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NOVEMBRE-DICEMBRE 2020 FIELDBUS & NETWORKS 48 Fieldbus & Networks Tutorial di Massimo Giussani idea di utilizzare le linee dati per alimentare i nodi di una rete di comunicazione è tutt’altro che recente: gli apparec- chi telefonici fissi della rete pubblica lo fanno fin dal secolo scorso, su tratte lunghe centinaia di metri, ed è sotto gli occhi di tutti la comodità della connessione USB che, quantomeno su distanze dell’ordine del metro, ha eliminato la necessità di un secondo cavo per l’alimentazione delle periferiche di moderato consumo. Nel con- testo dell’Ethernet per applicazioni aziendali e industriali sono oggi due le principali tecnologie di alimentazione che sfruttano il medesimo cavo (ma non necessariamente gli stessi doppini) su cui viaggiano i dati: Power over Ethernet (PoE) e Power over Data Lines (PoDL) Power over Ethernet, nelle molteplici varianti compatibili con le LAN tra- dizionali, rende possibile alimentare dispositivi con potenze comprese tra una decina e un centinaio di watt su distanze che possono raggiungere il centinaio di metri. Le varie implementazioni di PoDL, associate al più recente standard Single Pair Ethernet (SPE), coprono invece un intervallo di potenza che va da 0,5 a 50 W su distanze comprese tra 15 e 40 m, ma possono arrivare fino a 1.000 m per la variante 10Base T1 long range. La possibilità di alimentare automaticamente dispositivi della potenza di svariate decine di watt apre la strada a una molteplicità di scenari applicativi che includono, tra gli altri, illuminazione LED, videocamere motorizzate e riscaldate per esterni, sensori e piccoli attuatori per sistemi di controllo, domotica e building automation. Il connubio SPE&PoDL è particolarmente adatto ad applicazioni snelle e di bassa potenza, come reti di sensori e attuatori in ambito automotive e più in generale nel con- testo dell’Internet of Things (IoT) e della sua estensione industriale (IIoT). Dai telefoni IP alle applicazioni automotive e oltre I concetti alla base della famiglia di standard PoE e PoDL sono stati pre- conizzati da più di un’azienda di networking. Già nel 1998 PowerDsine, azienda successivamente acquisita da Microsemi, aveva messo a punto una soluzione di alimentazione su cavo UTP denominata ‘Power over LAN’, mentre Cisco produceva telefoni IP e access point alimentati tra- mite cavo Ethernet con un protocollo di comunicazione proprietario (Cisco Discovery Protocol) che negoziava il livello di potenza da erogare. L’ LA TECNOLOGIA PODL, OVVERO POWER OVER DATA LINES, CI PORTA ‘OLTRE POE’: UN SOLO DOPPINO INTRECCIATO È SUFFICIENTE A TRASPORTARE L’ALIMENTAZIONE DEI NODI E IL SEGNALE ETHERNET Standard Ieee Anno Potenza @PD #doppini Corrente max Cablaggio PoE (Tipo 1) 802.3af 2003 12,95 W 2 350 mA Cat.3 e Cat.5 PoE+ (Tipo 2) 802.3at 2009 25,5 W 2 600 mA Cat.5 PoE++ Tipo 3 802.3bt 2018 51 W 4 600 mA/dopp. Cat.5 Tipo 4 71,3 W 4 960 mA/dopp. PoDL 802.3bu 2016 0,5 - 50 W 1 100-1360 mA IEC61156 Standard Ieee per Power over Ethernet (PoE) e Power over Data Lines (PoDL) PODL: LA POTENZA VIAGGIA CON I DATI F oto tr a tt a da www. f r ee r a nges to c k .c om