آنچه باید در مورد سوئیچ های صنعتی PoE بدانید…

آنچه باید در مورد سوئیچ های صنعتی PoE بدانید!

در کار شبکه، سوئیچ های صنعتی دوربین مداربسته داده را همراه با برق از طریق کابل اترنت، از یک وسیله به وسیله دیگری همچون دوربین های IP، ارسال می کنند. در شرایط محیطی سخت، سوئیچ های PoE معمولی توانایی تحمل شرایط سخت را ندارند. به این ترتیب کاربر به سوئیچ های صنعتی که در مقاله زیر در مورد آن صحبت خواهیم کرد، روی می آورد.

سوئیچ صنعتی چیست؟

به سوئیچ های PoE صنعتی سوئیچ های سخت یا مقاوم نیز می گویند. برخلاف سوئیچ های صنعتی دوربین مداربسته تجاری که اغلب در ادارات و محیط های داخلی استفاده می شود، سوئیچ های PoE همانطور که از نامشان پیداست، برای محیط های خشن و سخت ایده آل است.

دلیل اصلی استفاده از سوئیچ های صنعتی مقاومت آن در برابر نوسانات شدید دما، رطوبت و آلودگی بالای محیطی است و طبیعتا در محیط های خشن با دمای عملکردی گسترده استفاده می گردد.

به طور کلی وقتی قرار است سیستمی در محیطی خشن نصب شوند، راهکارهای صنعتی پیشنهاد می شود. نه فقط بخاطر قابلیت های آن بلکه بخاطر شرایط آب و هوایی، جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و پذیرفتاری مغناطیسی (EMS) و … موارد اینچنینی نتیجه ی مطلوب با راهکارهای صنعتی کسب می گردد.
برخی سناریوهایی که سوئیچ های صنعتی در آنها راهکار ایده آلی است عبارتند از:

کنترل حاشیه جاده ها
داخل وسایل نقلیه همچون اتوبوس ها، کامیون های خودران، خودروهای هدایت اتوماتیک
مانیتورینگ تونل
ناوگان ریلی
نظارت تصویری فضای باز
کنترل ترافیک

سوئیچ های PoE صنعتی چه ویژگی هایی باید داشته باشند؟

با توجه به اینکه سوئیچ های صنعتی در محیط های خشن که شرایط سخت و منابع محدود است نصب می شوند، برای غلبه بر شرایط باید از یکسری قابلیت ها برخوردار باشند:

اول از همه، سوئیچ باید قابلیت کارکردن تا دمای ۷۵ درجه سانتی گراد را داشته باشد، همچنین تست های لرزش، شوک و سقوط آزاد را با موفقیت گذرانده باشد، طراحیش کاربرپسند باشد، برای مواقع ضروری دو ورودی برق داشته باشد، یک کانتکت رله برای آلارم داشته باشد، پدیده EMI/RFI (تداخل الکترومغناطیسی و رادیویی) روی عملکرد آن تاثیر نگذارد، و از نرخ حفاظت IP بالایی برخوردار باشد.

وقتی می خواهیم یک سوئیچ PoE صنعتی را بررسی کنیم، باید عملکرد آن در دمایی فراتر از رنج دمایی تعریف شده را نیز مد نظر قرار دهیم. به عنوان مثال، وقتی هوای محیط بیش از حد داغ می شود، قوانین فیزیک در برقی که به دوربین می رسد جلوی ما می ایستند و عملکرد دستگاه را مختل می کنند. از طرفی سوئیچ های صنعتی PoE باید بدون فن طراحی شوند تا در محیطی با هوای غبارآلود و خشن بهتر عمل کنند، عملکردشان مثل دین ریل روان باشد و ورودی منبع تغذیه بک آپ برای اطمینان از ادامه عملکرد آن در صورت قطعی برق داشته باشد. همچنین سوئیچ باید ضدانفجار باشد، سوئیچ های صنعتی خاصی هستند که مخصوص محیط های با ریسک احتراق و اشتعال بالا طراحی شده اند. در محیط هایی مثل نفت، گاز، و یا اماکن پر گردوغبار سوئیچ های ضد انفجار مورد نیاز است. بنابراین تجهیزات به کار رفته در این مناطق نباید جرقه تولید کنند، و یا اینکه حتما در محفظه قرار گیرند تا جرقه آنها موجب آتشسوزی نشود.

علاوه براین سوئیچ های صنعتی PoE باید از قابلیت های زیر نیز برخوردار باشند:

هشداردهنده میزان برق ورودی دستگاه – برای اینکه از عملکرد صحیح آن مطمئن شویم.
تشخیص دهنده وضعیت D – برای تشخیص اتوماتیک رده بندی برق مورد نیاز، af/at/bt، که منبع برق PD به آن نیاز دارد.
برنامه PoE – برای فعال کردن PoE در دوره های مشخص

مقایسه سوئیچ های صنعتی با سوئیچ های تجاری

از وقتی سوئیچ های صنعتی به قابلیت های مختلفی مجهز شده اند و در پروژه های مختلف متنوع تری نسبت به انواع تجاری آن به کار گرفته می شوند، مقایسه تفاوت های آنها هم اهمیت یافت. ساده ترین و اساسی ترین تفاوت آنها در محیط پروژه است. سوئیچ های اترنتی تجاری برای محیط های متعارف و معمولی مناسبند. برای شرایط نامتعارف و محیط غیرمعمولی سوئیچ های صنعتی که دمای خیلی سرد و خیلی گرم برروی عملکرد آن تاثیر ندارد، مورد نیاز است. برخی از تفاوت های دیگر این دو مدل سوئیچ عبارتند از:

ویژگی های هر نوع سوئیچ (دمای عملکردی، لرزش، ایمنی و …) مختص به یک محیط است. به عنوان مثال سوئیچ های تجاری در دامنه دمایی بین صفر تا ۴۰ درجه کار می کنند، ممکن است در تکان های شدید مختل شوند، در حالیکه نوع صنعتی آن بین دمای منفی ۴۰ تا مثبت ۷۵ درجه عملکرد مطلوبی دارند و در لرزش های شدید در عملکردشان اختلال ایجاد نمی شود.
طراحی منبع تغذیه سوئیچ های تجاری همچون یک منبع تغذیه ساده است، درحالیکه منبع تغذیه سوئیچ های صنعتی اکثرا منبع تغذیه بک آپ اضافی/دوتایی دارند.
سوئیچ های صنعتی PoE عموما یک محفظه بدون فن برای اتلاف گرما دارند، اما سوئیچ های تجاری استاندارد از فن برای خنک کردن سوئیچ استفاده می کنند.
علاوه بر این سوئیچ های تجاری معمولا در رک ها نصب می شوند. اما در محیط های خشن، محل نصب سوئیچ های صنعتی، از مسائل مهمی است که باید به آن پرداخت تا محل نصب مناسب را یافت. بااینحال عموما این سوئیچ ها با دین ریل طراحی می شوند تا در صورت لزوم از آن استفاده شود.
باتوجه به اینکه اکثرا سوئیچ های صنعتی در بیرونی از ساختمان و فضای باز مثلا در اتوبان های پروژه شهرهوشمند نصب می شود، بایستی قابلیت ضدسرقت مثا تمپر محفظه و … را داشته باشد.

برخی گواهی هایی بین المللی که سوئیچ های صنعتی PoE باید داشته باشند؟

برای اثبات اینکه سوئیچ های صنعتی برای بازار صنعتی مناسب هستند، باید مورد تایید این استانداردها و پروتکل ها باشند:

IEC 61850-3 : مربوط به الزامات عمومی می شود و به شرایط محیطی، طراحی و سازه برای کاربردهای مخابراتی و IED های (تجهیزات الکترونیکی هوشمند) اتوماسیون مرتبط می شود.
EN 50155 : استاندارد بین المللی تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده در ناوگان ریلی
EN 50121-4 : استاندارد اروپایی مربوط به تجهیزات مخابره دوربرد
گواهینامه انجمن ملی تولیدکنندگان الکتریکی برای برخی کاربردهای خاص مثل نظارت تصویری صادر می شود.

سوئیچ های صنعتی PoE چقدر امن هستند؟

با توجه به اینکه سوئیچ های صنعتی بخشی از شبکه یک سیستم جامع هستند، امنیت سایبری آنها بسیار مهم است. یک شکاف امنیتی می تواند باعث خاموش شدن کل سیستم و تحمیل خسارات جبران ناپذیری شود. با توجه به اینکه در کاربردهای صنعتی، معمولا کاربر نهایی شرکت های دولتی هستند، این امر بسیار حیاتی می شود. برخی پروتکل های معتبر مربوط به امنیت سایبری سوئیچ های صنعتی به شرح زیر هستند:

IEEE 802.1X : گروهی از پروتکل های شبکه مربوط به تجیهزاتی که به LAN و WAN متصل می شوند
RADIUS : پروتکلی مربوط به سرویس کاربر راه دور که به مدیریت اتصال کاربران بهشبکه مربوط می شود.
TACACS+ : این پروتکل به سیستم های اکسس کنترل مربوط است و می تواند داده های هر پاکت را رمزدار می کند و بررروی ریزترین جزئیات داده ها کنترل داشته باشد.
SSL : یک تکنولوژی استاندارد برای حفظ امنیت اتصال و ارتباط اینترنتی است و از هر داده ی حساسی که بین دو سیستم ارسال می شود، محافظت می کند.
SSH: یک پکیج نرم افزار است که امنیت ادمین سیستم و ارسال فایل ها را از طریق نت برقرار می کند. در هر دیتا سنتری مورد استفاده قرار می گیرد.