Keď sme pred tromi rokmi urobili pamäťové karty na priemyselné použitie, v komentároch sa objavili želania nehovoriť o dronoch a kamerách - hovoria, že to nie je typická oblasť použitia takýchto pamäťových kariet. OK, povedali sme si a zapísali do obsahového plánu – urobte publikáciu s prípadom z priemyslu. Ale, ako to už chodí, za tokom publikácií o nových produktoch Kingston, táto položka zostala na backliste dlho, až kým sme sa tu, na Habré, nestretli . Tieto pamäťové karty používa od roku 2016 a používa ich stovky. Mimochodom, vo svojom 40-gigabitovom rádiovom moste cez Jenisej, ktorý doručil bezdrôtová komunikácia, sú nainštalované pamäťové karty .
Predmetom prípadu je širokopásmová komunikácia na milimetrových vlnách
Na prelome roku 2016, teda presne vtedy, keď sa objavili priemyselné pamäťové karty Kingston z našej recenzie, sa na telekomunikačnom trhu pripravoval kvalitatívny skok v rýchlosti chrbticových bezdrôtových rádiových spojení. Druhá generácia rádioreléových staníc s rýchlosťou 1 Gbit/s, dominantná v rokoch 2010-2015, mala odovzdať štafetu rádiovým spojom tretej generácie schopným pracovať v štandarde 10 Gigabit Ethernet a prenášať dáta rýchlosťou 10 Gbit/s.
Rádio premosťuje 2x20 Gbit/s cez Jenisej v Igarke. Zdroj: DOK LLC
Mimochodom, na vytvorenie rádiového kanála s prenosovými charakteristikami podobnými optickému káblu bolo potrebných aspoň niekoľko vecí v globálnom meradle: vytvorenie novej základne prvkov pre bezdrôtovú komunikáciu 10 Gigabit Ethernet (10GE) a pridelenie frekvenčného rozsahu dostatočnej šírky, kam je možné „vtesnať“ 10-gigabitový dátový tok. Týmto rozsahom bol súbor frekvencií 71-76/81-86 GHz, ktorý bol ľahkou rukou amerického regulátora FCC pridelený v roku 2008 v USA. Čoskoro tento príklad nasledovali regulátori takmer vo všetkých krajinách sveta vrátane Ruska (rozsah 71-76/81-86 GHz je povolený Ministerstvom komunikácií Ruskej federácie na bezplatné používanie od roku 2010).
V roku 2016 sa na svetovom trhu konečne objavili čipy MMIC (mikrovlnné monolitické integrované obvody), ktoré dizajnéri potrebovali, schopné poskytovať moduláciu rádiového signálu QAM 256 pre rýchlosť prenosu dát 10 Gbit/s a začali sa pretekať, kto bude byť prvý, kto uvedie na trh komerčné vzorky rádioreléových zariadení triedy 10GE. Prekvapivo prvá produkčná vzorka takýchto rádiových spojení vznikla v Rusku v petrohradskej strojárskej spoločnosti DOK a bola predvedená na svetovom mobilnom kongrese (MWC 2017) v Barcelone v roku 2017. Prečo nie? - veď Alexander Popov vynašiel v Petrohrade rádio (aj keď tento primát sa niekedy pripisuje Marconimu či Teslovi).
Dnes, v roku 2019, sa 10GE bezdrôtové rádiá stali de facto priemyselným štandardom. Jedna 10 Gbit/s rádioreléová linka vďaka svojej vysokej priepustnosti často obsluhuje celú obytnú štvrť alebo veľkú priemyselnú oblasť s komunikáciou. Mobilní operátori ochotne využívajú 10GE rádiové spojenia pre chrbticové siete medzi základňovými stanicami 4G/LTE, pretože zabezpečujú synchronizáciu základňových staníc s referenčnými hodinami dátového centra mobilného operátora, čo je dôležité pre prenos multimediálnej prevádzky do smartfónov a tabletov. Okrem digitálneho telefonovania a prístupu na internet sú stovky digitálnych TV kanálov šírené prostredníctvom 10 Gigabitového ethernetového bezdrôtového kanála a existuje tok dát z CCTV kamier.
„Toto všetko je svojím spôsobom zaujímavé,“ povie Habrov čitateľ, „ale čo s tým majú spoločné pamäťové karty Kingston? Ale to je to, k čomu teraz prejdeme.
"Čierna skrinka" vo vnútri rádioreléového zariadenia
Pamäťová karta inštalovaný v riadiacom module rádioreléovej stanice PPC-10G vyrábanej spoločnosťou DOK ako úložisko súborov pre konfiguračné súbory a logovanie stavu zariadenia. Na kartu sa nepretržite zapisujú všetky kritické prevádzkové parametre: rýchlosť prenosu dát v kanáli, úroveň prijímaného signálu (RSL, Receive Signal Level), teplota v puzdre, parametre napájania a mnohé ďalšie. Podľa pravidiel výrobcu musí karta takéto údaje uchovávať minimálne rok prevádzky zariadenia, potom sa nové údaje prepíšu starými. Prax ukázala, že na splnenie tejto požiadavky je dostatočná kapacita pamäte karty 8 GB, takže DOK už používa práve takéto karty. Sada dvoch rádioreléových staníc vyžaduje dve pamäťové karty microSD Industrial Temperature UHS-I, pretože v každom z nich je umiestnená karta.
Kryt rádioreléovej stanice PPC-10G, modul s priemyselnou pamäťovou kartou Kingston. Zdroj: DOK LLC
Sieťový inžinier alebo správca telekomunikačného operátora pravidelne sťahuje protokoly z pamäťovej karty cez FTP alebo si ich prezerá vo webovom rozhraní. Týmto spôsobom sa vyhodnocujú štatistiky o kapacite kanálov a stabilite vnútorných komponentov rádioreléových staníc. Informácie z denníkov sú dôležité najmä v prípade poruchy zariadenia alebo jeho prechodu na zníženú rýchlosť prenosu dát.
Pomocou informácií z protokolov poskytnutých zákazníkom môžu špecialisti technickej podpory DOC diagnostikovať problém a navrhnúť najrýchlejší spôsob jeho vyriešenia. Napríklad, keď sme videli, že úroveň prijímaného signálu (RSL) sa od určitého okamihu zmenila, môžeme dospieť k záveru, že s najväčšou pravdepodobnosťou sa vzájomné nasmerovanie antén „pokazilo“. Niekedy sa to stane po vetre so silou hurikánu alebo ľadu, ktorý padá na anténu z horných konštrukcií telekomunikačnej veže.
Telekomunikační operátori pri nákupe pomerne drahého 10-gigabitového rádioreléového zariadenia počítajú s vysokou spoľahlivosťou všetkých jeho komponentov podľa princípu „nastav a zabudni“. Pamäťová karta tu nie je výnimkou. Dôležitým faktorom je tu obtiažnosť prístupu k zariadeniu na opravu. Rádiové spojenia v rozsahu 71-76/81-86 GHz sú v drvivej väčšine prípadov inštalované na telekomunikačných vežiach, na strechách budov a stavieb. Je jasné, že výstup na ľadovú vežu v ruskej zime za účelom výmeny komponentov nie je ľahká a nebezpečná úloha. Hoci pamäťová karta nie je kritickým komponentom v staniciach PPC-10G, a ak zlyhá, rádioreléová linka bude pokračovať v prevádzke, ale stratí sa schopnosť zaznamenávať záznamy o stave zariadenia a komunikačného kanála. Preto spoľahlivá prevádzka kariet je dôležitá tak pre výrobcu rádiových spojov, ako aj pre zákazníkov zastupovaných telekomunikačnými operátormi.
Detailný záber na modul stanice PPC-10G s priemyselnou pamäťovou kartou Kingston. Zdroj: DOK LLC
„Rádioreléové stanice v Rusku navrhujeme a vyrábame už viac ako 10 rokov a počas tejto doby sme vyskúšali pamäťové karty od rôznych výrobcov. Niektoré karty fungovali rok, niektoré pár rokov, no potom sme ich museli naformátovať na diaľku a niekedy ani toto nepomohlo, čo spôsobilo sťažnosti kupujúcich nášho zariadenia. Keď bol v roku 2016 spustený do výroby 10-gigabitový model PPC-10G, obrátili sme sa so žiadosťou o radu na nášho dodávateľa, spoločnosť Superwave (St. Petersburg). Odporučili mi priemyselné pamäťové karty Kingston s tým, že s nimi určite nebudú žiadne problémy. Odvtedy nezlyhala ani jedna karta Kingston a to sme ich už nainštalovali asi tisícku. A to aj napriek tomu, že telekomunikačné zariadenia sú prevádzkované celoročne vonku vo veľmi drsných podmienkach,“ poznamenal Daniil Korneev, riaditeľ spoločnosti DOK.
Ako obísť teplotné limity pamäťových kariet a iných komponentov
Ak sa pozriete na stránku s Industrial Temperature microSD UHS-I pamäťové karty, môžete vidieť hranice ich garantovaného rozsahu prevádzkových a skladovacích teplôt: od -40°C do +85°C. Čo však robiť, ak sú rádioreléové stanice prevádzkované v ruskej Arktíde, kde v noci môže byť pokojne aj -50°C alebo aj menej? Alebo naopak niekde v Afrike?
Rádioreléová stanica PPC-10G s pamäťovou kartou Kingston v meste Tarko-Sale, okres Purovsky Yamal-Nenets Autonomous Okrug. Zdroj: DOK LLC
Pre zimné podmienky sú rádioreléové stanice vybavené automatickým ohrievačom, ktorý zaisťuje teplotu vo vnútri krytu nad 0°C aj pri silných mrazoch. V prípade „studeného štartu“, analogicky s uvedením automobilového vybavenia v Arktíde, sa ohrievač spustí ako prvý. Blokuje zapínanie elektronických komponentov, kým teplota vo vnútri skrine stanice nestúpne na prijateľnú hranicu.
Teraz prejdeme k hornej hranici teplotného rozsahu. Vzhľadom na to, že každý z výrobcov, vrátane ruských, sa snaží predávať svoje rádiové spojenia po celom svete, zariadenia musia normálne fungovať aj pri spaľujúcich lúčoch slnka. Pre tropickú úpravu je v staniciach DOK inštalovaný rozšírený systém radiátorov, ktoré rozvádzajú teplo po celom telese zariadenia.
Rádioreléová stanica PPC-10G (samozrejme s pamäťovou kartou Kingston) sa inštaluje na výškovú budovu v Emirátoch. Zdroj: DOK LLC
„Ako komentár k pamäťovým kartám Kingston by som rád poznamenal, že spodná hranica skladovacej teploty -40 °C v ich špecifikáciách je uvedená s veľkou rezervou. Našim zákazníkom zo severných oblastí Ruska sa opakovane stalo, že rádioreléové stanice boli vypnuté pri nižších teplotách a nikdy sme nezaznamenali poruchu pamäťových kariet pri následnom zapnutí zariadenia. Čo sa týka hornej hranice teploty, teplotné protokoly vo vnútri puzdra, ktoré opäť dostávame z pamäťových kariet Kingston, neukázali prekročenie úrovne +80°C pre rádiové spojenia na Blízkom východe. Takže obavy, že slnko zohreje stanice a ich komponenty nad povolený limit pre našich zákazníkov v Rijáde či Ajmane, sa ukázali ako neopodstatnené,“ vyjadril sa k pamäťovým kartám Daniil Korneev.
Ide o zaujímavé puzdro pre pamäťové karty, ktoré nám poskytol Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I . Dúfame, že čoskoro budeme pokračovať v publikovaní prípadových štúdií z priemyslu a vedy o rôznych produktoch Kingston.
Prihláste sa na odber blogu Kingston Technology a zostaňte naladení.
Pre viac informácií o produktoch pozrite si webovú stránku spoločnosti.
Zdroj: hab.com