شبکه محلی

زمان تخمینی مطالعه: 7 دقیقه

آمارها نشان می‌دهند، روند به‌کارگیری دستگاه‌های متصل در ساختمان‌های هوشمند صعودی است و هر ساله طیف گسترده‌ای از گجت‌ها و تجهیزات متصل به شبکه به این ساختمان‌ها افزوده می‌شوند. تجهیزاتی که بخش عمده‌ای از آن‌ها در زیر مجموعه اینترنت چیزها          (Internet of Things) قرار دارند. تجهیزاتی که قابلیت اتصال به شبکه را دارند نیازمند راه‌حل‌های قدرتمند دیجیتال هستند که بالاترین سطح از همگرایی را به منظور خودکارسازی ساختمان‌ها در اختیار کاربران قرار دهند. به بیان دقیق‌تر، این تجهیزات به راه‌حل‌های تمام-آی‌پی (ALL-IP) نیاز دارند.

ALL-IP چیست؟

ابتدا اجازه دهید در ارتباط با اصطلاح ALL-IP توضیح کوتاهی ارائه کنیم. تمام-آی‌پی به شبکه‌ای اشاره دارد که برای برقراری ارتباط تجهیزات با یکدیگر و اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرد. خوب شاید با خود بگویید که همه شبکه‌ها قابلیت اتصال به اینترنت را دارند، اما این‌گونه نیست. برخی از شبکه‌ها بر مبنای اعتماد صفر [1](Zero-Trust) پیاده‌سازی می‌شوند و برخی دیگر محلی هستند، شبیه به شبکه وای‌فای که در خانه یا محیط‌های تجاری پیاده‌سازی می‌شوند و به کاربران اجازه می‌دهند از طریق مک آدرس با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و به تبادل اطلاعات بپردازند. حال اگر، در نظر داشته باشیم تا این کاربران توانایی برقراری ارتباط با دیگر کاربران که در شبکه‌های محلی مختلف قرار دارند را داشته باشند به راهکاری نیاز داریم که اجازه انجام چنین کاری را بدهد. این فرآیند توسط مسیریاب)  ( Router مدیریت می‌شود که از تجهیزات لایه سه است و توانایی ارسال بسته‌ها از مبدا به مقصد را بر مبنای آدرس آی‌پی دارد. به بیان دقیق‌تر، روتر با نگاه کردن به سرآیند بسته‌ها متوجه می‌شود که بسته متعلق به شبکه محلی یا خارجی است و در ادامه آن‌را برای هاب مورد نظر ارسال می‌کند. شبکه‌های تمام آی‌پی به شما امکان می‌دهند از ز‌یرساخت‌های موجود برای ارسال و دریافت اطلاعات استفاده کنید. به‌طور مثال، هنگامی که دوربین مداربسته خود را به شبکه متصل می‌کنید، قادر هستید فیلم‌ها را از صدها کیلومتر دورتر از محل کار یا زندگی به شکل آنلاین مشاهده کنید. این قابلیتی است که تجهیزات با قابلیت اتصال به شبکه در اختیارتان قرار می‌دهند. یک ساختمان دیجیتال ALL-IP به این نکته اشاره دارد که تمامی تجهیزات قابلیت اتصال به شبکه را دارند و علاوه بر این، امکان مدیریت از راه دور آن‌ها نیز وجود دارد.

[1] یک رویکرد استراتژیک به امنیت سایبری که با حذف اعتماد ضمنی و اعتبار سنجی مداوم هر مرحله از تعامل دیجیتال، سازمان را ایمن می‌کند

خودکارسازی ساختمان‌ها بر پایه اصل تمام-آی‌پی

امروزه ساختمان‌ها با انواع مختلفی از وسایل الکترونیکی، حس‌گرها و انواع کنترلرها اشباع شده‌اند. برای این‌که بتوان آن‌ها را به صورت هوشمند کنترل و از آ‌ن‌ها استفاده کرد، این تجهیزات باید توانایی کار با یکدیگر را داشته باشند و داده‌ها را برای یک سامانه کنترل اصلی در ساختمان ارسال کنند. خودکارسازی ساختمان از سامانه‌های فیلد باس (Filed Bus) اختصاصی به اترنت در حال تغییر است و به‌طور فزاینده‌ای از پروتکل استاندارد IP برای برقراری ارتباط لایه مدیریت با حس‌گرها/عملگرها استفاده می‌کند. به این ترتیب، فناوری شبکه مستقل از سازنده و فناوری، مولفه‌های جداگانه را به هم متصل می‌کند. به بیان دقیق‌تر، شما محدود به استفاده از محصولات یک برند خاص نخواهید بود.

در پاراگراف قبل به اصطلاح دیگری به نام فیلد باس برخورد کردیم. در ساده‌ترین تعریف، یک شبکه محلی است که در ارتباط با کنترل فرآیندهای خودکارسازی پیاده‌سازی می‌شوند. این شبکه‌ها یک ارتباط دو طرفه برقرار می‌کنند و بیشتر در ارتباط با برقراری ارتباط حس‌گرها و  کنترلرها مورد استفاده قرار می‌گیرند. فیلدباس‌ها (Fieldbus) از پروتکل‌های مختلفی برای برقراری، کنترل و مدیریت تجهیزات استفاده می‌کنند.

کابل‌کشی شبکه محلی برای سامانه‌ها ساختمانی توزیع شده (Distributed Building Systems)

اگر از ساختار کابل‌کشی درستی استفاده کنید، شبکه محلی به عنوان ستون فقرات ارتباطی در مبحث خودکارسازی ساختمان بهترین عملکرد را در اختیارتان قرار می‌دهد. سازمان استاندارد ISO/IEC فرآیند کابل‌کشی ساخت یافته‌ را در قالب چارچوب‌های ISO/IEC 11801-6 و EN 50173-6 تعریف کرده تا کارشناسان بر مبنای آن یک کابل‌کشی مرتب را انجام دهند. این استانداردها به کارشناسان شبکه نشان می‌دهند که معماری کابل‌کشی ساختار یافته اختصاصی چه موضوعاتی را شامل می‌شود و به چه صورتی باید پیاده‌سازی شود. در چارچوب فوق، فضای سرپوشیده به مناطق جداگانه تقسیم شده و یک نقطه خدمات خروجی (Service Outlet) در مرکز منطقه قرار می‌گیرد. در این حالت، اندازه هر منطقه (ZONE) به گونه‌ای تعریف می‌شود که یک نقطه دسترسی (Access Point) بی‌سیم پوشش‌دهی کل منطقه را دارد. از این‌رو، مسافتی که شبکه محلی بی‌سیم (WLAN) قادر به پوشش آن است به نوع فناوری‌های به کار رفته در ساخت آن بستگی دارد. در معماری فوق، تجهیزات نصب شده در منطقه از طریق نقطه خروجی به توزیع‌کننده هر طبقه متصل می‌شوند. اگر سابقه کار در دنیای شبکه را داشته باشید، معماری فوق عملکردی شبیه به VLANها دارد.

فناوری کلیدی: انتقال برق بر بستر اترنت

نوآوری‌هایی مثل انتقال برق بر بستر اترنت PoE سرنام Power over Ethernet توانسته‌اند، قابلیت‌های کارکردی شبکه‌های محلی و اترنت‌محور را به میزان قابل توجهی افزایش دهند که عامل بزرگی در خودکارسازی ساختمان‌ها به شمار می‌رود. PoE قادر است انرژی موردنیاز تجهیزات را از طریق کابل شبکه و کانکتورهای RJ45 تامین کند، بدون آن‌که نیازی به کابل‌کشی‌های اضافی باشد. در این حالت، حتا به باتری برای تامین برق تجهیزات یا کابل‌کشی‌های جداگانه نیازی نخواهید داشت که صرفه‌جویی در هزینه‌ها و کابل‌کشی موازی برای هر دستگاه را به همراه دارد. تنها چیزی که به آن نیاز دارید، سوییچ مجهز به فناوری PoE است که خروجی مناسب را ارائه کند و خریداری تجهیزاتی که مجهز به فناوری PoE باشند.

قابلیت اطمینان با راه‌حل PowerSafe

‌برای آن‌که تجهیزاتی مثل دوربین‌های مداربسته یا اکسس‌پوینت‌های داخلی یا خارجی که مجهز به فناوری PoE هستند، توانایی کار مستمر را داشته باشند به بار الکتریکی ثابت و پایداری نیاز دارند. در بیشتر موارد، این تجهیزات نیازمند 90 وات انرژی هستند که کابل‌ها و کنتاکت‌های امروزی این توان را در اختیارشان قرار می‌دهند. محصولات PowerSafe که شرکت R&M آن‌ها را طراحی کرده به شکل قابل اعتمادی قادر هستند انرژی موردنیاز دستگاه‌ها را تامین کنند.

LED روی PoE

LED lighting الزامات مرتبط با روشنایی را به شکل چشم‌گیری تغییر داد. امروزه، یک واحد نوری به سختی به بیش از 30 وات برق برای تولید نور نیاز دارد. این بازه کم مصرف انرژی به خوبی با PoE سازگار است. به لطف PoE، لامپ‌های عادی که تنها قابلیت روشن کردن محیط را داشتند به یکباره به چراغ‌های LED هوشمند تبدل شدند که امکان کنترل از راه دور آن‌ها وجود دارد و قادر هستند انرژی موردنیاز خود را از PoE دریافت کنند. حس‌گرهای یکپارچه (محیطی، کیفیت هوا، حس‌گرهای تشخیص حضور افراد) تعبیه شده در این چراغ‌ها باعث شده‌اند تا این ملزومات اصلی تامین روشنایی به مولفه‌های اصلی و کلیدی در ساختمان‌های هوشمند تبدیل شوند. استفاده از PoE به عنوان یک سامانه تامین ولتاژ فوق‌العاده پایین (ELV) انعطاف‌پذیری خوبی در هنگام نصب در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

راه‌حل سقف دیجیتال (Digital Ceiling Solution)

بر منبای کابل‌کشی DBS، یکپارچه‌سازی دستگاه‌ها با یکدیگر و خودکارسازی ساختمان‌های تمام-آی‌پی به شکل ساده‌ای امکان‌پذیر است. علاوه بر WAP[1]ها یا دوربین‌های تحت شبکه، این دستگاه‌ها به سادگی به نزدیک‌ترین نقطه خروجی متصل می‌شوند. بدیهی است که تعداد پورت‌ها در نقطه خروجی باید افزایش یابد تا دستگاه‌های موجود در منطقه (نسل اول) قابلیت برقراری ارتباط با شبکه را داشته باشند. از طرف دیگر، یک دستگاه شبکه (سوییچ منطقه‌ای) برای افزایش تعداد پورت‌های موجود در منطقه می‌تواند در نزدیکی نقطه خروجی (نسل دوم) قرار گیرد. به بیان ساده‌، چیزی شبیه به پشته کردن سوییچ‌ها با هدف دستیابی به پورت‌های بیشتر امکان‌پذیر است.

[1] Wireless Access Point

منبع : R&M

بخوانید : R&M-در هر زمان آماده تحویل