با رشد نیازهای ارتباطی در بخش صنعتی و با توسعه اتوماسیون صنعتی تعداد بیشماری از دستگاه‌ها نیاز به ارتباطات سریع و تبادل اطلاعات دارند. شرکت‌هایی که در محیط‌های سخت، مانند کارخانه‌ها، تأسیسات در فضای باز و... فعالیت می‌کنند، به تجهیزات شبکه یا دستگاه‌هایی مانند سوئیچ‌های rugged و ماژول‌های صنعتی نیاز دارند تا بتوانند در شرایط محیطی سخت عملکرد موثرتری در شبکه ارائه دهند. در این متن سعی بر این شده تا اطلاعات جامعی در مورد ماژول‌های صنعتی بیان شود.
ماژول صنعتی (Industrial Transceiver) چیست؟
ماژول صنعتی وسیله‌ای است که در سیستم های ارتباطی صنعتی برای ارسال و دریافت سیگنال‌های دیجیتال یا آنالوگ استفاده می شود. ساختار این ماژول صنعتی به گونه‌ای است که اغلب از لیزرهای نیمه هادی مقاوم در برابر دمای بالا و سایر سخت افزارهایی که می توانند در دمای بالا برای مدت زمان طولانی عمل کنند ساخته می‌شود. همچنین نیاز به نرم افزار compensation دما دارد که جریان پایدار عملکرد ماژول‌های نوری را تنظیم کند. علاوه بر این، ممکن است متوجه شده باشید که محدوده دمای تجاری بین 0 تا 70 درجه سانتی گراد است، در حالی که محدوده دمایی ماژول‌های صنعتی بسیار گسترده تر است. به عنوان مثال، از -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه متغیر است. ماژول‌های صنعتی به طور معمول در اتوماسیون صنعتی و اینترنت اشیاء (IoT) مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگی ماژول‌های صنعتی
قابل اطمینان (High Reliability)
محیط‌های صنعتی دارای شرایط خاصی چون تغییرات دما، رطوبت، گرد و غبار و ارتعاشات هستند که بر عملکرد و دوام تجهیزات شبکه تاثیر می‌گذارند. ماژول‌های صنعتی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در چنین شرایطی بهترین عملکرد را بر روی شبکه داشته باشند. این ماژول‌ها انتقال داده‌ها را بدون وقفه و بهره‌وری یکپارچه تضمین می‌کند.
محدوده دما (Wide Temperature Range)
نوسانات دما یکی از چالش‌های رایج در محیط‌های صنعتی هستند، چرا که تجهیزات ممکن است در معرض گرما و یا سرمای شدید قرار بگیرند؛ به همین علت ماژول‌های صنعتی می‌توانند در دمای 40- تا 85 درجه سانتیگراد قرار بگیرند. این قابلیت بدون توجه به شرایط محیطی، عملکرد مداوم و پایدار را تضمین می‌کند.
Protective Performance
تاسیسات صنعتی اغلب تجهیزات شبکه را در معرض خطرات احتمالی مانند ورود آب، گرد و غبار و آسیب فیزیکی قرار می دهند. ماژول‌های صنعتی (Industrial Transceiver) دارای ویژگی‌های محافظتی هستند که آن‌ها را در برابر خطرات احتمالی (ورود آب، گرد و غبار و آسیب فیزیکی) مقاوم می‌سازد و به راحتی می‌توان از آن‌ها در شرایط سخت بدون به خطر انداختن عملکرد شبکه استفاده نمود.
مقاوم در برابر تداخلات الکترومغناطیسی
همانطور که می‌دانید محیط‌های صنعتی مملو از تداخلات الکترومغناطیسی از منابع مختلف چون ماشین آلات سنگین، خطوط برق و دستگاه‌های رادیویی هستند. ماژول‌های صنعتی دارای مقاومت بالا در برابر تداخلات الکترومغناطیسی هستند که می‌توانند داده‌های پایدار را انتقال دهند که این ویژگی برای حفظ یکپارچگی جریان‌های داده در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و کنترل، بسیار حائز اهمیت است.
کاربرد ماژول‌های صنعتی
انواع مختلفی از ماژول‌های فیبر نوری صنعتی موجود است که هر کدام از آن‌ها برای کاربرد‌ها و محیط‌های خاص طراحی و تولید شده‌اند به عنوان مثال در صنایع هوا فضا، نظامی، مخابرات، حمل و نقل مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از مدل‌های رایج و پر کاربرد ماژول‌های صنعتی شامل ماژول‌های 10G SFP+، 25G SFP28 و 50G SFP56 می‌باشند. به مثال‌های زیر توجه کنید:
ماژول‌های صنعتی در صنعت مخابرات می‌تواند در روترها با ظرفیت بالا، سوئیچ‌ها و تجهیزات ارتباطی فیبر نوری استفاده شوند. در زمینه حمل و نقل می‌توانند در دستگاه‌های ارتباطی مقاوم، برای ارتباطات وسایل نقلیه به یکدیگر (V2V) و ارتباط وسیله نقلیه به زیر ساخت (V2I)، سیستم‌های حمل و نقل هوشمند، سیستم کنترل ترافیک و تجهیزات Signaling راه‌آهن استفاده شوند. همانطور که اشاره کردیم این ماژول‌های صنعتی برای محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند چرا که این ماژول‌ها علاوه بر مقاوم بودن دارای انعطاف پذیری بالایی هم می‌باشند.
چگونه ماژول صنعتی مناسب انتخاب کنیم؟
انتخاب ماژول صنعتی مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد که باید با دقت بررسی شوند تا اطمینان حاصل شود که ماژول انتخاب شده می‌تواند نیازهای مورد نظر را برآورده کند یا خیر. در ادامه به چند نکته کلیدی برای انتخاب ماژول صنعتی مناسب اشاره می‌کنیم:
نوع کانکتور
کانکتورها نقش بسیار مهمی در ماژول‌های صنعتی ایفا می‌کنند و به عنوان رابط‌های اساسی برای برقراری اتصالات مطمئن و ایمن بین اجزا و دستگاه‌های مختلف عمل می‌کنند به همین علت هنگام انتخاب ماژول می‌بایست به نوع کانکتور و فیبر نوری مورد استفاده در شبکه توجه نمود. اغلب کانکتورهای (Connector) مورد استفاده در ماژول‌های فیبر نوری SC و LC می‌باشد و به طور معمول کانکتور LC از فیبر نوری سینگل مود (SMF) و مالتی مود (MMF) پشتیبانی می‌کند و در ماژو‌های 25G SFP25 و 50G SFP56 استفاده می‌شوند.
فاصله انتقال (Transmission Distance)
فاصله انتقال و برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها و تجهیزات شبکه، امکان انتقال داده‌ها همچنین پشتیبانی از ارتباط موثر در فواصل طولانی بسیار حائز اهمیت است. هنگام انتخاب یک ماژول صنعتی بسیار مهم است که فاصله انتقال داده را در نظر بگیرید. به عنوان مثال برای فواصل انتقال تا 2 کیلومتر، می‌توان از ماژول SFP-10GLRL-31-I استفاده کرد، در حالی که برای فواصل انتقال 80 کیلومتر و بیشتر، ماژول DWDM-SFP10G-80-I مناسب است. همچنین مهم است که عواملی مانند فاصله فیزیکی بین دستگاه‌ها، نوع زیرساخت شبکه و هرگونه تأثیرات محیطی بر کیفیت سیگنال را در نظر گرفت.
سرعت انتقال (Data Rate)
سرعت انتقال ماژول‌ها به طور مستقیم بر مقدار داده‌ای که می‌تواند در یک محدوده زمانی مشخص منتقل کند اثر گذار است و بر عملکرد کلی شبکه و ظرفیت پهنای باند داده تاثیر گذار می‌باشد. Data Rate هایی که برای ماژول صنعتی استفاده می‌شود 1Gbps (گیگابیت بر ثانیه)، 10Gbps، 25Gbps، 40Gbps و حتی 100Gbpsمی‌باشند و می‌توانند نیازهای مختلف شبکه از Data Centerها تا شبکه‌های WAN را برآورده کنند.
نظر خود را وارد نمایید