Компания EtherWAN основана в 1996 году, в Калифорнии (США), группой ведущих инженеров Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). В 1997 году производство и команда EtherWAN переместились в Тайвань, где в настоящее время и находится штаб-квартира компании.

Как становиться понятно из названия компании, EtherWAN специализируется на разработке и производстве Ethernet оборудования для жёстких условий эксплуатации. Продукция EtherWAN занимает лидирующее положение на рынках США и Европы в сегментах умеренно недорогого сетевого оборудования для промышленных применений.

Используя огромный опыт в разработке электроники для космических аппаратов, EtherWAN уже в 2000 году получил сертификат ISO 9001 и реализовал несколько крупных проектов в США по автоматизации систем управления транспортом.

В 2005 году компания претерпела значительное расширение штата разработчиков и производственных мощностей, что существенно повлияло на развитие новых технологических решений и, в следствии этого, значительный рост производства и продаж.

Позднее, в 2010 году была проведена сертификация продукции EtherWAN по стандартам EN 50155 и EN 50121-4 позволяющая ее применение на железнодорожном транспорте и на железнодорожных объектах.

Немногим ранее в 2009 году, важным событием в развитии компании можно считать разработку и внедрение технологии резервирования α-Ring.

α-Ring — это протокол резервирования, созданный и запатентованный  EtherWAN, который в случае отказа коммутатора или порта коммутатора позволяет восстановить соединение через альтернативный маршрут, при этом время необходимое для переключения на резервное соединение составляет менее 15 миллисекунд (Рис 1). Механизм высокоскоростного сетевого резервирования α-Ring сводит к минимуму потерю пакетов в процессе восстановления, что является критическим фактором для промышленных применений и систем экстренного реагирования.  α-Ring не генерирует отправку каких-либо сторожевых пакетов, потребляющих полосу пропускания среды передачи, для проверки работоспособности кольца. Наличие Соединения на портах включенных в кольцо отслеживается на аппаратном уровне каждым подключенным коммутатором. Следовательно, механизм α-Ring не увеличивает нагрузку на сеть.

Рис. 1. Кольцевое резервирование сети с применением α-Ring EtherWAN

Линейка продукции  EtherWAN  по коммуникационному оборудованию для промышленных применений включает следующие основные направления:

  • промышленные коммутаторы для монтажа в 19″ стойку или на DIN рейку;
  • промышленные Wi-Fi/LTE -Ethernet и IoT шлюзы;
  • коммутаторы Ethernet c поддержкой технологии PoE (Power over Ethernet );
  • конверторы среды передачи данных (медь – «оптика» – телефонная линия);
  • устройства грозозащиты и Ethernet удлинители ;

С развитием интернет технологий и возможностей современных систем видеонаблюдения возникает активное распространение программ «Безопасный город» по обеспечению безопасности городских улиц. В общественных местах, на улицах и в Метро, устанавливаются камеры высокого разрешения, фиксирующие события и помогающие в расследовании происшествий или в предупреждении правонарушений (Рис.2.).

Рис. 2. Пример системы видеонаблюдения «Безопасный город»

Управляемый PoE Коммутатор EX78900E эффективно решает эту задачу (Рис.3.).

Для питания видеокамер и других устройств, например уличных  Wi-Fi точек доступа (WAP) нет необходимости прокладывать дополнительные кабели питания, так как коммутатор EX78900E поддерживает технологию передачи питания по сигнальному кабелю PoE согласно спецификации IEEE 802.3.bt и позволяет подключить до 8 устройств с максимальной мощностью до 30 Вт на порт, или 4 устройства с максимальной мощностью до 60 Вт.

И тут EtherWAN снова удивляет – максимально допустимое расстояние медного кабеля до устройства может достигать 250м, а не 100м стандартных.  При этом на 12-ти PoE портах поддерживается скорость передачи Gigabit Ethernet !

Для подключения к магистральным оптическим каналам Gigabit Ethernet предусмотрено 4 SFP порта.

И это еще не все, устройство имеет защиту от электрических разрядов до 6 kV, что в 6 раз больше стандартного показателя.

Функции коммутатора полностью соответствуют II и III уровню модели OSI, поддерживаются стандартизированные технологии резервирования семейства xSTP, VRRP, а также фирменная α-Ring со временем восстановления менее 15 мс.

Из других особенностей коммутатора следует отметить диапазон рабочих температур от –40 до +75°C и напряжение питания 52…57 В постоянного тока.

Рис. 3. Промышленный PoE Коммутатор EX78900E.

Удаленный мониторинг и администрирование устройств EtherWAN доступен посредством фирменного ПО «eVue». Для информирования о возможных атаках и несанкционированного физического доступа к устройству предусмотренно наличие 2-ух цифровых портов ввода/вывода, которые можно использовать для сигнализирования тревоги при сработке «сухого контакта».

Компания EtherWAN предлагает одну из самых широких номенклатур производимой продукции. Только на европейском рынке ежегодно продается более 100 тысяч устройств для промышленных коммуникаций.

Безупречное качество продукции EtherWAN гарантировано многоэтапным тестированием каждого устройства в соответствии с промышленными нормами и стандартами.

Еще одно достоинство коммутаторов EtherWAN – это высокая помехозащищённость и соответствие таким стандартам, как EN 61000-4-2 (контактные и атмосферные разряды) и EN 61000-4-4 (импульсные помехи по линиям питания, сигнальным линиям)

Для создания надежных, безопасных и долговечных сетевых решений требуется больше, чем просто производственное ноу-хау и гарантия качества. Это требует глубокого понимания требований и ограничений конкретных приложений.

Эти требования включают не только скорость передачи данных, но и поддержку необходимых протоколов избыточности, многоуровневой безопасности, а так же возможность «бесшовной» интеграции с существующими системами в безусловной перспективе для будущих расширений.

Обладая ключевыми компетенциями в области проектирования оборудования и внедрения программного обеспечения, EtherWAN предоставляет широкий спектр коммерческих и промышленных  продуктов, которые поддерживают глобальную интеграцию Ethernet коммуникаций и услуги Интернета вещей (IoT). Основные рынки EtherWAN включают интеллектуальные транспортные системы (ITS), IТ-безопасность, электроэнергетика и коммунальные услуги, а также решения для критически важной инфраструктуры.

Обзор продуктов EtherWAN охватывает широкий класс продуктов достаточных для решения практически любых задач в области сетевых коммуникаций высочайшей надежности.

EtherWAN предлагает надежную линейку неуправляемых и управляемых коммутаторов 2-го , 2-го Lite и 3-его уровня. В этом классе предлагаются широкий набор  Коммутаторов в защищенных промышленных исполнениях, как в компактных корпусах для монтажа на DIN рейку, так и для стоечных многопортовых применений. Как, уже упоминалось, EtherWAN это впервую очередь безупречная надежность, высокая скорость и продуктивность развертываемых сетей благодаря собственным разработкам и запатентованным технологиям резервирования, извесным как  α-Ring, Ring Coupling, α-Chain и т.д.

Новый тип управляемых коммутаторов предлагаемый EtherWAN – это серия EX73900X. (Рис. 5)

Рис. 5. Промышленный 10G Коммутатор EX73900Х

Коммутаторы EX73900X обеспечены поддержкой базового функционала маршрутизации. Фактически Lite layer 3 — это полнофункциональный коммутатор уровня L2 c наличием ряда L3- функций, таких как аппаратная поддержка протоколов RIP v1/v2 и VRRP.

Новая серия EX73900X может быть оснащена гигабитными портами в количестве 16 шт.- это 12 медных а также до 4-ёх 1 / 10G SFP портов  для оптоволоконных подключений в полнодуплексном режиме. Скорости 10G становятся актуальными уже сегодня. Эта потребность обусловлена  растущими объемами передаваемых данных и появлением большего количества подключенных устройств на периферии, камеры получают более высокое разрешение, точки доступа Wi-Fi работают быстрее, варианты использования подключенных устройств расширяются, а сети растут в геометрической прогрессии. Никогда не было более важного момента, чтобы убедиться, что ваша сеть может соответствовать требованиям будущего. В серии EtherWAN EX73900X скорость 10 гигабит обеспечивает безупречную работу с приложениями, интенсивно использующими данные.

Из дополнительного функционала можно отметить поддержку протоколов резервирования ( Alpha-ring, STP/RSTP/MSTP), расширенные политики в области безопасности (storm control, IEEE802.1x, SSH, SSL, ACL) а также богатый функционал по классификации трафика (QoS) и различные инструментарии по управлению и взаимодействию с коммутатором (SNMP v1/v2/v3, RMON, DHCP server/client, NTP, LLDP)

Дополнительное преимущество серия EX73900X дает универсальность применений данного коммутатора в промышленных решениях различной направленности, что подтверждает отраслевая сертификация устройства: IEC61850-3/ IEE 1613(Энергетика), EN50121-4 (Ж/Д транспорт) и NEMA TS2 (Интеллектуальные транспортные системы для управления трафиком).

Ниже приводится пример применения серии EX73900X в сети управления трафиком и муниципального сбора данных и информирования. (Рис. 6.)

Рис. 6. Пример применения коммутатора серии EX73900X в сети управления трафиком и муниципального сбора данных и информирования.

На сегодняшний день сложно представить производителя коммутаторов Ethernet, который не предлагал бы решений для поддержки питания периферийных устройств непосредственно по Ethernet кабелю (PoE). Не исключением из них является и EtherWAN.

Стандартом IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) определено четыре типа PoE (Таб. 1.). Новый стандарт IEEE 802.3bt обеспечивает наивысший уровень максимальной мощности, подходящий даже для электропитания киосков и освещения. Существуют также нестандартные реализации PoE, такие как подача питания 12 или 24 В постоянного тока для камер видеонаблюдения и точек доступа конкретного производителя.

Характеристика / Стандарт (тип PoE)IEEE 802.3af (тип 1) PoEIEEE 802.3at / PoE+ (тип 2)UPOE / 802.3bt (тип 3) PoE++802.3bt (тип 4) PoE++
Выходная мощность PSE [Вт]15,4306090
Мощность на устройстве PD [Вт]12,9525,55171,3
Выходное напряжение на PSE [В]44 — 5750 — 5750 — 5752 — 57
Напряжение на устройстве PD [В]37 — 5742,5 — 5742,5 — 5741,1 — 57
Максимальный ток в паре [мА]350600600960
Таб.1. Четыре типа PoE определенные стандартами IEEE.

Стандарты PoE изменялись со временем для удовлетворения растущих потребностей питаемых устройств (PD) в электропитании. Созданный в 2003 году оригинальный стандарт IEEE 802.3af обеспечивает подачу электропитания постоянного тока мощностью до 13 Вт на каждое устройство. Обновленный в 2009 году стандарт IEEE 802.3at, также известный как PoE Plus (PoE+), обеспечивает электрическую мощность до 25,5 Вт. В собственной реализации UPOE компании Cisco для увеличения электрической мощности на устройстве PD до 51 Вт использовались все четыре пары кабеля. С принятием стандарта IEEE 802.3bt в настоящее время существует девять возможных классов мощности для четырех классов источников PSE. Для распознавания требований и возможностей электропитания между источниками PSE и устройствами PD используются различные схемы установления связи и согласования. В следующей таблице (Таб. 2.) показаны тип PoE, мощность, пары и управляющий стандарт для каждого класса мощности.

Класс мощностиТип PoEМощность на источнике (PSE)Мощность на устройстве (PD)Количество парСтандарт IEEE
0115,4 Вт13,0 Вт2802.3af
114 Вт3,84 Вт2802.3af
217 Вт6,49 Вт2802.3af
3115,4 Вт13 Вт2802.3af
4230 Вт25,5 Вт2802.3at
5345 Вт40 Вт4802.3bt
6360 Вт51 Вт (4 пары)4802.3bt
7475 Вт62 Вт (4 пары)4802.3bt
8490 Вт71,3 Вт (4 пары)4802.3bt
Таб. 2. Разделение уровней мощности по классу и типу

PoE-продукты EtherWAN обеспечивают беспрецедентный уровень надежности и гибкости, в широком ассортименте продукции, предназначенной для суровых условий окружающей среды, с выходной мощностью, необходимой для поддержки даже самого требовательного PoE устройства с питанием.

Продукт EtherWAN с поддержкой PoE следующего поколения и сверхвысокой скоростью позволяет обеспечить питание и подключение к сети широкого спектра устройств. EX78934X — это усиленный управляемый коммутатор PoE, созданный для поддержки новейшего протокола IEEE 802.3bt PoE, с 12-ю портами PoE, каждый из которых обеспечивает мощность до 90 Вт для совместимых устройств, а также 4-е 10-гигабитных SFP порта для оптического кабеля (Рис. 7.).

Рис. 7. EtherWAN EX78934X — 10-гигабитный коммутатор PoE мощностью 90 Вт нового поколения для городской инфраструктуры и сетей автоматизации зданий

«90 Вт PoE и 10G Ethernet — это будущее сетей», — говорит Джим Топпер, директор по маркетингу и продуктам EtherWAN. «90 Вт PoE открывает двери для новейших энергоемких устройств, таких как наружные поворотные IP-камеры и освещение PoE. 10-гигабитная скорость гарантирует, что устройства с интенсивным использованием данных, такие как IP-камеры 4K и точки доступа WiFi 6, получат необходимую пропускную способность».

Дополнительные функции обеспечивают большую гибкость и контроль. Благодаря автоматическому восстановлению PoE коммутатор отслеживает и автоматически перезагружает не отвечающие на запросы устройства PoE, предотвращая необходимость в сервисных вызовах. Встроенные цифровые входы и релейные выходы позволяют устройствам отправлять уведомления и сигналы тревоги. Питание PoE можно регулировать опционально, что позволяет включать и выключать питание каждые несколько секунд по расписанию, что делает его идеальным приложением для освещения с питанием от PoE и конечно для систем безопасности.

EX78934X -промышленний коммутатор для суровых условий эксплуатации, рассчитан на работу в диапазоне от -40 до 75°C и устойчив к вибрации и электромагнитным помехам, и на который распространяется ограниченная пожизненная гарантия.

Еще один класс устройств получивший в последнее время потенциал для широкого применения -это шлюзы передачи данных через сети мобильных операторов стандарта 4G LTE. Спецификация International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced), определяющая стандарт международной подвижной беспроводной широкополосной связи 4G, устанавливает значения скорости передачи данных в сетях 4G LTE в пределах: от 100 Мбит/с для пользователей с высокой мобильностью (от 10 км/ч до 120 км/ч) и от 1 Гбит/с для пользователей с низкой мобильностью (до 10 км/ч).

Введение стандарта 4G LTE провайдерами сотовой связи по всему миру открывает новые возможности для приложений требующих передачи больших объемов данных на больших скоростях.

Интересным примером применения шлюза 4G LTE производства EtherWAN является муниципальный проект мобильного видеонаблюдения на базе парка полицейских мотоциклов.

Поскольку крупные города мира вкладывают значительные средства в проекты инфраструктуры общественной безопасности, один крупный город применил уникальный подход. Вместо нательных камер полиция использовала интеллектуальную систему наблюдения на мотоциклах, чтобы обеспечить высококачественный анализ изображений в реальном времени, обеспечивая высокий уровень безопасности и защищенности своих городских жителей.

Техническое задание:

Чтобы расширить возможности полицейского наблюдения, несколько сотен полицейских мотоциклов были оснащены скоростной купольной IP камерой с возможностью дневного / ночного наблюдения, предназначенной для видеонаблюдений с нестабильного и быстро движущегося объекта. Камеры имеют корпус класса IP66 для защиты от дождя и пыли и поддерживают компрессию видео H.264 / MJPEG. Однако даже при сжатии огромного количества видеоданных, генерируемых этими камерами, необходимо было обрабатывать и передавать их быстро, эффективно и безопасно через 4G.

Однако, помимо видеоданных, система на каждом мотоцикле должна была обрабатывать данные для системы управления аккумуляторной батареей (BMS-battery management system). Эта система управляет перезаряжаемой батареей, защищая ее от работы в опасных режимах, отслеживая токи заряда/разряда, напряжение и температуру батареи, а также отправляя собранные данные обратно на централизованный сервер.

Техническое задание проекта определяет нетривиальные требования к выбору необходимого оборудования:

Работа при экстремальных температурах — в условиях непредсказуемой погоды и отсутствия возможности стабилизации рабочей температуры на мотоциклах предполагает применение шлюза 4G LTE (далее шлюз ) который мог бы надежно работать как в очень жаркую, так и в очень холодную погоду.

Пропускная способность: соответственно шлюз должен иметь широкую полосу пропускания для доставки больших объемов видеоданных по сотовой связи. Кроме того, данные не могут быть потеряны в случае разрыва беспроводного соединения.

Периферийные устройства: шлюз должен иметь возможность взаимодействовать с аккумулятором и датчиками температуры аккумулятора.

Безопасность: шлюз должен обеспечивать безопасную интеллектуальную связь.

Для решения данной задачи был выбран: промышленный шлюз сотовой связи EtherWAN EW50

EW50 идеально вписывается в блоки мониторинга, установленные на задней части мотоциклов, и оснащен двумя слотами для SIM-карт 4G, обеспечивающими резервное соединение на случай потери основного сигнала. Благодаря поддержке Global HSPA + и 4G LTE — EW50 сертифицирован для работы в основных сотовых сетях мира и не имеет проблем при работе с местным оператором связи.

При подключении оборудования порт 1 Gigabit Ethernet EW50 подключал камеру наблюдения, а два последовательных интерфейса RS-232 использовались для подключения к батарее и датчикам батареи. По соображениям безопасности EW50 предлагает поддержку IPSec VPN для 16 одновременных каналов, поэтому данные о батарее и записанные видеоданные могут безопасно передаваться в офис полиции через VPN. Низкое энергопотребление EW50, всего 3-7 Вт, позволяет использовать его в течение длительного времени без чрезмерной нагрузки на емкость аккумулятора. Наконец, EW50 может работать при температурах от -30 ° до 70 ° C, обеспечивая максимальную надежность даже в суровых условиях.

Рис. 10. Промышленный сотовый шлюз EW50 стандарта 4G LTE

Потребности в видеонаблюдении современных мегаполисов все чаще требуют высококачественных систем видеонаблюдения. Продвигая тенденцию IoT-коммуникаций для общедоступных инфраструктур, EtherWAN имеет хорошие возможности для удовлетворения будущих потребностей в передаче данных с точки зрения скорости, надежности, безопасности и долговечности, и промышленный сотовый шлюз EtherWAN EW50 является ярким примером этого.

По материалам etherwan.com.