernpaare. Das ist in diesem Fall der PoE+-Standard. Auch Gigabit-Geräte mit PoE arbeiten auf diese Weise.
7. Man sollte bedenken, dass passives PoE anders als „normales“ PoE auch mit 12 oder 24 V arbeiten kann. Deshalb muss man das zuerst herausfinden, sonst kann man sein Gerät beschädigen. Bei „normalem“ PoE ist die Spannung genau festgelegt; so etwas kann dort nicht vorkommen.
8. Neben PoE-Switches gibt es noch jede Menge andere Geräte, zum Beispiel externe Injektoren mit vollständiger PoE-Unterstützung, Videorekorder und Ähnliches.
9. Woran erkennt man, ob ein Gerät „normales“ PoE unterstützt? Mindestens sollte es mit „PoE“ gekennzeichnet sein, im besten Fall sind auch die Nummern der Standards angegeben: IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x, IEEE 802.3af/AT.
10. Bei der Außenmontage von Kameras sollte man den Anschluss unabhängig von der PoE-Art vor Wasser schützen. Sonst fällt er sehr schnell aus, und das ist ziemlich ärgerlich.



Was lässt sich über den hier getesteten Switch sagen?
An der Funktion gibt es nicht viel auszusetzen: Er läuft stabil und eignet sich durchaus für einfache Anwendungen, wenn auch mit einigen Einschränkungen.
Mehr als 10 W pro Port würde ich nicht abnehmen, sonst wird er zu heiß. Enttäuschend ist, dass er die Last nicht über alle vier Adernpaare versorgen kann. Dafür gefällt mir, dass er die Datenpaare zur Stromversorgung nutzt. So lassen sich bei Bedarf über ein einziges Kabel gleichzeitig Signale von zwei Geräten übertragen.
Es gibt einen Schalter, der die Geschwindigkeit an den PoE-Ports auf 10 Mbit/s reduziert und dadurch eine größere Kabellänge bis zum Gerät ermöglicht.
Ein Sicherheitsmangel: Über dem Netzteil fehlt eine Isolierabdeckung.


Das war’s von mir. Ich hoffe, der Testbericht war hilfreich. Wie immer freue ich mich über Fragen und natürlich auch über Kommentare zum Thema.