Технология Ethernet стала стандартом де-факто в промышленной и корпоративной коммуникации по нескольким причинам: распространенность, невысокая стоимость, поддержка нескольких протоколов и совместимость с Интернет. Согласно исследованию рынка Ethernetтехнологий в промышленности, проведенному компанией ARC Advisory Group, ожидается рост продаж сетевых решений на основе Ethernet с 840 тысяч единиц в 2004 году до 6,7 миллиона в 2009 году, при этом совокупный годовой темп роста составит 54%. „Невысокая стоимость позволяет использовать Ethernet на всех уровнях вплоть до ПЛК”, – считает Билл Блэк (Bill Black), менеджер по продажам контроллеров в компании GE Fanuc. Наверное, основным преимуществом оборудования Ethernet является возможность использования нескольких Ethernet-протоколов и некоторых других, в зависимости от задачи.
Подключение устройств с последовательными интерфейсами
Рис. Сервер FL-COM RS-232 компании Phoenix Contact позволяет подключить к сети 10/100BaseT Ethernet практически любое совместимое с RS-232 устройство
Возможно, проще всего подключать устройства с последовательными интерфейсами к сети Ethernet с помощью специальных серверов (serial device server – SDS). Они предназначены для преобразования данных последовательной шины в TCP/IP и обратно, обеспечивая непосредственное подключение устройства к сети. „Эти серверы часто используются для прямого соединения двух последовательных устройств через Ethernet, – отмечает Грэг Диксон (Greg Dixson), менеджер по маркетингу систем автоматизации компании Phoenix Contact. – В сети организуется своего рода туннель для передачи данных, таким образом снимаются ограничения на максимальную удаленность устройств”.
Некоторые серверы поставляются со специальным программным обеспечением, после установки которого управляющий ПК считает, что последовательное устройство подключено непосредственно к последовательному порту. Эта возможность может оказаться полезной в случае замены ПК более современной моделью, в которой отсутствуют встроенные последовательные порты. К тому же, доступ к удаленному устройству обеспечивается из всей Ethernet-сети предприятия. Многие такие серверы имеют встроенные webсерверы, обеспечивающие доступ к подключенным устройствам через Интернет. Цены на эти серверы различных производителей колеблются от менее ста до нескольких сотен долларов. Некоторые производители предлагают альтернативу серверам последовательного интерфейса, подходящую для нераспределенных систем, в которых необходимо увеличение скорости передачи данных. „Для тех, кто хочет добавить новый последовательный порт, не открывая корпус ПК и не устанавливая дополнительных плат, – утверждает Дэвид Джонсон, менеджер по маркетингу продукции в компании Quatech, – серверы последовательного интерфейса, несомненно, подойдут. Но адаптеры „последовательная шина – USB” (serialto-USB) также очень удобны для решения такого рода задач. Во многих автоматизированных системах используется то или иное решение, в зависимости от удаленности ПК с программой централизованного управления”.
Эффективная модернизация
Рис. Ethernet и ControlNet в качестве магистральной сети для нескольких подсетей DeviceNet или других подсетей уровня устройств
Одиночные устройства могут подключаться к собственным серверам последовательного интерфейса, но большая часть входов и выходов промышленных систем заводится на специальные выделенные устройства ввода/вывода, которые коммутируют множество соединений в один кабель. Как правило, эти устройства состоят из основной части со специальными модулями ввода/вывода и дополнительной платы сетевого интерфейса. Подключая имеющиеся линии ввода/вывода данных к сети Ethernet с помощью замены платы сетевого интерфейса, можно сэкономить существенную часть средств. „Когда заказчики хотят подключить имеющиеся вводы/выводы к Ethernet, – отмечает Бенсон Хоулэнд (Benson Houghland), вице-президент компании Opto 22, – они не хотят заменять все подряд”. Платы серии E1 и E2 компании Opto 22 соответствуют этому требованию. „Они оставляют все устройства ввода/вывода на своих местах – стойки, модули, силовые линии, источники питания – они просто вынимают плату последовательного интерфейса и устанавливают плату Ethernet, – продолжает Хоулэнд, – то есть по очень низкой цене они могут модернизировать систему ввода/вывода двадцатилетней давности до уровня современных Ethernet-технологий”.
Беспроводная сеть Ethernet
Наряду с Ethernet, все больше распространение получает беспроводная сеть Ethernet (802.11b, также известная под названием Wi-Fi), и многие компании, производящие серверы последовательного интерфейса, производят также и серверы беспроводного интерфейса. „Если что и мешает еще большему росту популярности беспроводных технологий, – считает Джонсон, – так это аспекты безопасности и технические особенности внедрения беспроводных сетей в жаркой, шумной, полной металла среде”. Несмотря на это, Quatech сделала ставку на беспроводную технологию, объединившись с DPAC Technologies, специализирующейся на беспроводной связи, „потому что мы знаем, что будущее за ней”, – считает Джонсон. Безопасность всегда критична, но многие связанные с ней проблемы могут быть решены простейшими методами, например: не использовать пароль, идущий с оборудованием по умолчанию, не использовать сетевое имя по умолчанию, отключить широковещательную рассылку (broadcast), запретить передачу идентификатора сети, обеспечить доступ к сети только определенным пользователям, используя таблицы управления доступом, и убедиться, что точки доступа соответствуют стандарту IEEE 802.11i.
Многоуровневая архитектура
Хотя некоторые сторонники подхода предлагают использовать Ethernet на самом низком уровне, чаще встречается многоуровневый подход. Его можно наблюдать на примере архитектур, основанных на протоколах CIP (Common Industrial Protocol), таких как Ethernet/ IP, DeviceNet, и ControlNet, поддерживаемых независимыми организациями, но изначально разработанных в компании Rockwell Automation. Преимущество Ethernet/IP как протокола уровня приложений состоит в том, что он надстроен над Ethernet, также как TCP, SMTP и IP. Таким образом, по словам Брайана Оултона, менеджера по маркетингу сетей в Rockwell Automation, упрощается расширение уже установленных сетей DeviceNet. „Вместо полной замены, – считает Оултон, – гораздо проще и дешевле установить еще одну сеть, ControlNet или Ethernet/IP, подключить к ней старую сеть и новые устройства”. Оултон предлагает исполь-зовать „Ethernet и ControlNet в качестве магистральной сети для группы небольших сетей DeviceNet” (подробнее см. схему „Многоуровневая архитектура”). По его словам, данная архитектура подходит для систем RS-232 и RS-422. „Она упрощает топологию и установочные работы, так как позволяет использовать удобные длинные соединения” Одним из недостатков, из-за которого Ethernet критикуют уже много лет, является ее недетерминированность по времени: устройства управления CSMA/CD не могут гарантировать точного времени отклика – это еще один довод в пользу многоуровневого подхода. Идея, лежащая в основе многоуровневой архитектуры, как раз и состоит в том, чтобы на низшем уровне продолжалось использование протоколов реального времени, а уровень Ethernet работал бы с большими файлами данных и выполнял другие, не критичные по времени, операции. Существуют также детерминированные по времени Ethernet-протоколы.
Стандарт 4-20 мА
Самым доступным способом расширения функциональности аналоговых приборов стандарта 4-20мА остается использование преобразователей HART (Highway Addressable Remote Transducer). „Преимущества использования HART заключается в удобстве диагностики и предоставлении преобразователем служебной информации”, – утверждает Билл Блэк, компания GE Fanuc. Другое преимущество HART – при использовании уже установленных соединений контура 4-20 мА, нет необходимости в дополнительной установке шины Fieldbus.
Датчики влажности: переход на Ethernet
Компания Applied Instrumentation (Concord, CA) производит и устанавливает специальное электронное оборудование для сельского хозяйства. Основной деятельностью компании является разработка устройств управления и контроля для сушилок, включая линейку патентованных низкочастотных радиодатчиков влажности, измеряющих влагосодержание продуктов, находящихся в контейнерах, кузовах или силосных бункерах. В Большой Калифорнийской долине эти устройства используются, в основном, для контроля процесса сушки грецких и фисташковых орехов, фундука и миндаля.
По словам Дональда Озиаса (Donald Osias), владельца и управляющего компании, для контроля процесса сушки многие небольшие предприятия используют переносные измерительные приборы. Оператор вынужден подходить к каждому контейнеру и подключать к его датчику прибор. Крупные предприятия, как правило, имеют более совершенное оборудование, „и для них мы производим системы, которые измеряют влажность одновременно во всех контейнерах предприятия, выводят показания на CRT- монитор старого компьютера сушилки и сохраняют эти данные”, – отмечает Озиас.
На большинстве предприятий, с которыми сотрудничает Applied Instruments, установлено на удивление мало кабельных соединений для ввода/вывода данных, и это на большом заводе, где порядка 50 измерительных точек расположено равномерно по всему зданию. Первоначально, для подключения к датчикам своих клиентов компания использовала приборы Optomux I/O производства Opto 22. „Они предоставляли данные в виде простого ASCII-текста и имели приемлемую стоимость”, – объясняет Озиас. Но в последние годы появилась проблема: в новых компьютерах нет удобной поддержки последовательной шины, для нее все труднее доставать поддерживаемые производителем библиотеки на С и компиляторы.
Озиас планирует отказаться от использования соединений RS-485 и 422 и при очередной установке оборудования перейти на Ethernet. Надеясь на дальнейшее использование основных частей Optomux I/O, год назад Озиас узнавал у Opto 22 о возможности подключения Optomux к сети Ethernet. На тот момент интерфейсные Ethernet-платы серии E1 и E2 находились в разработке. Представленные в июне прошлого года, они устанавливаются вместо оригинальных плат B1, предназначенных для соединения по последовательной шине RS-485. Серия E1 для цифровых данных и E2 для аналоговых линий поддерживают стандарт 10/100 Mbps Ethernet, связь по последовательной шине RS-422/485 и одновременное использование нескольких протоколов.
Озиасу пришлась по душе такая двойная функциональность, так как с ее помощью клиенты могут сохранить основные части Optomux I/O и имеющиеся кабельные соединения. Недавно он установил плату E1 в основную часть Optomux, расположенную ближе всего к центральному контроллеру клиента, и использовал эту же самую плату в качестве внешнего сервера последовательной шины для подключения других устройств Optomux к контроллеру. „Я установил туда новый контроллер с новым процессором, чтобы обеспечить больше возможностей мониторинга; все создано на базе Ethernet, но мы можем сохранить и старые платы B1 для работы с последовательной шиной”, – поясняет он.
Рынок информационных технологий буквально оброс фирмами, которые предоставляют услуги доступа к сети интернет. Какие только технологии сегодня не предлагают в беспроводных и проводных соединениях, чтобы максимально покрыть труднодоступную зону, повысить скорость передачи данных, улучшить качество связи.
Как многие знают, перво-наперво разные интернет-провайдеры отличаются между собой видом предоставляемых услуг, а именно типом доступа к сети интернет.
Интернет-провайдер – компания, которая дает доступ к сети Интернет клиентам и оказывает смежные услуги.
Существуют много разные типов подключения к интернету. Среди них широкополосные, коммутируемые и беспроводные линии связи. Все они способны открыть доступ к Сети хоть и работают по разному принципу. Рассмотрим все по порядку.
Ethernet – подключение по локальной сети
Это широкополосный доступ к сети интернет по отдельной линии. Проложенная провайдером линия основывается на оптоволоконном или медном кабеле и позволяет передавать данные с весьма впечатляющей скоростью. Оптоволоконный кабель отличается от медного тем, что основным материалом в нем выступает стекло или пластик, а информация по нему передается не электрическим, а световым сигналом. Это позволяет транслировать сигнал с минимальным затуханием и максимальной скоростью передачи.
Выделенная линия
Под медным кабелем чаще всего имеется виду витая пара. По ней информация передается электрическим сигналом. ИзВитая пара в отличии от оптоволокна имеет значительный показатель затухания сигнала и подвержена электромагнитным помехам. Чтобы увеличить длину канала связи, следует применять кабели с защитой от помех, а для уменьшения коэффициента затухания сигнала – нужно использовать специальные корректоры или сигнальные буферы.
Делают ли это на практике интернет-провайдеры? Обычно оптоволоконный кабель применяется для соединения субпровайдера с магистральным провайдером и подключения различных зданий (дома, гостиницы) к глобальной сети, а дальше идет витая пара.
Сейчас уже активно развивается технология GPON (гигабитная пассивная оптическая сеть). Ее суть заключается в том, что провайдер заводит оптоволоконный кабель прямо к вам в квартиру и ставит специальную распределительную коробку. В итоге у вас технически есть возможность подключиться к глобальной сети на скорости 1 Гбит/с, в остальных же случаях скорость не будет превышать сотни Мбит/с.
Модемное соединение (ADSL / Dial-Up)
Коммутируемый доступ к интернету через обычную телефонную линию с использованием модема. Существует как старая технология Dial-Up или более продвинутая ADSL. Соединение с провайдером по ADSL в отличии от Dial-Up дает возможность серфить по интернету и параллельно осуществлять звонки по телефону. Достигается это за счет ADSL-сплиттера, который разграничивает телефонный сигнал на обычный телефонный и высокочастотный модемный сигнал.
В сравнении с подключением по выделенной линии преимущество модемного подключения заключается в использовани уже существующей инфраструктуры – телефонных кабелей. На этом плюс данного типа соединения заканчиваются. Максимальная скорость передачи данных у Dial-Up составляет 56 Кбит/с, а у технологии ADSL 24 Мбит/с. Если учесть состояние большинства телефонных линий, о стабильности соединения и таких показателей может не быть. Как вы понимаете, телефонная линия по всем показателям проигрывает выделенной линии если учитывать стабильный рост мультимедиа и объемы передаваемых данных. Всего несколько лет назад этот тип подключения считался одним из лучших, но в наши дни он практически изжил себя несмотря на еще активное его применение.
Подключение к интернету по технологии DOCSIS
Дословно DOCSIS переводится, как стандарт передачи данных по коаксиальному (тв) кабелю. Передача информации по данному стандарту осуществляется к клиенту на скорости 42/38 Мбит/с, а от пользователя 10/9 Мбит/с. Стоит отметить, что полоса в данной технологии делится между всеми подключенными участниками, которые в данный момент принимают или отправляют поток. Следовательно доступная полоса в момент передачи или приема данных для каждого участника может изменяться в широких пределах.
Этот способ реализуется через специальный модем. Речь идет о кабельныом модеме для технологии DOCSIS со встроенным сетевым мостом, который дает возможность обмениваться данными по коаксиальному или оптическому кабелю в двустороннем режиме. В сети такого провайдера присутствует устройство CMTS - Cable Modem Termination System. По-простому, данное устройство представляет из себя большой модем в магистральной сети к которому привязываются модемы абонентов.
С экономической точки зрения прокладывать коаксиальный кабель ради получения выхода в интернет не очень то разумно, уж лучше провести выделенную линию, потому что по характеристикам такая линия лучше, но если тв-кабель уже есть и оператор предоставляет такую услугу, то почему бы ей и не воспользоваться. Однако если провайдер может предложить интернет по технологиям FTTB, PON или HCNA, то по ряду технических преимуществ лучше выбрать одну из них, вместо DOCSIS.
Мобильный доступ в интернет (GPRS, EDGE, 3G)
Этот тип подключения популярен тем, что позволяет выйти в интернет даже там, где нет телефонной или выделенной линии. Соединиться с интернет-провайдером можно при помощи USB 3G модема или с помощью обычного мобильного телефона, поддерживающего функцию модема. USB-модем визуально похож на USB-флеш-накопитель и имеет внутри себя гнездо для установки SIM-карты.
Подключение к интернету через USB-модем или мобильный телефон выполняется через обращение к базовой станции сотового оператора, у которого зарегистрирована сим-карта, и в зависимости от того какое оборудование установлено у мобильного провайдера устанавливается связь по технологии GPRS, EDGE, 3G или 4G. Таким образом после соединения USB-модема или телефона с компьютером вы получите доступ к интернету по одной из упомянутых технологий.
Мобильный интернет имеет достаточно не стабильную связь и порою не высокую скорость, но как говорится лучше так чем никак. Максимальная скорость передачи данных в представленных технологиях в среднем составляет 30-60 Кбит/с в GPRS; 100-256 Кбит/с в EDGE; 144 Кбит/с – 3,6 Мбит/с в 3G и 4G может превышать 100 Мбит/с, а у стационарных абонентов она может составлять 1 Гбит/с.
Скорость может в некоторых случаях быть и выше, но практически чаще всего она ниже. У мобильного интернета, конечно есть недостатки, но иметь возможность выходить в интернет из любой точки страны, где есть сотовая связь, подкупает многих.
Интернет через спутник
Чтобы подключить даже к одностороннему спутниковому интернету, понадобится комплект специального оборудования. В минимальную комплектацию входа спутниковая антенна, усилитель-конвертер, спутниковый приемник, кабель нужной длины типа RG-6 и пара F-разъемов.
Для двустороннего спутникового интернета нужна уже приемопередающая антенна (диаметром около 1,2 – 1,8 метра), передающий BUC-конвертер и приемный LNB-блок и спутниковый модем, к которому можно подключить не один, а несколько компьютеров и обеспечить им доступ в Интернет.
Спутниковый интернет
При двустороннем доступе в интернет не нужны дополнительные каналы, так как отправка и прием данных осуществляется через спутник. Многие операторы спутникового интернета могут предложить как безлимитные пакеты, так и тариф с оплатой за трафик. Двусторонний спутниковый интернет у некоторых операторов работает быстрее чем в технологии 3G, а скорость в Ka-диапазоне может составлять 20 Мбит/с.
К недостаткам спутникового интернета можно отнести высокую стоимость оборудования, сложность настройки и приличное время отклика. Обычно такой вид связи применяется в самых отдаленных уголках, где нет других вариантов связи.
Подключение к интернету по технологии WiMax
Помимо остальных видов подключения к интернету, следует обратить внимание на весьма интересную технологию WiMax. Обычно данную технологию применяют там, где кабельный интернет стандарта DOCSIS не доступен, в доме или в офисе нет выделенной сети или отсутствует телефонная линия для ADSL подключения. Доступ к глобальной сети по технологии WiMax, как и по спутниковому подключению, в таких случаях часто оказывается отличным выбором.
Технология WiMax теоретически расчитана на скорость порядка 70 Мбит/с, но по факту это обычно в разы меньше. Чтобы подключиться к интернету через WiMax, стоит обратиться к соответствующему провайдеру, который по карте покрытия сети определит поддерживается ли желаемое меторасположение зоной покрытия. Если выясниться, что место не попадает в зону покрытия, то специалистам нужно будет определить расстояние до ближайшей базовой станции к вам.
Желательно, чтобы базовая станция находилась в прямой видимости от абонента, а расстояние составляло не более 10 километров. В зависимости от полученных результатов потребуется подобрать нужный WiMax-модем и антенну с необходимым усилением. Кроме этого нужен кабель для соединения антенны с модемом и USB удлинитель для подключения модема к компьютеру или свитчу.
Технология Ethernet стала стандартом де-факто в промышленной и корпоративной коммуникации по нескольким причинам: распространенность, невысокая стоимость, поддержка нескольких протоколов и совместимость с Интернет. Согласно исследованию рынка Ethernetтехнологий в промышленности, проведенному компанией ARC Advisory Group, ожидается рост продаж сетевых решений на основе Ethernet с 840 тысяч единиц в 2004 году до 6,7 миллиона в 2009 году, при этом совокупный годовой темп роста составит 54%. „Невысокая стоимость позволяет использовать Ethernet на всех уровнях вплоть до ПЛК”, – считает Билл Блэк (Bill Black), менеджер по продажам контроллеров в компании GE Fanuc. Наверное, основным преимуществом оборудования Ethernet является возможность использования нескольких Ethernet-протоколов и некоторых других, в зависимости от задачи.
Подключение устройств с последовательными интерфейсами
Рис. Сервер FL-COM RS-232 компании Phoenix Contact позволяет подключить к сети 10/100BaseT Ethernet практически любое совместимое с RS-232 устройство
Возможно, проще всего подключать устройства с последовательными интерфейсами к сети Ethernet с помощью специальных серверов (serial device server – SDS). Они предназначены для преобразования данных последовательной шины в TCP/IP и обратно, обеспечивая непосредственное подключение устройства к сети. „Эти серверы часто используются для прямого соединения двух последовательных устройств через Ethernet, – отмечает Грэг Диксон (Greg Dixson), менеджер по маркетингу систем автоматизации компании Phoenix Contact. – В сети организуется своего рода туннель для передачи данных, таким образом снимаются ограничения на максимальную удаленность устройств”.
Некоторые серверы поставляются со специальным программным обеспечением, после установки которого управляющий ПК считает, что последовательное устройство подключено непосредственно к последовательному порту. Эта возможность может оказаться полезной в случае замены ПК более современной моделью, в которой отсутствуют встроенные последовательные порты. К тому же, доступ к удаленному устройству обеспечивается из всей Ethernet-сети предприятия. Многие такие серверы имеют встроенные webсерверы, обеспечивающие доступ к подключенным устройствам через Интернет. Цены на эти серверы различных производителей колеблются от менее ста до нескольких сотен долларов. Некоторые производители предлагают альтернативу серверам последовательного интерфейса, подходящую для нераспределенных систем, в которых необходимо увеличение скорости передачи данных. „Для тех, кто хочет добавить новый последовательный порт, не открывая корпус ПК и не устанавливая дополнительных плат, – утверждает Дэвид Джонсон, менеджер по маркетингу продукции в компании Quatech, – серверы последовательного интерфейса, несомненно, подойдут. Но адаптеры „последовательная шина – USB” (serialto-USB) также очень удобны для решения такого рода задач. Во многих автоматизированных системах используется то или иное решение, в зависимости от удаленности ПК с программой централизованного управления”.
Эффективная модернизация
Рис. Ethernet и ControlNet в качестве магистральной сети для нескольких подсетей DeviceNet или других подсетей уровня устройств
Одиночные устройства могут подключаться к собственным серверам последовательного интерфейса, но большая часть входов и выходов промышленных систем заводится на специальные выделенные устройства ввода/вывода, которые коммутируют множество соединений в один кабель. Как правило, эти устройства состоят из основной части со специальными модулями ввода/вывода и дополнительной платы сетевого интерфейса. Подключая имеющиеся линии ввода/вывода данных к сети Ethernet с помощью замены платы сетевого интерфейса, можно сэкономить существенную часть средств. „Когда заказчики хотят подключить имеющиеся вводы/выводы к Ethernet, – отмечает Бенсон Хоулэнд (Benson Houghland), вице-президент компании Opto 22, – они не хотят заменять все подряд”. Платы серии E1 и E2 компании Opto 22 соответствуют этому требованию. „Они оставляют все устройства ввода/вывода на своих местах – стойки, модули, силовые линии, источники питания – они просто вынимают плату последовательного интерфейса и устанавливают плату Ethernet, – продолжает Хоулэнд, – то есть по очень низкой цене они могут модернизировать систему ввода/вывода двадцатилетней давности до уровня современных Ethernet-технологий”.
Беспроводная сеть Ethernet
Наряду с Ethernet, все больше распространение получает беспроводная сеть Ethernet (802.11b, также известная под названием Wi-Fi), и многие компании, производящие серверы последовательного интерфейса, производят также и серверы беспроводного интерфейса. „Если что и мешает еще большему росту популярности беспроводных технологий, – считает Джонсон, – так это аспекты безопасности и технические особенности внедрения беспроводных сетей в жаркой, шумной, полной металла среде”. Несмотря на это, Quatech сделала ставку на беспроводную технологию, объединившись с DPAC Technologies, специализирующейся на беспроводной связи, „потому что мы знаем, что будущее за ней”, – считает Джонсон. Безопасность всегда критична, но многие связанные с ней проблемы могут быть решены простейшими методами, например: не использовать пароль, идущий с оборудованием по умолчанию, не использовать сетевое имя по умолчанию, отключить широковещательную рассылку (broadcast), запретить передачу идентификатора сети, обеспечить доступ к сети только определенным пользователям, используя таблицы управления доступом, и убедиться, что точки доступа соответствуют стандарту IEEE 802.11i.
Многоуровневая архитектура
Хотя некоторые сторонники подхода предлагают использовать Ethernet на самом низком уровне, чаще встречается многоуровневый подход. Его можно наблюдать на примере архитектур, основанных на протоколах CIP (Common Industrial Protocol), таких как Ethernet/ IP, DeviceNet, и ControlNet, поддерживаемых независимыми организациями, но изначально разработанных в компании Rockwell Automation. Преимущество Ethernet/IP как протокола уровня приложений состоит в том, что он надстроен над Ethernet, также как TCP, SMTP и IP. Таким образом, по словам Брайана Оултона, менеджера по маркетингу сетей в Rockwell Automation, упрощается расширение уже установленных сетей DeviceNet. „Вместо полной замены, – считает Оултон, – гораздо проще и дешевле установить еще одну сеть, ControlNet или Ethernet/IP, подключить к ней старую сеть и новые устройства”. Оултон предлагает исполь-зовать „Ethernet и ControlNet в качестве магистральной сети для группы небольших сетей DeviceNet” (подробнее см. схему „Многоуровневая архитектура”). По его словам, данная архитектура подходит для систем RS-232 и RS-422. „Она упрощает топологию и установочные работы, так как позволяет использовать удобные длинные соединения” Одним из недостатков, из-за которого Ethernet критикуют уже много лет, является ее недетерминированность по времени: устройства управления CSMA/CD не могут гарантировать точного времени отклика – это еще один довод в пользу многоуровневого подхода. Идея, лежащая в основе многоуровневой архитектуры, как раз и состоит в том, чтобы на низшем уровне продолжалось использование протоколов реального времени, а уровень Ethernet работал бы с большими файлами данных и выполнял другие, не критичные по времени, операции. Существуют также детерминированные по времени Ethernet-протоколы.
Стандарт 4-20 мА
Самым доступным способом расширения функциональности аналоговых приборов стандарта 4-20мА остается использование преобразователей HART (Highway Addressable Remote Transducer). „Преимущества использования HART заключается в удобстве диагностики и предоставлении преобразователем служебной информации”, – утверждает Билл Блэк, компания GE Fanuc. Другое преимущество HART – при использовании уже установленных соединений контура 4-20 мА, нет необходимости в дополнительной установке шины Fieldbus.
Датчики влажности: переход на Ethernet
Компания Applied Instrumentation (Concord, CA) производит и устанавливает специальное электронное оборудование для сельского хозяйства. Основной деятельностью компании является разработка устройств управления и контроля для сушилок, включая линейку патентованных низкочастотных радиодатчиков влажности, измеряющих влагосодержание продуктов, находящихся в контейнерах, кузовах или силосных бункерах. В Большой Калифорнийской долине эти устройства используются, в основном, для контроля процесса сушки грецких и фисташковых орехов, фундука и миндаля.
По словам Дональда Озиаса (Donald Osias), владельца и управляющего компании, для контроля процесса сушки многие небольшие предприятия используют переносные измерительные приборы. Оператор вынужден подходить к каждому контейнеру и подключать к его датчику прибор. Крупные предприятия, как правило, имеют более совершенное оборудование, „и для них мы производим системы, которые измеряют влажность одновременно во всех контейнерах предприятия, выводят показания на CRT- монитор старого компьютера сушилки и сохраняют эти данные”, – отмечает Озиас.
На большинстве предприятий, с которыми сотрудничает Applied Instruments, установлено на удивление мало кабельных соединений для ввода/вывода данных, и это на большом заводе, где порядка 50 измерительных точек расположено равномерно по всему зданию. Первоначально, для подключения к датчикам своих клиентов компания использовала приборы Optomux I/O производства Opto 22. „Они предоставляли данные в виде простого ASCII-текста и имели приемлемую стоимость”, – объясняет Озиас. Но в последние годы появилась проблема: в новых компьютерах нет удобной поддержки последовательной шины, для нее все труднее доставать поддерживаемые производителем библиотеки на С и компиляторы.
Озиас планирует отказаться от использования соединений RS-485 и 422 и при очередной установке оборудования перейти на Ethernet. Надеясь на дальнейшее использование основных частей Optomux I/O, год назад Озиас узнавал у Opto 22 о возможности подключения Optomux к сети Ethernet. На тот момент интерфейсные Ethernet-платы серии E1 и E2 находились в разработке. Представленные в июне прошлого года, они устанавливаются вместо оригинальных плат B1, предназначенных для соединения по последовательной шине RS-485. Серия E1 для цифровых данных и E2 для аналоговых линий поддерживают стандарт 10/100 Mbps Ethernet, связь по последовательной шине RS-422/485 и одновременное использование нескольких протоколов.
Озиасу пришлась по душе такая двойная функциональность, так как с ее помощью клиенты могут сохранить основные части Optomux I/O и имеющиеся кабельные соединения. Недавно он установил плату E1 в основную часть Optomux, расположенную ближе всего к центральному контроллеру клиента, и использовал эту же самую плату в качестве внешнего сервера последовательной шины для подключения других устройств Optomux к контроллеру. „Я установил туда новый контроллер с новым процессором, чтобы обеспечить больше возможностей мониторинга; все создано на базе Ethernet, но мы можем сохранить и старые платы B1 для работы с последовательной шиной”, – поясняет он.
Стоимость доступа в сеть зависит от типа подключения к интернету. В самом общем виде типы делятся на проводные и беспроводные. К первой группе относятся все способы подключения, связанные с протягиванием кабеля к квартире абонента. Кабель может быть телефонным или предназначенным только для сети интернет, такую линию называют выделенной. Беспроводное подключение – это настройка доступа в сеть через специальную антенну. В статье рассказываем о перечисленных вариантах подробнее и советуем, какой тип подключения интернета лучше выбрать.
Найдите провайдеров, которые подключают домашний интернет по вашему адресу:
Начните вводить улицу или город
Какие бывают типы подключения к сети интернет
Коммутируемый доступ
Это модемное подключение через телефонную сеть. Для настройки необходимо иметь домашний телефон и оператора связи, оборудование которого достаточно мощное для обеспечения доступа в сеть.
Неудобство коммутируемой связи заключается в том, что соединение с сетью происходит через ту же линию, что и дозвон. Поэтому одновременное использование интернета и телефона невозможно. Кроме того, в среднем такое соединение позволяет выходить в сеть на скорость до 56 Кбит/с. При таком соединении работают немногие онлайн-игры, а скачивание файлов может растянуться на несколько недель.
Сейчас коммутируемое подключение распространено в местностях, в которых плотность населения или особенности территории не позволяют провести широкополосный интернет.
Подключение через асимметричную цифровую абонентскую линию
По-другому он называется ADSL. Это еще один тип модемного соединения. Для него тоже требуется телефонная линия, но цифровой модем позволяет одновременно дозваниваться и выходить в сеть. Пропускная способность линии при этом типе подключения к сети интернет выше, чем в способе, описанном выше. Она обеспечивает абоненту достаточно высокую скорость доступа в сеть – в среднем до 24 Мбит/с. Нагрузка на линию распределяется асимметрично – входящее соединение происходит быстрее, чем исходящее (скорость до 1,4 Мбит/с). Из-за этого загружать файлы на сервер приходится дольше.
Подключение через кабельное телевидение
Это тип доступа, который обеспечивается по стандарту DOCSIS – передача данных через телевизионный кабель. Обычно его используют в случае отсутствия в доме интернет-провайдеров. С его помощью можно получить скорость от 27 до 50 Мбит/с. Для настройки доступа необходимо наличие в доме кабельного телевидения и специальный модем.
Доступ через Ethernet-кабель
Ethernet – выделенная линия. Ее используют для подключения компьютера к сети напрямую или через Wi-Fi-роутер. Пропускная способность такого канала выше, чем в случае с ADSL или телевизионным кабелем. Скорость передачи данных от 50 Мбит/с в обоих направления – как от компьютера к серверу, так и обратно. Подключиться можно только при наличии широкополосного интернета в доме абонента.
Подключение через GPON
GPON – это технология настройки доступа в сеть через персональную оптоволоконную линию. Она проводится от оборудования провайдера непосредственно в квартиру абонента. Этот тип настройки соединения с сетью обеспечивает максимальную скорость передачи данных – до 1 Гб/с. Для подключения необходимо протянуть от общей линии кабель в квартиру абонента и установить оптический модем. Пока технология доступна не во всех регионах.
Более распространенным, чем GPON, является подключение по оптоволокну и витой паре. При этом оптический кабель тянут до многоквартирного дома, а по абонентам интернет разводят с помощью витой пары. Пропускная способность такого канала ниже.
Настройка доступа через антенну
К этой группе относятся радио, мобильный, спутниковый интернет. Для настройки доступа с помощью перечисленных каналов необходимы антенны.
Радиоинтернет работает через точку доступа, обеспечиваемую провайдером. Сигнал от нее распространяется на определенный радиус и поступает на оборудование абонента через антенну, установленную в квартире. Далее с помощью модема сигнал поступает на компьютер. Если точка доступа находится далеко, сигнал может оказаться слишком слабым. В таком случае помимо антенны используют усилители сигнала.
Мобильная связь работает через антенны, установленные в сотовых телефонах или USB-модемах, дополнительное оборудование не требуется. Этот тип подключения к сети интернет самый доступный, но отличается невысокой пропускной способностью в сравнении с проводным подключением по выделенной линии.
Спутниковая связь устанавливается через уличные антенны, направленные на спутник. Из-за больших расстояний, которые должен преодолевать сигнал, обычно он поступает с задержкой. К другим недостаткам подключения относятся невысокая скорость соединения, нестабильная работа в плохую погоду, высокая стоимость оборудования и абонентской платы. Однако в некоторых местностях спутниковая связь является единственным доступным каналом подключения.
Как узнать тип подключения к интернету
Если ваше устройство подключено к сети, вы можете узнать способ доступа через настройки. Достаточно зайти в «Центр управления сетями и общим доступом» на компьютерах с Windows или в «Сеть» для Mac. Там будет информация о доступных вариантах соединения и текущем способе подключения. Если на данный момент интернет не работает или вам нужна более детальная информация, свяжитесь со службой технической поддержки своего провайдера.
Какой тип подключения к интернету выбрать
Многое зависит от доступных в доме операторов связи и ваших потребностей. Коммутируемый доступ обеспечивает низкую скорость соединения и неудобен для использования. Его можно выбрать только в том случае, если другие типы настройки сети вам недоступны.
Если вы хотите подключить интернет через телефон, больше подойдет ADSL. По такому каналу вы получите скорость, достаточную для обычного серфинга: запуска большинства онлайн-игр, скачивания фильмов, просмотра онлайн-видео. Если вы планируете использовать технологию «умного дома» и хотите настроить цифровое ТВ через интернет, узнайте о возможности замены телефонного кабеля на оптоволокно по технологии GPON, с одновременным подключением телефона, интернета и телевидения. Это обойдется дороже, зато все три услуги будут предоставлены через один кабель. Пропускная способность такой линии намного выше, чем у аналогов.
Если у вас нет возможности провести в квартиру провод, рассмотрите радиоинтернет или мобильную связь. Недостаток первого в необходимости установки дома антенны, недостаток второго – невысокая скорость соединения.
Спутниковый доступ стоит рассматривать только если у вас нет возможности подключиться к сети другим способом.
Как определить тип подключения к интернету, доступный в вашем доме
Воспользуйтесь формой подбора провайдера по адресу проживания на нашем сайте. Введите название города, улицы и номер дома. Система автоматически подберет для вас список доступных операторов связи. Вы сможете посмотреть их тарифы, получить консультацию об услуге и оформить подключение.