Herzlich Willkommen. People Power Partnership

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1 Herzlich Willkommen Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 1/36

2 Vorteile und Herausforderungen beim Einsatz der Strukturierten Verkabelung in neuen Anwendungsfeldern Dipl.Ing. Rainer Schmidt Businesss Development Manager HARTING Technologiegruppe Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 2/36

3 Agenda Strukturierte Verkabelung Anwendungsfelder und Erfahrungen Trends und Entwicklungstreiber welche Neuerungen sind wirklich sinnvoll? Konsequenzen für den Anwender Chancen & Risiken Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 3/36

4 Der Anfang Notwendigkeit einer Anwendungs-neutralen Verkabelung getrieben durch: diverse Hersteller-spezifische Netzwerkprotokolle IBM mit Token Ring 4 und 16MBit/s Typ 1 Verkabelung 150Ω (IBM MIC) DEC/Xerox mit Ethernet CSMA/CD 10MBit/s anfänglich mit Koax Kabeln 50Ω (Yellow Cable) weitere Hersteller mit FDDI, ATM u.w.m. mit Glasfaser- und Kupferverkabelungen Sprachdienste anfänglich ausschließlich analoge Dienste (Nebenstellenanlagen) später auch ISDN und digital verwaltete Dienste Anbindung externer Geräte Drucker, FAX erst später auch Speichergeräte, Multiplexer usw Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 4/36

5 Der Durchbruch Grundlage der Anwendungs-neutralen Verkabelung war das 100Ω Kabel TP Kabel mit 8 Adern und 100Ω sind bis heute das Maß der Dinge Diskutiert bis heute: Erstinvestition in die Infrastruktur Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 5/36

6 Die Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden Firmen- und Bürogebäude Firmensitz der HARTING Deutschland GmbH in Minden entworfen vom Schweizer Architekten Mario Botta mit mehr als Netzwerkanschlüssen für die Bürokommunikation auf Basis Gigabit Ethernet Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 6/36

7 Die Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden Industriegebäude HARTING Fertigungs- und Entwicklungsstandort in Rahden moderne Computergestützte Fertigung der Firma Geberit in Rapperswil /CH Quelle: Geberit AG / CH Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 7/36

8 Die Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden Rechenzentrum in Lupfig / Kanton Aargau größtes RZ in der Schweiz mit ca. 3300m 2 errichtet von ABB, HP und Green und eröffnet im Juni 2012 Quelle: Computerworld / CH strukturiert verkabelt u.a. mit 40/100 GBit/s. versorgt auf Basis 1 MW Gleichstrom Quelle: Professional Computing / CH Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 8/36

9 Die Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden Wohngebäude moderne Wohnanlage in Frankfurt/M immer noch getrennte Verkabelung für Fernsehen und Internet/Telefon Quelle: detail360.de Gründe: hohe Erstinvestition unausgereifte Abrechnungsmodelle Sicherheitsbedenken Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 9/36

10 Die Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden Wohngebäude Quelle: bine.info Strukturierte Verkabelung in Einund Zweifamilienhäusern sind heute Standard Treiber für diese Entwicklung: Entertainment Home Office günstige Tarifentwicklung Quelle: Deutsche Telekom Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 10/36

11 Anwendungen und Normierung Bürogebäude A: Automation IT Industriegebäude Strukturierte Gebäudeverkabelung bzw. Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen Wohnungen Rechenzentrum Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 11/36

12 Anwendungen und Normierung Gebäudeautomatisierung wird integraler Bestandteil der Datennetzwerktechnik B: Cabling EN Informationstechnik Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen Gebäudeautomation Distributed Building C: Netzwerkkomponenten Services (s.a. ANSI/TIA-862) Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 12/36

13 Weiterentwicklung / Trends Entwicklungen in der Strukturierte Verkabelung werden gefordert durch: Bandbreitenbedarf alle 4 bis 5 Jahre erhöht sich die Bandbreite um eine Zehnerpotenz erhöhte Rechenleistung im RZ, Cloud Computing Bildübertragung, Dateigrößen, erweiterte Netzfunktionen Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 13/36

14 Höhere Bandbreiten IEEE und ISO/IEC arbeiten gemeinsam an der Entwicklung neuer Standards: Glasfaser besonders im WAN-Bereich bis zu 40km IEEE 802.3ba für 40 und 100 GBit/s z.b. 100GBase-ER4, SM mit 4 x 25GBit (Multiplex) Kupfer besonders für Backplanes oder im RZ-Bereich z.b. 40GBase-KR4, mit vier Leitungspaaren bis 1m z.b. 40GBase-CR4, mit vier Twinax Kabeln parallel bis 10m Ist die Kupfertechnik jetzt technologisch ausgereizt? Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 14/36

15 Zukunftsprojekte GUK715.3 beim DKE VDE DIN verfolgt mehrere Ansätze zur Weiterentwicklung von Kupferverkabelungen: DKE GUK Ad-hoc-AK 40 GBase-T über Klasse F A Ziel: Machbarkeitsstudie zur Übertragung von 40GBit/s über TP Annahmen: mögliche Leitungskodierung für 40GBase-T könnte 512-DSQ Erhöhung des notwendigen Signal-Rausch-Abstandes auf 33dB zu erwartende Grundfrequenz von 556MHz Ergebnisse Längen bis 50 m 1 GHz Systembandbreite 2 Steckverbindungen Kat. 7 A Kabel Kat. 7 A mit geringer elektronischer Kompensation oder Kabel mit verbesserten NEXT und FEXT ohne elektronische Kompensation Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 15/36

16 Übertragungsklassen Normativer Status bei der Entwicklung von Kanalkapazität und Bandbreite Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 16/36

17 Zukunftsprojekte Forschungsprojekt zur Übertragung von 100GBit/s über symmetrische Kupferverkabelung: Fragestellung: Ziel: Wie müßte ein Übertragungskanal mit einer Kanalkapazität von 100GBit/s und 100m Länge aussehen? Welches Kodierungsverfahren wird benötigt? Machbarkeit nachweisen und IEEE Arbeitsgruppe zu 100GBase-T anstoßen Mögliche Szenarien: Systembandbreite 2GHz wesentlich leistungsfähigere symmetrische Kupferkabel notwendig Alternative Steckverbindertechnik erforderlich kein RJ45 durchgängiges Schirmungskonzept in Kabeln und Verbindern Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 17/36

18 Aktuelle Informationen zu den neuesten Entwicklungen im Bereich der Strukturierten Verkabelung können Sie sich u.a. hier informieren: DKE und GUK Webseiten und weiter unter Kommiteeverlautbarungen GUK715.3 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie HARTING Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 18/36

19 Erweiterte Anwendung Die Strukturierte Verkabelung ist eng mit dem Gebäude verbunden ursprünglich war die Strukturierte Verkabelung ausschließlich als Gebäudeinfrastruktur ausgelegt heute findet man Strukturierte Verkabelung in Zügen, in Maschinen und Fertigungsanlagen oder in Containern Quelle: Veröffentlichung Stadler / CH Quelle: TE / ADC KRONE TrueNet Quelle: Hewlett Packard Inc. / USA Quelle: Siemens AG / G Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 19/36

20 Erweiterte Anwendung Basis für die erweiterte Anwendung des Prinzips der Strukturierten Verkabelung ist der internationale Standardisierungsgrad und die hohe weltweite Akzeptanz enge Abstimmung internationaler, europäischer und nationaler Experten, Verbände und Gremien Permanent Link und Channel als Erfolgsgarant in der anwendungsneutralen Verkabelung Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 20/36

21 Anwendung Bahn Besonderes Augenmerk bei Bahnanwendungen liegt auf der Sicherheit Brandschutz Schutz der Passagiere umfangreiche Brandprüfungen (trotz EN oft national geprägt) DIN 5510 Teil 1 bis 4 und UL 1685 als Basisnormen EtherRail Cable Type DIN N FF BS ASTM UNI CEI11170 UL1685 IEEE1202 MPA ISSeP MPA Govmark via references from LEONI Studer UL via test records of DATA C- FLEX (LEONI Studer) Govmark ASTM E 162 surface flamebility ASTM E 662 smoke density ASTM F 814 / BSS 7239 toxicity ASTM E 1354 heat release rates 4x22/7 HARTING P/N EL-ICPN-0001 EL-ICPN-0002 EL-ICPN-0005 EL ICPN 0007 ASTM E 1354 Govmark report #: EL ICPN 0013 EL ICPN x22/19 HARTING P/N EL-ICPN-0004 EL-ICPN-0003 EL-ICPN-0006 EL ICPN 0008 ASTM E 1354 Govmark report #: EL ICPN 0013 EL ICPN 0014 Govmark report #: über LEONI Studer referenziert über LEONI Studer referenziert über LEONI Studer referenziert 2x4x24/7 HARTING P/N EL-ICPN-0010 EL-ICPN-0011 EL-ICPN-0012 EL ICPN 0009 ASTM E 1354 Govmark report #: EL ICPN 0013 EL ICPN x0.5 (Betatrans) ASTM E 662 Govmark report #: ASTM E 1354 Govmark report #: Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 21/36

22 Anwendung Bahn HARTING hat ein spezielles Programm zur Verkabelung in und an Zügen entwickelt EtherRail Bahnkabel 4- und 8-adrige Datenkabel 100Ω MVB und WTB Buskabel 120Ω Sonderkabel und umspritzte Cords Steckverbindertechnik M12 D- und X kodiert (IEC ) D-Sub 9 (besonders für MVB/WTB) Han Quintax bzw. Gigabit-Modul Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 22/36

23 Anwendung ÖPNV Verkehrsunternehmen arbeiten intensiv an der Vernetzung von Touren, Fahrplänen und online Fahrgastinformationen Der Fahrgast steht im Fokus Wettbewerb zum privaten PkW und zum Taxi Mobile Endgeräte müssen in das On-board Netz eingebunden werden Entwicklung von VDV300 zu IBIS-IP (Ethernet-basiert) Bildquelle: nahverkehr.sachsen.de Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 23/36

24 Anwendung ÖPNV Verkabelungen in Bussen und Straßenbahnen/Tram unterliegen i.a. nicht den hohen Sicherheitsstandards der großen Bahn Informationsabgleich zu: Routen Fahrplan aktueller Position des Fahrzeugs Passagierzahl Bildquelle: stadthannover.de Bildquelle: easydrive.de zur Synchronisation mit: Anzeigesystemen an Haltestellen und innerhalb der Busse und Wagen On-line Fahrgastinformationen im Web und mobil über App Leitstelleninformationen Bildquelle: teletarif.de Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 24/36

25 Normative Vorgaben für die On-board Verkabelung VDV 300, Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt IP-KOM-ÖV und aktuelle Normenentwürfe geben folgende Rahmenbedingungen vor: (Auszüge) Verkabelung wird primär für 10- und 100Mbit Ethernet nach IEEE /10Base-T und 100Base-T konzipiert Kupferverkabelung, 4-adrig ausreichend Verkabelung ist geschirmt EMV-Standards sollen eingehalten werden z.b. EN Verkabelung entspricht Brandschutzbestimmungen nach ECE R118 und Materialien Level V 0 Personenschutz! Forderung nach Produktprüfungen in ausgesuchten Laboren Kabelimpedanz 100 Ohm, Sternvierer mit Adern AWG22 Verbindungstechnik spezifiziert nach Einsatzgebiet Typ 1 und Typ 2 in IP 20/30 für den Einsatz im Wagen/Bus Typ 3 und Typ 4 in IP 65/67 für den Einsatz zwischen den Wagen oder als Schnittstelle nach außen Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 25/36

26 Anwendung Mobiles RZ Mobile Rechenzentren Einsatz bei Großveranstaltungen Mobile data centers will be used for big events like F1 races, other sport- or entertainment shows e.g. HP POD container solution (POD = Performance Optimized Datacenter) Bildquelle: Hewlett Packard Inc Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 26/36

27 Anwendung Mobiles RZ Anforderungen: höchste Packungsdichten Übersichtlichkeit im Anschluss- und Patchbereich hohe Betriebssicherheit Variabilität in den Anschlussmöglichkeiten an Energieversorgung vorhandene Datennetze / Infrastruktur Zugänge zum Internet / Public Networks IP65/67 fähige Schnittstellen nach außen schnelle Inbetriebnahme, schneller Abbau Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 27/36

28 Anwendung Mobiles RZ Produktvorschläge H.D.S. Modul mit 168 RJ45 Ports auf 3HE komplett vorverkabelte Verbindungen zu je 6 Ports auf prelink Basis sacon Funktion zur Identifizierung verbundener H.D.S. Module sacon = safeconnectivity (Leuchtfuktion) Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 28/36

29 Anwendung Industrie Ausweitung der Verkabelung auf Industriegebäude, Anlagen und Maschinen Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 29/36

30 Anwendung Industrie Verkabelung im Industriebereich fordern zusätzlich besondere Lösungen Steckverbindertechnik in IP65/67 Schock- und Vibrationssicherheit Resistenz vor Öl, technischen Gasen und Dämpfen Normierte Verkabelungskomponenten Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 30/36

31 Ganzheitliche Lösungen Der Anwender erwartet durchgängige Verkabelungslösungen für ALLE Anwendungsbereiche barrierefreie Kommunikation mit der Option Echtzeit eine klar strukturierte integrale Netzwerkinfrastruktur Anwender wünschen EINEN kompetenten Ansprechpartner für die Verkabelung im RZ, im Büro und in der Industriehalle Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 31/36

32 Ganzheitliche Lösungen Der Anwender erwartet durchgängige Verkabelungslösungen für die Automatisierungstechnik in Anlagen und Maschinen, wie für die klassische IT prelink Verbindungstechnik als Brückentechnologie Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 32/36

33 Ausblick Diverse Anwendungs-getriebene Entwicklungen in der Strukturierten Verkabelung haben Auswirkungen auf: Bandbreite 40 und 100GBit/s über symmetrische Kupferkabel leistungsfähigere Steckverbinder und Kabel Materialeinsatz und Sicherheitstests Konformität nach RoHS und REACH CE-Kennzeichnung von Patchcords Brandprüfungen nach DIN 5510 bzw. UL 1685 Zusätzlich Steckverbinder-Typen M12 D-kodiert, 4-plog und M12 X-kodiert, 8-polig RJ45 PushPull V.4 erhöhte Temperaturfestigkeit für Kabel z.b. für PoE+ nach IEEE 802.3at (bis zusätzlich 30W) Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 33/36

34 Nutzen sichern Der Anwender sollte zur Wahrung seiner Interessen einiges beachten... stetig die neuen Entwicklungen in der Verkabelung beobachten aktive Nutzung / Anwendung von Verkabelungsnormen Normen unterliegen stetigem Wandel Normen helfen klare Anforderungsprofile zu erstellen gegen Normen kann man prüfen!. Qualitätspläne vs. Zertifizierungen EN gibt ein handhabbares Spektrum an Maßnahmen zur Qualitätssicherung vor Aufstellen eines eigenen Prüfplans für sein Projekt....und Kontrolle, ob die gewünschten Leistungsparameter auch erreicht wurden Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 34/36

35 für Fragen und Anregungen... Kontaktdaten Kontakt 1 HARTING AG Industriestrasse 26 CH-8604 Volketswil Fon: Fax: HARTING Volketswil Kontakt 2 Dipl.-Ing. Rainer Schmidt Business Development Manager HARTING Technologiegruppe Tel. +49 (0) Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 35/36

36 Strukturierte Verkabelung Rainer Schmidt HARTING EC 36/36

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