Power over Ethernet - Selbstgemacht Ein normales Kabel für Ethernet enthält 4 Adernpaare (also 8 Adern). Bei 100 MBit Ethernet werden aber nur 2 Adernpaare für die Informationsübertragung genutzt. Die 2 noch freien Adernpaare kann man also für beliebige andere Zwecke - zum Beispiel Energieübertragung - verwenden. Manche Geräte sind dafür bereits gebaut, für einen typischen Funkfeuerknoten ist es aber notwendig selber ein bisschen zu basteln. Zutaten Crimpzange Cat5e Patchkabel in der nötigen Länge RJ-45 Crimpstecker Blockklemmen (oder Lötverbindungen) Netzgerät und/oder Trenntrafo bzw. DC-DC-Wandler Grundsätzliche Überlegungen Durch die Verwendung von Patchkabeln sind einige Randbedingungen für die Dimensionierung des Aufbaus vorgegeben, die wir einhalten müssen. Typische Werte für Patchkabel sind: Widerstand einer Ader: 0.2 Ohm/Meter zugelassene Spannung: 125 V Gleichspannung (entspricht 87 V Wechselspannung) Bei längeren Kabeln ergibt sich also recht schnell ein nennenswerte Widerstand und damit Spannungsabfall und Leitungsverluste. Den Widerstand kann man halbieren, indem man beide Adernpaare parallel verwendet. Um die Leitungsverluste klein zu halten, muss der über die Adern geleitete Strom möglichst klein sein. Je nach Situation sind verschiedene Möglichkeiten sinnvoll: Router direkt an Kabel angeschlossen Das ist gut wenn das Kabel relativ kurz ist und der Router nicht zu geringe Spannungen verlangt. Zum Beispiel die Linksys WRT 54GL haben einen Spannungsstabilisator eingebaut, der (angeblich) bis zu 20 V verträgt. Die mitgelieferten Netzgeräte liefern immerhin 12 V. DC-DC-Wandler zwischen Kabel und Router Diese Methode kann man grundsätzlich immer machen, sinnvoll ist es, wenn man hohe Gleichspannungen in das Kabel einspeisen kann, der Router aber nur kleine Spannungen aushält (und man gerade eine DC-DC-Wandler herumliegen hat). Das "offizielle" Power over Ethernet verwendet diese Technik. Netzgerät zwischen Kabel und Router Diese Methode ermöglicht es, Wechselspannung über das Kabel zu übertragen. Falls man dafür das Originalnetzgerät des Routers verwenden kann, ist das bei längeren Kabeln wahrscheinlich die billigste Lösung. Zu beachten ist dabei vor allem die Sicherheit, da Netzwechselspannung nicht ganz ungefährlich ist: Die meisten Netzwerkkabel sind nur bis 125 Volt Gleichspannung (entspricht 87) Volt Wechselspannung zugelassen. Man sollte daher nicht direkt die Netzspannung einspeisen, sondern einen Trafo vorschalten, der die Spannung etwas absenkt. Um die Gefahr weiter zu reduzieren, sollte man am besten gleich einen Trenntrafo verwenden. Bei der Wahl der Einspeisespannung sollte man außerdem auch bedenken, dass manche Netzgeräte bei bestimmten Spannungen recht hohe Blindströme erzeugen, die dann wieder zu Verlusten im Kabel führen. Die Netzgeräte von den Buffalo WHR G54S scheinen z.B. ganz gut mit ca. 100 V betreibbar zu sein. Praktische Umsetzung Die Art das Kabel zu crimpen ist bei allen der oben beschriebenen Möglichkeiten im Wesentlichen gleich. Einge gute Anleitung zum Crimpen allgemein findet man unter http://www.netzmafia.de/skripten/netze/twisted.html Man braucht normalerweise ein Kabel mit je einem RJ-45 Stecker und zwei weiteren Kontakten an jedem Ende. Beide Enden des Kabels sind normalerweise gleich, daher wird nur die Arbeit an eine Seite beschrieben. Die folgende Variante mit einem ungeschirmten Kabel hat sich bei mir sehr bewährt: Das Ende des Kabels wird auf einer Länge von ca. 10 bis 15 cm vom Mantel befreit, sodass die 4 verdrillten Adernpaare frei liegen. Zur Datenübertragung werden die Adern 1,2,3 und 6 verwendet. In der üblichen Farbkonvention entspricht das dem orangen und dem grünen Adernpaar. Diese beiden Paare sollen nicht so lang sein, weil es angenehm ist, wenn der Kabelmantel fast bis zum RJ-45 Stecker geht. Diese beiden Paare können daher entsprechend abgeschnitten und bis zum Anfang des Mantels entdrillt werden. Nun geht es ans Crimpen: Wie das genau funktioniert hängt von der Bauform der verwendeten Stecker und vom gewünschten Kabeltyp (normales oder gekreuztes Kabel) ab - jedenfalls sollten das orange und das grüne Adernpaar mit dem Stecker verbunden werden. Bei manchen Steckern kann es hilfreich sein, an den freien Plätzen kurze Adernstummel zu verwenden, damit die Adern nicht verrutschen. Wichtig ist, dafür zu sorgen, dass das Kabel nach dem Crimpen gut im Stecker hält, da es jetzt ja viel dünner ist als normal: Dazu können Stücke von Adern, vom abgeschnittenen Kabelmantel und Isolierband nützlich sein. Ist der RJ-45 Stecker fertig, müssen noch die beiden verbleibenden Adernpaare (blau und braun) für die Energieversorgung vorbereitet werden. Dazu werden zunächst beide Paare entdrillt und die Enden von allen 4 Adern abisoliert und die Kuperlitzen verdrillt. Vorsichtig, die Litzen sind sehr fein! Um Störungen der Datenübertragung durch die Energieübertragung (speziell bei Wechselspannung) zu vermeiden, wollen wir die Verdrillung der Adernpaare im Kabel ausnutzen: Es sollen also jeweils innerhalb eines Paares die beiden Adern verschiedene Polung besitzen. Deshalb verdrillen wir die blau-weiße mit der braun-weißen Ader wobei auch die blanken Kupferstellen miteinander verdrillt werden und einen elektrischen Kontakt herstellen. (Die Verdrillung der Adern dient nur der Übersichtlichkeit und mechanischen Stabilität.) Nun verdrillen wir auch noch die blaue und die braune Ader in der selben Weise um den zweiten elektrischen Kontakt herzustellen. Das Kabel kann mittels flood pinging (ping -f) getestet werden. Selbst wenn zusätzlich noch andere Daten übertragen werden, sollten keine Pakete verloren gehen, außer beim An- oder Abstecken der Spannungsquelle höchstens eines.