IOT et industrie : L'importance croissante des commutateurs Ethernet dans l'industrie

Que vous l'appeliez l'Internet des objets industriel (IIoT) ou simplement le réseautage industriel, il ne fait aucun doute que les systèmes de terrain connectés gagnent en valeur dans tous les secteurs. L'un des principaux composants de cette connectivité est le commutateur Ethernet. Autrefois exclusivement utilisés dans les environnements informatiques, ces commutateurs se retrouvent désormais couramment utilisés dans des environnements ferroviaires, marins, industriels et militaires difficiles. dans le monde d'ici 2021. Cependant, la plupart des appareils ne seront pas des systèmes d'éclairage ou de sécurité intelligents domestiques. La majorité sera utilisée pour les performances sur le terrain et le traitement et le partage de données de diagnostic sur des réseaux privés de systèmes industriels critiques ou le partage de données d'image entre des dispositifs de sécurité et militaires.Dans de tels environnements, la vitesse, la sécurité et la disponibilité des communications réseau sont impératif. En tant que tels, les commutateurs Ethernet gérés sont un élément essentiel des architectures de réseau industriel modernes, capables de relayer rapidement des données entre des appareils connectés et des réseaux plus larges d'une manière qui peut être physiquement et virtuellement sécurisée. En fonction de l'industrie et de l'application, les commutateurs Ethernet – un peu comme tous composants informatiques embarqués – ont des exigences spécifiques. En tant que partenaire de plusieurs grands fabricants de commutateurs Ethernet, Recab UK peut recommander et fournir plusieurs commutateurs pour répondre aux exigences de diverses applications. La première étape consiste à comprendre l'industrie et ses demandes. Commutateurs ferroviaires Dans l'industrie ferroviaire, les commutateurs Ethernet ont plusieurs objectifs. Ils peuvent être tenus de transférer des données à partir de capteurs, de caméras ou d'accéléromètres en réseau à bord du train lui-même, ou ils peuvent être tenus de gérer la transmission de données au sol. Une autre utilisation courante est que les commutateurs Ethernet embarqués fournissent une connectivité Internet aux passagers.Dans les deux cas, une vitesse et une efficacité de données élevées sont bénéfiques, et le commutateur lui-même doit être renforcé pour résister à l'environnement d'exploitation. Bien que Recab UK possède une vaste expérience dans le développement de commutateurs Ethernet de qualité ferroviaire sur mesure, l'un de nos commutateurs Ethernet gérés prêts à l'emploi pour les applications de matériel roulant est la série NL30 de duagon-MEN. Le NL30 est un commutateur Ethernet multiport entièrement géré. avec un boîtier en aluminium robuste, classé IP30. Il dispose d'une matrice de commutation de 29 Gbit / s qui permet une commutation de couche deux hautes performances sur toutes les interfaces connectées, et les protocoles de couche trois sont directement intégrés dans le commutateur pour une gestion à distance facile. Le NL30 est robuste et conçu pour nécessiter peu d'entretien, avec son boîtier en aluminium offrant une robustesse accrue et une densité de ports élevée.Si un commutateur utilisant un facteur de forme COM (Computer-on-Module) est requis, le module de commutation EPSM-10GX4 récent de Diamond Systems basé sur le facteur de forme COM Express Mini est le meilleur choix. Il dispose de 24 ports cuivre 1 Gbps et de quatre ports SFI 10 Gbps. Il existe également la carte porteuse complète EPS-24G4X, qui fait ressortir les ports 1 Gbit / s vers les connecteurs à verrouillage et les ports 10 Gbit / s vers les prises SFP +, selon que le commutateur est destiné à un véhicule sur piste ou à un véhicule roulant détermine le norme réglementaire à respecter. Pour les interrupteurs de matériel roulant tels que le NL30 et l'EPSM-10GX4, l'exigence est la norme ferroviaire EN 50155, qui indique que l'interrupteur est adapté aux plages de température, aux niveaux de chocs et de vibrations rencontrés dans les applications de matériel roulant.Interrupteurs militaires Les systèmes embarqués militaires sont souvent chargés de processus à forte intensité de données, tels que la capture et le traitement de données à partir d'images et de flux vidéo sur un véhicule militaire. Ces données sont traitées sur le terrain mais doivent ensuite être retransmises à un centre de commande. Cela doit être fait rapidement, efficacement et en toute sécurité pour garantir qu'une décision et une réponse rapides puissent être coordonnées.Parce que la sécurité est de la plus haute importance, les commutateurs Ethernet militaires et de défense doivent inclure des fonctionnalités natives pour maximiser la protection des données du réseau. Ceux-ci incluent des fonctionnalités telles que l'authentification au niveau du port, la mise en miroir pour prendre en charge la surveillance du trafic et les ports mixtes ou à fibre optique pour se protéger contre la surveillance électromagnétique (EM) Les commutateurs eux-mêmes doivent également être renforcés, avec une large compatibilité de température de fonctionnement et une résistance élevée aux chocs . La robustesse des commutateurs pour répondre aux normes militaires nécessite la prise en compte des aspects de conception tels que l'épaisseur des PCB, les connecteurs à verrouillage et les boîtiers, tout en tenant compte de la taille, du poids et de la puissance (SWaP) .Un commutateur idéal qui répond à ces critères stricts est le petit facteur de forme robuste A661 d'Aitech. Commutateur Ethernet. L'A661 comprend deux cartes de commutation Ethernet à 24 ports dans un boîtier robuste, permettant 48 ports chacun avec des débits de données de 10/100/1000 Mbps. Il peut effectuer des fonctionnalités de routage et de commutation de couche deux et trois, dispose d'une surveillance de port pour la surveillance non invasive du trafic du commutateur et comprend une authentification 802.1X pour la sécurité au niveau du port.Le boîtier robuste du commutateur offre une protection contre les entrées et a une interférence EM (EMI) et conception protégée contre les interférences radio (RFI), pour protéger les données du réseau contre les intrusions externes. En fait, l'A661 a passé avec succès les tests de rayonnement spatial et a été installé sur la Station spatiale internationale. Les connexions d'alimentation et d'entrée / sortie du système sont des connecteurs MIL-STL-38999 renforcés pour assurer la conformité réglementaire et garantir des performances durables.En plus de l'A661, Aitech a également développé le commutateur / routeur Ethernet géré autonome A664, optimisé pour SWaP pour en font une option idéale pour les réseaux militaires où la taille ou le poids est limité. Tout comme l'A661, ce commutateur est entièrement renforcé pour résister aux environnements militaires difficiles, mais il comprend également quatre ports à fibre optique multimode prenant en charge les communications par fibre sur des distances allant jusqu'à 550 mètres dans les applications où le câblage en cuivre n'est pas adapté. pour répondre à une autre exigence critique des réseaux militaires: la résilience. Le commutateur prend en charge une résilience améliorée du réseau en intégrant les protocoles Spanning Tree (xSTP) et de redondance de routeur virtuel (VRRP) .Commutateurs marins De plus en plus, les applications offshore et marines adoptent la connectivité comme un moyen de réduire les coûts de maintenance des systèmes distants ou d'utiliser des véhicules sans pilote avec lidar ou sonar pour produire des cartes topographiques des environnements sous-marins. Ce ne sont là que deux exemples mais, dans les deux cas, les données doivent être communiquées à un réseau de périphériques afin que les ingénieurs puissent les utiliser.Les commutateurs Ethernet dans les environnements marins doivent être correctement protégés contre les entrées IP67 ou plus, ainsi que pouvoir pour fonctionner efficacement sous les basses températures pendant des périodes prolongées. En termes de fonctionnalité réseau, le commutateur Ethernet devrait idéalement être capable de prendre en charge un grand nombre de chemins de données s'il est destiné à traiter des données provenant de systèmes de sonar ou de radar.Avec ces considérations à l'esprit, nous pouvons suggérer le nouveau commutateur Ethernet VX6940 6U VPX de Kontron en option pour les applications de la plateforme VPX. Il s'agit d'un commutateur de couche deux et trois conçu pour les applications à long terme. Il dispose de deux émetteurs-récepteurs QSFP28 avant, qui prennent en charge des connexions en cuivre optiques ou passives à une vitesse allant jusqu'à 100G, et chacun permettant quatre ports 10 Go ou SFP +.Les commutateurs VX6940 de Kontron sont les mieux adaptés aux applications gourmandes en données qui nécessitent de nombreux chemins de données, comme le sonar naval ou systèmes radar, lorsqu'ils sont associés aux nœuds de calcul Kontron ARM ou X86.Loin d'être confinés aux environnements informatiques, les commutateurs Ethernet sont désormais présents dans les environnements industriels exigeants du monde entier. Bien sûr, tous les commutateurs ne sont pas adaptés à tous les environnements potentiels, c'est pourquoi il est important de s'associer à un expert embarqué comme Recab UK, qui peut recommander ou concevoir le bon commutateur.Comme l'IIoT et la connectivité réseau s'étendent à plus d'industries et d'applications, Ethernet les commutateurs continuent de jouer un rôle crucial pour les années à venir. Bien que souvent négligée, leur importance ne peut être sous-estimée – pas plus que celle de faire le bon choix.Martin Frederiksen, MD, Recab UK

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