Power over Ethernet (PoE) till Raspberry Pi

[bjornhallberg]

Hej,

Har länge funderat på att bygga en övervakningskamera baserad på RPi (typ denna) och funderat på att antingen hacka ihop en egen POE (med lm2596 etc) eller köpa nån färdig injector / extractor (typ Tp-Link TL-POE200).

En något besvärande tanke dök upp i huvudet dock kring energiförbrukningen. En RPi drar ju kanske 4-5W (5V/750mA-1A) eller så, vilket kan vara ok att offra för ökad säkerhet, men det måste bli ett stort svinn att köra någon form av POE, speciellt då nån färdig variant som matar in så mkt så 48V/0.5A? Även om man kan hacka ihop en modell som kanske inte behöver mer än 12V på givet avstånd (man får väl prova sig fram) så känns det som en del bortslösad energi? Hur hade ni gjort? Det enklaste är förstås att dra ut 230V och sedan ha en trafo, men då skulle den behöva hänga utomhus i princip i nån väderskyddad låda.

[hanzibal]

Varför inte använda en sån där passiv fusk-PoE som bara kör in 5V (eller annat) på det lediga trådparet?

EDIT: Något i stil med denna då alltså:
https://www.sparkfun.com/products/10759

Är det förlusterna i kabeln på långa avstånd som besvärar?

[bjornhallberg]

Varför inte använda en sån där passiv fusk-PoE som bara kör in 5V (eller annat) på det lediga trådparet?

EDIT: Något i stil med denna då alltså:
https://www.sparkfun.com/products/10759

Är det förlusterna i kabeln på långa avstånd som besvärar?

Jo, en sån tänkte jag använda för att spara lite arbete, men precis, det är förlusterna i kabeln som är problemet. Jag har fått intryck av att RPi är rätt kinkig med spänning för att boota och fungera, speciellt om man ska koppla in kamera-modulen och ett USB-minne. En del köper ju adaptrar som ger 5.25V för att kompensera för detta även om de bara har en meter kabel eller så, det tar jag som ett tecken på att 10m+ kabel inte kommer fungera, även om man går upp till lite grövre kabel och räknar på det.

Och sedan huvudfrågan då, hur mkt "overhead" på energiförbrukning man kan räkna med på PoE, kommersiell eller hemmabyggd.

Vill ju inte att det ska kosta 24W (om man tänker sig 48W/0.5A som i fallet med TP-Link) eller nåt sånt att driva en 5W RPi. Beror ju på hur den funkar iofs? Drar den 0.5A oavsett eller är den smart nog att anpassa strömmen om den bara behöver omvandla till säg 5V/1A som en RPi kräver. Det vet man ju inte iofs och dessutom är jag helt kass på el-lära ...

Att köpa TP-linken är ju lockande i och med att man får med en 48V nätdel "på köpet". Om jag bygger själv så måste jag ju köpa till en nätdel på 12, 19 eller 24V (max 30V för lm2596, men det tänker jag inte gå i närheten av) typ eller vad som nu finns och det kan ju springa iväg (hela rasket kostar typ 15 pund på Amazon). Svårt.

[blueint]

Du får som minst 12,95 W tillgängligt med PoE så det är inget problem med effekten. Använder du switchad lösning (t.ex flyback) så förlorar du inte mer runt 5% i värme. Anledningen till den höga spänningen på 48V är för att minska de resistiva förlusterna.

[bjornhallberg]

Du får som minst 12,95 W tillgängligt med PoE så det är inget problem med effekten. Använder du switchad lösning (t.ex flyback) så förlorar du inte mer runt 5% i värme. Anledningen till den höga spänningen på 48V är för att minska de resistiva förlusterna.

Ok, tack. Men ska jag tolka det som att jag som minst kommer att förlora mellanskillnaden på 4W (eller vad RPi nu drar) -> 12.95W om jag kör nån slags PoE-lösning? Jag kanske är lite bakvänd nu och en riktig watt-taliban, men vad jag konkret försöker komma till är om jag kan lösa strömförsörjningen över ca 10m så att det går att driva en RPi på max 6-7W (alla olika förluster inkluderat).

[Icecap]

En omvandlare från 48V till 5V bör vara av switchande typ. Detta ger en verkningsgrad runt 80% vilket betyder att om Pajen tar 5W kommer "hela alltet" att dra runt 6,25W.

[blueint]

Enligt wikipediasidan om Raspberry Pi så använder den som mest 3,5 W.

Använder du ett chip som t.ex LTC4267 så kanske effektiviteten är 80%. Så matar du in 4,375 W så får du ut dina 3,5 W. Vilket då värmer ledningen med 0,875 W.

[bjornhallberg]

Enligt wikipediasidan om Raspberry Pi så använder den som mest 3,5 W.

Använder du ett chip som t.ex LTC4267 så kanske effektiviteten är 80%. Så matar du in 4,375 W så får du ut dina 3,5 W. Vilket då värmer ledningen med 0,875 W.

En omvandlare från 48V till 5V bör vara av switchande typ. Detta ger en verkningsgrad runt 80% vilket betyder att om Pajen tar 5W kommer "hela alltet" att dra runt 6,25W.

Då tackar jag och bockar! Projektet känns plötsligt mer överkomligt. Jag får se vilken lösning jag väljer konkret, nån färdig eller jag chansar på nån omvandlare från Ebay. De flesta verkar ju störtnöjda med sina 30-kronors-omvandlare typ lm2596. Det enda är väl om dessa skapar en massa störningar som kan påverka trådlös kommunikation etc.

[MiaM]

Det är ju likspänning både in och ut ur omvandlingarna så eventuella störningar går att filtrera.

[blueint]

Enklast är att köpa en PoE adapter som delar upp PoE i Ethernet och DC kraft. Samt plocka ur kretskortet och montera i en låda med Raspberry Pi.

[LarryXz]

Om man vill betala ca dubbelt så mycket som en hallonpaj kostar så verkar en sån här smidig
http://www.ebay.co.uk/itm/Raspberry-Pi- ... 1293627118?
(Kan hända att det finns liknande produkter som är billigare)

[bjornhallberg]

Ok, tack för alla tips. Prylarna är beställda. Vi får se om jag får ihop det.

En ytterligare stoppkloss jag funderat på dock: Hur ska man skydda sina prylar mot fukt / kondensering? Jag kommer ju att montera RPi etc utomhus i ett sånt här chassi. Plastigt, men inte det fulaste iaf (?), och det är relativt tätt vad jag kan bedöma från andra bilder. Plus att det ska sitta under takfoten så relativt skyddat från regn o snö.

Kommer de ca 4-5W effekt vi talar om hjälpa till att torka upp inuti lådan, eller kommer det att tvinga fram kondensering? Ska man göra små dräneringshål i botten kanske? Eller ytterligare täta? Eller lägga i några påsar kiselgel?

Har sett att det finns värmare/fläkt-lösningar förstås, men det lär ju kosta en del extra pengar / år beroende på hur mkt de drar. Om det ens får plats i det relativt korta chassi (~20cm) jag köpte. De få kamerahus som såldes på AliExpress med färdiga värmare var inte helt tydliga vilken effekt det handlade om på varken värmaren eller fläkten.

[prototypen]

Dina 4-5 W kommer att hålla borta kondensen så gör inte heltätt.
Gör du heltätt måste det vara absolut heltätt med så torr luft från början att det inte kan kondensera.

Protte

[xxargs]

Man har i princip två val - en ganska välventilerad men insektsskyddad låda med rengnskyddat montering och tex. myggnät för de ganska stora gliporna i botten, eller så är det hermetiskt tätt, med hermetisk tätt så menas att om man vakumsuger det till 1 mBar absoluttryck i lådan så är det fortfarande 1 mBar absoluttryck efter 3 år!

100% Rh fukt i luft har en partialtryck av ca 4 mBar vid 0 grader och partialtrycken i naturen för 100% fukt ligger mellan 2 mBar när det är många minus till kring 23 mBar vid 25 grader C utomhus vilket innebär om det är 50% Rh inne i lådan och det är 100% Rh utomhus i rötmånaden så har man vid 25 grader en konstant vatteångtryck på ca 12 mBar högre utanför än invändig vattenångtryck, som vill in i lådan vilket gör att finns det minsta lilla glipa eller hål så tar det sig sakta in för utjämning om det får tillräckligt med tid på sig, likaså att fukt diffunderar sig igenom i ganska hög takt genom många plaster och elaster.

Mellansteget när man inte kan få det heltätt är att minimera och kontrollera fuktgenomträngningen så mycket som möjligt med metallådor, glasfönster (inte plast) och minimalt med packningar och O-ringar (det gäller också alla kontakter och ledare in och ut med kontakter som helst är så täta att de skulle kunna användas genom en vakumkammares vägg med full högvakum bakom) och så har man beräknad mängd hårddtorkad silikagel/zeoliter intoppad i lådan med tanke på volymen och ytorna som kan diffundera in fukt och hur länge det är mellan varje byte av torkpåsen.

Så kör militären med sin radioutrustning och detta för att man inte skall få invändig kondens vid temperaturväxlingar då i stort sett alla kapslingar med minsta lilla hål utåt, fungerar en lunga som hela tiden samlar på sig vatten när temperaturerna åker upp och ned och det blir lätt sakta översvämning invändigt när omgivningsluften utomhus till större delen är nära 100% Rh, vilket det är större delen av året - för blött blir det om man inte tänker sig för...

Om man tex tittar på antennförstärkare i TV-antenner mm så är dessa ofta väldigt öppet och ventilerat monterad med en plastkåpa som regnskydd på sin höjd och detta fungerar år efter år.

Att använda teflonbaserad ventilationsmebran som man skruva genom ett hål som man kan köpa för lådor ser jag som tämligen värdelöst då ytan är för liten för att det snabbt skall torka ut inneifrån när situationen är sådant och då får man ofta att det istället sakta suger i sig vatten via ångform när lådan av temperaturväxlingar agerar lunga och det blir sakta mer och mer vatten i lådan.

Vill man inte bygga hermetiskt tätt med glasgenomföringar på alla kabelgenomföringar eller militärt sätt med kontrollerad takt på fuktgenomsläppet så är det stor öppningsyta mot omvärlden som gäller så att eventuell fukt som har samlat sig över natten och vid stora temperaturväxlingar, ångar snabbt iväg även om lådan är 1/10-delar av en grad varmare än utanför samt att omgivningen går enstaka Rh lägre i fuktighet än inne i lådan... Det får också för lite större lådor gärna finnas luftutsläpp (regnskyddat ala 'gälar') på sidan nära taket på lådan då vattenångan är en aning lättare än luft vilket gör i lite större lådor får en liten skillnad mellan Rh i botten och topp, att kondens börja fällas ut i taket först när lådan kyls och i värsta fallet blir invändig takdropp (fungerar lite som heatpipe) om det inte finns öppningar i toppen...

Att det produceras något med värme i lådan är en fördel för att hålla det torrt invändigt, dock måste den uppvärmda luften kunna rinna uppåt och försvinna ut innan det blir så kall igen att den når daggpunkt då varm luft kan innehålla mer fukt och därmed torkande än kall luft och fångar den lite fukt på vägen och sedan kyls mot kalla ytor så kommer kondensen.

---

Jag har under åren råkat på många tekniklådor utomhus med packningar på dörrar och i rostfritt som 'borde vara tätt' med helt imponerande mycket vatten i sig redan efter ett halvår med takdropp invändigt och sjöar i botten på lådan och att som är inskruvat är täkt av imma och börja rosta i skruvar mm...

[limpan4all]

Jag har gjort prylar som har varit "nästan" täta. Dvs med små rör på ca 20mm långa och 1mm i innerdiameter. Om dessa monteras nedåt så klarar man alla fuktprov inklusive regn. Men bara så länge som man tillför någon förlusteffekt till lådan. Det förblir torrt inne. Det kommer att kondensera på insidan av lådan rinna nedåt och så småningom tryckas ut. Men vatten kommer inte att komma in. Och när elektroniken är varm så kommer det inte att kondensera på den iallafall....