از نوریلسک تا ریاض: یک مورد واقعی از استفاده از کارت‌های حافظه microSD UHS-I با دمای صنعتی Kingston

وقتی سه سال پیش این کار را کردیم مروری کارت های حافظه برای مصارف صنعتی، در نظرات آرزوهایی وجود داشت که در مورد هواپیماهای بدون سرنشین و دوربین ها صحبت نکنید - آنها می گویند، این یک منطقه معمولی برای کاربرد چنین کارت های حافظه نیست. خوب، ما به خودمان گفتیم و آن را در طرح محتوا نوشتیم - یک نشریه با یک مورد از صنعت تهیه کنید. اما، همانطور که اتفاق می افتد، در پشت جریان انتشارات در مورد محصولات جدید کینگستون، این مورد برای مدت طولانی در لیست پشتیبان باقی ماند، تا اینکه در اینجا، در هابره، ملاقات کردیم. شرکت روسی DOK. او از سال 2016 از این کارت های حافظه استفاده می کند و از صدها مورد استفاده می کند. به هر حال، در پل رادیویی 40 گیگابیتی آن در سراسر ینی‌سی، که تحویل داده شد رکورد جهانی ارتباط بی سیم، کارت حافظه نصب شده است میکرو اس دی UHS-I با دمای صنعتی کینگستون.

حوزه موضوعی کیس ارتباطات پهن باند بر روی امواج میلی متری است

در آغاز سال 2016، یعنی دقیقاً زمانی که کارت‌های حافظه صنعتی Kingston از بررسی ما ظاهر شدند، یک جهش کیفی در سرعت پیوندهای رادیویی بی‌سیم اصلی در بازار مخابرات در حال آماده‌سازی بود. نسل دوم ایستگاه های رله رادیویی با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه، غالب در سال های 2010-2015، قرار بود باتوم را به پیوندهای رادیویی نسل سوم با قابلیت کار در استاندارد اترنت 10 گیگابیتی و انتقال داده با سرعت 10 منتقل کند. گیگابیت بر ثانیه

پل های رادیویی 2x20 گیگابیت بر ثانیه بر روی Yenisei در ایگارکا. منبع: DOK LLC

به هر حال، برای ایجاد یک کانال رادیویی با ویژگی های انتقال شبیه به یک کابل نوری، حداقل چند چیز در مقیاس جهانی مورد نیاز بود: ایجاد یک پایه عنصر جدید برای ارتباطات بی سیم 10 گیگابیتی اترنت (10GE) و تخصیص یک محدوده فرکانس به اندازه کافی در عرضی که امکان "تطبیق" جریان داده 10 گیگابیتی وجود دارد. این محدوده مجموعه ای از فرکانس های 71-76/81-86 گیگاهرتز بود که با عقربه نور رگولاتور آمریکایی FCC در سال 2008 در ایالات متحده آمریکا تخصیص یافت. به زودی این مثال توسط تنظیم کننده ها در تقریباً همه کشورهای جهان از جمله روسیه دنبال شد (محدوده 71-76/81-86 گیگاهرتز توسط وزارت ارتباطات فدراسیون روسیه برای استفاده رایگان از سال 2010 مجاز شده است).

در سال 2016، تراشه‌های MMIC (مدارهای مجتمع یکپارچه مایکروویو) مورد نیاز طراحان، که قادر به ارائه مدولاسیون سیگنال رادیویی QAM 256 برای سرعت انتقال داده 10 گیگابیت بر ثانیه بودند، سرانجام در بازار جهانی ظاهر شدند و مسابقه برای دیدن اینکه چه کسی می‌تواند اولین کسی باشید که نمونه های تجاری تجهیزات رله رادیویی 10GE را به بازار عرضه می کند. با کمال تعجب، اولین نمونه تولید چنین پیوندهای رادیویی در روسیه در شرکت مهندسی سن پترزبورگ DOK ایجاد شد و در کنگره جهانی موبایل (MWC 2017) در بارسلون در سال 2017 به نمایش درآمد. خوب، چرا که نه؟ - بالاخره الکساندر پوپوف رادیو را در سن پترزبورگ اختراع کرد (اگرچه این اولویت گاهی به مارکونی یا تسلا نسبت داده می شود).

امروزه، در سال 2019، رادیوهای بی‌سیم 10GE به استاندارد صنعت تبدیل شده‌اند. به لطف توان بالای خود، یک خط رله رادیویی 10 گیگابیت بر ثانیه اغلب به کل محله مسکونی یا منطقه صنعتی بزرگ با ارتباطات سرویس می دهد. اپراتورهای تلفن همراه با کمال میل از پیوندهای رادیویی 10GE برای ستون فقرات بین ایستگاه های پایه 4G/LTE استفاده می کنند، زیرا آنها همگام سازی ایستگاه های پایه با ساعت مرجع مرکز داده اپراتور تلفن همراه را تضمین می کنند که برای انتقال ترافیک چندرسانه ای به تلفن های هوشمند و تبلت ها مهم است. علاوه بر تلفن دیجیتال و دسترسی به اینترنت، صدها کانال تلویزیونی دیجیتال از طریق یک کانال بی سیم 10 گیگابیتی اترنت پخش می شود و جریانی از داده ها از دوربین های مدار بسته وجود دارد.

خواننده هابر می‌گوید: «این همه در نوع خود جالب است، اما کارت‌های حافظه کینگستون چه ربطی به آن دارند؟» اما این همان چیزی است که اکنون به آن خواهیم پرداخت.

"جعبه سیاه" در داخل تجهیزات رله رادیویی

کارت حافظه میکرو اس دی UHS-I با دمای صنعتی نصب شده در ماژول کنترل ایستگاه رله رادیویی PPC-10G تولید شده توسط DOK به عنوان ذخیره سازی فایل برای فایل های پیکربندی و ثبت وضعیت تجهیزات. تمام پارامترهای عملیاتی حیاتی به صورت شبانه روزی روی کارت نوشته می شود: سرعت انتقال داده در کانال، سطح سیگنال دریافتی (RSL، سطح سیگنال دریافتی)، دما در کیس، پارامترهای منبع تغذیه و موارد دیگر. طبق قوانین سازنده، کارت باید چنین داده هایی را برای حداقل یک سال کارکرد تجهیزات ذخیره کند، سپس داده های جدید روی داده های قدیمی بازنویسی می شود. تمرین نشان داده است که برای رعایت این الزام، ظرفیت حافظه کارت 8 گیگابایت کافی است، بنابراین DOK اکنون از چنین کارت هایی استفاده می کند. مجموعه ای از دو ایستگاه رله رادیویی به دو کارت حافظه microSD UHS-I با دمای صنعتی نیاز دارد، زیرا در هر یک از آنها یک کارت قرار داده شده است.

محفظه ایستگاه رله رادیویی PPC-10G، ماژول با کارت حافظه صنعتی کینگستون. منبع: DOK LLC

یک مهندس شبکه یا مدیر یک اپراتور مخابراتی به طور دوره‌ای گزارش‌ها را از کارت حافظه از طریق FTP دانلود می‌کند یا آنها را در رابط وب مشاهده می‌کند. به این ترتیب آمار ظرفیت کانال و پایداری اجزای داخلی ایستگاه های رله رادیویی ارزیابی می شود. اطلاعات از لاگ ها به ویژه در صورت خرابی تجهیزات یا انتقال آن به کاهش سرعت انتقال داده مهم است.

متخصصان پشتیبانی فنی DOC با استفاده از اطلاعات گزارش‌های ارائه شده توسط مشتری، می‌توانند مشکل را تشخیص داده و سریع‌ترین راه را برای رفع آن پیشنهاد کنند. به عنوان مثال، با مشاهده اینکه سطح سیگنال دریافتی (RSL) از یک لحظه خاص تغییر کرده است، می‌توان نتیجه گرفت که به احتمال زیاد، نشانه‌گیری آنتن‌ها به سمت یکدیگر "اشتباه شده است". این گاهی اوقات پس از ریزش بادهای طوفانی یا یخ بر روی آنتن از ساختارهای بالایی یک دکل مخابراتی اتفاق می افتد.

اپراتورهای مخابراتی هنگام خرید تجهیزات رله رادیویی 10 گیگابیتی نسبتاً گران قیمت، بر اساس اصل "تنظیم و فراموش کن" روی قابلیت اطمینان بالای همه اجزای آن حساب می کنند. کارت حافظه نیز از این قاعده مستثنی نیست. یک عامل مهم در اینجا دشواری دسترسی به تجهیزات برای کار تعمیر است. در اکثریت قریب به اتفاق موارد، لینک های رادیویی در محدوده 71-76/81-86 گیگاهرتز بر روی دکل های مخابراتی، روی سقف ساختمان ها و سازه ها نصب می شوند. واضح است که بالا رفتن از برج یخی در زمستان روسیه برای جایگزینی قطعات کار آسان و خطرناکی نیست. اگرچه کارت حافظه جزء مهمی در ایستگاه های PPC-10G نیست و در صورت خرابی، خط رله رادیویی به کار خود ادامه می دهد، اما قابلیت ضبط تجهیزات و گزارش وضعیت کانال های ارتباطی از بین می رود. بنابراین، عملکرد قابل اعتماد از کارت میکرو اس دی UHS-I با دمای صنعتی کینگستون هم برای سازنده پیوندهای رادیویی و هم برای مشتریانی که توسط اپراتورهای مخابراتی نمایندگی می شوند، مهم است.

نمای نزدیک ماژول ایستگاه PPC-10G با کارت حافظه صنعتی کینگستون. منبع: DOK LLC

ما بیش از 10 سال است که ایستگاه های رله رادیویی را در روسیه طراحی و تولید می کنیم و در این مدت کارت های حافظه تولید کنندگان مختلف را امتحان کرده ایم. برخی از کارت ها برای یک سال کار می کردند، برخی برای چند سال، اما پس از آن مجبور شدیم آنها را از راه دور قالب بندی کنیم، و حتی گاهی اوقات این کار کمکی نمی کرد، که باعث شکایت خریداران تجهیزات ما شد. هنگامی که مدل 2016 گیگابیتی PPC-10G در سال 10 به تولید رسید، برای مشاوره به تامین کننده خود، Superwave (سن پترزبورگ) مراجعه کردیم. آنها کارت های حافظه صنعتی کینگستون را توصیه کردند و گفتند که قطعا هیچ مشکلی برای آنها وجود نخواهد داشت. از آن زمان تاکنون، حتی یک کارت کینگستون از کار نیفتاده است و ما قبلاً حدود هزار مورد از آنها را نصب کرده ایم. و این با وجود این واقعیت است که تجهیزات مخابراتی در تمام طول سال در فضای باز و در شرایط بسیار سخت کار می‌کنند.»

نحوه دور زدن محدودیت دمای کارت های حافظه و سایر قطعات

اگر به صفحه با مشخصات فنی کارت‌های حافظه microSD UHS-I با دمای صنعتی، می‌توانید محدودیت‌های تضمین شده عملکرد و محدوده دمای ذخیره‌سازی آن‌ها را مشاهده کنید: از -40 درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد. اما اگر ایستگاه های رله رادیویی در قطب شمال روسیه کار می کنند، چه باید کرد، جایی که در شب به راحتی می تواند -50 درجه سانتیگراد یا حتی کمتر باشد؟ یا برعکس، جایی در آفریقا؟

ایستگاه رله رادیویی PPC-10G با کارت حافظه کینگستون در شهر Tarko-Sale، منطقه Purovsky منطقه خودمختار Yamal-Nenets. منبع: DOK LLC

برای شرایط زمستانی، ایستگاه‌های رله رادیویی مجهز به گرمکن خودکار هستند که دمای داخل محفظه را حتی در یخبندان‌های شدید بیش از 0 درجه سانتی‌گراد تضمین می‌کند. در مورد "شروع سرد"، به قیاس با راه اندازی تجهیزات خودرو در قطب شمال، بخاری ابتدا شروع می شود. تا زمانی که دمای داخل کیس ایستگاه به حد قابل قبولی برسد، روشن شدن قطعات الکترونیکی را مسدود می کند.
اکنون به سمت حد بالایی محدوده دما می رویم. با توجه به اینکه هر یک از تولید کنندگان، از جمله روسی، تلاش می کنند لینک های رادیویی خود را در سراسر جهان بفروشند، تجهیزات باید به طور معمول حتی در زیر اشعه های سوزان خورشید کار کنند. برای اصلاح گرمسیری، یک سیستم گسترش یافته از رادیاتورها در ایستگاه های DOK نصب شده است که گرما را در سراسر بدنه تجهیزات توزیع می کند.

ایستگاه رله رادیویی PPC-10G (البته با کارت حافظه کینگستون) روی یک ساختمان بلند در امارات در حال نصب است. منبع: DOK LLC

به عنوان نظر در مورد کارت‌های حافظه کینگستون، می‌خواهم اشاره کنم که محدودیت دمای ذخیره‌سازی پایین‌تر 40- درجه سانتی‌گراد در مشخصات آن‌ها با حاشیه زیادی ارائه شده است. بارها برای مشتریان ما از مناطق شمالی روسیه اتفاق افتاده است که ایستگاه‌های رله رادیویی در دمای پایین‌تر خاموش می‌شوند و ما هرگز خرابی کارت‌های حافظه را هنگام روشن شدن تجهیزات ثبت نکرده‌ایم. در مورد حد درجه حرارت بالا، گزارش‌های دمای داخل کیس، که دوباره از کارت‌های حافظه کینگستون دریافت می‌کنیم، بیش از +80 درجه سانتی‌گراد را برای پیوندهای رادیویی در خاورمیانه نشان نمی‌دهند. بنابراین ترس از اینکه خورشید ایستگاه ها و اجزای آنها را بالاتر از حد مجاز برای مشتریان ما در ریاض یا عجمان گرم کند، بی اساس بود.

این یک مورد جالب برای کارت های حافظه است که Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I در اختیار ما قرار داده است. شرکت DOK. امیدواریم به زودی به انتشار مطالعات موردی از صنعت و علم در مورد محصولات مختلف کینگستون ادامه دهیم.

در وبلاگ Kingston Technology مشترک شوید و با ما همراه باشید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات فن آوری کینگستون لطفا به وب سایت شرکت مراجعه کنید

منبع: www.habr.com