Karena semakin banyak sistem tertanam yang mengadopsi arsitektur jaringan, sakelar Ethernet memainkan peran yang semakin penting. Di sini, Mark Jeffrey, Direktur Teknis Recab UK, menjelaskan cara memilih sakelar Ethernet untuk lingkungan operasi yang menuntut.
Di dunia yang terhubung' hari ini, jumlah perangkat yang terhubung ke Internet meningkat setiap hari. Menurut data dari perusahaan riset McKinsey, 127 perangkat baru terhubung ke Internet setiap detik, dan miliaran perangkat terhubung di seluruh dunia. Angka-angka ini meningkat ketika kita mempertimbangkan jaringan area lokal (LAN), yang terdiri dari sistem tertanam kunci yang terhubung dalam industri seperti kereta api, militer dan pertahanan, industri, dan maritim.
Switch adalah inti dari kinerja arsitektur jaringan, memungkinkan data untuk diteruskan antara komputer dan perangkat yang terhubung, dan ditransmisikan ke jaringan yang lebih besar melalui protokol seperti Ethernet. Melindungi sakelar ini sangat penting untuk aplikasi kritis yang digunakan di lingkungan yang keras, jaringan di dalam kendaraan, aplikasi manufaktur diskrit dan proses.
Memastikan perlindungan sakelar Ethernet di lingkungan yang keras memerlukan pengerasan sakelar. Namun, sebelum mempertimbangkan sakelar Ethernet sebagai bagian dari solusi yang diperkeras, perlu dipahami peran sakelar dan persyaratan jaringan. Pengalaman Recab UK' dalam mengembangkan sistem tertanam yang kokoh dengan kemampuan Ethernet memberi tahu kita bahwa mendesain jaringan terlebih dahulu, lalu memperkuatnya dan komponennya, dapat memastikan solusi terbaik.
Karakteristik teknologi jaringan
Dalam buku putih tentang topik ini, mitra tepercaya kami, Diamond Systems, menguraikan beberapa persyaratan utama untuk aplikasi jaringan. Ini termasuk kemampuan untuk membangun dan mengelola beberapa jaringan menggunakan satu perangkat fisik, port cermin untuk memantau lalu lintas, sakelar daisy-chain untuk perluasan jaringan lokal, melindungi lalu lintas jaringan, dan memperkuat komponen jaringan.
Keamanan adalah bidang yang sangat kompleks, tetapi merupakan bidang penting untuk aplikasi kritis. Ada dua jenis keamanan jaringan: keamanan virtual, yang terutama berasal dari sistem perangkat lunak dan enkripsi data; dan keamanan fisik, dimana komponen berperan dalam menjaga integritas data.
Contoh keamanan virtual jaringan adalah sistem deteksi penyusup, yang mendeteksi potensi kerentanan keamanan, mencatat informasi tentang kemungkinan kerentanan, dan mengirimkan peringatan di konsol atau melalui port serial. Ini dilengkapi dengan standar enkripsi jaringan.
Keamanan fisik berasal dari port sakelar tertentu, itulah sebabnya sangat berharga untuk bekerja dengan pakar tertanam dalam proyek jaringan tertanam yang kritis. Port form-factor pluggable (SFP) kecil dapat mengubah media tembaga jaringan menjadi Fibre Channel. Karena teknologi serat optik adalah dielektrik, ia dapat melindungi media dari pengintaian elektromagnetik (EM) dan serangan berbahaya lainnya. Fibre Channel juga memiliki keuntungan karena dapat mengirimkan data melalui jarak yang lebih jauh dengan kehilangan sinyal yang lebih sedikit.
Aplikasi media campuran umum menggunakan jaringan kawat tembaga untuk komunikasi lokal dan antarmuka dengan jaringan serat optik untuk aplikasi berkecepatan lebih tinggi, koneksi jaringan ke jaringan, dan komunikasi jarak jauh. Oleh karena itu, beberapa produsen sakelar Ethernet kecil menyertakan kombinasi port dalam produk mereka. Di Recab UK, kerjasama dengan produsen switch Ethernet terkemuka berarti bahwa kami dapat mengembangkan solusi yang memberikan fleksibilitas dan keamanan jaringan yang lebih besar.
Misalnya, dalam sistem tertanam khusus di mana ruang berada pada tingkat premium, Diamond Systems' Modul sakelar Ethernet EPSM-10GX4 adalah pilihan ideal. EPSM-10GX4 didasarkan pada faktor bentuk standar Computer-on-module (COM) Express Mini (84x55 mm), dengan paket ultra-kompak dan teknologi sakelar yang hampir sepenuhnya dikemas. Ini menyediakan 24 port tembaga 10/100/1000 Mbps dan empat port SFI 10 Gbps. Ada juga papan operator berfitur lengkap EPS-24G4X, yang mengarahkan port 1 Gbps ke konektor kait dan mengarahkan port 10 Gbps ke slot SFP+.
Atau, untuk aplikasi berdaya tinggi dengan lebih banyak ruang yang tersedia menggunakan platform VPX, Anda dapat memilih untuk menggunakan sakelar Ethernet VX6940 6U VPX baru dari Kontron. Ini memiliki dua transceiver QSFP28 yang dipasang di depan yang mendukung serat berkecepatan tinggi (hingga 100G) atau koneksi tembaga pasif, masing-masing memungkinkan empat port 10GB atau SFP+. Sakelar ini paling cocok untuk aplikasi intensif data yang membutuhkan banyak jalur data, seperti sensor definisi tinggi atau sistem radar.
Recab UK memiliki pengalaman luas dalam mengembangkan sistem termasuk desain sakelar, baik melalui pengembangan kami sendiri atau menggunakan sakelar dari mitra kami Aitech, Kontron, duagon, atau Diamond Systems. Solusinya tergantung pada kebutuhan proyek dan di mana aplikasi digunakan.
Misalnya, aplikasi kereta api mungkin memerlukan penggunaan sakelar Duagon yang dirancang untuk lingkungan operasi yang keras dari rolling stock. Misalnya, D510 adalah sakelar Ethernet enam port yang dapat dikonfigurasi yang sesuai dengan EN50155, IEC61375, dan IEEE802.3. Sakelar dipasang di wadah yang kokoh dan ringkas serta memiliki fungsi konversi DC/DC terintegrasi tanpa memerlukan catu daya eksternal.
Bala bantuan
Dalam banyak aplikasi jaringan, penguatan merupakan pertimbangan utama. Ini cocok untuk aplikasi luar ruangan, jaringan di dalam kendaraan, dan aplikasi lantai pabrik dalam pembuatan diskrit dan proses.
Untuk jenis aplikasi ini, kita harus mempertimbangkan kondisi lingkungan. Perancang sistem harus memberi perhatian khusus pada faktor-faktor seperti kisaran suhu pengoperasian, tingkat guncangan dan getaran selama pengoperasian, dan kualitas daya. Untuk banyak aplikasi penting, ukuran, berat, daya, dan biaya peralatan jaringan (SWaP-C) juga akan menjadi pertimbangan utama.
Memilih produk switch Ethernet siap pakai untuk aplikasi yang menuntut memerlukan pemahaman yang jelas tentang persyaratan lingkungan dan evaluasi spesifikasi setiap produk. Untuk berkembang di lingkungan yang keras, desain jaringan harus mempertimbangkan persyaratan ini. Untuk operasi suhu yang diperpanjang, ini mencakup semuanya, mulai dari tata letak PCB dan spesifikasi suku cadang hingga pengujian lingkungan yang ketat untuk memverifikasi kinerja.
Persyaratan yang tepat bervariasi dari aplikasi ke aplikasi, jadi tidak ada satu pemilihan sakelar atau metode penguatan yang cocok untuk semua metode. Sayangnya, untuk sebagian besar perancang sistem, ini jauh lebih rumit daripada menentukan jumlah port atau kecepatan data yang diperlukan. Inilah keuntungan bekerja dengan pakar desain sistem tertanam seperti Recab UK.
Karena konektivitas memainkan peran yang semakin penting dalam aplikasi non-komersial, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini untuk memastikan kinerja sistem tertanam yang efektif dan tahan lama. Memilih sakelar yang salah atau gagal untuk sepenuhnya merencanakan persyaratan operasional dan lingkungan adalah kesalahan yang mahal—tetapi hal itu dapat dihindari melalui perencanaan dan tinjauan ke masa depan.
