We zijn allemaal getuige geweest van het vertrouwen van slimme steden in robuuste sensornetwerken, omdat ze nodig zijn om verkeer, luchtkwaliteit en andere openbare diensten te monitoren. De resulterende gegevensstroom moet ook worden geanalyseerd om belangrijke inzichten te verschaffen in het gebruik van de infrastructuur, waardoor een beter beheer van diensten, hulpbronnen en energie kan worden bereikt om het gemak, de veiligheid en de efficiëntie te vergroten.
Datacommunicatietechnologieën zoals Single Pair Ethernet (SPE) vormen de basis van deze netwerken, waardoor de connectiviteit wordt vereenvoudigd en de infrastructuurvereisten voor ontwerpers van slimme steden worden verminderd. Op de meest blootgestelde eindpunten van SPE-lijnen kunnen zware omgevingsomstandigheden de betrouwbaarheid van de verbinding echter in gevaar brengen. Laten we eens kijken hoe SPE-technologie en de fabrikant Bulgin ononderbroken IP-communicatie ondersteunen voor betrouwbaardere verbindingen.
Hoe SPE apparaatverbindingen vereenvoudigt
In tegenstelling tot traditioneel Ethernet dat twee of vier paar twisted pair-kabels gebruikt, heeft SPE slechts één paar kabels nodig om te werken, zodat lichtere kabelbomen kunnen worden gebruikt om de infrastructuurkosten te verlagen. Niettemin kan SPE nog steeds tegelijkertijd gegevens en stroom verzenden via één enkele lijn, waardoor het een ideale keuze is voor slimme stadsinfrastructuur zoals beveiligingscamera's.
Een ander voordeel van SPE is de ondersteuning van standaard Ethernet-protocollen zoals PROFINET, EtherNet/IP, OPC UA en Modbus TCP, waardoor sensoren rechtstreeks verbinding kunnen maken met een groter aantal netwerken en clouds zonder dat er gateway-protocolconversie nodig is. Door standaarden zoals 10BASE-T1L (IEEE 802.3kg-2014) te gebruiken, kan het aantal gateways verder worden verminderd, waardoor de implementatiekosten worden verlaagd en het netwerk wordt vereenvoudigd, terwijl consistente full-duplexcommunicatie behouden blijft.
Dit is een enorme overwinning voor het vereenvoudigen van het bouwproces van slimme steden, maar ongeacht de kabellengte is het noodzakelijk om aan beide kanten een zeer betrouwbare verbinding te garanderen. Deze betrouwbaarheid vereist dat blootgestelde eindpunten zoals straatverlichting, verkeerssensoren en parkeerinfrastructuur water-, stof- en manipulatiebestendig zijn.
Krachtige oplossing voor SPE-connectiviteit
Om deze uitdagingen aan te pakken, biedt de 4000-serie van Bulgin innovatieve SPE-connectorontwerpen die IP66-, IP68- en IP69K-beschermingsniveaus bereiken wanneer ze worden gekoppeld, waardoor ze een stofdichte afdichting bieden en bestand zijn tegen hoge druk en spoeling bij hoge temperaturen. Of het nu gaat om ongunstige weersomstandigheden of het handmatig of automatisch spoelen van reinigingsapparatuur, deze connectoren kunnen een veilige en betrouwbare verbinding behouden dankzij het manipulatiebestendige sneldraaivergrendelingssysteem rond de centrale SPE-poort. Voor kuststeden voldoet de 4000-serie bovendien aan de norm EN60068-2-52 en heeft deze een hoge zoutsproeibestendigheid. Het bedrijfstemperatuurbereik van -40 ° C tot 80 ° C zorgt ervoor dat hij bestand is tegen snel veranderende seizoensklimaatomstandigheden.
De nominale stroom en spanning van deze oplossingen zijn respectievelijk 4 ampère (A) en 60 volt gelijkstroom (VDC), met sterke elektrische kenmerken die datalijnvoeding (PoDL) kunnen ondersteunen en de implementatie van slimme stadsinfrastructuur kunnen vereenvoudigen. Het afgeschermde ontwerp met dubbele geleider ondersteunt ook een hoge signaalintegriteit in toepassingen met veel elektromagnetische ruis, zoals laadstations voor elektrische voertuigen.
De 4000-serie omvat verschillende kabelcomponenten, met lengtes van 1, 2, 3 of 5 meter om uit te kiezen, en draaddiameters van 22 of 26 AWG beschikbaar, wat zowel aanpasbaarheid als flexibiliteit biedt. Drie terminalopties ondersteunen het verbinden van SPE met verschillende smart city-toepassingen.
De PXPSPE4030/1M/22 (Afbeelding 1) is bijvoorbeeld een component van 1 meter lang en 22 AWG die gebruikmaakt van Bulgin SPE Buccaneer- en T1 SPE-connectoren met één uiteinde voor flexibele integratie. Deze oplossing is zeer geschikt voor kastverbindingen op korte afstand tussen de schakelkast en nabijgelegen sensoren.
Afbeelding 1: De PXPSPE4030/1M/22 kabelassemblage maakt gebruik van Bulgin SPE Buccaneer- en T1 SPE-connectoren met één uiteinde voor flexibele integratie. (Afbeeldingsbron: Bulgin)
Bovendien heeft de PXPSPE4031/3M/22 (Afbeelding 2) een ontwerp met twee uiteinden, dat aan beide uiteinden van de kabel alle duurzaamheidsvoordelen van de 4000-serie biedt. Als afgedichte oplossing van 3 meter (22 AWG) is dit middellange onderdeel ideaal voor het aansluiten van buitenapparatuur zoals CCTV-camera's op schakelaars of draadloze toegangspunten.
Afbeelding 2: De PXPSPE4031/3M/22-kabelconstructie maakt gebruik van een dubbelzijdige SPE Buccaneer-aansluiting, waardoor robuuste verbindingen tussen afgedichte kasten worden ondersteund. (Afbeeldingsbron: Bulgin)
Bulgin biedt ook producten aan zoals PXPSPE4034/5M/26, die zijn ontworpen met draadeindconnectoren die rechtstreeks op klemmenblokken kunnen worden aangesloten. Bij gebruik van 5 meter lange en fijnere 26 AWG-kabelopties kan deze afsluitingsoplossing onopvallende bedradingsopties bieden voor het op afstand aansluiten van bestaande infrastructuur en afgedichte slimme sensoren, met typische toepassingsscenario's waaronder luchtkwaliteitsmonitoring in HVAC-systemen.
Op een paneel gemonteerde connectoren, zoals PXPSPE4032 (Afbeelding 3), versterken het ecosysteem en zijn compatibel met alle PXPSPE403X-kabelassemblages. Standaard T1 SPE-kabels kunnen ook aan beide zijden worden gebruikt, maar dit zal de hoge prestaties op het gebied van inbraakbeveiliging verminderen.