Kako sve više ugrađenih sustava prihvaća mrežnu arhitekturu, Ethernet sklopke igraju sve važniju ulogu. Ovdje je Mark Jeffrey, tehnički direktor Recab UK -a, objasnio kako odabrati Ethernet prekidač za zahtjevna radna okruženja.
U današnjem svijetu' broj uređaja povezanih s internetom povećava se svakim danom. Prema podacima istraživačke tvrtke McKinsey, 127 novih uređaja spojeno je na internet svake sekunde, a milijarde uređaja su spojene diljem svijeta. Ti se brojevi povećavaju ako uzmemo u obzir lokalne mreže (LAN), koje se sastoje od povezanih ključnih ugrađenih sustava u industrijama kao što su željeznice, vojska i obrana, industrija i pomorstvo.
Prekidač je srž performansi mrežne arhitekture, dopuštajući prijenos podataka između povezanih računala i uređaja i prijenos na veću mrežu putem protokola poput Etherneta. Zaštita ovih sklopki posebno je važna za kritične primjene koje se koriste u teškim okruženjima, mrežama u vozilima, diskretnim i procesnim aplikacijama.
Osiguravanje zaštite Ethernet sklopki u teškim okruženjima zahtijeva učvršćivanje prekidača. Međutim, prije nego što Ethernet sklopke smatramo dijelom otvrdnutog rješenja, potrebno je razumjeti ulogu sklopki i mrežnih zahtjeva. Recab UK' Iskustvo u razvoju robusnih ugrađenih sustava s mogućnostima Etherneta govori nam da prvo projektiranje mreže, a zatim jačanje nje i njezinih komponenti može osigurati najbolje rješenje.
Karakteristike mrežne tehnologije
U bijeloj knjizi o ovoj temi naš pouzdani partner Diamond Systems iznosi nekoliko ključnih zahtjeva za mrežne aplikacije. To uključuje mogućnost izgradnje i upravljanja više mreža pomoću jednog fizičkog uređaja, zrcalne priključke za praćenje prometa, prekidače za proširenje lokalne mreže, zaštitu mrežnog prometa i jačanje mrežnih komponenti.
Zaštita je vrlo složeno područje, ali je ključno polje za kritične aplikacije. Postoje dvije vrste mrežne sigurnosti: virtualna sigurnost, koja uglavnom dolazi iz softverskih sustava i šifriranja podataka; i fizičku sigurnost, gdje komponente igraju ulogu u održavanju integriteta podataka.
Primjer mrežne virtualne sigurnosti je sustav za otkrivanje uljeza, koji otkriva potencijalne sigurnosne ranjivosti, bilježi informacije o mogućim ranjivostima i šalje upozorenja na konzoli ili putem serijskog porta. To se nadopunjuje standardima šifriranja mreže.
Fizička sigurnost dolazi iz ulaza određenih prekidača, pa je neprocjenjivo raditi s ugrađenim stručnjacima u kritičnim projektima ugrađenih mreža. Priključci malih formatskih formata (SFP) mogu pretvoriti bakrene medije mreže u Fibre Channel. Budući da je optička tehnologija dielektrik, može zaštititi medij od elektromagnetskog (EM) njuškanja i drugih zlonamjernih napada. Fibre Channel također ima prednost što može prenositi podatke na veće udaljenosti uz manji gubitak signala.
Uobičajene mješovite aplikacije koriste mreže od bakrene žice za lokalnu komunikaciju i sučelje s optičkim mrežama za brže aplikacije, veze između mreže i mreže i komunikacije na velike udaljenosti. Stoga neki mali proizvođači Ethernet prekidača uključuju kombinacije priključaka u svoje proizvode. U Recabu UK suradnja s vodećim proizvođačima Ethernet prekidača znači da možemo razviti rješenje koje pruža fleksibilnost i veću sigurnost mreže.
Na primjer, u prilagođenim ugrađenim sustavima gdje je prostor na prvom mjestu, Diamond Systems' EPSM-10GX4 Ethernet sklopni modul idealan je izbor. EPSM-10GX4 temelji se na standardnom formatu računara na modulu (COM) Express Mini (84x55 mm), s ultra kompaktnim paketom i gotovo potpuno zapakiranom tehnologijom prekidača. Omogućuje 24 bakrena priključka 10/100/1000 Mbps i četiri SFI priključka od 10 Gbps. Tu je i potpuno opremljena nosiva ploča EPS-24G4X, koja vodi 1 Gbps port do zasunnog priključka i vodi 10 Gbps port do utora SFP +.
Ili za aplikacije velike snage s više raspoloživog prostora pomoću VPX platforme možete odabrati korištenje novog VX6940 6U VPX Ethernet prekidača tvrtke Kontron. Ima dva QSFP28 primopredajnika montirana sprijeda koji podržavaju vlakna velike brzine (do 100G) ili pasivno bakreno povezivanje, od kojih svaki omogućuje četiri priključka od 10 GB ili SFP +. Ovi su prekidači najprikladniji za aplikacije s intenzivnim podacima koje zahtijevaju mnogo puta podataka, poput senzora visoke razlučivosti ili radarskih sustava.
Recab UK ima veliko iskustvo u razvoju sustava, uključujući dizajn sklopki, bilo kroz vlastiti razvoj ili pomoću prekidača naših partnera Aitech, Kontron, duagon ili Diamond Systems. Rješenje ovisi o potrebama projekta i o tome gdje se aplikacija koristi.
Na primjer, željezničke aplikacije mogu zahtijevati upotrebu Duagonovih skretnica dizajniranih za teške uvjete rada željezničkih vozila. Na primjer, D510 je konfigurabilni Ethernet prekidač sa šest priključaka koji je u skladu s EN50155, IEC61375 i IEEE802.3. Prekidač je ugrađen u čvrsto, kompaktno kućište i ima integriranu DC/DC konverzijsku funkciju bez potrebe za vanjskim napajanjem.
Pojačanje
U mnogim mrežnim aplikacijama pojačanje je ključno pitanje. To je prikladno za vanjske primjene, mreže u vozilima i tvorničke podne podove u diskretnoj i procesnoj proizvodnji.
Za ove vrste primjena moramo uzeti u obzir uvjete okoliša. Projektanti sustava trebali bi obratiti posebnu pozornost na faktore kao što su raspon radne temperature, razine udara i vibracija tijekom rada i kvaliteta energije. Za mnoge kritične primjene veličina, težina, snaga i troškovi mrežne opreme (SWaP-C) također će biti ključno pitanje.
Odabir gotovih proizvoda Ethernet sklopki za zahtjevne primjene zahtijeva jasno razumijevanje ekoloških zahtjeva i ocjenu specifikacija svakog proizvoda. Kako bi napredovao u teškim okruženjima, dizajn mreže mora uzeti u obzir ove zahtjeve. Za rad s produženom temperaturom to uključuje sve, od izgleda PCB -a i specifikacija dijelova do strogih ispitivanja okoliša radi provjere performansi.
Točni zahtjevi razlikuju se od aplikacije do aplikacije, tako da ne postoji jedna metoda odabira prekidača ili pojačanja koja odgovara svim metodama. Nažalost, za većinu dizajnera sustava to je mnogo složenije od navođenja broja portova ili potrebne brzine prijenosa podataka. To je prednost rada sa stručnjacima za dizajn ugrađenih sustava, kao što je Recab UK.
Budući da povezivost igra sve važniju ulogu u nekomercijalnim aplikacijama, važno je uzeti u obzir ove čimbenike kako bi se osigurala učinkovita i trajna izvedba ugrađenog sustava. Odabir pogrešnog prekidača ili neuspješno planiranje operativnih i okolišnih zahtjeva skupa je pogreška-no to se može izbjeći planiranjem i predviđanjem.
