64 подписчика

Альтернативные среды передачи данных

20 июля 202220 июл 2022

3 мин

Постоянно говорится о том, что на смену линиям связи из меди в скором будущем придут другие технологии. Но действительно ли медные проводники теряют свои позиции, или они станут основной всех перспективных решений для Промышленного Интернета вещей?
Передача электрической энергии является общим критерием для всех
решений на основе медных кабелей. Это накладывает физические ограничения на рабочие частоты и расстояние передачи. Известные пределы для технологии Ethernet с применением медных кабелей: скорость передачи 1/10/25/40 Гбит/с на расстояние 100 метров. Чтобы преодолеть эти ограничения для скорости и расстояния передачи, а также для подключения мобильных систем к сети Ethernet, в настоящее время применяются, как волоконно-оптические линии связи, так и беспроводные радиосистемы. На протяжении нескольких последних лет считается, что волоконно-оптические линии и беспроводные сети станут основной средой связи, придя на смену традиционным кабелям. Но правда ли это?

Действительно, при использовании волоконно-оптических кабелей можно реализовать высокопроизводительную передачу данных на расстояние в множество километров. При этом не требуется сложное экранирование и защита от электромагнитных помех. Беспроводные локальные сети характеризуются высокой пропускной способностью и могут стать заменой для стационарных кабельных соединений. После настройки точки доступа к беспроводной сети можно быстро подключить новые устройства без использования проводов. Тем не менее, сама установка такой точки доступа обходится недешево, к тому же для нее необходимо кабельное соединение. При выборе указанных технологий пользователю, к сожалению, приходится мириться с их несколькими основными недостатками. Соединение волоконно-оптических линий должно выполняться в условиях полной чистоты во избежание нарушения сигнала при попадании загрязнений. Кроме того, данная технология подходит только для передачи данных и не подходит для передачи электропитания. Для передачи тока к устройству потребуется дополнительный медный проводник. Те же самые недостатки свойственны и устройствам беспроводных сетей. Мобильные решения, как правило, применяют аккумуляторные батареи или источники питания с медными кабелями, которые значительно уменьшают их мобильность. Еще одной актуальной на сегодняшний день проблемой является вредное воздействие на окружающую среду при использовании аккумуляторных батарей. А еще не стоит забывать о некоторых других сложностях: передача данных в режиме реального времени не гарантирована, а скорость передачи может быть ниже заявленной, в зависимости от местоположения и количества пользователей. Насколько хорошо защищены данные пользователя в процессе беспроводного взаимодействия?

Насколько высоко вредное влияние электромагнитных волн на здоровье человека? Всех этих проблем не существует в случае применения классических медных кабелей. Реализация соединения Ethernet по четырем или восьми проводам обеспечивает передачу мощности до 100 Вт к устройствам по технологии Power over Ethernet (PoE). Поэтому во многих случаях дополнительное электропитание не требуется. Самым предпочтительным вариантом являются соединения с одним кабелем, если область применения позволяет использовать их. И этот вариант становится очевидным в непростых условиях производственной площадки.

В процессе дальнейшего развития концепции Промышленного Интернета вещей в оборудование встраивается все больше умных датчиков и других устройств, которым требуются компактные соединения для передачи данных и электропитания. В этом смысле наше инновационное решение определенно заслуживает внимания.