Ni ọjọ 5 Kínní ti ọdun yii, a fọwọsi boṣewa tuntun fun Ethernet 10-Mbit. Bẹẹni, o ka ẹtọ yẹn: megabits mẹwa fun iṣẹju-aaya.
Kini idi ti iyara “kekere” bẹ nilo ni ọrundun 21st? Lati rọpo zoo ti o farapamọ labẹ orukọ agbara “ọkọ ayọkẹlẹ aaye” - Profibus, Modbus, CC-Link, CAN, FlexRay, HART, ati bẹbẹ lọ. Nibẹ ni o wa ju ọpọlọpọ awọn ti wọn, ti won wa ni ibamu pẹlu kọọkan miiran ati ki o jẹ jo soro lati tunto. Ṣugbọn o kan fẹ lati pulọọgi okun sinu yipada, ati pe iyẹn ni. Kanna bi pẹlu deede Ethernet.
Ati laipẹ o yoo ṣee ṣe! Pade: "802.3cg-2019 - IEEE Standard fun Ethernet - Atunse 5: Awọn pato Layer ti ara ati Awọn Ilana Isakoso fun Iṣẹ 10 Mb/s ati Ifijiṣẹ Agbara Asopọmọra Lori Iwontunwọnsi Kanṣoṣo ti Awọn oludari."
Kini igbadun pupọ nipa Ethernet tuntun yii? Ni akọkọ, o ṣiṣẹ lori bata alayidi kan, kii ṣe ju mẹrin lọ. Nitorina, o ni awọn asopọ ti o kere ati awọn kebulu tinrin. Ati pe o le lo okun alayidi ti o ti gbe tẹlẹ ti o lọ si awọn sensọ ati awọn oṣere.
O le jiyan wipe àjọlò ṣiṣẹ soke si 100 mita, ṣugbọn awọn sensosi ti wa ni be siwaju sii siwaju sii. Nitootọ, eyi jẹ iṣoro kan. Ṣugbọn 802.3cg ṣiṣẹ ni ijinna ti o to 1 km! Ọkan bata ni akoko kan! Ko buru?
Ni otitọ, paapaa dara julọ: agbara tun le pese nipasẹ bata kanna. Iyẹn ni ibi ti a yoo bẹrẹ.
IEEE 802.3bu Agbara lori Awọn Laini Data (PoDL)
Mo ro pe ọpọlọpọ awọn ti o ti gbọ nipa Poe (Power over Ethernet) ati ki o mọ pe 2 orisii onirin wa ni ti nilo lati atagba agbara. Agbara titẹ sii / o wu ni a ṣe ni awọn aaye arin ti awọn oluyipada ti bata kọọkan. Eyi ko ṣee ṣe nipa lilo bata kan. Nitorina, a ni lati ṣe o yatọ. Bawo ni pato ṣe han ni aworan ni isalẹ. Fun apẹẹrẹ, Ayebaye PoE tun ti ṣafikun.
Nibi:
PSE – ohun elo mimu agbara (ipese agbara)
PD – Ẹrọ ti o ni agbara (ohun elo ti o jinna ti o nlo ina)
Ni ibẹrẹ, 802.3bu ni awọn kilasi agbara 10:
Meta mora gradations ti orisun foliteji ti wa ni afihan ni awọ: 12, 24 ati 48V.
Àlàyé:
Vpse - foliteji ipese agbara, V
Vpd min - foliteji ti o kere ju lori PD, V
I ti o pọju - lọwọlọwọ ti o pọju ninu laini, A
PPd max - agbara agbara ti o pọju PD, W
Pẹlu dide ti ilana 802.3cg, awọn kilasi 6 diẹ sii ni a ṣafikun:
Nitoribẹẹ, pẹlu iru oniruuru, PSE ati PD gbọdọ gba lori kilasi agbara ṣaaju lilo foliteji kikun. Eyi ni a ṣe nipa lilo SCCP (Ilana Isọsọsọ Awọn ibaraẹnisọrọ Serial). Eyi jẹ ilana iyara-kekere (333 bps) ti o da lori 1-Wire. O ṣiṣẹ nikan nigbati agbara akọkọ ko ba pese si laini (pẹlu ni ipo oorun).
Aworan atọka idina fihan bi a ṣe n pese agbara:
- lọwọlọwọ ti 10mA ti pese ati pe wiwa diode 4V zener ni ipari yẹn jẹ ayẹwo
- kilasi agbara ti gba lori
- akọkọ agbara ti wa ni pese
- Ti agbara naa ba lọ silẹ ni isalẹ 10mA, ipo oorun ti mu ṣiṣẹ (ipese ti agbara imurasilẹ 3.3V)
- ti agbara naa ba kọja 1mA, ipo oorun yoo jade
Ko si ye lati gba lori kilasi ounje ti o ba ti mọ tẹlẹ. Aṣayan yii ni a pe ni Ipo Ibẹrẹ Yara. O ti wa ni lilo, fun apẹẹrẹ, ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ, nitori ko si ye lati yi iṣeto ni ti awọn ti sopọ ẹrọ.
Mejeeji PSE ati PD le bẹrẹ ipo oorun.
Bayi jẹ ki a lọ si apejuwe ti gbigbe data. O tun jẹ iyanilenu nibẹ: boṣewa n ṣalaye awọn ipo iṣẹ meji - gigun-gun ati fun awọn ijinna kukuru.
10BASE-T1L
Eyi jẹ aṣayan arọwọto gigun. Awọn abuda akọkọ jẹ bi atẹle:
- ibiti - soke si 1 km
- awọn oludari 18AWG (0.8mm2)
- to awọn asopọ agbedemeji 10 (ati awọn asopọ ebute meji)
- ojuami-si-ojuami ọna mode
- ni kikun ile oloke meji
- aami oṣuwọn 7.5 Mbaud
- PAM-3 awose, 4B3T fifi koodu
- ifihan agbara pẹlu titobi 1V (1Vpp) tabi 2.4V
- Agbara Lilo Ethernet (“idakẹjẹ / isọdọtun” EEE) atilẹyin
O han ni, aṣayan yii jẹ ipinnu fun awọn ohun elo ile-iṣẹ, awọn ọna iṣakoso wiwọle, adaṣe ile, awọn elevators. Fun iṣakoso awọn chillers, air conditioners, ati awọn onijakidijagan ti o wa lori awọn oke. Tabi awọn igbomikana alapapo ati awọn ifasoke ti o wa ni awọn yara imọ-ẹrọ. Iyẹn ni, ọpọlọpọ awọn ohun elo oriṣiriṣi wa yatọ si ile-iṣẹ. Kii ṣe lati darukọ Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT).
O tọ lati darukọ pe 10BASE-T1 jẹ ọkan ninu awọn iṣedede Single Pair Ethernet (SPE). 100BASE-T1 tun wa (802.3bw) ati 1000BASE-T1 (802.3bp). Otitọ, wọn ti ni idagbasoke fun awọn ohun elo ọkọ ayọkẹlẹ, nitorinaa ibiti o wa nikan 15 (UTP) tabi awọn mita 40 (STP). Sibẹsibẹ, awọn ero tẹlẹ pẹlu 100BASE-T1L gigun-gun. Nitorinaa ni ọjọ iwaju wọn yoo ṣafikun idunadura aifọwọyi ti iyara.
Lakoko, iṣakojọpọ ko lo - “ibẹrẹ iyara” ti wiwo ni a kede: o kere ju 100ms lati ipese agbara si ibẹrẹ paṣipaarọ data.
Aṣayan miiran (iyan) ni lati mu iwọn gbigbe pọ si lati 1 si 2.4V lati mu ilọsiwaju ifihan-si-ariwo, dinku nọmba awọn aṣiṣe, ati koju kikọlu ile-iṣẹ.
Ati, dajudaju, EE. Eyi jẹ ọna lati fipamọ ina mọnamọna nipa pipa atagba ti ko ba si data lati tan kaakiri ni akoko yii. Àwòrán náà ṣàfihàn bí èyí ṣe rí:
Ko si data - a fi ifiranṣẹ ranṣẹ "Mo lọ si ibusun" ati ge asopọ. Lẹẹkọọkan a ji a fi ifiranṣẹ ranṣẹ “Mo tun wa nibi.” Nigbati data ba han, apa idakeji ti wa ni itaniji “Mo n ji” ati gbigbe bẹrẹ. Iyẹn ni, awọn olugba nikan n ṣiṣẹ nigbagbogbo.
Bayi jẹ ki a wo kini wọn wa pẹlu ẹya keji ti boṣewa.
10BASE-T1S
Tẹlẹ lati lẹta ti o kẹhin o han gbangba pe eyi jẹ ilana fun awọn ijinna kukuru. Ṣugbọn kilode ti o nilo ti T1L ba ṣiṣẹ ni awọn ijinna kukuru? Kika awọn ẹya ara ẹrọ:
- ibiti o to 15m ni ipo aaye-si-ojuami
- ile oloke meji tabi idaji ile oloke meji
- проводники 24-26AWG (0.2-0.13мм2)
- aami oṣuwọn 12.5 Mbaud
- DME, ifaminsi 4B5B
- ifihan agbara pẹlu titobi 1V (1Vpp)
- to awọn asopọ agbedemeji 4 (ati awọn asopọ ebute meji)
- ko si EEE support
O dabi pe ko si nkan pataki. Nitorina kini o jẹ fun? Ṣugbọn fun eyi:
- ibiti o to 25m ni ipo multipoint (to awọn koko 8)
Ati eyi:
- Ipo iṣiṣẹ pẹlu yago fun ijamba PLCA RS (Ipele PHY Ijamba Ijabọ Yẹra fun ilaja ilaja)
Ati pe eyi jẹ igbadun diẹ sii, ṣe kii ṣe bẹẹ? Nitori ṣe iranlọwọ pupọ lati dinku nọmba awọn onirin ni awọn apoti ohun elo iṣakoso, awọn ẹrọ, awọn roboti, ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ. Ati pe awọn igbero tẹlẹ wa lati lo bi rirọpo fun I2C ni awọn olupin, awọn iyipada ati awọn ẹrọ itanna miiran.
Ṣugbọn multipoint mode ni o ni awọn oniwe-drawbacks. Ohun akọkọ jẹ alabọde gbigbe data pinpin. Nitoribẹẹ, awọn ikọlu ni ipinnu nipa lilo CSMA/CD. Sugbon o jẹ aimọ ohun ti idaduro yoo jẹ. Ati fun diẹ ninu awọn ohun elo eyi jẹ pataki. Nitorinaa, ninu boṣewa tuntun, multipoint jẹ afikun pẹlu ipo PLCA RS pataki kan (wo apakan atẹle).
Idaduro keji ni pe PoDL ko ṣiṣẹ ni multipoint. Iyẹn ni, agbara yoo ni lati pese nipasẹ okun ti o yatọ tabi mu ni ibikan lori aaye.
Sibẹsibẹ, ni ipo aaye-si-ojuami, PoDL tun ṣiṣẹ lori T1S.
PLCA RS
Ipo yii ṣiṣẹ bi atẹle:
- nodes pin awọn idamo laarin ara wọn, ipade pẹlu ID=0 di alakoso
- Alakoso n ṣe ifihan agbara BEACON kan si nẹtiwọọki naa, n tọka ibẹrẹ ti ọna gbigbe tuntun ati gbejade apo-iwe data rẹ
- lẹhin gbigbe apo-iwe data kan, isinyi gbigbe lọ si ipade atẹle
- Ti ipade naa ko ba ti bẹrẹ gbigbe laarin akoko ti o nilo lati tan kaakiri awọn bit 20, isinyi yoo lọ si ipade atẹle
- nigbati gbogbo awọn apa ti gbejade data (tabi fo akoko wọn), olutọju naa bẹrẹ ọmọ tuntun kan
Ni gbogbogbo o dabi TDMA. Ṣugbọn pẹlu iyasọtọ pe ipade naa ko lo fireemu akoko rẹ ti ko ba ni nkankan lati atagba. Ati iwọn fireemu ko ni asọye muna, nitori… da lori iwọn apo data ti a gbejade nipasẹ ipade. Ati pe gbogbo rẹ nṣiṣẹ lori awọn fireemu 802.3 Ethernet boṣewa (PLCA RS jẹ iyan, nitorinaa ibamu yẹ ki o wa).
Abajade ti lilo PLCA han ni isalẹ ninu awọn aworan. Ni igba akọkọ ti ni idaduro da lori awọn fifuye, awọn keji ni awọn losi da lori awọn nọmba ti gbigbe apa. O ṣe akiyesi kedere pe idaduro naa ti di pupọ siwaju sii. Ati ninu ọran ti o buru julọ o jẹ awọn aṣẹ titobi 2 kere ju ninu ọran CSMA/CD ti o buru julọ:
Ati agbara ikanni ni ọran ti PLCA ga julọ, nitori ko lo lori lohun awọn ijamba:
Awọn asopọ
Ni ibẹrẹ, a yan lati awọn aṣayan asopo 6 ti a funni nipasẹ awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi. Bi abajade, a pinnu lori awọn aṣayan meji wọnyi:
Fun awọn ipo iṣẹ deede, Asopọmọra IEC 63171-1 CommScope ti yan.
Fun awọn agbegbe lile – IEC 63171-6 (eyiti o jẹ 61076-3-125 tẹlẹ) idile asopọ lati HARTING. Awọn asopọ wọnyi jẹ apẹrẹ fun awọn iwọn aabo lati IP20 si IP67.
Nitoribẹẹ, awọn asopọ ati awọn kebulu le jẹ boya UTP tabi STP.
Miiran
O le lo kan deede mẹrin-bata àjọlò USB, lilo kọọkan bata fun a lọtọ SPE ikanni. Ki o má ba fa mẹrin lọtọ kebulu ibikan sinu awọn ijinna. Tabi lo okun-meji-meji kan, ki o fi sori ẹrọ iyipada Ethernet kan-bata kan ni opin ti o jinna.
Tabi o le so iyipada yii taara si nẹtiwọọki agbegbe ti ile-iṣẹ, ti nẹtiwọọki kan ba ti gbooro tẹlẹ lori awọn ijinna pipẹ nipasẹ awọn opiti okun. Stick awọn sensọ sinu ibẹ, ki o ka awọn kika lati ọdọ wọn Nibi. Taara lori nẹtiwọki. Laisi awọn oluyipada wiwo ati awọn ẹnu-ọna.
Ati pe awọn wọnyi ko ni dandan lati jẹ awọn sensọ. Awọn kamẹra fidio le wa, intercoms tabi awọn gilobu ina ti o gbọn. Wakọ ti diẹ ninu awọn falifu tabi turnstiles ni awọn ẹnu-ọna.
Nitorinaa awọn ifojusọna n ṣii ohun ti o nifẹ si. Ko ṣee ṣe, nitorinaa, pe SPE yoo rọpo gbogbo awọn ọkọ akero aaye. Ṣugbọn on o gba a itẹ chunk jade ninu wọn. Nitõtọ ni awọn ọkọ ayọkẹlẹ.
PS Emi ko ri ọrọ ti boṣewa ni agbegbe gbangba. Alaye ti o wa loke ni a gba ni nkan nipasẹ ege lati oriṣiriṣi awọn ifarahan ati awọn ohun elo ti o wa lori Intanẹẹti. Nitorina awọn aṣiṣe le wa ninu rẹ.
orisun: www.habr.com