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Lichtmaste und andere Maste aus Metall zu Netzwerkknoten aufrüsten
Das ultrakompakte, modulare und multifunktionale Smart-City-System „PE Light S“ lässt sich – anders als übliche Vernetzungslösungen für den Außenbereich – wie ein klassischer Kabelübergangskasten in Lichtmaste wie auch in andere Maste aus Metall integrieren, was eine einfache Installation und Wartung ermöglicht. Mit ihm können entsprechend dem „Humble-Lamppost“-Ansatz IP-fähige Endgeräte über Glasfaserkabel an Hochgeschwindigkeitsnetzwerke angebunden und via High-Power-PoE mit Spannung versorgt werden.
Die Schaltzentrale des Smart-City-Systems ist ein Gigabit-Ethernet-Switch, der ebenso wie die anderen Systemkomponenten auf bewährter Technik für die Industrieautomatisierung beruht. Dank einer intuitiven Benutzeroberfläche lässt er sich auch ohne spezielle IT-Kenntnisse leicht konfigurieren und überwachen – sowohl über PC als auch mobil via Smartphone und Tablet. Ringredundanzmechanismen und umfangreiche Diagnosemöglichkeiten gewährleisten eine hohe Netzverfügbarkeit. Darüber hinaus können auch maßgeschneiderte Ausführungen des Smart-City-Systems umgesetzt werden, die speziell auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten sind.
Modulares Smart-City-System
Der „PE Light S“ besteht aus einem managed Gigabit-Ethernet-Switch, einer Spleißkassette, einem Netzteil, Sicherungen und Klemmen für den Anschluss der Versorgungsleitung. Alle Komponenten sind in einem ultrakompakten Gehäuse (82 mm x 369 mm x 84 mm) in Schutzart IP42 untergebracht. Dadurch lässt sich das Smart-City-System in Maste aus Metall, beispielsweise für die Straßenbeleuchtung oder für Ampelanlagen, mit einem Innendurchmesser von mindestens 100 mm und einem Türausschnitt von 400 mm x 85 mm integrieren. Dank bewährter Technik für die Industrieautomatisierung hält es auch rauen Umgebungsbedingungen stand.
Der Switch hat vier elektrische Ports, die Gigabit-Ethernet (10/100/1000 BASE-T) und High-Power-PoE (Power over Ethernet gemäß IEEE 802.3bt mit Single- und Dual-Signature) unterstützen, sowie zwei optische Gigabit-Uplinks (1000 BASE-SX/LX) für Single- oder Multimode-Glasfasern. Dadurch können bis zu vier IP-fähige Endgeräte über Entfernungen von bis zu 10 km an ein Netzwerk angebunden und mit einer Ausgangsleistung von bis zu 60 W pro Port mit Spannung versorgt werden. Um Daten und Strom von einem System zu einem anderen weiterzuleiten, haben die Klemmen für die Versorgungsleitung einen Ein- und einen Ausgang.
Durch seine Modularität bietet das Smart-City-System auch eine optimale Lösung für den schrittweisen Breitbandausbau. Dazu kann das Gehäuse zunächst nur mit der Spleißkassette und den Klemmen bestückt werden. So lassen sich die Glasfaserkabel in den Masten sicher aufnehmen – sonst würden die empfindlichen Faserkerne mehr oder weniger ungeschützt im Innern baumeln – und die Versorgungsleitung anschließen. Wenn die Maste zu Netzwerkknoten werden sollen, können der Switch sowie das Netzteil und die Sicherungen leicht nachgerüstet werden.
Einfache Installation und Wartung
Bei der Montage werden zunächst je nach Netztopologie ein Glasfaserkabel (Punkt-zu-Punkt- und Sternverkabelung) oder zwei (Linien- und Ringstruktur) in das Gehäuse des Smart-City-Systems eingeführt und in der Spleißbox mit dem freien Ende der mitgelieferten Pigtails verspleißt, die sich mit vorkonfektionierten LC-Steckern an den Switch anschließen lassen. Dieser wandelt die optischen in elektrische Signale und leitet sie über die RJ45-Ports, die X-kodierte M12-Anschlüsse haben, an die Endgeräte weiter.
Danach wird die Versorgungsleitung des Masts an das Smart-City-System angeschlossen. Von dort gehen zwei separate Leitungen nach oben, die eine geschaltete Phase für die Leuchte und eine Dauerphase für die Endgeräte haben. Wenn diese PoE-fähig sind, können sie über das Datenkabel zugleich mit Spannung versorgt werden, wodurch nur noch eine Stromleitung erforderlich ist. Zum Schluss wird das Gehäuse mit Haken im Mast befestigt und dessen Tür wieder verriegelt.
Im Servicefall können die elektronischen Komponenten des Smart-City-Systems oder Teile der Verkabelung leicht ausgetauscht werden. Denn anders als beispielsweise bei der Vernetzung von Überwachungskameras, wo die Verbindungstechnik üblicherweise in einem oben am Mast befestigten Wetterschutzgehäuse untergebracht ist, muss nicht jedes Mal eine Hubarbeitsbühne herbeigeschafft werden. Außerdem ist das Smart-City-System rundum geschützt, etwa gegen Vandalismus.
Benutzerfreundliche Konfiguration
Auf den Switch des Smart-City-Systems kann sowohl über Webinterface als auch via SNMP (Simple Network Management Protocol) zugegriffen werden – SNMP eignet sich insbesondere für große Netzwerke, bei denen es zu zeitaufwändig wäre, jeden Switch einzeln zu adressieren. Da die Software alle Browser und Betriebssysteme wie Linux, Windows, Apple oder Android unterstützt, lässt sich der Switch nicht nur über einen PC managen, sondern auch mobil via Smartphone und Tablet. Um die Datensicherheit zu gewährleisten, sollte jedoch ein Zugang via VPN (Virtual Private Network) und Firewall verwendet werden.
Da die Benutzeroberfläche des Switches Bedienkonzepten aus dem Konsumgüterbereich ähnelt, lässt er sich auch ohne spezielle IT-Kenntnisse leicht konfigurieren und überwachen. Durch eine Echtzeit-Validierung wird überprüft, ob die Eingabe von Parametern zulässig ist. Unzulässige Konfigurationen bleiben ausgegraut, lassen sich also nicht aktivieren. Änderungen, die noch nicht gespeichert wurden, sind mit einem blauen Balken markiert. Dadurch behält der Anwender insbesondere in komplexen Menüs leichter den Überblick. Ferner werden Port-Bezeichnungen, die in den Basiseinstellungen hinterlegt wurden, automatisch in allen Menüs übernommen, was die Konfiguration erleichtert und Zeit bei der Fehlersuche spart.
Hohe Netzverfügbarkeit
Die Funktionen des Switches reichen von Quality of Service (QoS) über zuverlässige Ringredundanzmechanismen wie MRP (Media Redundancy Protocol) nach IEC 62439 und – für komplexere Netzwerktopologien – RSTP (Rapid Spanning Tree) bis hin zu umfangreichen Diagnosemöglichkeiten, die über frei definierbare Eskalationsstufen exakt auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt werden können. Außerdem lassen sie sich mit Alarmen koppeln, die via SNMP, E-Mail oder Relais angezeigt werden. Darüber hinaus sind SNMP-Traps möglich, mit denen bei einer Störung ein zuvor bestimmter Empfänger alarmiert wird.
Kundenspezifische Ausführungen
Für spezielle Anforderungen sind maßgeschneiderte Varianten des Smart-City-Systems erhältlich. Die Anpassungsmöglichkeiten reichen von der Bauform des Gehäuses und der Schutzart über die Anzahl der Ports und der Art der optischen Anschlusstechnik bis hin zu branchenspezifischen Zulassungen sowie den Menüs der Benutzeroberfläche des Switches und dessen Funktionsumfang.
Ein Beispiel dafür ist die ständige Überwachung der Dämpfung von Glasfaserstrecken. Steigt diese an, wird die Datenübertragung beeinträchtigt und fällt schließlich ganz aus. Gründe können lockere Verbindungselemente, Staub und Schmutz, mechanische Beanspruchung oder Veränderungen der Netztopologie sein. Um dies frühzeitig zu erkennen, lässt sich das Smart-City-System mit einer Monitoring-Funktion ausstatten. Über die Benutzeroberfläche des Switches wird dann für jeden Port nach dem Ampel-Prinzip angezeigt, ob das Budget (Differenz aus Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit) der Glasfaserstrecke im grünen, gelben oder roten Bereich liegt, sprich ob die definierte Systemreserve noch ausreicht.
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