Nan dat 5 fevriye ane sa a, yo te apwouve yon nouvo estanda pou Ethernet 10-Mbit. Wi, ou li sa byen: dis megabit pou chak segonn.
Poukisa yon "ti" vitès konsa nesesè nan 21yèm syèk la? Ranplase zou a ki kache anba gwo non "field bus" - Profibus, Modbus, CC-Link, CAN, FlexRay, HART, elatriye. Gen twòp nan yo, yo enkonpatib youn ak lòt epi yo relativman difisil pou konfigirasyon. Men, ou jis vle ploge kab la nan switch la, e se li. Menm jan ak Ethernet regilye.
E byento li pral posib! Rankontre: "802.3cg-2019 - Estanda IEEE pou Ethernet - Amannman 5: Espesifikasyon Kouch Fizik ak Paramèt Jesyon pou Operasyon 10 Mb/s ak livrezon pouvwa ki asosye sou yon sèl pè kondiktè balanse."
Ki sa ki enteresan sou nouvo Ethernet sa a? Premye a tout, li travay sou yon pè trese, epi li pa sou kat. Se poutèt sa, li gen mwens konektè ak câbles mens. Epi ou ka itilize deja mete kab trese pè ale nan detèktè yo ak actuators.
Ou ta ka diskite ke Ethernet travay jiska 100 mèt, men detèktè yo sitiye pi lwen. Vreman vre, sa a te itilize yo te yon pwoblèm. Men, 802.3cg travay nan yon distans ki rive jiska 1 km! Yon pè nan yon moman! Pa move?
An reyalite, menm pi bon: pouvwa kapab tou apwovizyone nan menm pè a. Se la nou pral kòmanse.
IEEE 802.3bu pouvwa sou liy done (PoDL)
Mwen panse ke anpil nan nou te tande pale sou PoE (Power over Ethernet) epi konnen ke 2 pè fil yo bezwen transmèt pouvwa. Pouvwa D'/sortie fèt nan mitan pwen transformateurs de chak pè. Sa a pa ka fè lè l sèvi avèk yon sèl pè. Se poutèt sa, nou te oblije fè li yon fason diferan. Ki jan egzakteman yo montre nan figi ki anba a. Pou egzanp, yo te ajoute PoE klasik tou.
Здесь:
PSE la vle di ekipman pou apwovizyone pouvwa (ekipman)
PD - aparèy ki mache ak pisans (aparèy byen lwen ki konsome elektrisite)
Okòmansman, 802.3bu te gen 10 klas pouvwa:
Twa gradyasyon konvansyonèl vòltaj sous yo make nan koulè: 12, 24 ak 48V.
Deziyasyon:
Vpse - vòltaj ekipman pou pouvwa, V
Vpd min - vòltaj minimòm sou PD, V
I max - maksimòm kouran nan liy lan, A
Ppd max - maksimòm konsomasyon pouvwa PD, W
Avèk avenman pwotokòl 802.3cg la, 6 lòt klas yo te ajoute:
Natirèlman, ak divèsite sa yo, PSE a ak PD dwe dakò sou klas pouvwa a anvan yo aplike vòltaj konplè. Sa fèt ak SCCP (Serial Communications Classification Protocol). Sa a se yon pwotokòl ki ba vitès (333 bps) ki baze sou 1-Fil. Li travay sèlman lè pouvwa prensipal la pa apwovizyone liy lan (ki gen ladan nan mòd dòmi).
Dyagram nan blòk montre kouman yo bay pouvwa a:
- se yon kouran 10mA apwovizyone epi yo tcheke prezans yon dyòd zener 4V nan fen sa a.
- yo dakò sou klas pouvwa a
- se pouvwa prensipal apwovizyone
- si konsomasyon an desann anba a 10mA, mòd dòmi aktive (pwovizyon pou pouvwa sibstiti 3.3V)
- si konsomasyon an depase 1mA, mòd dòmi an sòti
Pa gen okenn nesesite pou dakò sou klas manje a si li konnen davans. Opsyon sa a rele Fast Startup Mode. Li se itilize, pou egzanp, nan machin, paske pa gen okenn nesesite chanje konfigirasyon an nan ekipman an konekte.
Tou de PSE ak PD ka kòmanse mòd dòmi.
Koulye a, kite a deplase sou deskripsyon an nan transfè done. Li enteresan tou la: estanda a defini de mòd opere - alontèm ak pou distans kout.
10BASE-T1L
Sa a se yon opsyon ki long rive. Karakteristik prensipal yo se jan sa a:
- ranje - jiska 1 km
- kondiktè 18AWG (0.8mm2)
- jiska 10 konektè entèmedyè (ak de konektè tèminal)
- mòd operasyon pwen-a-pwen
- duplex konplè
- to senbòl 7.5 Mbaud
- PAM-3 modulation, kodaj 4B3T
- siyal ak anplitid 1V (1Vpp) oswa 2.4V
- Enèji efikas Ethernet ("trankil / rafrechi" EEE) sipò
Li evidan, opsyon sa a fèt pou aplikasyon endistriyèl, sistèm kontwòl aksè, automatisation bilding, asansè. Pou kontwole chiller, èkondisyone, ak fanatik ki sitiye sou do kay. Oswa chofaj chofaj ak ponp ki sitiye nan chanm teknik. Sa vle di, gen yon anpil nan aplikasyon diferan san konte endistri. Nou pa mansyone Entènèt bagay sa yo (IoT).
Li vo mansyone ke 10BASE-T1 se sèlman youn nan estanda yo Single Pair Ethernet (SPE). Genyen tou 100BASE-T1 (802.3bw) ak 1000BASE-T1 (802.3bp). Se vre, yo te devlope pou aplikasyon pou otomobil, kidonk ranje a gen sèlman 15 (UTP) oswa 40 mèt (STP). Sepandan, plan yo deja gen ladan yon 100BASE-T1L alontèm. Se konsa, nan tan kap vini an yo pral ajoute oto-negosyasyon nan vitès.
Nan entre-temps la, kowòdinasyon pa itilize - yon "kòmansman rapid" nan koòdone a te deklare: mwens pase 100ms soti nan ekipman pou pouvwa nan kòmansman an nan echanj done.
Yon lòt opsyon (opsyonèl) se ogmante anplitid transmisyon an soti nan 1 a 2.4V pou amelyore rapò siyal-a-bri, diminye kantite erè, ak kontrekare entèferans endistriyèl.
Epi, nan kou, EEE. Sa a se yon fason pou konsève pou elektrisite lè w fèmen transmetè a si pa gen okenn done yo transmèt nan moman sa a. Dyagram nan montre ki jan sa a sanble:
Pa gen done - nou voye mesaj la "Mwen te ale nan kabann" epi dekonekte. Okazyonèlman nou reveye epi voye mesaj la "Mwen toujou isit la." Lè done parèt, bò opoze a ap avèti "Mwen reveye" epi transmisyon kòmanse. Sa vle di, se sèlman reseptè yo toujou ap travay.
Koulye a, kite a wè ki sa yo te vini ak dezyèm vèsyon an nan estanda a.
10BASE-T1S
Deja nan dènye lèt la li klè ke sa a se yon pwotokòl pou distans kout. Men, poukisa li nesesè si T1L travay nan distans kout? Lekti karakteristik yo:
- ranje jiska 15m nan mòd pwen-a-pwen
- duplex oswa mwatye duplex
- проводники 24-26AWG (0.2-0.13мм2)
- to senbòl 12.5 Mbaud
- DME, kodaj 4B5B
- siyal ak anplitid 1V (1Vpp)
- jiska 4 konektè entèmedyè (ak de konektè tèminal)
- pa gen sipò EEE
Li sanble pa gen anyen espesyal. Se konsa, pou sa li ye? Men pou sa:
- ranje jiska 25m nan mòd multipwen (jiska 8 ne)
Ak sa a:
- mòd opere ak evite kolizyon PLCA RS (PHY-Level Collision Avoidance Reconciliation Sublayer)
Ak sa a se pi plis enteresan, pa vre? Paske ede anpil redwi kantite fil nan kabinè kontwòl, machin, robo, ak machin. E gen deja pwopozisyon pou sèvi ak li kòm yon ranplasman pou I2C nan serveurs, switch ak lòt elektwonik.
Men, mòd multipwen gen dezavantaj li yo. Prensipal la se yon mwayen transmisyon done pataje. Natirèlman, kolizyon yo rezoud lè l sèvi avèk CSMA/CD. Men, li pa konnen ki reta a pral ye. Ak pou kèk aplikasyon sa a se kritik. Se poutèt sa, nan nouvo estanda a, multipoint te konplete ak yon mòd espesyal PLCA RS (gade pwochen seksyon an).
Dezyèm dezavantaj la se ke PoDL pa travay nan multipoint. Sa vle di, pouvwa a pral dwe apwovizyone atravè yon kab separe oswa pran yon kote sou sit.
Sepandan, nan mòd pwen-a-pwen, PoDL travay tou sou T1S.
PLCA RS
Mòd sa a travay jan sa a:
- nœuds distribye idantifyan nan mitan tèt yo, ne ki gen ID = 0 vin kowòdonatè a
- kowòdonatè a bay yon siyal BEACON nan rezo a, ki endike kòmansman yon nouvo sik transmisyon epi li transmèt pake done li yo.
- apre transmèt yon pake done, keu transmisyon an deplase nan pwochen ne
- si ne a pa te kòmanse transmèt nan tan ki nesesè pou transmèt 20 bits, keu la deplase nan pwochen ne.
- lè tout nœuds te transmèt done (oswa sote vire yo), koòdonatè a kòmanse yon nouvo sik
An jeneral, li sanble ak TDMA. Men, ak singularite a ke ne a pa sèvi ak ankadreman tan li yo si li pa gen anyen yo transmèt. Ak gwosè ankadreman an pa entèdi defini, paske... depann sou gwosè a nan pake a done transmèt pa ne la. Epi li tout kouri sou tèt estanda ankadreman Ethernet 802.3 (PLCA RS se opsyonèl, kidonk ta dwe gen konpatibilite).
Rezilta yo sèvi ak PLCA yo montre anba a nan graf yo. Premye a se reta a depann sou chaj la, dezyèm lan se debi a depann sou kantite nœuds transmèt. Li se klèman aparan ke reta a te vin pi plis previzib. Ak nan ka ki pi mal la li se 2 lòd nan grandè mwens pase nan ka ki pi mal la CSMA/CD:
Ak kapasite kanal la nan ka a nan PLCA se pi wo, paske pa depanse pou rezoud kolizyon:
Konektè
Okòmansman, nou te chwazi nan 6 opsyon konektè yo ofri pa konpayi diferan. Kòm rezilta, nou te deside sou de opsyon sa yo:
Pou kondisyon fonksyònman nòmal yo, yo te chwazi IEC 63171-1 LC Connector CommScope a.
Pou anviwònman difisil - IEC 63171-6 (ansyen 61076-3-125) fanmi konektè ki soti nan HARTING. Konektè sa yo fèt pou degre pwoteksyon soti nan IP20 a IP67.
Natirèlman, konektè ak câbles ka swa UTP oswa STP.
Lòt
Ou ka itilize yon kab Ethernet regilye kat pè, lè l sèvi avèk chak pè pou yon kanal SPE separe. Se konsa, yo pa rale kat câbles separe yon kote nan distans la. Oswa sèvi ak yon sèl-pè kab, epi enstale yon sèl-pè Ethernet switch nan fen a byen lwen.
Oswa ou ka konekte switch sa a dirèkteman nan rezo lokal antrepriz la, si yon rezo te deja pwolonje sou distans ki long atravè fib optik. Mete detèktè ladan l la, epi li lekti yo isit la. Dirèkteman sou rezo a. San yo pa konvètisè koòdone ak pòtay.
Ak sa yo pa nesesèman dwe detèktè. Ka gen kamera videyo, entèrfon oswa anpoul entelijan. Kondwi kèk tiyo oswa tournike nan antre.
Se konsa, kandida yo ap louvri moute enteresan. Li pa posib, nan kou, ke SPE pral ranplase tout otobis jaden yo. Men, li pral pran yon ti moso nan yo. Sètènman nan machin.
PS Mwen pa t 'jwenn tèks la nan estanda a nan domèn piblik la. Enfòmasyon ki anwo yo te rasanble moso pa moso nan plizyè prezantasyon ak materyèl ki disponib sou entènèt la. Se konsa, ka gen inexactitudes nan li.
Sous: www.habr.com