ត្រីមាសអ៊ីសឺរណិត៖ ល្បឿនចាស់ ឱកាសថ្មី។

នៅថ្ងៃទី 5 ខែកុម្ភៈឆ្នាំនេះ ស្តង់ដារថ្មីសម្រាប់ 10-Mbit Ethernet ត្រូវបានអនុម័ត។ បាទ អ្នកអានត្រឹមត្រូវ៖ ដប់មេហ្គាបៃក្នុងមួយវិនាទី។

ហេតុអ្វីបានជាល្បឿន "តូច" បែបនេះត្រូវការក្នុងសតវត្សទី 21? ដើម្បីជំនួសសួនសត្វដែលលាក់នៅក្រោមឈ្មោះ "ឡានក្រុងវាល" - Profibus, Modbus, CC-Link, CAN, FlexRay, HART ជាដើម។ មានពួកវាច្រើនពេក ពួកវាមិនស៊ីគ្នានឹងគ្នា ហើយពិបាកកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ។ ប៉ុន្តែ​អ្នក​គ្រាន់​តែ​ចង់​ដោត​ខ្សែ​ចូល​ទៅ​ក្នុង​កុងតាក់ ហើយ​នោះ​ជា​វា។ ដូចគ្នានឹង Ethernet ធម្មតាដែរ។

ហើយឆាប់ៗនេះវាអាចទៅរួច! ជួប៖ "802.3cg-2019 - ស្តង់ដារ IEEE សម្រាប់អ៊ីសឺរណិត - វិសោធនកម្មទី 5៖ លក្ខណៈជាក់លាក់នៃស្រទាប់រូបវន្ត និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រគ្រប់គ្រងសម្រាប់ប្រតិបត្តិការ 10 Mb/s និងការចែកចាយថាមពលដែលពាក់ព័ន្ធលើឧបករណ៍បញ្ជូនដែលមានតុល្យភាពតែមួយ។"

តើ​អ្វី​ដែល​គួរ​ឲ្យ​រំភើប​ចិត្ត​ចំពោះ​អ៊ីសឺរណិត​ថ្មី​នេះ? ជាដំបូងវាដំណើរការលើគូរមួលមួយ និងមិនលើសបួន។ ដូច្នេះហើយ វាមានឧបករណ៍ភ្ជាប់តិច និងខ្សែស្តើងជាង។ ហើយ​អ្នក​អាច​ប្រើ​ខ្សែ​ដែល​បាន​ដាក់​រួច​ជា​ស្រេច​ទៅ​កាន់​ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា និង​ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា។

អ្នកអាចប្រកែកថា Ethernet ដំណើរការរហូតដល់ 100 ម៉ែត្រ ប៉ុន្តែឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមានទីតាំងនៅឆ្ងាយជាងនេះ។ ជាការពិត នេះធ្លាប់ជាបញ្ហា។ ប៉ុន្តែ 802.3cg ដំណើរការនៅចម្ងាយរហូតដល់ 1 គីឡូម៉ែត្រ! មួយគូក្នុងពេលតែមួយ! មិនអាក្រក់​ទេ?

ជាការពិត កាន់តែប្រសើរ៖ ថាមពលក៏អាចត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់តាមរយៈគូដូចគ្នាដែរ។ នោះហើយជាកន្លែងដែលយើងនឹងចាប់ផ្តើម។

IEEE 802.3bu ថាមពលលើបន្ទាត់ទិន្នន័យ (PoDL)

ខ្ញុំគិតថាអ្នកទាំងអស់គ្នាបានលឺអំពី PoE (Power over Ethernet) ហើយដឹងថាខ្សែភ្លើង 2 គូគឺត្រូវការដើម្បីបញ្ជូនថាមពល។ ការបញ្ចូល / ទិន្នផលថាមពលត្រូវបានធ្វើឡើងនៅចំណុចកណ្តាលនៃ transformers នៃគូនីមួយៗ។ វាមិនអាចធ្វើបានដោយប្រើមួយគូទេ។ ដូច្នេះ​ហើយ យើង​ត្រូវ​ធ្វើ​វា​ខុស​ពី​គ្នា។ របៀបដែលពិតប្រាកដត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ឧទាហរណ៍ PoE បុរាណក៏ត្រូវបានបន្ថែមផងដែរ។

នៅទីនេះ:
PSE - ឧបករណ៍ប្រភពថាមពល (ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល)
PD - ឧបករណ៍ដើរដោយថាមពល (ឧបករណ៍ឆ្ងាយដែលស៊ីភ្លើង)

ដំបូង 802.3bu មាន 10 ថ្នាក់ថាមពល:

ជម្រាលធម្មតាចំនួនបីនៃវ៉ុលប្រភពត្រូវបានបន្លិចជាពណ៌: 12, 24 និង 48V ។

ការរចនា៖
Vpse - វ៉ុលផ្គត់ផ្គង់ថាមពល, V
Vpd min - វ៉ុលអប្បបរមានៅលើ PD, V
I max — ចរន្តអតិបរិមានៅក្នុងបន្ទាត់ A
Ppd អតិបរមា — ការប្រើប្រាស់ថាមពលអតិបរមា PD, W

ជាមួយនឹងការមកដល់នៃពិធីការ 802.3cg ថ្នាក់ 6 ទៀតត្រូវបានបន្ថែម៖

ជាការពិតណាស់ជាមួយនឹងភាពចម្រុះបែបនេះ PSE និង PD ត្រូវតែយល់ព្រមលើថ្នាក់ថាមពលមុនពេលអនុវត្តវ៉ុលពេញ។ នេះត្រូវបានធ្វើដោយប្រើ SCCP (Serial Communications Classification Protocol)។ នេះគឺជាពិធីការល្បឿនទាប (333 bps) ផ្អែកលើ 1-Wire ។ វាដំណើរការតែនៅពេលដែលថាមពលចម្បងមិនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅខ្សែ (រួមទាំងនៅក្នុងរបៀបគេង)។

ដ្យាក្រាមប្លុកបង្ហាញពីរបៀបដែលថាមពលត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់៖

• ចរន្ត 10mA ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ ហើយវត្តមានរបស់ 4V zener diode នៅចុងបញ្ចប់ត្រូវបានពិនិត្យ
• ថ្នាក់ថាមពលត្រូវបានយល់ព្រម
• ថាមពលចម្បងត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់
• ប្រសិនបើការប្រើប្រាស់ធ្លាក់ចុះក្រោម 10mA នោះរបៀបគេងត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្ម (ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលរង់ចាំ 3.3V)
• ប្រសិនបើការប្រើប្រាស់លើសពី 1mA នោះរបៀបគេងនឹងចេញ

មិនចាំបាច់យល់ព្រមលើថ្នាក់ម្ហូបអាហារទេប្រសិនបើវាត្រូវបានដឹងជាមុន។ ជម្រើសនេះត្រូវបានគេហៅថា Fast Startup Mode។ វាត្រូវបានគេប្រើឧទាហរណ៍នៅក្នុងឡានព្រោះ មិនចាំបាច់ផ្លាស់ប្តូរការកំណត់ឧបករណ៍ភ្ជាប់ទេ។

ទាំង PSE និង PD អាចចាប់ផ្តើមរបៀបគេង។

ឥឡូវនេះសូមបន្តទៅការពិពណ៌នាអំពីការផ្ទេរទិន្នន័យ។ វាក៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ផងដែរនៅទីនោះ៖ ស្តង់ដារកំណត់របៀបប្រតិបត្តិការពីរ - ចម្ងាយឆ្ងាយនិងសម្រាប់ចម្ងាយខ្លី។

10BASE-T1L

នេះគឺជាជម្រើសឈានទៅដល់ឆ្ងាយ។ លក្ខណៈសំខាន់ៗមានដូចខាងក្រោម៖

• ជួរ - រហូតដល់ 1 គីឡូម៉ែត្រ
• ចំហាយ 18AWG (0.8mm2)
• ឧបករណ៍ភ្ជាប់កម្រិតមធ្យមរហូតដល់ 10 (និងឧបករណ៍ភ្ជាប់ស្ថានីយពីរ)
• របៀបប្រតិបត្តិការពីចំណុចមួយទៅចំណុច
• duplex ពេញលេញ
• អត្រានិមិត្តសញ្ញា 7.5 Mbaud
• ម៉ូឌុល PAM-3 ការអ៊ិនកូដ 4B3T
• សញ្ញាដែលមានអំព្លីទីត 1V (1Vpp) ឬ 2.4V
• ការគាំទ្រអ៊ីសឺរណិតប្រសិទ្ធភាពថាមពល ("ស្ងាត់ / ធ្វើឱ្យស្រស់" EEE)

ជាក់ស្តែងជម្រើសនេះត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់កម្មវិធីឧស្សាហកម្ម ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងការចូលដំណើរការ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃអគារ ជណ្តើរយន្ត។ សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងម៉ាស៊ីនត្រជាក់ ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ និងកង្ហារដែលមានទីតាំងនៅលើដំបូល។ ឬកំដៅ boilers និងបូមដែលមានទីតាំងនៅបន្ទប់បច្ចេកទេស។ នោះគឺមានកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ក្រៅពីឧស្សាហកម្ម។ មិនមែននិយាយពី Internet of Things (IoT) ទេ។

វាមានតម្លៃក្នុងការនិយាយថា 10BASE-T1 គ្រាន់តែជាស្តង់ដារមួយនៃស្តង់ដារ Single Pair Ethernet (SPE) ប៉ុណ្ណោះ។ វាក៏មាន 100BASE-T1 (802.3bw) និង 1000BASE-T1 (802.3bp) ផងដែរ។ ពិត ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់កម្មវិធីរថយន្ត ដូច្នេះជួរមានត្រឹមតែ 15 (UTP) ឬ 40 ម៉ែត្រ (STP) ប៉ុណ្ណោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ផែនការរួមបញ្ចូល 100BASE-T1L ជួរវែងរួចទៅហើយ។ ដូច្នេះនៅពេលអនាគតពួកគេនឹងបន្ថែមការចរចាដោយស្វ័យប្រវត្តិនៃល្បឿន។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការសម្របសម្រួលមិនត្រូវបានប្រើទេ - "ការចាប់ផ្តើមរហ័ស" នៃចំណុចប្រទាក់ត្រូវបានប្រកាស៖ តិចជាង 100ms ពីការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់ការចាប់ផ្តើមនៃការផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យ។

ជម្រើសមួយទៀត (ជាជម្រើស) គឺដើម្បីបង្កើនទំហំបញ្ជូនពី 1 ទៅ 2.4V ដើម្បីបង្កើនសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេង កាត់បន្ថយចំនួនកំហុស និងប្រឆាំងការជ្រៀតជ្រែកក្នុងឧស្សាហកម្ម។

ហើយពិតណាស់ EEE ។ នេះគឺជាវិធីមួយដើម្បីសន្សំសំចៃអគ្គិសនីដោយបិទឧបករណ៍បញ្ជូនប្រសិនបើមិនមានទិន្នន័យដើម្បីបញ្ជូននៅពេលនេះ។ ដ្យាក្រាមបង្ហាញពីអ្វីដែលមើលទៅដូចនេះ៖


គ្មានទិន្នន័យ - យើងផ្ញើសារ "ខ្ញុំបានចូលគេង" ហើយផ្តាច់។ ម្តងម្កាល យើងភ្ញាក់ពីដំណេក ហើយផ្ញើសារថា "ខ្ញុំនៅតែនៅទីនេះ"។ នៅពេលដែលទិន្នន័យលេចឡើង ភាគីផ្ទុយត្រូវបានជូនដំណឹងថា "ខ្ញុំភ្ញាក់ឡើង" ហើយការបញ្ជូនចាប់ផ្តើម។ នោះគឺមានតែអ្នកទទួលប៉ុណ្ណោះដែលធ្វើការឥតឈប់ឈរ។

ឥឡូវនេះសូមមើលអ្វីដែលពួកគេបានមកជាមួយនឹងកំណែទីពីរនៃស្តង់ដារ។

10BASE-T1S

រួចហើយពីសំបុត្រចុងក្រោយវាច្បាស់ណាស់ថានេះគឺជាពិធីការសម្រាប់ចម្ងាយខ្លី។ ប៉ុន្តែហេតុអ្វីបានជាវាត្រូវការប្រសិនបើ T1L ធ្វើការនៅចម្ងាយខ្លី? ការអានលក្ខណៈ៖

• ជួររហូតដល់ 15 ម៉ែត្រនៅក្នុងរបៀបចំណុចមួយទៅចំណុច
• duplex ឬពាក់កណ្តាល duplex
• проводники 24-26AWG (0.2-0.13мм2)
• អត្រានិមិត្តសញ្ញា 12.5 Mbaud
• DME សរសេរកូដ 4B5B
• សញ្ញាដែលមានអំព្លីទីត 1V (1Vpp)
• ឧបករណ៍ភ្ជាប់កម្រិតមធ្យមរហូតដល់ 4 (និងឧបករណ៍ភ្ជាប់ស្ថានីយពីរ)
• មិនមានការគាំទ្រ EEE ទេ។

វាហាក់ដូចជាគ្មានអ្វីពិសេសទេ។ ដូច្នេះតើវាសម្រាប់អ្វី? ប៉ុន្តែសម្រាប់នេះ៖

• ជួររហូតដល់ 25m ក្នុងទម្រង់ពហុចំណុច (រហូតដល់ 8 knots)

ហើយ​នេះ:

• របៀបប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងការជៀសវាងការប៉ះទង្គិចគ្នា PLCA RS ( PHY-Level Collision Avoidance Reconciliation Sublayer)

ហើយ​នេះ​គឺ​ជា​ការ​គួរ​ឱ្យ​ចាប់​អារម្មណ៍​ច្រើន​ទៀត, តើ​វា​? ដោយសារតែ ជួយ​កាត់​បន្ថយ​ចំនួន​ខ្សែភ្លើង​យ៉ាង​ខ្លាំង​នៅ​ក្នុង​ទូ​បញ្ជា ម៉ាស៊ីន ម៉ាស៊ីន មនុស្សយន្ត និង​រថយន្ត។ ហើយមានសំណើរួចហើយដើម្បីប្រើវាជាការជំនួស I2C នៅក្នុងម៉ាស៊ីនមេ កុងតាក់ និងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិកផ្សេងទៀត។

ប៉ុន្តែរបៀបពហុចំណុចមានគុណវិបត្តិរបស់វា។ មេគឺឧបករណ៍ផ្ទុកទិន្នន័យចែករំលែក។ ជាការពិតណាស់ ការប៉ះទង្គិចត្រូវបានដោះស្រាយដោយប្រើ CSMA/CD។ ប៉ុន្តែ​គេ​មិន​ដឹង​ថា​ការ​ពន្យារ​ពេល​នេះ​នឹង​មាន​អ្វី​នោះ​ទេ។ ហើយ​សម្រាប់​កម្មវិធី​មួយ​ចំនួន​នេះ​គឺ​សំខាន់។ ដូច្នេះហើយ នៅក្នុងស្ដង់ដារថ្មី ចំណុចច្រើនត្រូវបានបំពេញបន្ថែមដោយរបៀប PLCA RS ពិសេស (សូមមើលផ្នែកបន្ទាប់)។

គុណវិបត្តិទីពីរគឺថា PoDL មិនដំណើរការក្នុងពហុចំណុចទេ។ នោះគឺថាមពលនឹងត្រូវផ្គត់ផ្គង់តាមរយៈខ្សែដាច់ដោយឡែក ឬយកទៅកន្លែងណាមួយនៅនឹងកន្លែង។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងរបៀបចំណុចមួយទៅចំណុច PoDL ក៏ដំណើរការលើ T1S ផងដែរ។

PLCA RS

របៀបនេះដំណើរការដូចខាងក្រោមៈ

• ថ្នាំងចែកចាយអត្តសញ្ញាណក្នុងចំណោមខ្លួនពួកគេ ថ្នាំងដែលមាន ID=0 ក្លាយជាអ្នកសម្របសម្រួល
• អ្នកសម្របសម្រួលចេញសញ្ញា BEACON ទៅកាន់បណ្តាញ ដែលបង្ហាញពីការចាប់ផ្តើមនៃវដ្តបញ្ជូនថ្មី និងបញ្ជូនកញ្ចប់ទិន្នន័យរបស់វា
• បន្ទាប់ពីបញ្ជូនកញ្ចប់ទិន្នន័យ ជួរបញ្ជូនផ្លាស់ទីទៅថ្នាំងបន្ទាប់
• ប្រសិនបើថ្នាំងមិនបានចាប់ផ្តើមបញ្ជូនក្នុងរយៈពេលដែលត្រូវការដើម្បីបញ្ជូន 20 ប៊ីត នោះជួរនឹងផ្លាស់ទីទៅថ្នាំងបន្ទាប់
• នៅពេលដែលថ្នាំងទាំងអស់បានបញ្ជូនទិន្នន័យ (ឬរំលងវេនរបស់ពួកគេ) អ្នកសម្របសម្រួលចាប់ផ្តើមវដ្តថ្មីមួយ

ជាទូទៅវាប្រហាក់ប្រហែលនឹង TDMA ។ ប៉ុន្តែជាមួយនឹងភាពបារម្ភថាថ្នាំងមិនប្រើស៊ុមពេលវេលារបស់វាទេប្រសិនបើវាមិនមានអ្វីត្រូវបញ្ជូន។ ហើយទំហំស៊ុមមិនត្រូវបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទេព្រោះ ... អាស្រ័យលើទំហំនៃកញ្ចប់ទិន្នន័យដែលបញ្ជូនដោយថ្នាំង។ ហើយវាទាំងអស់ដំណើរការលើស៊ុមអ៊ីសឺរណិតស្តង់ដារ 802.3 (PLCA RS ជាជម្រើស ដូច្នេះវាគួរតែមានភាពឆបគ្នា)។

លទ្ធផលនៃការប្រើប្រាស់ PLCA ត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោមនៅក្នុងក្រាហ្វ។ ទីមួយគឺការពន្យាពេលអាស្រ័យលើបន្ទុក ទីពីរគឺឆ្លងកាត់អាស្រ័យលើចំនួនថ្នាំងបញ្ជូន។ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាការពន្យារពេលបានក្លាយជាការព្យាករណ៍កាន់តែច្រើន។ ហើយនៅក្នុងករណីដ៏អាក្រក់បំផុតវាគឺ 2 លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រតិចជាងនៅក្នុងករណីដ៏អាក្រក់បំផុត CSMA/CD:

ហើយសមត្ថភាពឆានែលនៅក្នុងករណីនៃ PLCA គឺខ្ពស់ជាង, ដោយសារតែ មិនត្រូវបានចំណាយលើការដោះស្រាយការប៉ះទង្គិចគ្នាទេ៖

ឧបករណ៍ភ្ជាប់

ដំបូង យើងបានជ្រើសរើសពីជម្រើសឧបករណ៍ភ្ជាប់ចំនួន 6 ដែលផ្តល់ដោយក្រុមហ៊ុនផ្សេងៗគ្នា។ ជាលទ្ធផល យើងបានដោះស្រាយលើជម្រើសទាំងពីរនេះ៖

សម្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការធម្មតា ឧបករណ៍ភ្ជាប់ IEC 63171-1 LC របស់ CommScope ត្រូវបានជ្រើសរើស។

សម្រាប់បរិស្ថានដ៏អាក្រក់ - គ្រួសារឧបករណ៍ភ្ជាប់ IEC 63171-6 (ពីមុន 61076-3-125) ពី HARTING ។ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ទាំងនេះត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់កម្រិតនៃការការពារពី IP20 ដល់ IP67 ។

ជាការពិតណាស់ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ និងខ្សែអាចជា UTP ឬ STP ។

Прочее

អ្នកអាចប្រើខ្សែ Ethernet បួនគូធម្មតា ដោយប្រើគូនីមួយៗសម្រាប់ឆានែល SPE ដាច់ដោយឡែក។ ដើម្បីកុំឱ្យទាញខ្សែចំនួនបួនដាច់ដោយឡែកពីគ្នាទៅកន្លែងណាមួយពីចម្ងាយ។ ឬប្រើខ្សែតែមួយ ហើយដំឡើងកុងតាក់អ៊ីសឺរណិតតែមួយគូនៅចុងឆ្ងាយ។

ឬអ្នកអាចភ្ជាប់កុងតាក់នេះដោយផ្ទាល់ទៅបណ្តាញមូលដ្ឋានរបស់សហគ្រាស ប្រសិនបើបណ្តាញមួយត្រូវបានពង្រីករួចហើយក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយតាមរយៈខ្សែកាបអុបទិក។ ភ្ជាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទៅក្នុងវា ហើយអានការអានពីពួកវានៅទីនេះ។ ដោយផ្ទាល់នៅលើបណ្តាញ។ ដោយគ្មានឧបករណ៍បំលែងចំណុចប្រទាក់ និងច្រកផ្លូវ។

ហើយទាំងនេះមិនចាំបាច់ជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទេ។ វាអាចមានកាមេរ៉ាវីដេអូ អ៊ីនធឺខម ឬអំពូលភ្លើងឆ្លាតវៃ។ ដ្រាយនៃសន្ទះបិទបើកមួយចំនួនឬ turnstile នៅច្រកចូល។

ដូច្នេះការរំពឹងទុកកំពុងបើកចំហគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ វាមិនទំនងទេដែល SPE នឹងជំនួសរថយន្តក្រុងទាំងអស់។ ប៉ុន្តែ​គាត់​នឹង​យក​មួយ​កំណាត់​ចេញ​ពី​ពួកគេ។ ពិតប្រាកដណាស់នៅក្នុងឡាន។

PS ខ្ញុំមិនបានរកឃើញអត្ថបទនៃស្តង់ដារនៅក្នុងដែនសាធារណៈទេ។ ព័ត៌មានខាងលើត្រូវបានប្រមូលជាដុំៗពីបទបង្ហាញ និងសម្ភារៈផ្សេងៗដែលមាននៅលើអ៊ីនធឺណិត។ ដូច្នេះប្រហែលជាមានភាពមិនត្រឹមត្រូវនៅក្នុងវា។

ប្រភព: www.habr.com