Komunikační jednotky do vozidel pro sběrnici ETHERNET

Použití komunikačních jednotek ECU je zejména do vozidel, kde zajišťují rozvody ethernetové sběrnice po vozidle (mají napájení +12V až +24V). U řízených PoE výstupů mají speciální komunikační protokol pro jejich zapnutí/vypnutí z nadřazené jednotky (palubního počítač – např. EPIS 4.0x nebo EPIS 5.0Ax). Taktéž jsou vhodné pro napájení kamer či jiných zařízení ve vozidlech (+48V či -48V) či je lze použít jako převodník Ethernet/IBIS.
Obsah stránky:

• Napájení PoE
• Konektory M12
• Způsob značení komunikačních jednotek
• Neřízené přepínače sběrnice ethernet
• Neřízené přepínače sběrnice ethernet s řízeným PoE
• Obecné vlastnosti komunikačních jednotek pro ethernet
• Zapojení konektoru ethernetovského přepínače s PoE – ECU-08Px
• Ethernet příslušenství – PoE injektory a propojky UTP kabelu
• Již nevyráběné jednotky

Napájení PoE

Napájení PoE se používá jako typ A (napájení po datových kabelech) a typ B (napájení po volných kabelech). Uspořádání je na následujícím obrázku:

Konektory M12

V případě použití konektorů M12 používáme pro 100 Mbit/s rozvody kódování D a pro 1 Gbit/s konektory s kódováním X, např. řídicí jednotka kamerového systému EPC 5.0 KS.

Způsob značení komunikačních jednotek

Jednotky ECU jsou značeny nově od 1.4.2018 a dále od 10.2.2021 následovně a vychází z třídění ECU – XY.Z-T (zpřesňují dřívější značení zpřesněním dle varianty řešení). Významy jsou:

• Kde X je počet komunikačních portů jednotky. V současnosti se osazuje počet komunikačních portů 4/5/8 – označení x pak je 04/05/08 – a je uvedeno v názvu jednotky.

• Kde Y označuje podrobnosti k jednotce, zejména možnost napájení připojeného zařízení:
  • L – „light“ – zjednodušená verze jednotky bez možnosti napájení přes POE – tzv. neřízený switch,
  • LM – “light s M12 konektory” - jako verze L, ale výstupy pomocí konektoru M12 – kódování typ D (jiné na vyžádání)
  • P – „procesor“ – s možností řízeně napájet připojené zařízení po ethernetovém kabelu. Jednotky jsou vyráběny s různými počty komunikačních portů a liší se pouze počtem portů a rozměry. Vnitřní uspořádání a konektivita jednotek se neliší. PoE napětí je odvozeno od napájecího napětí.

• Kde xZ zpřesňuje typ jednotky dle počtu a provedení PoE.

a)     Pro provedení PoE platí:

• Verze xE má význam napájení typu B dle standardu PoE – zjednodušená verze, která umožňuje přenos externího PoE mezi vstupy 1 a 2 (jednotky ECU 05L.2E) nebo mezi vstupy 1, 2 a 3 (jednotka ECU 05L.3E), tj. pokud přijde externí napájení PoE po jednom vstupu, je propojeno na další vstupy.
• Verze xN – značí počet neřízených PoE typu B, kdy na výstupu je napájecí napětí +12V.
• Verze xP – značí počet neřízených PoE typu B, kdy na výstupu je přímo napájecí napětí vozidla (u veřejné dopravy +24V). Vyrábí se např. provedení ECU 05L.1P s jedním výstupem nebo ECU 05L.2P se dvěma výstupy.
• Verze xL – shodně jako s xP, ale napájení není spínané procesorem a elektronickou pojistkou, ale je realizováno přes vratnou elektronickou pojistku (platí od 10.2.2021).
• Verze xF – značí počet neřízených PoE typu F dle standardu IEEE 802.3 af včetně vyjednávání o výstupním výkonu. Vyrábí se např. ECU 08L.1F, tj. s jedním výstupem napájení PoE 48V – provedení je typu B (za F není zpřesnění výstupu napájení).
• Verze xFa - načí počet neřízených PoE typu F dle standardu IEEE 802.3 af včetně vyjednávání o výstupním výkonu. Provedení typu PoE je typ A .
• Verze xT - značí počet neřízených PoE typu T dle standardu IEEE 802.3 at včetně vyjednávání o výstupním výkonu. Vyrábí se např. ECU 08LM.7T, tj. se sedmi výstupy s napájením PoE -48V a výkony od 50W do 200W nebo ECU 08L.+7T se sedmi výstupy s napájením +48V.
• Verze xV – značí počet neřízených pasivních PoE typu B, kdy na výstupu je napájecí napětí +48V, přičemž každý výstup má svoji elektronickou pojistku.

b)     Pro provedení z pohledu vnitřního uspořádání platí:

• Verze 0.xP – značí verzi, která poskytuje až 7 výstupů s elektronickou spínanou pojistkou a indikací zkratu včetně měření napětí na výstupu. Lze dodávat od 1 výstupu PoE do 7 výstupů PoE typu B – vyrábí se např. ECU 08P0.6P.
• Verze 1.xP – shodně jako verze 0, ale navíc obsahuje výstup sběrnice IBIS. Vyrábí se v provedení ECU 08P1.2P.
• Verze 2.xV – s možností napájet připojené zařízení po eth. kabelu napětím +48V. To je vytvářeno z napájecího napětí pomocí měniče napětí. Vyrábí se v provedení ECU 08P2.4V až ECU 08P2.7V a to dle počtu osazených spínačů.
• Verze 3.xFxP – jedná se o kombinovanou verzi výstupních napájení funkčně shodně jako verze s 0, ale switch obsahuje i PoE typu IEEE 802.3 af. Vyrábí se v provedení ECU 08P3.1F5P.

• Kde T značí provedení mechanického upevnění komunikační jednotky:
  • H – značí horizontální způsob uchycení (standardní provedení)
  • V – značí vertikální způsob uchycení (nutno uvést v objednávce).

Neřízené přepínače sběrnice ethernet

Neřízené přepínače sběrnice ethernet jsou ethernetovské komunikační jednotky určené zejména pro montáž do vozidel městské hromadné či regionální veřejné dopravy osob. Jsou vybaveny 5/8 porty RJ-45 s automatickou detekcí MDI/MDX (funkce pro rozpoznání zapojení kříženého/nekříženého kabelu) pro 10/100BASE-T. Slouží jako síťový přepínač s komplexní sadou funkcí pro přepínání na 2. vrstvě. Síťová architektura je typu Fast Ethernet. Vyznačuje se jednoduchou montáží do vozidla.

	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-05L-(H/V) Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 5 porty – ekonomická verze. Zvláštností jsou přepínače ECU-05L.2E (dříve LP2) a ECU-05L.3E  (dříve LP3) propojující externí PoE typu B mezi dvěmi/třemi vstupy a ECU 05L.2P se 2 pasivními PoE typu B.
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-08L-(H/V) Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 8 porty – ekonomická verze. Tento přepínač lze dodat také v provedení montáže do vertikální polohy – ECU-08L-V, standardně dodávanou verzí je ECU-08L-H.
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-08L.1F-(H/V) Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 8 porty – ekonomická verze. Zvláštností je výstup PoE dle standardu IEEE 802.3 af – typ B s vyjednáváním. Jsou zejména vhodné pro připojení čelních bezpečnostních kamer do vozidel.
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-08L.1Fa3L-(H/V) Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 8 porty – ekonomická verze určená zejména pro IDS JMK. Zvláštností je výstup PoE dle standardu IEEE 802.3 af – typ A s vyjednáváním pro čelní kameru a 3x výstupní PoE port B pro ukazatele kurzu, povelový přijímač, apod..
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-08L.+7T.xx-(H/V) Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 8 porty s napájením  výstupů PoE dle standardu IEEE 802.3 at a se standardními konektory RJ 45 – typ A s vyjednáváním.  Vhodný pro kamerové systémy, ukazatele kurzu, povelový přijímač, apod.. Dle požadovaného výkonu 50W až 200W umí napájet i ostatní vozidlové komponenty (např. vnitřní panel VLP 10×120)
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-08LM.7T Jedná se o malou jednotku sběrnice ethernet s 8 porty s konektory typu M12. Switch má 7x výstup PoE dle standardu IEEE 802.3 at. Jsou zejména vhodné pro připojení kamer pro kamerové systémy vozidel, a další možnosti.

Neřízené přepínače sběrnice ethernet s řízeným PoE

Neřízené přepínače sběrnice ethernet s řízeným PoE jsou komunikační jednotky určené zejména pro montáž do vozidel městské hromadné či regionální veřejné dopravy osob. Jsou vybaveny PoE porty s možností vzdáleného ovládání napájení z palubních počítačů (např. EPIS 4.0x, EPIS 5A apod.). V tomto případě využívá dvou volných párů kabelu UTP pro napájení (řešení se 100 Mbit/s) , což je velmi vhodné např. pro námi dodávané systémy počítání cestujících APC a kamerových systémů ve vozidlech veřejné dopravy (sledování obsazenosti vozidla) či pro validátory bezkontaktních čipových karet EVK 5.0. Popis zapojení konektoru je uveden v kapitole níže.

Slouží jako síťový přepínač s komplexní sadou funkcí pro přepínání na 2. vrstvě. Síťová architektura je typu Fast Ethernet. Vyznačuje se jednoduchou montáží do vozidla.

	Neřízený ethernetovský přepínač s řízeným PoE – ECU-08P0 Inteligentní osmiportová komunikační jednotka ECU 8P0 je jednotka vycházející s ECU 08L obsahující řídicí procesor, která dále zdokonaluje jeho vlastnosti zejména s ohledem na řízení napájení připojených zařízení na ethernetu a současně na sledování jejich stavu – PoE typ B.
	Neřízený ethernetovský přepínač s řízeným PoE – ECU 08P1 (navíc převodník ETH/IBIS) Inteligentní osmiportová komunikační jednotka ECU 8P1 je navržena dle s tím, že výstupní napětí PoE je 24V – typ B (rovno napájecímu napětí). Hlavní vlastností je, že obsahuje převodník ETH/IBIS. Čelní štítek je oranžový z důvodu “nezáměnnosti” jednotek.
	Neřízený ethernetovský přepínač s řízeným PoE – ECU 08P2 (výstupy +48V) Inteligentní osmiportová komunikační jednotka ECU 8P2 je obsahuje PoE  s výstupní napětím +48V – typ B. Velikost je shodná s ECU 08P0 pouze krabička se liší barvou – červená (lososová) z důvodu “nezáměnnosti” přepínačů.
	Neřízený ethernetovský přepínač s řízeným PoE – ECU 08P3 (kombinace PoE výstupů +48V / +24V) Inteligentní osmiportová komunikační jednotka ECU 8P3 je navržen 1x PoE výstup dle standardu IEE802.3af s tím, že výstupní napětí PoE je 48V (např. čelní kamera). Ostatních až 5 výstupů má PoE výstup +24V – typ B. Štítek se liší barvou – zelená z důvodu “nezáměnnosti” přepínačů.

Obecné vlastnosti komunikačních jednotek pro ethernet

Dnes vyrábíme II. generaci komunikačních jednotek pro sběrnici ethernet. Existují dva základní typy komunikačních jednotek ECU -  pětiportovou a osmiportovou, které jsou připraveny pro využití dalších funkcí a jsou určeny zejména pro vozidla městské hromadné či regionální veřejné dopravy osob (mají schválení Drážním úřadem) a Atest SD8.

Jednotky ECU mohou být řízeny procesorem a realizovat i některé pomocné funkce, jako je:

• řízení rozhraní PoE (Power over Ethernet) o napětí +24V/+12V,
• lze připojit sériové linky a jednobitové vstupy/výstupy (rozšíření funkcí na vyžádání),
• řízení rozhraní PoE (nově jednotka ECU 08P2) pak splňuje standard IEEE 802.3af typ B – tj. napájení pomocí napětí +48V.

Výroba čtyřportové verze přepínače byla zrušena, je nahrazen zpětně kompatibilní verzí ECU 05x.

Komunikační jednotky ECU-0x mohou zastávat 3. různé základní funkce (dle osazení plošného spoje):

1. Jednoduchý neřízený ethernetovský přepínač – 5 nebo 8 portový.
2. Funkce neřízeného ethernetovského přepínače s řízeným PoE (standard výstupu PoE +12V / +24V / +48V a TPoE) pomocí procesoru.
3. Ethernetovský přepínač ve funkci IJN (integrovaná jednotka napájení) určeného i pro řízení napájení vozidla s možností doplnit jej např. i o GSM/GPRS/UMTS/LTE modem či jiný modul.

Základní vlastnosti komunikačních jednotek jako přepínače sběrnice typu ethernet jsou:

• Neblokovaná přepínací architektura předává a filtruje pakety plnou kabelovou rychlostí pro zajištění maximální propustnosti.
• Automatické rozpoznání nesprávného kabelu.
• Funkce Auto MDI/MDIX eliminuje potřebu křížených kabelů.
• Splňuje IEEE 802.3, 10/100M full/half-duplex, podporuje IEEE 802.1 prioritní systém.
• Propustnost až 2 Gb/s, 64/128 kbajt SRAM na data, 1000 MAC adres.
• Řízeni toku dat plného duplexu či poloduplexu.
• Sada funkcí pro VLAN, QoS management, MIB.
• Napájení 9 - 32 V (neplatí pro přepínače s PoE vyšším jak +24V).
• širokým rozsahem provozních teplot -30 až 70 °C.
• Krytí IP 30.
• splňují požadavky EMC na ČSN EN 50498, článek 7.1. a 7.2. a ISO 7637-2:2004.
• Montáž na DIN lištu a to v poloze „na ležato“.

Objednací kód	Typ komunikační jednotky ECU-0x
721631.ECU-05L	ECU-05L – Ethernet switch 5 portů, základní verze s RJ45
721631.ECU-05L.2E	ECU-05L.2E – Ethernet switch 5 portů, základní verze s průchodem externího napětí PoE mezi Eth 1 a 2 (typ B), RJ 45
721631.ECU-05L.3E	ECU-05L.3E – Ethernet switch 5 portů, základní verze s průchodem externího napětí PoE mezi Eth 1 až 3 (typ B), RJ 45
721631.ECU-05L.2P	ECU-05L.2P příp. ECU-05L.2L – Ethernet switch 5 portů, základní verze s PoE pro Eth 4 až Eth5 (typ B)
721632.ECU-08L-H	ECU-08L-H- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž horizontálně, RJ 45
721632.ECU-08L-V	ECU-08L-V- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž vertikálně
721632.ECU-08L.1F-V	ECU-08L.1F-V- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž vertikálně, 1x PoE typ IEEE 802.3 af, RJ 45
721632.ECU-08L.1Fa3L-V	ECU-08L.1Fa3L-V- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž vertikálně, 1x PoE typ IEEE 802.3 af (typ A) a 3x PoE +24V (typ B)
721632.ECU-08LM.-7T_05-V	ECU-08L.-7T_05-V- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž vertikálně, 7x PoE typ IEEE 802.3 af (typ A), 50W, -48V, M12
721632.ECU-08L.+7T_05-V	ECU-08L.+7T_05-V- Ethernet switch 8 port – základní verze, montáž vertikálně, 7x PoE typ IEEE 802.3 at (typ A), 50W, +48V, RJ45
721633.ECU-08P0.6P	ECU-08P0.6P – Ethernet switch 8 porty (6xPoE). Výstupní napájení +24V. Černá krabička – bleděmodrý štítek.
721633.ECU-08P1.2P	ECU-08P1.4P – Ethernet switch 8 porty (4xPoE) a výstup sběrnice IBIS. Výstupní napájení +24V. Černá krabička – oranžový štítek.
721633.ECU-08P2.6V	ECU-08P2.6V – Ethernet switch 8 porty (6xPoE). Výstupní napájení +48V. Červená krabička s chladičem.
721633.ECU-08P3.1F5P	ECU-08P3.1F5P – Ethernet switch 8 porty (1xPoE dle IEEE 802.3 af 12W, 5x PoE typu B). Výstupní napájení +24V/+48V. Černá krabička – zelený štítek.
72813.ECU01b	ECU-01B – Přístupový bod vozovny
72163.ECU-4P	ECU-4P – Ethernet switch 4 porty (nevyrábí se – nahrazen verzí ECU 05L)
72163.ECU-8P	ECU-8P – Ethernet switch 8 portů (nevyrábí se – nahrazen verzí ECU-08L)

Zapojení konektoru ethernetovského přepínače s PoE – ECU-08Px

Jednotlivá napětí se liší dle typu výstupu PoE – černé přepínače mají +24V (+12V na vyžádání) – typ ECU 08PO a červené přepínače mají +48V – typ ECU 08P2. Různé barvy štítků na krabičkách jsou zvoleny proto, aby si je náš zákazník nespletl.

Tabulka zapojení vodičů pro RJ 45 pro PoE – typ B

Pin	Barevné značení dle T568B	10/100 typ B, vedení napájení DC
Pin 1	Bílo/oranžová	Rx +
Pin 2	oranžová	Rx −
Pin 3	Bílo/zelená	Tx +
Pin 4	Modrá		DC +
Pin 5	Bílo/modrá		DC +
Pin 6	Zelená	Tx −
Pin 7	Bílo/hnědá		DC −
Pin 8	Hnědá		DC −

Tabulka zapojení vodičů pro RJ45 pro PoE – typ A

Pin	Barevné značení dle T568B	10/100 typ B, vedení napájení DC
Pin 1	Bílo/oranžová	Rx +	DC +
Pin 2	oranžová	Rx −	DC +
Pin 3	Bílo/zelená	Tx +	DC -
Pin 4	Zelená	Tx −	DC -

Ethernet příslušenství – PoE injektory a propojky UTP kabelu

PoE injektory – jsou vyráběny dva typy vhodné pro použití ve vozidlech – a to jsou převodník mezi PoE typ A na typ B vhodný pro napájení např. předních kamer vozidel.

Kabelové spojky - pro protažení UTP kabelů přes kloubové spojení ve vozidlech vyrábíme propojku pro jeden až dva kabely typu UTP. Propojka je stíněná propojka se zásuvkami pro koncovky RJ-45 a umožňuje rozebíratelné spojení. Propojka je vhodná pro FTP/STP kabely CAT 5 a CAT 6. Tato propojka umožňuje i přenos videosignálu mezi adaptery kabin A a B.

Objednací kód	Název produktu	CENA
72125.KP_UTP	KP_UTP – Kloubová propojka UTP kabelu	na dotaz
72125.KP2_UTP	KP2_UTP – Kloubová propojka UTP kabelu dvojitá	na dotaz

Již nevyráběné jednotky (zrušena výroba 2013)

Ethernet příslušenství – PoE injektory a propojky UTP kabeluPoE injektory – jsou vyráběny dva typy vhodné pro použití ve vozidlech – a to jsou převodník mezi PoE typ A na typ B vhodný pro napájení např. předních kamer vozidel.Kabelové spojky - pro protažení UTP kabelů přes kloubové spojení ve vozidlech vyrábíme propojku pro jeden až dva kabely typu UTP. Propojka je stíněná propojka se zásuvkami pro koncovky RJ-45 a umožňuje rozebíratelné spojení. Propojka je vhodná pro FTP/STP kabely CAT 5 a CAT 6. Tato propojka umožňuje i přenos videosignálu mezi adaptery kabin A a B.

KP2_UTP – Kloubová propojka UTP kabelu dvojitá.

Již nevyráběné jednotky (zrušena výroba 2013)

Objednací kód	Název produktu	CENA
72125.KP_UTP	KP_UTP – Kloubová propojka UTP kabelu	na dotaz
72125.KP2_UTP	KP2_UTP – Kloubová propojka UTP kabelu dvojitá	na dotaz
	Neřízený přepínač sběrnice ethernet ECU-04P Tato jednotka se již v provedení neřízeného přepínače sběrnice ethernet (ethernet switch) dále nevyrábí a byla nahrazena verzí ECU-05L, která je levnější, menší a odolnější proti rušení EMC. Tato jednotku lze dále objednávat již v provedení s doplňkovými technickými funkcemi – PoE a TPoE či další technická rozšíření.
	Základní provedení jednotky ECU-8P ECU-8P je ethernetovská komunikační jednotka určena pro montáž do vozidel městské hromadné či regionální veřejné dopravy osob. Je vybavena osmi 10/100BASE-T porty RJ-45 s automatickou detekcí MDI/MDX (funkce pro rozpoznání zapojení kříženého/nekříženého kabelu). Slouží jako síťový přepínač s komplexní sadou funkcí pro přepínání na 2.vrstvě. Síťová architektura je typu Fast Ethernet.ECU-8P je ethernetovská komunikační jednotka určena pro montáž do vozidel městské hromadné či regionální veřejné dopravy osob. Je vybavena osmi 10/100BASE-T porty RJ-45 s automatickou detekcí MDI/MDX (funkce pro rozpoznání zapojení kříženého/nekříženého kabelu). Slouží jako síťový přepínač s komplexní sadou funkcí pro přepínání na 2.vrstvě. Síťová architektura je typu Fast Ethernet.