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關(guān)鍵詞：恩創(chuàng)交換機(jī)、工業(yè)交換機(jī)、恩創(chuàng)
在大型企業(yè)，大學(xué)校園，政府機(jī)構(gòu)，公園，機(jī)場(chǎng)和一些其他地方提供監(jiān)控，門(mén)禁和無(wú)線接入已經(jīng)越來(lái)越普遍. 以太網(wǎng)的存在為攝像頭，內(nèi)部通信設(shè)備，接入控制設(shè)備，報(bào)警系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的安裝提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。然而使用以太網(wǎng)連接這些設(shè)備需要考慮使用什么拓?fù)?，考慮所需帶寬和如何保證冗余。Figure 1 描述了一個(gè)典型的基于冗余環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的門(mén)禁，校園監(jiān)控和無(wú)線接入熱點(diǎn)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，N-TRON千兆系列交換機(jī)7506組成千兆光纖環(huán)網(wǎng)，作為搭載IP攝像頭，門(mén)禁和無(wú)線接入的平臺(tái)。為完成對(duì)整個(gè)開(kāi)放式校園的全覆蓋，180多個(gè)攝像頭被布置在每個(gè)需要的角落。在中東應(yīng)用的另一個(gè)案例中，一個(gè)千兆光纖環(huán)網(wǎng)搭載了近600個(gè)攝像頭。通常，對(duì)于大數(shù)據(jù)流量，千兆光纖環(huán)網(wǎng)是最合適的選擇。
環(huán)網(wǎng) 千兆光纖環(huán)網(wǎng)可以保證建筑之間的連接沒(méi)有電磁干擾，并且可以提供足夠的帶寬來(lái)支持IP攝像頭和無(wú)線接入熱點(diǎn)。同樣，環(huán)網(wǎng)還可以提供冗余通信路徑以防止光纖鏈路斷裂。環(huán)網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)使用RSTP協(xié)議或速度更快的環(huán)控制協(xié)議，比如N-TRON的N-Ring (30ms自愈)，通過(guò)在環(huán)網(wǎng)內(nèi)發(fā)送以太網(wǎng)健康檢測(cè)包來(lái)監(jiān)控環(huán)工作情況。環(huán)網(wǎng)管理者會(huì)阻斷環(huán)里的某個(gè)端口，這樣可以阻止在環(huán)內(nèi)形成環(huán)路，環(huán)路將最終產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，終止正常通信。健康檢測(cè)包被允許通過(guò)被阻止的端口，同時(shí)環(huán)網(wǎng)管理者對(duì)健康檢測(cè)包進(jìn)行計(jì)時(shí)，保證環(huán)網(wǎng)正常運(yùn)行。如果健康檢測(cè)包沒(méi)有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)被收到，環(huán)管理者就認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)斷路，并且自動(dòng)打開(kāi)被阻止的端口。這樣，即使網(wǎng)絡(luò)斷路，通信也可以繼續(xù)進(jìn)行。如果鏈路被修復(fù)了，環(huán)管理者會(huì)再次收到健康檢測(cè)包，它就會(huì)關(guān)閉某個(gè)端口以防止環(huán)路的形成。 N-TRON交換機(jī)通過(guò)N-RING高速環(huán)管理協(xié)議可以很方便的監(jiān)控環(huán)網(wǎng)運(yùn)行情況。Figure 2 展示了N-TRON的N-RING管理頁(yè)面，一個(gè)是運(yùn)行正常的環(huán)網(wǎng)，一個(gè)是有故障的環(huán)網(wǎng)。故障用紅色標(biāo)記，它顯示了發(fā)生故障的位置，在這個(gè)例子里，故障發(fā)生在交換機(jī)1的A2端口與交換機(jī)2的A2端口之間。
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
N-TRON管理型交換機(jī)提供基于OPC的監(jiān)控功能，它可以為每個(gè)端口提供40個(gè)不同的運(yùn)行參數(shù)，為每個(gè)交換機(jī)提供10個(gè)不同的運(yùn)行參數(shù)。OPC 服務(wù)器軟件N-View既可以當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的監(jiān)控軟件使用，也可以集成到大多數(shù)基于Windows的HMI和SCADA系統(tǒng)里。具體例子見(jiàn)Figure 3。
交換機(jī)參數(shù) 在這些場(chǎng)合應(yīng)用的交換機(jī)，不僅僅只是工作在封閉的IT環(huán)境里，它們會(huì)面臨各種環(huán)境的挑戰(zhàn)。在這種條件下，需要使用專(zhuān)門(mén)的可以在惡劣環(huán)境下工作的交換機(jī)。它們需要在這些環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，以保證監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通常，以下環(huán)境和參數(shù)是保證穩(wěn)定所必須考慮的 1．-40?～80?的運(yùn)行溫度 2. 200g的沖擊 3． 50g的震動(dòng) 4． 16KV ESD過(guò)壓保護(hù) 5． 一百萬(wàn)小時(shí)*工作時(shí)間
應(yīng)急通信站 Figure4是一個(gè)應(yīng)急通信站的應(yīng)用例子，應(yīng)急通信站通常用在公園，大學(xué)，商業(yè)中心或政府機(jī)構(gòu)，用來(lái)報(bào)警或請(qǐng)求醫(yī)療救助。這個(gè)系統(tǒng)使用24V直流電提供電源，以防止斷電。這個(gè)應(yīng)急通信站包括：
1． 帶快速環(huán)網(wǎng)管理功能和OPC監(jiān)控的千兆管理型交換機(jī)
2． 一個(gè)帶實(shí)時(shí)時(shí)鐘的MODBUS TCP/IP 遠(yuǎn)程輸入輸出模塊。
3． 工安全人員使用的IP內(nèi)部應(yīng)急通信設(shè)備
4． IP攝像頭
5． IEEE 802.11 a,b,d,n無(wú)線接入點(diǎn)，提供無(wú)線接入服務(wù)
6． 供應(yīng)急通信站照明的LED燈
7． 警報(bào)器和應(yīng)急照明燈
8． 報(bào)警按鈕，用來(lái)通知安全人員
9． 24V直流電源
10．直流電源和12V電池充電器
11．12V可續(xù)充電的電池
應(yīng)急站組網(wǎng)
Figure 5是一個(gè)單環(huán)的例子
巨環(huán)或多環(huán)網(wǎng)絡(luò)
大地區(qū)覆蓋或許需要多環(huán)方案。Figure 6展示了四個(gè)高速N-RING連到一個(gè)中心控制網(wǎng)絡(luò)。這種類(lèi)型的拓?fù)湓趯?shí)施前需要仔細(xì)的規(guī)劃以保證所需帶寬和有足夠的IP地址分配，以及連接到無(wú)線接入的用戶的數(shù)量。帶寬問(wèn)題可以通過(guò)減少每個(gè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的數(shù)量或把系統(tǒng)切分，分別獨(dú)自連接到監(jiān)控站，服務(wù)器或路由器。在大型網(wǎng)絡(luò)里，在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的IP地址可能會(huì)超過(guò)254個(gè)。這就需要使用V-LAN把覆蓋區(qū)域劃分成不同子網(wǎng)，這樣IP地址可以在每個(gè)子網(wǎng)重復(fù)使用。N-TRON交換機(jī)的V-LAN功能可以使交換機(jī)的每個(gè)端口都成為一個(gè)獨(dú)立的VLAN ID.
主控制室環(huán)網(wǎng)的交換機(jī)可以把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分隔成不同的VLAN，在每個(gè)VLAN里重復(fù)使用IP地址。
其他協(xié)議 這些監(jiān)控的應(yīng)用要求聲音和視頻沒(méi)有延遲，QoS可以賦予語(yǔ)音和視頻包以?xún)?yōu)先權(quán)。 大部分IP攝像頭和IP內(nèi)部通信系統(tǒng)使用IGMP協(xié)議發(fā)出組播包，要求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)消息。N-TRON交換機(jī)可以自動(dòng)地使用IGMP Snooping管理由這些設(shè)備產(chǎn)生的組播包。
DHCP服務(wù)器和Option 82 Relay交換機(jī)可以為連接在Relay 交換機(jī)某個(gè)端口的設(shè)備提供IP地址。這種IP地址分配機(jī)制可以使IP攝像頭和IP內(nèi)部通訊設(shè)備可更換，新替換的設(shè)備會(huì)被自動(dòng)分配被替換的設(shè)備的IP地址。這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的IP進(jìn)行通信，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的IP地址發(fā)生變化，相關(guān)軟件將不得不進(jìn)行升級(jí)。如果使用DHCP 82 Relay交換機(jī)就可以避免這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵贒HCP 82下，IP地址被固定到Relay交換機(jī)的端口。如果要使用Option 82, 所有的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都應(yīng)該設(shè)置成DHCP Client.
