Компанія EtherWAN заснована в 1996 році, у Каліфорнії (США), групою провідних інженерів Національного управління США з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA). У 1997 році виробництво та команда EtherWAN перемістилися до Тайваню, де в зараз і знаходиться штаб-квартира компанії.

Як стає зрозуміло з назви компанії, EtherWAN спеціалізується на розробці та виробництві обладнання Ethernet для жорстких умов експлуатації. Продукція EtherWAN займає лідируючу позицію на ринках США та Європи у сегментах помірно недорогого мережевого обладнання для промислових застосувань.

Використовуючи величезний досвід розробки електроніки для космічних апаратів, EtherWAN вже в 2000 році отримав сертифікат ISO 9001 і реалізував декілька великих проектів у США з автоматизації систем управління транспортом.

У 2005 році компанія зазнала значного розширення штату розробників та виробничих потужностей, що суттєво вплинуло на розвиток нових технологічних рішень і, відтак, значне зростання виробництва та продажів.

Пізніше, у 2010 році була проведена сертифікація продукції EtherWAN за стандартами EN 50155 та EN 50121-4, що дозволяє її застосування на залізничному транспорті та на залізничних об’єктах.

Трохи раніше в 2009 році важливою подією в розвитку компанії можна вважати розробку та впровадження технології резервування α-Ring.

α-Ring – це протокол резервування, створений і запатентований EtherWAN, який у разі відмови комутатора або порту комутатора дозволяє відновити з’єднання через альтернативний маршрут, при цьому час, необхідний для перемикання на резервне з’єднання, становить менше 15 мілісекунд (мал. 1). Механізм високошвидкісного мережевого резервування α-Ring зводить до мінімуму втрату пакетів у процесі відновлення, що є критичним фактором для промислових застосувань та систем екстреного реагування. α-Ring не генерує відправлення будь-яких сторожових пакетів, що споживають смугу пропускання середовища передачі, для перевірки працездатності кільця. Наявність з’єднання на портах, включених у кільце, відстежується на апаратному рівні кожним підключеним комутатором. Отже механізм α-Ring не збільшує навантаження на мережу.

Мал. 1. Кільцеве резервування мережі із застосуванням α-Ring EtherWAN

Лінійка продукції EtherWAN з комунікаційного обладнання для промислових застосувань включає наступні основні напрямки:

  • промислові комутатори для монтажу в 19” стійку або на DIN рейку;
  • промислові WiFi/LTE-Ethernet та IoT шлюзи;
  • комутатори Ethernet з підтримкою технології PoE (Power over Ethernet);
  • конвертори середовища передачі даних (мідь – оптика – телефонна лінія);
  • пристрої грозозахисту та подовжувачі Ethernet.

З розвитком інтернет технологій та можливостей сучасних систем відеоспостереження виникає активне поширення програм «Безпечне місто» для забезпечення безпеки міських вулиць. У громадських місцях, на вулицях та в метро, ​​встановлюються камери високого дозволу, що фіксують події та допомагають у розслідуванні подій або у запобіганні правопорушенням (мал.2).

Мал. 2. Приклад системи відеоспостереження «Безпечне місто»

Керований PoE Комутатор EX78900E ефективно вирішує це завдання (мал.3).

Для живлення відеокамер та інших пристроїв, наприклад вуличних Wi-Fi точок доступу (WAP), немає необхідності прокладати додаткові кабелі живлення, так як комутатор EX78900E підтримує технологію передачі живлення сигнальним кабелем PoE згідно специфікації IEEE 802.3.bt і дозволяє підключити до 8 пристроїв з максимальною потужністю до 30 Вт на порт або 4 пристрої з максимальною потужністю до 60 Вт.

І тут EtherWAN знову дивує – максимально допустима відстань мідного кабелю до пристрою може досягати 250м, а не 100м стандартних. При цьому на 12-ти PoE портах підтримується швидкість передачі Gigabit Ethernet!

Для підключення до магістральних оптичних каналів Gigabit Ethernet передбачено 4 SFP порти.

І це ще не все, пристрій має захист від електричних розрядів до 6 kV, що у 6 разів більше за стандартний показник.

Функції комутатора повністю відповідають ІІ та ІІІ рівню моделі OSI, підтримуються стандартизовані технології резервування сімейства xSTP, VRRP, а також фірмова α-Ring з часом відновлення менше 15 мс.

З інших особливостей комутатора слід відзначити діапазон робочих температур від -40 до +75 ° C і напруга живлення 52 … 57 постійного струму.

Мал. 3. Промисловий PoE Комутатор EX78900

Віддалений моніторинг та адміністрування пристроїв EtherWAN доступний за допомогою фірмового програмного забезпечення «eVue». Для інформування про можливі атаки та несанкціонований фізичний доступ до пристрою передбачено наявність двох цифрових портів вводу/виводу, які можна використовувати для сигналізації тривоги при спрацюванні «сухого контакту».

Компанія EtherWAN пропонує одну з найширших номенклатур продукції, що виробляється. Тільки на європейському ринку щорічно продається понад 100 тисяч пристроїв для промислових комунікацій.

Бездоганна якість продукції EtherWAN гарантована багатоетапним тестуванням кожного пристрою відповідно до промислових норм та стандартів.

Ще одна перевага комутаторів EtherWAN – це висока захищеність від перешкод та відповідність таким стандартам, як EN 61000-4-2 (контактні та атмосферні розряди) та EN 61000-4-4 (імпульсні перешкоди з ліній живлення, сигнальних ліній)

Для створення надійних, безпечних та довговічних мережевих рішень потрібно більше, ніж просто виробниче ноу-хау та гарантія якості. Це вимагає глибокого розуміння вимог та обмежень конкретних додатків. Ці вимоги включають як швидкість передачі даних, а й підтримку необхідних протоколів надмірності, багаторівневої безпеки, а також можливість «безшовної» інтеграції з існуючими системами у безумовній перспективі для майбутніх розширень.

Маючи ключові компетенції в галузі проектування обладнання та впровадження програмного забезпечення, EtherWAN надає широкий спектр комерційних та промислових продуктів, які підтримують глобальну інтеграцію Ethernet комунікацій та послуги Інтернету речей (IoT). Основні ринки EtherWAN включають інтелектуальні транспортні системи (ITS), ІТ-безпека, електроенергетика та комунальні послуги, а також рішення для критично важливої ​​інфраструктури.

Огляд продуктів EtherWAN охоплює широкий клас продуктів, достатніх для вирішення практично будь-яких завдань у галузі мережевих комунікацій найвищої надійності.

EtherWAN пропонує надійну лінійку некерованих та керованих комутаторів 2-го, 2-го Lite та 3-го рівня. У цьому класі пропонуються широкий набір Комутаторів у захищених промислових виконаннях, як у компактних корпусах для монтажу на DIN рейку, так і для стійкових багатопортових застосувань. Як вже згадувалося, EtherWAN це в першу чергу бездоганна надійність, висока швидкість і продуктивність мереж, що розгортаються завдяки власним розробкам і запатентованим технологіям резервування, відомим як α-Ring, Ring Coupling, α-Chain і т.д.

Новий тип керованих комутаторів EtherWAN – це серія EX73900X. (Мал. 5)

Мал. 5. Промисловий 10G Комутатор EX73900Х

Комутатори EX73900X забезпечені підтримкою базового функціоналу маршрутизації. Фактично Lite layer 3 – це повнофункціональний комутатор рівня L2 з наявністю ряду L3-функцій, таких як апаратна підтримка протоколів RIP v1/v2 та VRRP.

Нова серія EX73900X може бути оснащена гігабітними портами в кількості 16 шт. – це 12 мідних і до чотирьох 1/10G SFP портів для оптоволоконних підключень у повнодуплексному режимі. Швидкість 10G стає актуальною вже сьогодні. Ця потреба обумовлена ​​зростаючими обсягами даних і появою більшої кількості підключених пристроїв на периферії, камери отримують більш високу роздільну здатність, точки доступу Wi-Fi працюють швидше, варіанти використання підключених пристроїв розширюються, а мережі зростають в геометричній прогресії. Ніколи не було більш важливого моменту, щоб переконатися, що мережа може відповідати вимогам майбутнього. У серії EtherWAN EX73900X швидкість 10 гігабіт забезпечує бездоганну роботу з програмами, що інтенсивно використовують дані.

З додаткового функціоналу можна відзначити підтримку протоколів резервування (Alpha-ring, STP/RSTP/MSTP), розширені політики безпеки (storm control, IEEE802.1x, SSH, SSL, ACL) а також багатий функціонал з класифікації трафіку (QoS) і різні інструментарії з управління та взаємодії з комутатором (SNMP v1/v2/v3, RMON, DHCP server/client, NTP, LLDP).

Додаткова перевага серія EX73900X дає універсальність застосувань даного комутатора в промислових рішеннях різної спрямованості, що підтверджує галузева сертифікація пристрою: IEC61850-3/ IEE 1613 (Енергетика), EN50121-4 (Ж/Д транспортні та ).

Нижче наведено приклад застосування серії EX73900X у мережі управління трафіком та муніципального збору даних та інформування. (Мал. 6.)

Мал. 6. Приклад застосування комутатора серії EX73900X у мережі управління трафіком та муніципального збору даних та інформування.

На сьогоднішній день складно уявити виробника комутаторів Ethernet, який не пропонував би рішень для підтримки живлення периферійних пристроїв безпосередньо по кабелю Ethernet (PoE). Не виключенням із них є і EtherWAN.

Стандартом IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) визначено чотири типи PoE (Таб. 1). Новий стандарт IEEE 802.3bt забезпечує найвищий рівень максимальної потужності, що підходить навіть для електроживлення кіосків та освітлення. Існують також нестандартні реалізації PoE, такі як подача живлення 12 або 24 В постійного струму для камер відеоспостереження та точок доступу конкретного виробника.

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++
Вихідна потужність PSE [Вт]15,4306090
Потужність на пристрої PD [Вт]12,9525,55171,3
Вихідна напруга на PSE [В]44 – 5750 – 5750 – 5752 – 57
Напруга на пристрої PD [В]37 – 5742,5 – 5742,5 – 5741,1 – 57
Максимальний струм у парі [мА]350600600960
Таб.1. Чотири типи PoE визначені стандартами IEEE.

Стандарти PoE змінювалися з часом для задоволення зростаючих потреб пристроїв живлення (PD) в електроживленні. Створений 2003 року оригінальний стандарт IEEE 802.3af забезпечує подачу електроживлення постійного струму потужністю до 13 Вт на кожен пристрій. Оновлений у 2009 році стандарт IEEE 802.3at, також відомий як PoE Plus (PoE+), забезпечує електричну потужність до 25,5 Вт. У реалізації UPOE компанії Cisco збільшення електричної потужності на пристрої PD до 51 Вт використовувалися чотири пари кабеля. З прийняттям стандарту IEEE 802.3bt нині існує дев’ять можливих класів потужності чотирьох класів джерел PSE. Для розпізнавання вимог та можливостей електроживлення між джерелами PSE та пристроями PD використовуються різні схеми встановлення зв’язку та узгодження. У наступній таблиці (Таб. 2.) показано тип PoE, потужність, пари та керуючий стандарт для кожного класу потужності.

Клас потужностіТип PoEПотужність джерела (PSE)Потужність на пристрої (PD)Кількість 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 пари)4802.3bt
7475 Вт62 Вт (4 пари)4802.3bt
8490 Вт71,3 Вт (4 пари)4802.3bt
Таб. 2. Поділ рівнів потужності за класом та типом

PoE-продукти EtherWAN забезпечують безпрецедентний рівень надійності та гнучкості у широкому асортименті продукції, призначеної для суворих умов навколишнього середовища, з вихідною потужністю, необхідною для підтримки навіть найвибагливішого PoE пристрою з живленням.

Продукт EtherWAN з підтримкою PoE наступного покоління та надвисокою швидкістю дозволяє забезпечити живлення та підключення до мережі широкого спектру пристроїв. EX78934X – це посилений керований комутатор PoE, створений для підтримки новітнього протоколу IEEE 802.3bt PoE, з 12-ма портами PoE, кожен з яких забезпечує потужність до 90 Вт для сумісних пристроїв, а також 4-і 10-гігабітні SFP порти для оптичного кабелю (мал. 7).

Мал. 7. EtherWAN EX78934X – 10-гігабітний комутатор PoE потужністю 90 Вт нового покоління для міської інфраструктури та мереж автоматизації будівель

“90 Вт PoE і 10G Ethernet – це майбутнє мереж”, – говорить Джим Топпер, директор з маркетингу та продуктів EtherWAN. «90 Вт PoE відкриває двері для нових енергоємних пристроїв, таких як зовнішні поворотні IP-камери та освітлення PoE. 10-гігабітна швидкість гарантує, що пристрої з інтенсивним використанням даних, такі як IP-камери 4K та точки доступу Wi-Fi 6 отримають необхідну пропускну здатність».

Додаткові функції забезпечують більшу гнучкість та контроль. Завдяки автоматичному відновленню PoE комутатор відслідковує та автоматично перезавантажує пристрої PoE, які не відповідають на запити, запобігаючи необхідності у сервісних дзвінках. Вбудовані цифрові входи та релейні виходи дозволяють пристроям надсилати сповіщення та сигнали тривоги. Живлення PoE можна регулювати опціонально, що дозволяє вмикати та вимикати живлення кожні кілька секунд за розкладом, що робить його ідеальним додатком для освітлення з живленням від PoE та звичайно для систем безпеки.

EX78934X -промисловий комутатор для суворих умов експлуатації, розрахований на роботу в діапазоні від -40 до 75 ° C, стійкий до вібрації та електромагнітних перешкод, на який поширюється обмежена довічна гарантія.

Ще один клас пристроїв, що отримав останнім часом потенціал для широкого застосування – це шлюзи передачі даних через мережі мобільних операторів стандарту 4G LTE. Специфікація International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced), що визначає стандарт міжнародного рухомого бездротового широкосмугового зв’язку 4G, встановлює значення швидкості передачі даних у мережах 4G LTE в межах: від 100 Мбіт/с для користувачів з високою мобільністю (від 10 км/год до 120) км/год) та від 1 Гбіт/с для користувачів з низькою мобільністю (до 10 км/год).

Введення стандарту 4G LTE провайдерами стільникового зв’язку по всьому світу відкриває нові можливості для програм, які потребують передачі великих обсягів даних на великих швидкостях.

Цікавим прикладом застосування шлюзу 4G LTE виробництва EtherWAN є муніципальний проект мобільного відеонагляду на базі парку поліцейських мотоциклів.

Оскільки великі міста світу вкладають значні кошти в проекти інфраструктури громадської безпеки, одне велике місто застосувало унікальний підхід. Замість натільних камер поліція використовувала інтелектуальну систему спостереження на мотоциклах, щоб забезпечити високоякісний аналіз зображень у реальному часі, забезпечуючи високий рівень безпеки та захищеності своїх міських мешканців.

Технічне завдання:

Щоб розширити можливості поліцейського спостереження, кілька сотень поліцейських мотоциклів були оснащені швидкісною купольною IP камерою з можливістю денного/нічного спостереження, призначеної для відеоспостережень з нестабільного об’єкта, що швидко рухається. Камери мають корпус класу IP66 для захисту від дощу та пилу та підтримують компресію відео H.264/MJPEG. Однак навіть при стисканні величезної кількості відеоданих, що генеруються цими камерами, необхідно було обробляти та передавати їх швидко, ефективно та безпечно через 4G.

Однак, крім відеоданих, система на кожному мотоциклі мала обробляти дані для системи управління акумуляторною батареєю (BMS-battery management system). Ця система керує батареєю, що перезаряджається, захищаючи її від роботи в небезпечних режимах, відстежуючи струми заряду/розряду, напругу і температуру батареї, а також відправляючи зібрані дані назад на централізований сервер.

Технічне завдання проекту визначає нетривіальні вимоги щодо вибору необхідного обладнання:

Робота при екстремальних температурах – в умовах непередбачуваної погоди та відсутності можливості стабілізації робочої температури на мотоциклах передбачає застосування шлюзу 4G LTE (далі шлюз) який міг би надійно працювати як у дуже спекотну, так і дуже холодну погоду.

Пропускна спроможність: відповідно шлюз повинен мати широку смугу пропускання для доставки великих обсягів відео з стільникового зв’язку. Крім того, дані не можуть бути втрачені у разі розриву бездротового з’єднання.

Периферійні пристрої: шлюз повинен мати можливість взаємодіяти з акумулятором та датчиками температури акумулятора.

Безпека: шлюз повинен забезпечувати безпечний інтелектуальний зв’язок.

Для вирішення цього завдання було обрано: промисловий шлюз стільникового зв’язку EtherWAN EW50

EW50 ідеально вписується в блоки моніторингу, встановлені на задній частині мотоциклів, та оснащений двома слотами для SIM-карт 4G, що забезпечують резервне з’єднання на випадок втрати основного сигналу. Завдяки підтримці Global HSPA+ та 4G LTE-EW50 сертифікований для роботи в основних стільникових мережах світу та не має проблем при роботі з місцевим оператором зв’язку.

При підключенні обладнання порт 1 Gigabit Ethernet EW50 підключав камеру спостереження, а два послідовні інтерфейси RS-232 використовувалися для підключення до батареї та датчиків батареї. З міркувань безпеки EW50 пропонує підтримку IPSec VPN для 16 одночасних каналів, тому дані про батарею та записані відео можуть безпечно передаватися в офіс поліції через VPN. Низьке енергоспоживання EW50, всього 3-7 Вт, дозволяє використовувати його протягом тривалого часу без надмірного навантаження на ємність акумулятора. Нарешті, EW50 може працювати за температур від -30 ° до 70 ° C, забезпечуючи максимальну надійність навіть у суворих умовах.

Мал. 10. Промисловий стільниковий шлюз EW50 стандарту 4G LTE

Потреби відеоспостереження сучасних мегаполісів все частіше вимагають високоякісних систем відеоспостереження. Просуваючи тенденцію IoT-комунікацій для загальнодоступних інфраструктур, EtherWAN має гарні можливості для задоволення майбутніх потреб у передачі даних з точки зору швидкості, надійності, безпеки та довговічності, та промисловий стільниковий шлюз EtherWAN EW50 є яскравим прикладом цього.

За матеріалами etherwan.com.