Ma Pepeluali 5 o kēia makahiki, ua ʻae ʻia kahi maʻamau hou no 10-Mbit Ethernet. ʻAe, heluhelu pololei ʻoe: ʻumi megabits i kekona.
No ke aha e pono ai ka wikiwiki "liʻiliʻi" i ke kenekulia 21? E hoʻololi i ka zoo i hūnā ʻia ma lalo o ka inoa capacious "field bus" - Profibus, Modbus, CC-Link, CAN, FlexRay, HART, etc. Nui ka nui o ia mau mea, ʻaʻole kūpono kekahi i kekahi a paʻakikī ke hoʻonohonoho. Akā makemake wale ʻoe e hoʻopili i ke kaula i loko o ka hoʻololi, a ʻo ia nō. E like me ka Ethernet maʻamau.
A hiki koke mai! Hui: "802.3cg-2019 - IEEE Standard no Ethernet - Hoʻololi 5: Nā kikoʻī kikoʻī o ke kino a me nā ʻāpana hoʻokele no ka hana 10 Mb/s a me ka hāʻawi ʻana i ka mana i hui pū ʻia ma luna o kahi pālua kaulike o nā alakaʻi."
He aha ka mea hoihoi e pili ana i kēia Ethernet hou? ʻO ka mea mua, hana ia ma luna o hoʻokahi pālua wili, ʻaʻole ma luna o ʻehā. No laila, liʻiliʻi nā mea hoʻohui a me nā kaula lahilahi. A hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ke kaula wili i waiho ʻia e hele ana i nā mea ʻike a me nā mea hana.
Hiki iā ʻoe ke hoʻopaʻapaʻa e hana ana ʻo Ethernet a hiki i 100 mika, akā ʻoi aku ka nui o nā mea ʻike. ʻOiaʻiʻo, he pilikia kēia ma mua. Akā, hana ʻo 802.3cg ma kahi mamao a hiki i 1 km! Hoʻokahi pai i ka manawa! ʻaʻole maikaʻi ʻole?
ʻOiaʻiʻo, ʻoi aku ka maikaʻi: hiki ke hāʻawi ʻia ka mana ma o ka pālua like. Ma laila mākou e hoʻomaka ai.
IEEE 802.3bu Mana ma luna o nā laina ʻikepili (PoDL)
Manaʻo wau he nui ka poʻe o ʻoukou i lohe e pili ana i ka PoE (Power over Ethernet) a ʻike i ka pono o 2 mau uea e hoʻouna i ka mana. Hana ʻia ka mana hoʻokomo/puka ma nā kiko waena o nā mea hoʻololi o kēlā me kēia pālua. ʻAʻole hiki ke hana i kēia me ka hoʻohana ʻana i hoʻokahi pālua. No laila, pono mākou e hana ʻokoʻa. Pehea e hōʻike ʻia ai ma ke kiʻi ma lalo. No ka laʻana, ua hoʻohui pū ʻia ka PoE maʻamau.
Maʻaneʻi:
PSE - nā lako hana mana
PD - mea hoʻohana ʻia (mea hoʻohana hope loa e hoʻopau i ka uila)
I ka wā mua, loaʻa iā 802.3bu he 10 mau papa mana:
ʻEkolu mau papa helu maʻamau o ka volta kumu i hōʻike ʻia i ke kala: 12, 24 a me 48V.
Palapala:
Vpse — ka mana lako uila, V
Vpd min - ka liʻiliʻi liʻiliʻi ma PD, V
I max — ka nui o kēia manawa ma ka laina, A
Ppd max — hoʻohana mana kiʻekiʻe loa PD, W
Me ka hiki ʻana mai o ka protocol 802.3cg, 6 mau papa i hoʻohui ʻia:
ʻOiaʻiʻo, me kēlā ʻano like ʻole, pono e ʻae ka PSE a me PD i ka papa mana ma mua o ka hoʻohana ʻana i ka volta piha. Hana ʻia kēia me ka SCCP (Serial Communications Classification Protocol). He protocol haʻahaʻa haʻahaʻa kēia (333 bps) e pili ana i ka 1-Wire. Hana wale ia inā ʻaʻole i hāʻawi ʻia ka mana nui i ka laina (me ke ʻano moe).
Hōʻike ke kiʻikuhi poloka i ka hāʻawi ʻia ʻana o ka mana:
- Hāʻawi ʻia kahi manawa o 10mA a nānā ʻia ke ʻano o kahi diode zener 4V ma kēlā hopena.
- ʻae ʻia ka papa mana
- hāʻawi ʻia ka mana nui
- inā hāʻule ka ʻai ma lalo o 10mA, hoʻāla ʻia ke ʻano hiamoe (ka lako o ka mana standby 3.3V)
- inā ʻoi aku ka nui o ka hoʻohana ʻana ma mua o 1mA, haʻalele ke ʻano moe
ʻAʻole pono e ʻae i ka papa meaʻai inā ʻike mua ʻia. Ua kapa ʻia kēia koho ʻo Fast Startup Mode. Hoʻohana ʻia, no ka laʻana, i nā kaʻa, no ka mea ʻaʻohe pono e hoʻololi i ka hoʻonohonoho ʻana o nā mea pili.
Hiki iā PSE a me PD ke hoʻomaka i ke ʻano moe.
I kēia manawa e neʻe kākou i ka wehewehe ʻana i ka hoʻoili ʻikepili. He mea hoihoi nō hoʻi ma laila: wehewehe ka maʻamau i ʻelua mau ʻano hana - lōʻihi a no nā mamao pōkole.
10BASE-T1L
He koho lōʻihi kēia. ʻO nā hiʻohiʻona nui e like me kēia:
- ka lōʻihi - a hiki i 1 km
- nā mea hoʻokele 18AWG (0.8mm2)
- a hiki i 10 mau mea hoʻohui waena (a ʻelua mau mea hoʻohui terminal)
- ʻano hana kiko-i-kahi
- piha duplex
- helu hōʻailona 7.5 Mbaud
- PAM-3 hoʻololi, 4B3T hoʻopili
- hōʻailona me ka amplitude 1V (1Vpp) a i ʻole 2.4V
- Kākoʻo ʻo Ethernet Efficient Energy ("ʻoluʻolu / hoʻomaha" EEE).
ʻIke loa, ua manaʻo ʻia kēia koho no nā noi ʻoihana, nā ʻōnaehana hoʻokele komo, ka automation kūkulu hale, nā elevators. No ka hoʻomalu ʻana i nā chillers, air conditioners, a me nā mea pā ma luna o nā hale. A i ʻole ka hoʻomehana ʻana i nā boilers a me nā paila i loko o nā lumi ʻenehana. ʻO ia hoʻi, nui nā noi like ʻole ma waho o ka ʻoihana. ʻAʻole e haʻi i ka Internet of Things (IoT).
Pono e haʻi ʻia ʻo 10BASE-T1 hoʻokahi wale nō o nā kūlana Single Pair Ethernet (SPE). Aia kekahi 100BASE-T1 (802.3bw) a me 1000BASE-T1 (802.3bp). ʻOiaʻiʻo, ua hoʻomohala ʻia lākou no nā noi automotive, no laila ʻo 15 wale nō (UTP) a i ʻole 40 mau mika (STP) ka laulā. Eia naʻe, ua hoʻokomo mua nā hoʻolālā i kahi 100BASE-T1L lōʻihi. No laila i ka wā e hiki mai ana e hoʻohui lākou i ke kūkākūkā auto o ka wikiwiki.
I kēia manawa, ʻaʻole hoʻohana ʻia ka hoʻonohonoho ʻana - ua haʻi ʻia kahi "hoʻomaka wikiwiki" o ka interface: emi iho ma mua o 100ms mai ka lako mana a hiki i ka hoʻomaka ʻana o ka hoʻololi ʻikepili.
ʻO kahi koho ʻē aʻe (koho) ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka amplitude hoʻouna mai 1 a 2.4V e hoʻomaikaʻi ai i ka ratio signal-to-noise, e hoʻemi i ka helu o nā hewa, a me ka pale ʻana i ka hoʻopilikia ʻana i ka ʻoihana.
A, ʻoiaʻiʻo, EEE. He ala kēia e mālama ai i ka uila ma ka hoʻopau ʻana i ka transmitter inā ʻaʻohe ʻikepili e hoʻouna i kēia manawa. Hōʻike ke kiʻikuhi i ke ʻano o kēia:
ʻAʻohe ʻikepili - hoʻouna mākou i ka memo "Ua hele au i kahi moe" a kāpae. I kekahi manawa ala mākou a hoʻouna i ka memo "Aia wau ma ʻaneʻi." Ke ʻike ʻia ka ʻikepili, makaʻala ʻia ka ʻaoʻao ʻē aʻe "Ke ala nei au" a hoʻomaka ka hoʻouna ʻana. ʻO ia hoʻi, nā mea hoʻokipa wale nō e hana mau ana.
I kēia manawa e ʻike kākou i ka mea a lākou i hana ai me ka mana lua o ka maʻamau.
10BASE-T1S
Mai ka leka hope loa ua maopopo he protocol kēia no nā mamao pōkole. Akā, no ke aha e pono ai inā hana ʻo T1L ma kahi mamao? Heluhelu i na ano:
- a hiki i ka 15m ma ke ʻano point-to-point
- duplex or half duplex
- проводники 24-26AWG (0.2-0.13мм2)
- helu hōʻailona 12.5 Mbaud
- DME, helu helu 4B5B
- hōʻailona me ka amplitude 1V (1Vpp)
- a hiki i 4 mau mea hoʻohui waena (a ʻelua mau mea hoʻohui terminal)
- ʻaʻohe kākoʻo EEE
Me he mea lā ʻaʻohe mea kūikawā. No ke aha ia? Akā no kēia:
- a hiki i ka 25m ma ke ʻano multipoint (a hiki i 8 knots)
A ʻo kēia:
- ke ʻano hana me ka pale ʻana i ka hui ʻana PLCA RS (PHY-Level Collision Avoidance Reconciliation Sublayer)
A ʻoi aku ka hoihoi o kēia, ʻaʻole anei? No ka mea kōkua nui e hōʻemi i ka helu o nā uea i nā keʻena hoʻomalu, nā mīkini, nā robots, a me nā kaʻa. A aia nā manaʻo e hoʻohana iā ia i mea pani no I2C i nā kikowaena, nā hoʻololi a me nā mea uila ʻē aʻe.
Akā he mau hemahema ko ka mode multipoint. ʻO ka mea nui he ʻano hoʻoili ʻikepili kaʻana like. ʻOiaʻiʻo, hoʻoholo ʻia nā collisions me ka hoʻohana ʻana iā CSMA/CD. Akā ʻaʻole ʻike ʻia ke ʻano o ka lohi. A no kekahi mau noi he mea koʻikoʻi kēia. No laila, i ka maʻamau hou, ua hoʻohui ʻia ka multipoint me kahi mode PLCA RS kūikawā (e ʻike i ka ʻāpana aʻe).
ʻO ka lua o ka drawback, ʻaʻole hana ʻo PoDL i ka multipoint. ʻO ia hoʻi, pono e hoʻolako ʻia ka mana ma o ke kaula kaʻawale a lawe ʻia paha ma kahi o ka pūnaewele.
Eia naʻe, ma ke ʻano point-to-point, hana pū ʻo PoDL ma T1S.
PLCA RS
Ke hana nei kēia ʻano hana penei:
- Hāʻawi nā node i nā mea hōʻike i waena o lākou iho, ʻo ka node me ID=0 e lilo i mea hoʻonohonoho
- Hoʻopuka ka mea hoʻonohonoho i kahi hōʻailona BEACON i ka pūnaewele, e hōʻike ana i ka hoʻomaka ʻana o kahi pōʻai hoʻoili hou a hoʻouna i kāna ʻeke ʻikepili.
- ma hope o ka hoʻouna ʻana i kahi pūʻulu ʻikepili, neʻe ka laina hoʻouna i ka node aʻe
- inā ʻaʻole i hoʻomaka ka node e hoʻouna i loko o ka manawa i koi ʻia e hoʻouna i 20 bits, neʻe ka pila i ka node aʻe.
- i ka wā i hoʻouna ʻia ai nā ʻikepili a pau (a i ʻole ko lākou manawa), hoʻomaka ka coordinator i kahi pōʻai hou
Ma keʻano laulā, ua like ia me TDMA. Akā me ka ʻokoʻa ʻaʻole hoʻohana ka node i kona manawa manawa inā ʻaʻohe mea e hoʻouna. A ʻaʻole i wehewehe ʻia ka nui o ke kiʻi, no ka mea... pili i ka nui o ka ʻeke ʻikepili i hoʻouna ʻia e ka node. A holo nā mea a pau ma luna o nā kiʻi Ethernet maʻamau 802.3 (ʻo ka PLCA RS ke koho, no laila pono ke kūpono).
Hōʻike ʻia ka hopena o ka hoʻohana ʻana i ka PLCA ma nā pakuhi. ʻO ka mua ka lohi ma muli o ka ukana, ʻo ka lua ka throughput e pili ana i ka helu o nā nodes hoʻouna. Ua ʻike maopopo ʻia ua lilo ka lohi i ʻoi aku ka wānana. A i ka hihia ʻino loa, ʻo ia ka 2 kauoha o ka nui ma mua o ka hihia ʻino loa CSMA/CD:
A ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke kahawai i ka hihia o PLCA, no ka mea ʻaʻole i pau i ka hoʻoponopono ʻana i nā huila:
Nā mea hoʻohui
I ka hoʻomaka ʻana, koho mākou mai nā koho hoʻohui 6 i hāʻawi ʻia e nā hui like ʻole. ʻO ka hopena, ua hoʻoholo mākou i kēia mau koho ʻelua:
No nā kūlana hana maʻamau, ua koho ʻia ka mea hoʻohui IEC 63171-1 LC o CommScope.
No nā kaiapuni koʻikoʻi - ka ʻohana hoʻohui IEC 63171-6 (ma mua 61076-3-125) mai HARTING. Hoʻolālā ʻia kēia mau mea hoʻohui no nā degere o ka pale mai IP20 a i IP67.
ʻOiaʻiʻo, hiki i nā mea hoʻohui a me nā kaula ke UTP a i ʻole STP.
ʻO kekahi
Hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ke kaula Ethernet ʻehā mau pālua, me ka hoʻohana ʻana i kēlā me kēia pālua no kahi kaila SPE ʻokoʻa. No ka huki ʻole ʻana i ʻehā mau kaula kaʻawale ma kahi mamao. A i ʻole e hoʻohana i kahi kaula hoʻokahi, a hoʻokomo i kahi hoʻololi Ethernet hoʻokahi ma ka hope loa.
A i ʻole hiki iā ʻoe ke hoʻopili pololei i kēia hoʻololi i ka pūnaewele kūloko o ka ʻoihana, inā ua hoʻonui ʻia kahi pūnaewele ma kahi lōʻihi ma o ka fiber optics. E hoʻopili i nā mea ʻike ma laila, a heluhelu i ka heluhelu ʻana mai iā lākou ma aneʻi. Pono ma ka pūnaewele. Me ka ʻole o nā mea hoʻololi a me nā puka puka.
A ʻaʻole pono kēia mau mea ʻike. Loaʻa paha nā pahu kiʻi wikiō, intercoms a i ʻole nā ʻōpuʻu kukui akamai. Nā hoʻokele o kekahi mau kiwikā a i ʻole turnstiles ma nā puka komo.
No laila ke wehe nei nā manaʻo hoihoi. ʻAʻole paha, ʻoiaʻiʻo, e pani ʻo SPE i nā kaʻa kaʻa āpau. Akā e lawe ʻo ia i kahi ʻāpana maikaʻi mai ia mau mea. ʻOiaʻiʻo ma nā kaʻa.
PS ʻAʻole i loaʻa iaʻu ka kikokikona o ka maʻamau i ka lehulehu. Ua hōʻiliʻili ʻia ka ʻike ma luna aʻe i kēlā me kēia ʻāpana mai nā hōʻike like ʻole a me nā mea i loaʻa ma ka Pūnaewele. No laila, aia paha nā hemahema i loko.
Source: www.habr.com