Промышленные коммутаторы PoE: что о них следует знать

Всети коммутаторы PoE передают данные от одного устройства к другому, а также подают питание на устройства , включая IP-камеры, по кабелю Ethernet. Однако для приложений в суровых условиях промышленных коммутаторов PoE недостаточно, чтобы выдерживать определенные экстремальные условия. Таким образом, пользователи обращаются к коммутаторам PoE промышленного уровня, которые мы подробно рассмотрим в этой статье.
Что такое промышленные коммутаторы PoE?
Промышленные коммутаторы PoE также называют «усиленными» или «защищенными» коммутаторами PoE. В отличие от коммутаторов PoE коммерческого уровня, которые часто используются в офисах и помещениях, промышленные коммутаторы PoE, как следует из названия, идеально подходят для определенных суровых и суровых условий. «Основная причина использования PoE-коммутаторов промышленного класса - противостоять резким колебаниям температуры, грязи и влажности», - сказал Джеймс Сюн, инженер по приложениям Antaira Technologies.
«Обычно промышленные коммутаторы PoE требуются в суровых условиях с широким диапазоном рабочих температур и когда требуется резервирование питания / сети или специальные сертификаты», - сказал Уинстон Чиен, помощник менеджера по работе с клиентами в Korenix.
«Когда приложения необходимо устанавливать в суровых условиях, мы будем предлагать решения промышленного уровня не только из-за функциональности, но и из-за погодных условий и предотвращения электромагнитных помех (EMI) и электромагнитной восприимчивости (EMS). - считает Молли Чу, инженер по маркетингу продуктов в EtherWAN Systems, для обеспечения безупречной работы решений, например, мониторинга транспортных перекрестков.
По словам Увая Чена, вице-президента по разработке Konten Networks, ниже приведены некоторые сценарии использования, в которых могут быть полезны промышленные коммутаторы PoE:
Придорожный контроль
В автомобиле: Автобус
В автомобиле: беспилотный грузовик
Автоматизированная управляемая машина
Мониторинг туннелей
Подвижной состав
Наблюдение за кампусом
Придорожное наблюдение
Какие функции должны иметь промышленные коммутаторы PoE?
Поскольку они устанавливаются в суровых условиях с экстремальными условиями и ограниченными ресурсами, промышленные коммутаторы PoE должны иметь набор функций, позволяющих преодолеть эти условия.
«Прежде всего, переключатель должен иметь рабочую температуру до 75 ° C; пройти испытание на свободное падение, вибрацию и удар; использовать безвентиляторную конструкцию; имеют двойной вход питания для резервирования; доступны с реле контакта сигнализации; справиться с обширным явлением EMI / RFI; и имеют корпус с определенной степенью защиты IP », - сказал Винс Ю, менеджер проектов Lantech.
«Как только вы начнете определять коммутаторы PoE промышленного уровня, вы должны принять во внимание их способность работать в широком диапазоне температур. Когда, например, становится жарко, законы физики работают против нас при подаче питания на видеокамеру. Промышленные коммутаторы PoE должны иметь конструкцию без вентилятора, которая лучше работает в пыльных или суровых условиях; должен иметь функцию DIN-рейки; и резервный вход питания для обеспечения постоянной функциональности устройства, - сказал Иэн Деучарс, генеральный директор ComNet.
Переключатель также должен иметь противовзрывные функции. «Существуют специализированные промышленные переключатели, которые могут работать в среде с горючей атмосферой. Для таких областей применения, как нефть, газ или высокая запыленность, требуется оборудование с классом взрывозащиты. Это означает, что оборудование не генерирует искру, которая могла бы воспламенить газ, или размещается внутри корпуса, который предотвращает взрыв, вызванный выходом оборудования за пределы контейнера », - сказал Боб Месник, президент Kintronics.
По словам Чьена, промышленные коммутаторы PoE также должны иметь другие функции интеллектуального управления, включая:
Уровень предупреждения о бюджете мощности - для обеспечения правильной работы переключателя.
Обнаружение состояния PD - для автоматического определения классификации мощности, 802.af/at/bt, которая требуется источнику питания PD, а затем для регулярной проверки рабочего состояния PD.
Расписание PoE - для активации PoE в определенный период.
Чем промышленные коммутаторы PoE сравниваются с коммерческими?
Поскольку промышленные коммутаторы PoE имеют разные наборы функций и используются в приложениях, отличных от коммерческих коммутаторов PoE, сравнение между ними является оправданным.
«Самый простой способ описать это: любая безусловная среда. Коммутаторы Ethernet, которые мы называем более коммерческими по своей природе, требуют кондиционированной среды. Для других условий приложения требуются переключатели промышленного уровня, где температура не является фактором функциональности - будь то сильная жара или холод », - сказал Дюшарс.
По словам Санджая Кумара, председателя совета по набору персонала в компании Indian Railways, между ними есть некоторые различия:
Условия окружающей среды и другие характеристики промышленного коммутатора PoE (например, диапазон температур от -40 ° C до 75 ° C, удары, вибрация и устойчивость) превышают суровые промышленные условия эксплуатации. Товарный сорт имеет диапазон температур от 0 до 40 ° C.
Источники питания для коммерческих коммутаторов в основном построены на основе однополярного источника питания, в то время как источники питания для промышленных коммутаторов обычно имеют двойное / резервное резервное питание.
В промышленных коммутаторах PoE обычно используется корпус без вентилятора для отвода тепла, в то время как в коммерческих коммутаторах используются распределенные вентиляторы.
Кроме того, коммерческие коммутаторы PoE обычно размещаются на стойках. Это не то же самое для промышленных. Чу из EtherWAN сказал: «Когда коммутаторы промышленного уровня устанавливаются в суровых условиях, другим важным фактором будет свободное пространство. Таким образом, мы обычно видим, что коммутаторы PoE промышленного уровня спроектированы с монтажом на DIN-рейку из-за большего беспокойства по поводу места ».
Какие сертификаты должны иметь промышленные коммутаторы PoE?
Чтобы доказать, что промышленный коммутатор PoE подходит для конкретного вертикального приложения, он должен быть сертифицирован для этого приложения, чтобы конечный пользователь мог получить продукт, необходимый для его проекта. Они могут включать:
IEC 61850-3: Определяет общие требования, в основном касающиеся конструкции, проектирования и условий окружающей среды, к IED (интеллектуальным электронным устройствам) и системам связи и автоматизации на электростанциях и подстанциях.
EN 50155: международный стандарт, охватывающий электронное оборудование, используемое в подвижном составе для железнодорожного транспорта. Стандарт охватывает аспекты этого электронного оборудования, включая температуру, влажность, удары, вибрацию и другие параметры.
EN 50121-4: Этот европейский стандарт применяется к аппаратуре сигнализации и электросвязи, устанавливаемой в железнодорожной среде.
Сертификация Национальной ассоциации производителей электрооборудования также может помочь доказать, что промышленный коммутатор PoE подходит для определенных приложений. «Например, для системы наблюдения, установленной на перекрестке в США, NEMA TS2 помогает обеспечить целостность системы при установке в шкафу для движения транспорта. За исключением совместимости с местной энергосистемой, видео должно постоянно передавать записанные кадры обратно администратору через коммутатор PoE », - сказал Чу.
Насколько безопасны промышленные коммутаторы PoE?
Промышленные коммутаторы PoE, являющиеся сетевыми устройствами, подвержены тем же киберугрозам, что и любое другое оборудование в сети. Нарушение безопасности может привести к остановке производства или операций, что значительно обойдется конечному пользователю. Таким образом, функции безопасности становятся важными для промышленных коммутаторов PoE. «Действительно, это горячая тема. В промышленных приложениях конечный пользователь обычно поступает от правительства, поэтому вопрос защиты этих данных является ключевым, поскольку некоторые из них могут состоять из важных видео с общественного транспорта и властей », - сказал Ю.
По словам Чена из Konten, существует несколько протоколов, которым промышленные коммутаторы PoE могут следовать для повышения безопасности. Это включает:
IEEE 802.1X: часть группы сетевых протоколов IEEE 802.1, обеспечивающая механизм аутентификации для устройств, желающих подключиться к LAN или WLAN.
RADIUS: Служба удаленной аутентификации пользователей с телефонным подключением (RADIUS) - это сетевой протокол, который обеспечивает централизованную аутентификацию, авторизацию и управление учетными записями для пользователей, которые подключаются к сетевой службе и используют ее.
TACACS +: Контроллер доступа к терминалу Система контроля доступа Plus может шифровать все содержимое каждого пакета. Более того, он обеспечивает детальный контроль.
SSL: SSL или Secure Sockets Layer - это стандартная технология для обеспечения безопасности интернет-соединения и защиты любых конфиденциальных данных, передаваемых между двумя системами.
SSH: Secure Shell - это программный пакет, который обеспечивает безопасное системное администрирование и передачу файлов по незащищенным сетям. Он используется почти в каждом центре обработки данных и на каждом крупном предприятии.
«Промышленные коммутаторы Ethernet от Konten Networks обеспечивают управление доступом к сети на основе MAC для ограничения подключенных устройств по указанным MAC-адресам», - сказал Чен. «Наши промышленные коммутаторы Ethernet предоставляют как сервер RADIUS, так и сервер TACACS + для аутентификации и авторизации при входе пользователя в систему. Имя пользователя и пароль управляются сервером. Система будет взаимодействовать с сервером через инкапсулированные пакеты, чтобы предотвратить атаки ».
Другой стандарт, которому следует следовать, - это стандарт 802.1AE MACSec, который защищает данные без снижения скорости передачи. «Lantech может предоставить решение MACsec, обеспечивающее целостность и конфиденциальность. Когда используется MACsec, только аутентифицированные одноранговые узлы могут подключаться к сети, и все локальные атаки, которые «обманывают» коммутатор для перенаправления сетевого трафика на злоумышленники, не работают, если MACsec включен », - сказал Ю.
Наконец, следует также отметить, что, поскольку промышленные коммутаторы PoE представляют собой аппаратные устройства, размещенные снаружи, они должны иметь определенные функции физической безопасности для предотвращения кражи или повреждения. «Когда мы говорим о PoE-коммутаторах промышленного уровня, среда, как правило, находится вне безопасного здания, поэтому они часто находятся снаружи, вдоль линии забора, используются в приложениях для умного города или на шоссе, поэтому есть необходимо учитывать два момента: 1. сам переключатель должен быть защищен и 2. окружающая среда должна быть безопасной - например, при использовании на обочине шоссе, должен быть защищен металлический ящик с защитой от несанкционированного доступа, - сказал Дюшарс.