Quando tre anni fa lo abbiamo fatto schede di memoria per uso industriale, nei commenti si desidera non parlare di droni e fotocamere - dicono, questo non è un campo di applicazione tipico per tali schede di memoria. OK, ce lo siamo detto e lo abbiamo scritto nel piano dei contenuti: fai una pubblicazione con un caso dell'industria. Ma, guarda caso, dietro il flusso di pubblicazioni sui nuovi prodotti Kingston, questo articolo è rimasto a lungo nel catalogo, fino a quando è stato qui, su Habré, che abbiamo incontrato . Utilizza queste schede di memoria dal 2016 e ne utilizza centinaia. A proposito, nel suo ponte radio da 40 gigabit attraverso lo Yenisei, che ha consegnato comunicazione wireless, sono installate schede di memoria .
L'oggetto del caso sono le comunicazioni a banda larga su onde millimetriche
All'inizio del 2016, cioè esattamente quando sono apparse le schede di memoria Kingston di livello industriale della nostra recensione, nel mercato delle telecomunicazioni si stava preparando un salto di qualità nella velocità dei collegamenti radio wireless della dorsale. La seconda generazione di ripetitori radio alla velocità di 1 Gbit/s, dominante nel periodo 2010-2015, avrebbe dovuto passare il testimone ai collegamenti radio di terza generazione in grado di funzionare nello standard 10 Gigabit Ethernet e di trasmettere dati ad una velocità di 10 Gbit/s.
Ponti radio 2x20 Gbit/s attraverso lo Yenisei a Igarka. Fonte: DOK LLC
A proposito, per realizzare un canale radio con caratteristiche di trasmissione simili a un cavo ottico, erano necessarie almeno un paio di cose su scala globale: la creazione di un nuovo elemento base per la comunicazione wireless 10 Gigabit Ethernet (10GE) e l'assegnazione di una gamma di frequenza sufficientemente ampia in cui è possibile “adattare” un flusso di dati di 10 gigabit. Questa gamma era l'insieme delle frequenze 71-76/81-86 GHz che, con la mano leggera dell'ente regolatore americano FCC, è stato assegnato negli USA nel 2008. Ben presto questo esempio è stato seguito dalle autorità di regolamentazione di quasi tutti i paesi del mondo, compresa la Russia (la gamma 71-76/81-86 GHz è autorizzata dal Ministero delle Comunicazioni della Federazione Russa per l'uso gratuito dal 2010).
Nel 2016, i chip MMIC (circuiti integrati monolitici a microonde) di cui avevano bisogno i progettisti, in grado di fornire una modulazione del segnale radio QAM 256 per una velocità di trasferimento dati di 10 Gbit/s, sono finalmente apparsi sul mercato mondiale, ed è iniziata la corsa a chi avrebbe essere il primo a lanciare sul mercato campioni commerciali di apparecchiature di ripetitore radio di classe 10GE. Sorprendentemente, il primo esemplare di produzione di tali collegamenti radio è stato realizzato in Russia presso la società di ingegneria DOK di San Pietroburgo e presentato al Mobile World Congress (MWC 2017) a Barcellona nel 2017. Beh perchè no? - dopo tutto, Alexander Popov ha inventato la radio a San Pietroburgo (sebbene questo primato sia talvolta attribuito a Marconi o Tesla).
Oggi, nel 2019, le radio wireless 10GE sono diventate di fatto lo standard del settore. Grazie alla sua elevata portata, una linea radio da 10 Gbit/s serve spesso un intero quartiere residenziale o una grande area industriale con le comunicazioni. Gli operatori cellulari utilizzano volentieri i collegamenti radio 10GE per le dorsali tra le stazioni base 4G/LTE, perché assicurano la sincronizzazione delle stazioni base con l'orologio di riferimento del data center dell'operatore cellulare, importante per la trasmissione del traffico multimediale a smartphone e tablet. Oltre alla telefonia digitale e all'accesso a Internet, centinaia di canali TV digitali vengono trasmessi tramite un canale wireless Ethernet da 10 Gigabit e viene trasmesso un flusso di dati dalle telecamere a circuito chiuso.
"Tutto questo è interessante a modo suo", dirà il lettore di Habr, "ma cosa c'entrano le schede di memoria Kingston?" Ma è a questo che passeremo ora.
"Scatola nera" all'interno dell'apparecchiatura relè radio
Scheda di memoria installato nel modulo di controllo della stazione radio PPC-10G prodotta da DOK come archivio di file per la configurazione e la registrazione dello stato dell'apparecchiatura. Tutti i parametri operativi critici vengono scritti sulla scheda 8 ore su XNUMX: velocità di trasferimento dati nel canale, livello del segnale ricevuto (RSL, Receive Signal Level), temperatura nel case, parametri di alimentazione e molto altro. Secondo le regole del produttore, tali dati devono essere memorizzati sulla scheda per almeno un anno di funzionamento dell'apparecchiatura, quindi i nuovi dati vengono sovrascritti su quelli vecchi. La pratica ha dimostrato che per soddisfare questo requisito è sufficiente una capacità di memoria di XNUMX GB, quindi DOK ora utilizza proprio queste carte. Un set di due stazioni radio richiede due schede di memoria microSD UHS-I per temperatura industriale, perché in ognuno di essi viene posizionata una carta.
Custodia per stazione radio PPC-10G, modulo con scheda di memoria industriale Kingston. Fonte: DOK LLC
Un ingegnere di rete o un amministratore di un operatore di telecomunicazioni scarica periodicamente i registri da una scheda di memoria tramite FTP o li visualizza nell'interfaccia web. In questo modo vengono valutate le statistiche sulla capacità dei canali e la stabilità dei componenti interni delle stazioni radio. Le informazioni dai registri sono particolarmente importanti in caso di guasto dell'apparecchiatura o di passaggio a una velocità di trasferimento dati ridotta.
Utilizzando le informazioni dei registri forniti dal cliente, gli specialisti del supporto tecnico DOC possono diagnosticare il problema e suggerire il modo più rapido per risolverlo. Ad esempio, avendo visto che il livello del segnale ricevuto (RSL) è cambiato da un certo momento, possiamo concludere che, molto probabilmente, il puntamento delle antenne l'una verso l'altra è “sbagliato”. Ciò a volte accade dopo che venti violenti o ghiaccio cadono sull'antenna dalle strutture superiori di una torre di telecomunicazioni.
Gli operatori di telecomunicazioni, quando acquistano apparecchiature di relè radio da 10 gigabit piuttosto costose, contano sull'elevata affidabilità di tutti i suoi componenti secondo il principio "impostalo e dimenticalo". La scheda di memoria non fa eccezione. Un fattore importante qui è la difficoltà di accesso alle attrezzature per i lavori di riparazione. Nella stragrande maggioranza dei casi, i collegamenti radio nella gamma 71-76/81-86 GHz vengono installati su torri di telecomunicazioni, sui tetti di edifici e strutture. È chiaro che salire su una torre ghiacciata nell'inverno russo per sostituire i componenti non è un compito facile e pericoloso. Sebbene la scheda di memoria non sia un componente critico nelle stazioni PPC-10G, e in caso di guasto, la linea di rilancio radio continuerà a funzionare, ma la capacità di registrare i registri di stato delle apparecchiature e dei canali di comunicazione andrà persa. Pertanto, funzionamento affidabile delle carte è importante sia per il produttore di ponti radio che per i clienti rappresentati dagli operatori di telecomunicazioni.
Primo piano di un modulo stazione PPC-10G con una scheda di memoria Kingston industriale. Fonte: DOK LLC
“Progettiamo e produciamo stazioni radio in Russia da più di 10 anni e durante questo periodo abbiamo provato schede di memoria di diversi produttori. Alcune carte hanno funzionato per un anno, altre per un paio d'anni, ma poi abbiamo dovuto formattarle da remoto, e talvolta anche questo non ha aiutato, il che ha causato lamentele da parte degli acquirenti della nostra attrezzatura. Quando nel 2016 è stato lanciato in produzione il modello PPC-10G da 10 Gigabit, ci siamo rivolti al nostro fornitore Superwave (San Pietroburgo) per un consiglio. Hanno consigliato le schede di memoria industriali Kingston, dicendo che sicuramente non ci sarebbero stati problemi con loro. Da allora, nessuna scheda Kingston si è guastata e ne abbiamo già installate circa un migliaio. E questo nonostante il fatto che gli impianti di telecomunicazione vengano utilizzati tutto l'anno all'aperto in condizioni molto difficili", ha osservato Daniil Korneev, direttore della società DOK.
Come aggirare i limiti di temperatura delle schede di memoria e di altri componenti
Se guardi la pagina con Schede di memoria microSD UHS-I a temperatura industriale, è possibile vedere i limiti del loro intervallo di temperature di funzionamento e conservazione garantite: da -40°C a +85°C. Ma cosa fare se le stazioni radio vengono utilizzate nell'Artico russo, dove di notte può facilmente essere -50°C o anche meno? O, al contrario, da qualche parte in Africa?
Stazione radio PPC-10G con scheda di memoria Kingston nella città di Tarko-Sale, distretto di Purovsky dell'Okrug autonomo di Yamal-Nenets. Fonte: DOK LLC
Per le condizioni invernali, le stazioni radio sono dotate di un riscaldatore automatico, che garantisce una temperatura all'interno dell'alloggiamento superiore a 0°C anche in caso di forti gelate. In caso di "avvio a freddo", per analogia con il lancio di apparecchiature automobilistiche nell'Artico, il riscaldatore si avvia per primo. Blocca l'accensione dei componenti elettronici finché la temperatura all'interno dell'involucro della stazione non raggiunge un limite accettabile.
Andiamo ora al limite superiore dell'intervallo di temperatura. Considerando che ciascuno dei produttori, compresi quelli russi, si impegna a vendere i propri collegamenti radio in tutto il mondo, l'apparecchiatura deve funzionare normalmente anche sotto i raggi cocenti del sole. Per la modifica tropicale, nelle stazioni DOK è installato un sistema ampliato di radiatori, che distribuisce il calore in tutto il corpo dell'apparecchiatura.
La stazione radio PPC-10G (ovviamente con scheda di memoria Kingston) verrà installata su un grattacielo negli Emirati. Fonte: DOK LLC
“Come commento sulle schede di memoria Kingston, vorrei sottolineare che il limite inferiore della temperatura di conservazione di -40°C nelle loro specifiche è dato con un ampio margine. Ai nostri clienti delle regioni settentrionali della Russia è capitato più volte che le stazioni radio venissero spente a temperature più basse e non abbiamo mai registrato un guasto delle schede di memoria quando l'apparecchiatura è stata successivamente accesa. Per quanto riguarda il limite superiore della temperatura, i registri della temperatura all'interno del case, che riceviamo ancora dalle schede di memoria Kingston, non hanno mostrato di superare il livello di +80°C per i collegamenti radio in Medio Oriente. Quindi i timori che il sole riscaldasse le stazioni e i loro componenti oltre il limite consentito per i nostri clienti a Riad o Ajman si sono rivelati infondati", ha espresso la sua opinione sulle schede di memoria Daniil Korneev.
Questo è un caso interessante per le schede di memoria Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I che ci ha fornito . Ci auguriamo di continuare presto a pubblicare casi di studio provenienti dall'industria e dalla scienza sui vari prodotti Kingston.
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Fonte: habr.com