Оптоволоконные кабеля.
Оптическое волокно по принципу действия кардинально отличается от классической витой пары. Данные по нему передаются при помощи коротких световых импульсов – мод, которые испускает лазер, и считывает специальный приемник.
В качестве проводника используется сердцевина, именуемая ядром, которая производится из светопроницаемого гибкого материала:
Сердцевина имеет диаметр от 7 до 62,5 мкм и окружена двухслойной оболочкой, состоящей из внутреннего оптически-непроницаемого демпфера и внешнего защитного слоя.
Оптические волокна могут пропускать только один световой сигнал (одномодовые или SM), или сразу несколько (многомодовые или MM). Вторые предназначены для относительно коротких расстояний.
Внешний слой изоляции может объединять пучок из нескольких светопроводящих волокон с центральным силовым элементом. Такая конфигурация носит название волоконно-оптический кабель. Сеть, организованная при помощи таких кабелей, называется ВОЛС или волоконно-оптической линией связи.
Как обжать сетевой кабель самому в домашних условиях
Расстояние.
Благодаря фотонному механизму передачи информации, оптоволоконные линии не подвержены влиянию электромагнитных полей. А значит расположенные в той-же магистрали силовые линии не повлияют на качество сигнала. Это значительно упрощает монтажные работы. Также сигнал не пострадает и при природных колебаниях электромагнитных полей во время грозы.
В отличие от оптоволокна, медные кабели чрезвычайно восприимчивы к электромагнитным помехам, поэтому для прокладки сетей рекомендуется использовать дорогостоящие категории кабелей с максимумом защиты от помех. Вторым способом является размещение сетевой магистрали вдали от других коммуникаций и источников электромагнитного излучения.
Оптоволоконные конвертеры для сетей передачи данных
Другое изобретение – оптическое волокно – иногда довольно удачно называют световодом. Однако перейдем от слов к делу и разберемся, какие преимущества дает оптоволокно в сетях передачи данных и зачем здесь требуется конвертация.
Традиционные медные провода чувствительны к внешним электромагнитным помехам, искажающим сигнал. А ведь источников, способных генерировать эти помехи, множество! Поэтому, чтобы электроника не зависала и не давала сбоев, шину передачи данных приходится тщательно отделять от шины питания.
Итак, если суммировать сказанное, то к преимуществам соединения с помощью оптического кабеля можно отнести:
Сказать, что оптоволоконный кабель всегда и во всем выигрывает у медного, нельзя. У медного кабеля есть свои преимущества. Например, он дешевле и не такой хрупкий, как оптоволокно. Тем не менее существует целый ряд областей промышленности, где применение оптоволоконного кабеля полностью себя оправдывает:
Всё это привело к тому, что сегодня многие предприятия переходят на оптоволоконную инфраструктуру. При этом очень часто требуется устройство, позволяющее совместить оптоволоконный кабель с существующим сетевым оборудованием, приспособленным для «медной» инфраструктуры.
Компания КРОНА представляет оптоволоконные конвертеры ADFweb двух типов: «экономичные» и «продвинутые».
Преобразователи экономичной серии, HD67072, HD67074 и HD67075, позволяют соединять устройства с RS- или USB-портами через мультимодовый оптоволоконный кабель по четырем разным топологиям сети:
— Point To Point (прямое соединение, точка – точка): одно устройство с помощью оптоволоконного кабеля подключается к другому напрямую;
Single Loop (кольцо): несколько устройств соединяются оптоволоконным кабелем последовательно с закольцовыванием, то есть подключением первого к последнему;
— Double Loop (кольцо с резервированием): несколько устройств соединяются последовательно с помощью двух пар оптоволоконных кабелей. При этом соединения закольцовываются в двойное кольцо. Такое соединение является сверхнадежным;
— Multi-Drop (в линию): несколько устройств последовательно соединяются двумя оптоволоконными кабелями. В этом случае отсутствует необходимость закольцовывать соединение.
Конвертеры продвинутой серии, HD67701 и HD67702, допускают соединение как через мультимодовый, так и через одномодовый кабель. Они позволяют соединять устройства, имеющие Ethernet-, CAN-, RS‑232‑или RS‑485‑порты, по тем же четырем топологиям сети, что были перечислены выше.
Конвертеры продвинутой серии предоставляют доступ к диагностическим данным через стандартные Modbus-регистры, что позволяет легко интегрировать их с существующими системами управления (например, подключить к SCADA-системе).
Важным достоинством конвертеров серий HD67701 и HD67702 является то, что с их помощью по одному оптическому волоконному кабелю в одно и то же время можно «пробросить» до 6 уже существующих сетей, включая 4 последовательные сети (например, Modbus RTU), одну сеть CAN (например, CANopen) и одну сеть Ethernet (например, PROFINET или Modbus TCP).
Оптоволоконные конвертеры для сетей передачи данных
Преимущества витой пары
Кабели такого типа — сейчас одни из самых распространённых. Они бывают разного типа, но в целом имеют следующие плюсы:
- Недорогие.
- Легко заменяются, так как имеют стандартные коннекторы. Поменять неисправный провод зачастую может и неспециалист.
- Обеспечивают довольно большую скорость передачи – 100 Мбит/с и даже больше.
- Позволяют соединять устройства на довольно больших расстояниях – до 300 метров, что для городских условий вполне неплохо.
Теперь мы можем сравнить и посмотреть, что лучше: оптоволоконный кабель или витая пара, и почему их применяют в разных случаях.
Процесс обжимания витой пары
- Обеспечивается высокая пропускная способность. Оптико-волоконные линии легко могут обеспечить скорость в 1000 Мбит/с и более.
- Не восприимчиво к любым электрическим помехам. Проходящие рядом силовые линии и даже гроза на передачу информации совсем не влияют.
- Не зависит от климата – может прекрасно работать как при +500 С, так и при -600 С.
- Оптоволокно можно прокладывать на большие расстояния – до 15 км. без использования промежуточных станций.
- Гарантия достигает 25 лет, то есть обеспечивается долговечность линии. Главная опасность – лишь механический разрыв.
Краеугольный камень выбора
Практически по всем характеристикам волоконно-оптические системы передачи данных или превосходят свои проводниковые аналоги, или равнозначны им и превзойдут в недалеком будущем:
- Возможность передачи данных на большие расстояния
- Невосприимчивость к электромагнитным помехам
- Диапазон рабочих температур в пределах -100°С — +500°С
- Возможность прокладки как по воздуху, так и в грунте, по дну водоемов
- Относительно малый вес
При равной реальной скорости передачи данных, медные проводники дешевле, проще в обслуживании и не требуют приемного и передающего оборудования с высокой стоимостью. Монтаж витой пары производится минимумом технически несложного инструмента, но для передачи данных на большие расстояния она не годится.
На данный момент медный сетевой кабель оптимально использовать для организации небольших СКС в пределах одного-двух этажей. Преимущества оптокабеля наиболее видимы при передаче данных на большие расстояния.
Краткое пояснение, что такое витая пара
- CAT6 – до 10 Гбит/с при длине проводника до 55 м
- CAT6a – до 10 Гбит/с при длине проводника до 100 м
- CAT7 – до 10 Гбит/с на расстояние до 100 м
- CAT7a – до 100 Гбит/с при расстоянии до 15 м (до 40Гбит/с до 50 м)
- CAT8 – до 100 Гбит/с на 55 и менее метров (до 40 Гбит/с до 100 м)
