rs 485와 이더넷의 비교. 그런 다른 ip-skud

우리는 IP라고 말하고 이더넷을 의미합니다. 우리는 이더넷이라고 말합니다. 우리는 ... 무엇을 의미합니까?

IP-ACS에 대한 대화를 시작하면 즉시 질문이 생깁니다. 왜 IP입니까? 이 IP는 무엇이며 필요합니까? 기존 RS-485 시스템의 문제점은 무엇입니까? 시스템의 논리 측면에서 이러한 전송 방식 간에 차이가 있습니까? 이 질문에 답해 봅시다.

그린과 하드를 비교하지 마십시오

먼저 RS-485와 IP를 비교하는 것은 옳지 않다는 점에 유의한다. RS-485는 통신매체(전선, 전자부품, 전류, 전압 등)입니다. IP는 프로토콜(교환 참가자가 따라야 하는 일련의 규칙)입니다.

IP와 RS-485의 개념을 비교할 때 IP는 일반적으로 이더넷 환경에서 데이터 전송을 기반으로 하는 IP 프로토콜의 사용을 의미합니다(다른 데이터 전송 매체는 드물지만 여기서는 고려하지 않습니다). 우선 RS-485와 이더넷과 같은 동일한 순서의 엔터티를 비교하는 것이 좋습니다.

RS-485와 이더넷의 비교

교환 환경 설정		이더넷 1Gbps
최대 섹션 길이
속도 // 전송 유형	케이블의 길이와 품질에 따라 다릅니다. 최대 10m 영역에서 최대 10Mbps; 1km // 단방향 섹션에서 62.5kbps	구리 케이블을 통해 1Gb/s // 이중
성장하는 세그먼트
네트워크의 노드 수	트렁크 앰프를 포함한 256개
토폴로지	버스(장치에서 장치로 직렬로)	별, 반지

RS-485와 이더넷의 매개변수를 비교할 때 몇 가지 결론을 도출할 수 있습니다.

1. 좋은 케이블은 어디에서나 필요하며 사실상 5번째 카테고리의 UTP(FTP)일 것입니다.

2. 이더넷은 어느 허브에서나 분기를 만들 수 있으므로 배치에 더 편리합니다.

3. 이더넷은 교환 속도에서 분명한 이점이 있습니다. 그러나 현대의 출입 통제 시스템은 트래픽이 적기 때문에 높은 환율에 대한 수요가 많지 않습니다.

4. RS-485의 장점도 분명합니다. 즉, 장치 사이의 케이블 라인이 상당히 길다는 것입니다. "버스" 토폴로지와 함께 이것은 예를 들어 긴 선형 물체 및 둘레에 장비를 설치할 때 매우 편리합니다.

5. 1km 길이의 RS-485 라인과 비교할 때 100m의 "구리" 이더넷은 부족해 보입니다. 그러나 대부분의 현대 도시, 사무실 및 산업 시설이 거리는 특히 기존 네트워크에 연결할 때 충분합니다.

이더넷의 분명한 장점 광섬유 및 무선 채널을 통한 이더넷 전송을 위해 대량 생산되므로 저렴하고 다양한 전문 장비에 익숙하다는 것을 잊지 마십시오. 또한 기존 로컬 네트워크를 사용할 수 있으며 대부분의 경우 이를 통해 많은 케이블 및 부설 작업을 절약할 수 있습니다. 또한 ACS 장치에서 생성되는 데이터 흐름은 비디오 장치와 달리 중요하지 않으며 기존 네트워크 인프라를 사용하여 기술적인 어려움을 일으키지 않습니다. 이더넷 토폴로지 "스타" 및 특히 "링"은 시스템의 신뢰성을 높입니다. 이 경우 한 컨트롤러의 전선에 문제가 있으면 나머지 컨트롤러가 정상적으로 작동하기 때문입니다(RS의 "버스"와 달리 -485). 이더넷은 추가 케이블 및 장치가 없다고 가정합니다( 다른 종류의변환기) USB 또는 COM 포트에 연결 시스템 블록. 따라서 원칙적으로 "수신단"에 설치 작업이 없습니다

쌀. 1. RJ-45 커넥터가 있는 최신 IP 컨트롤러

IP는 ACS를 질적으로 변화시킵니다.

IP 프로토콜을 사용하면 액세스 제어 시스템, 이 시스템의 구현 및 유지 관리를 질적으로 변경할 수 있습니다.

방대하고 이해하기 쉬운 기술

서비스 인력의 수준이 변화하고 있습니다. 이더넷의 가장 중요한 장점은 이미 입증된 기술의 대규모 사용과 결과적으로 입증된 저렴한 네트워크 장비, 소프트웨어 및 자격을 갖춘 수천 명의 전문가와 고급 사용자의 군대를 사용할 수 있다는 것입니다.

기업의 모든 시스템 관리자가 서비스를 위해 여러 "IP 조각"을 수락하는 것은 일반적인 작업입니다. 장치에 대한 제어는 핑, 분산 IP 주소, 웹 기반 네트워크 설정 패널을 통해 확인되는 모든 네트워크 제품과 같은 일반적인 작업 세트로 축소됩니다. 컨트롤러를 옮길 필요가 있습니다. 또한 문제 없습니다. 한 RJ-45에서 패치 코드를 뽑아서 다른 RJ-45에 꽂았습니다. 작업장 이동이 필요합니다. 별도의 설치 작업 없이 소프트웨어를 다른 컴퓨터에 설치하기만 하면 됩니다. 또 다른 것은 현대 IT 전문가에게 까다로운 고대 프로토콜 및 케이블 경로 토폴로지를 사용하는 특정 컨트롤러로, 변경 시 다시 배치해야 합니다.

실제 IP 컨트롤러가 되어야 하는 것

전송된 데이터의 양과 환율의 증가는 다음을 가능하게 합니다.

• 다른 네트워크 장치에 이벤트 메시지를 발행합니다.
• 장치의 순차 폴링 거부 - 이벤트를 거의 즉시 전송할 수 있습니다.
• 기성품 라우팅 방법을 사용하여 지리적으로 분산된 시스템을 구축합니다.

그러나 명백한 이점을 얻으려면 IP 장치는 고급 사용자의 마음에 꼭 맞는 ping 명령을 실행하고 수동으로 또는 사용하여 로컬 네트워크를 통해 IP 주소를 구성하는 기능과 함께 IP 프로토콜 스택을 완전히 사용해야 합니다. DHCP.

로컬 네트워크의 주요 이점인 관리자의 작업장에서 네트워크 장치에 액세스할 수 있어야 합니다. USB를 통해 컨트롤러에 직접 연결된 컴퓨터를 사용하는 일부 "의사 IP" 시스템에서 IP 주소를 변경하는 옵션을 만족스러운 것으로 받아들일 수 없습니다. 가장 편리한 장소가 아닌 곳에 수십 개의 컨트롤러가 설치된 대규모 시설에서 이 절차를 상상해 보십시오.

그런 고통을 위해 좋은 오래된 RS-485를 떠날 가치가 있었습니까? 실제 IP-ACS는 랩톱으로 사다리를 오르지 않고 이더넷을 통해 컨트롤러의 IP 주소 변경을 제공해야 합니다.

웹 패널: 편의성과 신뢰성

"고급" IP 컨트롤러의 필수적인 부분이 되는 웹 패널을 통해 로컬 네트워크를 통해 장치를 구성하는 것이 가장 합리적입니다. IP 카메라도 같은 방식으로 진행되었습니다. 이전에는 IP 카메라용 내장 웹 서버에 대한 필요성이 명확하지 않았지만 이제는 거의 모든 주요 모델에 브라우저에서 보기 및 관리를 제공하는 웹 서버가 내장되어 있습니다.

시운전 중 의심의 여지가 없는 편의성 외에도 웹 패널은 시스템 안정성의 기반입니다. 따라서 프로그램이 설치된 컴퓨터에 장애가 발생할 수 있으며 프로그램의 배포 패키지가 손실됩니다. 그런 다음 IP 카메라의 이미지 관리 및 보기, 그리고 우리의 경우 액세스 포인트 매개변수를 사용하여 웹 패널을 통해 네트워크의 모든 컴퓨터에서 수행할 수 있습니다(물론 필요한 보호무단 액세스로부터).

WEB 패널의 존재는 RS-485의 본격적인 IP 컨트롤러와 고대 저전력 시스템을 매우 명확하게 구분하며 다양한 어댑터를 사용하여 급히 "거의 IP"로 변환됩니다. 개발자들은 거기에 패널을 쥐어짜서 기뻐할 것이지만 지난 천년(컨트롤러를 의미함)의 노인들은 단순히 "뇌가 충분하지 않습니다". 패널의 존재는 현재뿐만 아니라 미래에도 다양한 네트워크 솔루션 및 프로토콜을 구현할 가능성과 함께 도덕적 퇴화 없이 상당한 수준의 컴퓨팅 성능과 제품의 장기 작동을 보장합니다.

쌀. 2. 컨트롤러의 웹 제어판

즉각적인 잠재 고객

오늘날 가장 널리 사용되는 프로토콜인 IP는 세계를 하나로 묶고 거리의 차이를 없애고 새로운 수준의 시스템을 탄생시켰습니다. 네트워크 장치는 언제든지 사용할 수 있게 되며 다른 응용 프로그램에서 동시에 액세스할 수 있습니다. 웹 패널을 통해 장치를 구성하면 비정상적인 "일반" 매개변수(개방/지연 시간, 잠금 유형, IP 주소 등)에서 프로그램을 "언로드"합니다.

소프트웨어 없는 ACS

컨트롤러의 컴퓨팅 성능이 증가함에 따라 브라우저를 통해서만 작동하도록 설계된 특수 소프트웨어 없이 액세스 제어 시스템이 나타나기 시작할 수 있습니다. 단일 교환 환경과 컴퓨팅 성능의 증가 덕분에 장치는 조정 센터(모든 종류의 서버)를 우회하여 서로 상호 작용할 수 있게 되어 시스템의 안정성이 크게 향상됩니다. 비디오 감시 및 OPS와 같은 관련 영역에서도 유사한 추세를 추적할 수 있습니다. 이는 관련 서버 소프트웨어 없이(또는 최소한의) 온보드 소프트웨어가 있는 하드웨어 기반 통합 솔루션의 기반을 만듭니다. 예를 들어 단일 센터 없이 모든 네트워크 장치의 데이터베이스를 동기화할 수 있습니다.

완전한 호환성

네트워크 장치의 통합을 위한 아이디어의 개발은 정보 표시를 위한 통일된 표준의 개발이 될 것입니다. 이러한 표준은 이미 존재하며 새로운 유형의 장치 프레임워크 내에서 의미 있게 구현하는 것만 남아 있습니다. 그 결과 비디오 감시의 ONVIF와 유사하게 서로 다른 제조업체의 장비와 프로그램이 서로 호환됩니다. 표준화를 위해서는 네트워크 장치에 어느 정도의 컴퓨팅 성능이 필요하며 IP 프로토콜의 구현은 이러한 방향의 첫 번째 단계입니다.

현대 시장은 다양한 액세스 제어 옵션을 제공하며 이들 모두는 어느 정도 액세스 제어의 고전적인 작업에 대처합니다. 우리의 의견으로는 이미 유망한 분산 시스템을 구축 할 때 "스마트"IP 컨트롤러에주의를 기울일 가치가 있습니다. 시스템이 너무 크지 않고 버스 토폴로지에 잘 맞고 현장에 로컬 네트워크가 없는 경우 RS-485를 사용하는 입증된 컨트롤러는 여전히 모든 기존 액세스 제어 작업을 해결합니다. IP-ACS 시대는 이제 막 시작되었으며 모든 사람이 시기를 선택합니다.

가장 좋은 전망은 이미 안정적인 통신 채널이 있는 시설인 에너지, 석유 및 가스, 운송 시설과 같은 개발된 네트워크 인프라가 있는 시설에서 IP ACS 장비를 구현하는 것입니다.

이러한 개체의 경우 전통적으로 신뢰성과 원격 제어 및 관리 가능성이 중요합니다. 그리고 여기에서 IP 프로토콜을 기반으로 하는 장비는 그 모든 영광을 드러냅니다. 그러한 장비는 사실상 통신의 변경 없이 기존 인프라에 통합될 수 있습니다. "작은 돈"이 만들 수 있습니다 단일 시스템거대한 범위의 개체에 대한 액세스 제어.

개발된 네트워크 인프라의 프레임워크 내에서 ACS 컨트롤러는 정보를 수집하고 전송하는 소스로서 다른 쪽에서도 자신을 보여줄 수 있습니다. 기존 버튼 및 리드 스위치 대신 기술(또는 기타) 장비의 데이터 소스를 ACS 컨트롤러의 입력에 연결할 수 있습니다. ACS 분야의 데이터 작업에서 수십 년 동안 얻은 경험은 상태를 모니터링하고 다양한 시스템 및 컴플렉스를 제어하는 ​​데 효과적으로 사용할 수 있습니다.

안녕하세요 친애하는 독자! 이 기사는 ACS 시스템을 이해하고 생각하는 데 도움이 될 것입니다. 기업의 통제력 향상에 대해이 시점에서 RS-485 프로토콜과 이더넷을 기반으로 네트워크 액세스 제어 시스템을 구축하기 위한 두 가지 주요 아키텍처가 있습니다. 이 기사에서는 어느 것이 더 편리한지 알아 내려고 노력할 것입니다.

RS-485와 이더넷의 역사

RS-485는 반이중 멀티드롭 직렬 데이터 인터페이스입니다. 데이터 전송은 차동 신호를 사용하여 한 쌍의 도체에서 수행됩니다. 한 극성의 도체 간의 전압 차는 논리 단위를 의미하고 다른 극성의 차는 0입니다.
데이터 속도와 전송 매체에 따라 몇 가지 기술 옵션이 있습니다. 몇 가지 옵션을 고려해 보겠습니다.
— 100BASE-T는 트위스트 페어를 데이터 전송 매체로 사용하는 표준의 총칭입니다. 세그먼트 길이는 최대 150m이며 100BASE-TX, 100BASE-T4 및 100BASE-T2 표준을 포함합니다.
— 100BASE-LX WDM은 단일 모드 광섬유를 사용하는 표준입니다. 최대 세그먼트 길이는 1310nm 및 1550nm에서 전이중 모드에서 15km입니다.
- 1000BASE-T, IEEE 802.3ab - 카테고리 5e 또는 6의 트위스트 페어를 사용하는 표준입니다. 4쌍 모두 데이터 전송에 관여합니다. 데이터 전송 속도 - 한 쌍에 대해 250Mbit/s.

RS-485 인터페이스는 가장 먼저 보안 시스템 시장에 진출하여 그 자리를 굳건히 했습니다. 이것은 이더넷이 산업 분야에 막 등장하기 시작한 시기에 산업용 마이크로컨트롤러 시장에 널리 보급되었기 때문에 가능했습니다. 첨단 기술. 현재 ACS 시스템 시장의 가장 큰 점유율은 화재 및 보안 경보 시스템뿐만 아니라 무조건 RS-485에 속합니다.
RS-485 프로토콜을 통해 데이터를 전송하는 ACS 컨트롤러는 대부분 저렴합니다.

RS-485와 이더넷 중 무엇을 선택해야 할까요?

모든 것이 작동한다면 왜 새로운 것을 발명하는 것처럼 보일 것입니다. 그러나 기술의 발전은 멈추지 않고 보안을 보장하는 작업은 매일 더 어려워지고 액세스 제어 및 관리 시스템을 위한 소프트웨어 개발은 ​​하드웨어 구성 요소를 앞지르기 시작했습니다.
그리고 즉시 문제가 발생하기 시작합니다. 복잡한 비표준 규칙을 사용하여 실시간으로 하나 이상의 체크포인트를 관리해야 한다고 가정해 보겠습니다.

예를 들어, 동시에 여러 식별 방법(예: 카드, 지문 및 얼굴 사용)을 사용하고, 두 개 또는 세 개의 카드 규칙을 실행하고, 다른 그룹의 사람들에 대해 다른 식별 장치를 사용합니다. 일반적으로 컨트롤러는 이 문제를 자체적으로 해결할 수 없습니다. 이러한 복잡한 솔루션은 일반적으로 리더와 액세스 제한 장치를 연결하는 인터페이스 모듈로 컨트롤러를 사용하여 컴퓨터에서 직접 컨트롤러를 제어하여 구현됩니다.

RS-485 버스를 통해 이미 15개의 컨트롤러와 동시에 데이터를 교환하면 시스템 작동에서 사용자에게 허용할 수 없는 지연이 발생합니다. 카드를 제시할 때 개찰구가 열리려면 몇 초가 걸립니다. RS-485 버스를 구성하는 "이데올로기"로 인해 기술적인 트릭으로 이 프로세스의 속도를 높이는 것은 거의 불가능합니다. 이 버스에 연결된 모든 장치는 순차적으로 폴링되며 RS-485 버스의 낮은 데이터 전송률을 감안할 때 RS-485에서 복잡한 식별 방법을 사용하는 대규모 액세스 제어 및 관리 시스템이라고 쉽게 결론을 내릴 수 있습니다. 버스를 만드는 것은 거의 불가능합니다.

위에 열거한 여러 ACS 시스템의 단점은 단순한 솔루션 수준에서도 나타납니다. 예를 들어, 패스 오피스에 사용자를 추가하는 동안 소프트웨어에서 수동으로 개찰구를 열려고 하면 상당한 지연과 함께 개찰구를 여라는 명령이 도착합니다.

데이터 전송 프로토콜을 교체하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. 새로운 프로토콜은 명령과 데이터가 모든 장치에 차례로 전송되지 않고 필요한 장치에 한 번에 전송되도록 병렬 데이터 전송을 제공해야 합니다. 데이터 전송 속도를 높이는 것도 필요합니다. 마지막으로, 새로운 프로토콜은 기존 네트워크 장치 및 향후 개발과의 호환성을 보장하기 위해 가능한 한 널리 퍼져야 합니다. 공통 프로토콜을 사용하면 구축 중인 액세스 제어 및 관리 시스템이 향후 개발될 수 있음을 확신할 수 있습니다. 이상적으로는 프로토콜이 시설의 통합 보안 시스템의 모든 요소에 대해 단일 데이터 전송 버스를 구성할 수 있는 경우입니다.

위의 모든 내용을 요약하면 위의 모든 요구 사항을 충족하는 현재 유일한 데이터 전송 기술은 이더넷 네트워크라는 결론을 쉽게 내릴 수 있습니다.
이더넷은 세계에서 가장 널리 사용되는 데이터 네트워크입니다. 이 네트워크를 사용하는 장비 및 통신 프로토콜은 지속적으로 발전하고 있습니다. 이더넷 네트워크를 지원하는 마이크로컨트롤러의 보급률이 높기 때문에 훨씬 저렴해졌으며 따라서 ACS 컨트롤러의 가격도 낮아질 수 있습니다. 또한 이더넷 네트워크는 이미 모든 사무실과 기업에서 사용할 수 있으므로 이 네트워크를 사용할 때 추가 배선 비용이 필요하지 않습니다.

IP 솔루션의 장점

액세스 제어 시스템을 구성하기 위해 이더넷 네트워크를 사용할 때의 주요 이점을 요약해 보겠습니다.
기업에 이더넷 네트워크가 존재할 가능성이 있으며 결과적으로 네트워크 배치 비용이 없습니다.
모든 컨트롤러의 병렬 작동을 통해 컴퓨터에서 장치를 직접 제어할 수 있으며 결과적으로 시스템 전체를 식별하고 운영하기 위한 규칙을 구축하는 데 있어 극도의 유연성을 얻을 수 있습니다.
모든 컨트롤러의 높은 데이터 전송 속도와 병렬 작동으로 컨트롤러 수에 거의 제한 없이 거대한 ACS 시스템을 구축할 수 있습니다.
이더넷 네트워크 구축의 원칙은 시스템의 가능한 가장 간단한 확장을 포함합니다. 컨트롤러를 하나만 더 연결하면 됩니다.
모든 컨트롤러의 병렬 작동은 시스템 전체의 신뢰성을 높이고, 하나의 장치가 고장나더라도 다른 모든 장치는 계속해서 정상적으로 작동합니다.
표준 데이터 버스를 사용하면 많은 수의라디오 채널을 포함하여 네트워크를 구성하는 다양한 방법;
이더넷 버스를 사용하는 컨트롤러를 기존 액세스 제어 및 관리 시스템 또는 자동화된 엔터프라이즈 관리 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.
표준 데이터 전송 네트워크를 사용하면 비디오 감시 시스템, 화재 경보기, 액세스 제어, 경고 등 보안 시스템을 구성하는 모든 장치의 정보 전송을 위한 단일 네트워크를 구축할 수 있습니다.

IP 개찰구

IP 개찰구는 자동 검문소를 구성하고 비접촉식 카드를 사용하여 지나가는 사람을 식별할 수 있는 설치 준비가 완료된 복잡한 장치입니다. 침입자의 침입을 막을 수 있을 뿐만 아니라 다양한 모드직원 액세스, 구절에 대한 보고서 수신, 시스템의 여러 사용자 작업 구성 등.
IP 개찰구의 구현은 가능한 한 간단합니다. 컨트롤러와 판독기 연결 작업은 이미 생산 단계에서 완료되어 시간을 절약할 뿐만 아니라 전체 장비 컴플렉스의 호환성 문제도 해결합니다.
IP 개찰구 단지에서 소프트웨어의 주요 기능:
직원 카드의 설립.
Excel 스프레드시트에서 직원 정보를 자동으로 가져옵니다.
친구/적 모드에서 액세스 제어.
반복 패스 제어("안티패스백").
사진이 부착된 신분증(개찰구를 통과하는 사람들의 팝업 사진).
원하는 수의 원격 워크스테이션 구성(보고서 수신, 실시간 이벤트 보기를 위한 장소). 원격 위치를 포함하여 인터넷을 통해 서버에 연결할 수 있습니다.
시스템 운영자(원격 워크스테이션 사용자)의 권한 관리.
다국어(현재 소프트웨어는 러시아어와 영어로 작동하며 다른 언어는 해당 국가의 파트너와 협력하여 추가될 예정입니다).
보고서 수신 및 Excel에 업로드:
– 직원 소개
- "카드로", "버튼으로"(리모컨에서 인증), 출입금지 사실에 의거.
– 현재 시점과 모든 역사적 날짜에 직원의 위치에 따라.
– 시스템 운영자의 조치에 따라.

결론

현재 아무도 네트워크 액세스 제어 및 관리 시스템의 장점을 의심하지 않습니다. 패스 데이터베이스의 중앙 집중식 유지 관리, 근무 시간 계산, 액세스 제한 장치의 원격 제어가 설계된 시스템의 사실상 표준이 된 지 오래입니다. 또한 별도의 범주에는 ACS 시스템 외에 영상감시시스템, 화재 및 보안경보, 경고, 경계보호 등을 포함하는 분산형 통합보안시스템을 갖고자 하는 고객의 욕구를 담을 필요가 있다.

이더넷이 소비자 기기에서 산업용 기기에 이르기까지 다양한 유형의 기기 중에서 가장 일반적으로 사용되는 통신 프로토콜인 반면, 일반적으로 RS-485로 알려진 TIA/EIA-485는 이더넷보다 오래된 기기임에도 불구하고 여전히 산업용 기기에서 널리 사용됩니다. 이것이 여전히 사용되는 이유와 Robotiq에서 우리 장치의 표준 통신 프로토콜로 사용하기로 결정한 이유를 살펴보겠습니다.

RS-485 말씀하셨어요?

많은 사람들이 통신 표준을 다룰 때 종종 혼란스러워합니다. 종종 ""RS-485"", ""USB"" 및 ""이더넷""과 같은 용어는 전환되어 동일한 작업을 수행할 수 있는 것처럼 상호 교환됩니다. 그러나 실제로 RS-485 표준은 물리 계층 표준일 뿐입니다. 송신기와 수신기의 전기적 특성을 정의합니다. 또한 장치 주소, 체크섬, 패킷 충돌, 마스터/슬레이브 토폴로지, 프레임 구성 등과 같은 항목을 처리하는 데 응용 프로그램 계층을 사용해야 합니다. 이더넷 및 USB의 경우 이러한 프로토콜은 통신 표준에서 물리적 계층과 응용 계층을 모두 정의합니다.

당신이 "이 시점에서 길을 잃는다면" 인간의 의사소통과 유추해 보자. 인간으로서 우리는 음성을 송신기로 사용하고 귀를 수신기로 사용합니다. 이것은 우리가 정보를 전송하는 방식인 물리적 계층입니다. 디지털 시대의 물리적 계층의 또 다른 예는 메시지를 전송하는 SMS일 수도 있습니다. 우리의 관점에서는 여전히 물리적 계층입니다. 인간의 경우 응용 계층은 언어입니다. 이것이 우리가 정보를 구성하는 방법입니다. 수백 가지가 있으며 동일한 물리 계층을 사용하더라도 반드시 호환되는 것은 아닙니다.

RS-485가 이더넷에서 살아남은 이유

이더넷(IEEE 802.3)은 오늘날 가장 널리 사용되는 네트워크 프로토콜입니다. 또한 직렬 통신 표준입니다. 많은 현대 네트워크에서 사용되기 때문에 문제는 "RS-485 및 기타 변형(RS-232, RS-422)을 대체하지 않은 이유"입니다.

RS-485를 이더넷과 비교할 때 둘 다 장단점이 있습니다. RS-485의 주요 단점은 최대 10Mbaud로 제한된 통신 속도입니다. RS-485는 마스터/슬레이브 토폴로지용으로 설계되었습니다. 이 시스템에서 마스터는 각 슬레이브를 폴링하고 응답을 기다린 후 다음 슬레이브를 폴링합니다. 이것은 데이터 패킷의 충돌을 피함으로써 결정적 동작을 허용합니다. 그러나 이더넷에는 데이터 패킷 충돌을 방지하기 위한 내장된 방법이 없습니다. 프로세스 제어 또는 로봇 제어와 같은 애플리케이션에서는 결정론적 동작이 필수인 반면 속도의사 소통의 수준은 일반적으로 충분히 높습니다. 낮은 속도로 통신하는 것은 산업 환경에 존재하는 소음에 더 탄력적이라는 장점도 있습니다.

RS-485 표준

사전 경고: Robotiq 장치가 제공된 케이블(일반적으로 5 또는 10m)을 통해 로봇 컨트롤러에 직접 연결되고 그리퍼가 통신 버스의 유일한 장치인 표준 애플리케이션에서는 일반적으로 통신을 위한 특별한 주의가 필요하지 않습니다. 버스 작업. 그러나 우리 제품을 맞춤형 버스에 부착하거나 Robotiq에서 제공하는 것보다 더 긴 케이블을 사용하려는 사람들은 다음 개념에주의해야합니다.

RS-485는 반이중 다중 드롭 구성에서 최대 32개의 드라이버와 최대 32개의 수신기가 가능합니다. 수신기 입력 감도는 ±200mV이며, 이는 1 또는 0비트를 인식하기 위해 수신기가 +200mV와 -200mV 사이의 신호 레벨을 확인해야 함을 의미합니다.. 최소 수신기 입력 임피던스는 12kΩ이고 드라이버 출력 전압은 최소 ±1.5V, 최대 ±5V입니다. 다음은 멀티 드롭 RS-485 버스의 예입니다.

케이블 길이

RS-485는 데이터 전송률이 100k bps 미만일 때 최대 1200m(4000피트)의 거리에서 전송할 수 있습니다. 더 높은 데이터 전송률에서는 아래 차트와 같이 케이블 길이를 줄여야 합니다.

긴 케이블은 전송선과 같은 역할을 할 수 있으므로 네트워크 연결에 주의해야 합니다. 정확하게 제어해야 하는 네트워크의 가장 중요한 특성을 살펴보겠습니다.

네트워크 토폴로지

네트워크 토폴로지는 장치가 함께 연결되는 방식을 결정합니다. 아래 이미지는 몇 가지 일반적인 토폴로지를 보여줍니다. 이러한 가능성 중에서 RS-485에 가장 적합한 네트워크 토폴로지는 데이지 체인(또는 라인)입니다. 이 토폴로지는 신호 무결성에 가장 낮은 영향을 미치기 때문입니다. 버스 토폴로지(스텁을 사용하는 백본)는 괜찮지만 각 스텁의 길이가 증가할수록 통신 라인의 신호 왜곡으로 인해 전송할 수 있는 최대 데이터 속도가 감소합니다.

트위스트 페어 케이블

RS-485용 트위스트 페어 케이블을 사용하면 전자기 간섭을 줄이는 데 도움이 됩니다. 트위스트 페어를 사용하면 라인에 있는 노이즈가 두 와이어 모두에서 동일하게 됩니다. 노이즈는 여전히 존재하지만 수신기는 두 신호의 차이를 보기 때문에 이 차이는 노이즈의 영향을 받지 않으므로 수신기는 마지막에 원래 신호를 정확하게 재설정할 수 있습니다.

종단 저항

케이블 종단은 케이블 양쪽 끝에 있는 차동 라인에 저항을 추가하는 작업입니다. 이렇게 하는 목적은 임피던스 불일치로 인해 발생하는 라인의 반사 계수를 줄이거나 제거하는 것입니다. RS-485 표준의 경우 저항은 120옴으로 정의됩니다. 이 반사는 수신기 입력에서 간섭을 일으켜 신호 무결성에 영향을 줄 수 있습니다. 이 현상은 데이터 속도 및 케이블 길이와 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 낮은 데이터 전송률과 짧은 케이블이 사용되는 상황에서 RS-485는 종단 저항 없이 작동할 수 있습니다. 그러나 예방 조치로 문제를 방지하려면 항상 저항기를 사용해야 합니다.

Robotiq의 RS-485

우리는 여러 가지 이유로 2013년에 RS-485를 사용하여 제품을 표준화하기로 결정했지만 대부분 소음에 강하고 간단하고 효과적이었습니다. 또한 웹에서 리소스를 쉽게 찾을 수 있다는 것을 의미하는 산업 장치에서 널리 사용되는 프로토콜입니다. 2-Finger 85 및 FT 150과 같은 Robotiq 장치에는 RS-485가 함께 제공됩니다. Modbus RTU는 통신 프로토콜로 사용됩니다. 이러한 장치에는 당사에서 제공하는 사용자 인터페이스 소프트웨어를 통해 쉽게 활성화할 수 있는 종단 저항이 있습니다. 또한 이더넷/IP, TCP/IP, DeviceNet, CANopen 및 EtherCAT과 같은 Robotiq 범용 컨트롤러를 통해 다른 많은 산업용 프로토콜을 지원합니다.

이 블로그 게시물이 유익하고 RS-485가 무엇인지 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 다양한 통신 프로토콜에 대해 자세히 알아보려면 아래 링크를 사용하여 다운로드할 수 있는 ""통신 프로토콜 치트 시트""를 준수했습니다.

S. 솔로얀킨
CJSC "스틸소프트"

현재 네트워크 액세스 제어 및 관리 시스템의 장점은 더 이상 의심의 여지가 없습니다. 패스 데이터베이스의 중앙 집중식 유지 관리, 근무 시간 계산, 액세스 제한 장치의 원격 제어 가능성은 오랫동안 설계된 시스템의 사실상 표준이 되었습니다. . 또한 별도의 범주에는 ACS 시스템 외에 영상감시시스템, 화재 및 보안경보, 경고, 경계보호 등을 포함하는 분산형 통합보안시스템을 갖고자 하는 고객의 욕구를 담을 필요가 있다. 이 시점에서 네트워크 액세스 제어 시스템을 구축하기 위한 두 가지 주요 아키텍처가 있습니다 - RS-485 프로토콜 기반 및 이더넷 프로토콜 기반. 어느 것이 더 편리한지 알아 봅시다.

약간의 역사

RS-485는 반이중 멀티드롭 직렬 데이터 인터페이스입니다. 데이터 전송은 차동 신호를 사용하여 한 쌍의 도체에서 수행됩니다. 한 극성의 도체 간의 전압 차는 논리 단위를 의미하고 다른 극성의 차는 0입니다.
RS-485 표준은 EIA(Electronics Industries Association)와 TIA(Telecommunications Industry Association)의 두 협회에서 공동으로 개발했습니다. 이전에 EIA는 모든 표준에 접두사 RS(권장 표준)를 표시했습니다. 많은 엔지니어들이 이 명칭을 계속 사용하고 있지만 EIA/TIA는 공식적으로 RS를 EIA/TIA로 대체하여 표준의 출처를 더 쉽게 식별할 수 있도록 했습니다. 오늘날 RS-485 표준의 다양한 확장은 다양한 애플리케이션을 포괄하며 이 표준은 산업 자동화에 널리 사용되는 필드 버스 전체 제품군의 기초가 되었습니다.
RS-485 표준은 종종 단일 꼬인 쌍선을 사용하여 데이터를 송수신합니다. 링크 공유 절차에는 데이터 흐름의 방향을 제어하는 ​​몇 가지 방법이 필요합니다. 가장 널리 사용되는 방법은 RTS(Request To Send) 및 CTS(Clear To Send) 신호를 사용하는 것입니다.
RS-485 인터페이스의 전기적 및 타이밍 특성:

• 다지점 네트워크 구성에서 32개의 트랜시버(한 세그먼트에서 한 네트워크 세그먼트 내 최대 회선 길이는 1200m임).
• 하나의 송신기만 활성화됩니다.
• 네트워크의 최대 노드 수는 백본 증폭기를 포함하여 250개입니다.
• 특성 "환율/통신 회선 길이"(지수 의존성):
  – 62.5Kbps 1200m(트위스트 페어 1개)
  – 375Kbps 300m(트위스트 페어 1개)
  – 500Kbps;
  – 1000Kbps;
  – 2400Kbps 100m(2개의 트위스트 페어);
  – 10000Kbps 10m.

이더넷(이더넷, lat. aether - ether)은 컴퓨터 네트워크, 주로 로컬 네트워크의 패킷 기술입니다.
이더넷 표준은 OSI 모델의 데이터 링크 계층에서 물리적 계층, 패킷 형식 및 미디어 액세스 제어 프로토콜에서 유선 연결 및 전기 신호를 정의합니다. 이더넷은 주로 IEEE 802.3 그룹 표준에 의해 설명됩니다. 이더넷은 1990년대 중반에 가장 일반적인 LAN 기술이 되었습니다.
이더넷 기술은 Xerox PARC Corporation의 많은 첫 번째 프로젝트와 함께 개발되었습니다. 일반적으로 이더넷은 1973년 5월 22일 Robert Metcalfe가 PARC의 수장에게 이더넷 기술의 잠재력에 대한 메모를 썼을 때 발명된 것으로 알려져 있습니다. 그러나 Metcalfe는 몇 년 후까지 이 기술에 대한 법적 권리를 얻지 못했습니다. 1976년에 그와 그의 조수인 David Boggs는 Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks라는 팜플렛을 출판했습니다.
Metcalfe는 1979년 Xerox를 떠나 컴퓨터와 LAN(Local Area Network)을 홍보하기 위해 3Com을 설립했습니다. 그는 DEC, Intel 및 Xerox가 협력하여 이더넷 표준(DIX)을 개발하도록 설득했습니다. 이 표준은 1980년 9월 30일에 처음 발표되었습니다. 두 개의 대형 특허 토큰 링 기술과 ARCNET으로 경쟁을 시작했으며, 곧 다가올 이더넷 제품의 물결 아래 묻혔습니다.
데이터 속도와 전송 매체에 따라 몇 가지 기술 옵션이 있습니다. 전송 방법에 관계없이 네트워크 프로토콜 스택과 프로그램은 거의 모든 경우에 동일하게 작동합니다. 수많은 이더넷 프로토콜 표준이 존재하기 전에 이미 구식인 경우가 많기 때문에 주요 표준 중 몇 가지만 고려할 것입니다.
100BASE-T는 트위스트 페어를 전송 매체로 사용하는 표준의 총칭입니다. 세그먼트 길이는 최대 150m이며 100BASE-TX, 100BASE-T4 및 100BASE-T2 표준을 포함합니다.
100BASE-LX WDM은 단일 모드 광섬유를 사용하는 표준입니다. 최대 세그먼트 길이는 1310nm 및 1550nm에서 전이중 모드에서 15km입니다. 두 가지 유형의 인터페이스가 있으며 송신기 파장이 다르며 숫자(파장) 또는 하나의 라틴 문자 A(1310) 또는 B(1550)로 표시됩니다. 쌍으로 된 인터페이스만이 한편으로는 1310nm에서 송신기, 다른 한편으로는 1550nm에서 쌍으로 작동할 수 있습니다.
1000BASE-T, IEEE 802.3ab는 카테고리 5e 또는 6 트위스트 페어 케이블을 사용하는 표준으로 4쌍 모두 데이터 전송에 관여합니다. 데이터 전송 속도는 한 쌍에 대해 250Mbps입니다.

액세스 제어 및 관리 시스템에서 고려되는 인터페이스

RS-485 인터페이스는 보안 시스템 시장에 최초로 진입하여 그곳에 확고히 자리 잡았습니다. 이는 첨단 기술 분야에서 이더넷이 막 등장하기 시작한 시기에 산업용 마이크로컨트롤러 시장에서 널리 보급되었기 때문입니다. 현재 ACS 시스템 시장의 가장 큰 점유율은 화재 및 보안 경보 시스템뿐만 아니라 무조건 RS-485에 속합니다.
RS-485 프로토콜을 통해 데이터를 전송하는 ACS 컨트롤러는 대부분 저렴합니다. 버스를 구성하는 미세 회로는 매우 저렴하고 완성된 장치의 회로는 매우 간단합니다. 물론 이러한 모든 요소는 RS-485에 찬성합니다.
RS-485 버스를 통한 데이터 전송 프로세스를 고려하십시오. 중앙 컨트롤러(마스터 컨트롤러) 또는 컴퓨터는 패스 및 액세스 시간 일정에 대한 데이터가 컨트롤러의 메모리에 로드되도록 합니다. 컨트롤러의 논리는 한 사람 또는 다른 사람의 승인에 대해 독립적으로 결정을 내립니다. 패스가 완료된 후 컨트롤러는 패스에 대한 이벤트가 컴퓨터 데이터베이스(마스터 컨트롤러)에 업로드되는지 확인합니다. 버스의 대역폭과 결과적으로 하나의 버스에 있는 컨트롤러의 수는 일반적으로 기본적으로 중요하지 않습니다. 새로운 패스를 추가하고 이벤트를 전송하는 작업이 다음 작업과 동시에 백그라운드에서 발생할 수 있기 때문입니다. 관문.
모든 것이 작동한다면 왜 새로운 것을 발명하지만 기술 개발이 멈추지 않고 보안을 보장하는 작업이 매일 더 어려워지고 액세스 제어 및 관리 시스템용 소프트웨어 개발이 하드웨어 구성 요소를 능가하기 시작하는 것처럼 보일 것입니다. .
그리고 즉시 문제가 발생하기 시작합니다. 복잡한 비표준 규칙을 사용하여 실시간으로 하나 이상의 체크포인트를 관리해야 한다고 가정해 보겠습니다. 예를 들어, 동시에 여러 식별 방법(예: 카드, 지문 및 얼굴 사용)을 사용하고, 두 개 또는 세 개의 카드 규칙을 실행하고, 다른 그룹의 사람들에 대해 다른 식별 장치를 사용합니다. 일반적으로 컨트롤러는 이 문제를 자체적으로 해결할 수 없습니다. 이러한 복잡한 솔루션은 일반적으로 리더와 액세스 제한 장치를 연결하는 인터페이스 모듈로 컨트롤러를 사용하여 컴퓨터에서 직접 컨트롤러를 제어하여 구현됩니다. RS-485 버스를 통해 이미 15개의 컨트롤러와 동시에 데이터를 교환하면 시스템 작동에서 사용자에게 허용할 수 없는 지연이 발생합니다. 카드를 제시할 때 개찰구가 열리려면 몇 초가 걸립니다. RS-485 버스를 구성하는 "이데올로기"로 인해 기술적인 트릭으로 이 프로세스의 속도를 높이는 것은 거의 불가능합니다. 이 버스에 연결된 모든 장치는 순차적으로 폴링되며 RS-485 버스의 낮은 데이터 전송률을 감안할 때 RS-485에서 복잡한 식별 방법을 사용하는 대규모 액세스 제어 및 관리 시스템이라고 쉽게 결론을 내릴 수 있습니다. 버스를 만드는 것은 거의 불가능합니다.
위에 열거한 여러 ACS 시스템의 단점은 단순한 솔루션 수준에서도 나타납니다. 예를 들어, 패스 오피스에 사용자를 추가하는 동안 소프트웨어에서 수동으로 개찰구를 열려고 하면 상당한 지연과 함께 개찰구를 여라는 명령이 도착합니다.
데이터 전송 프로토콜을 교체하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. 새로운 프로토콜은 명령과 데이터가 모든 장치에 차례로 전송되지 않고 필요한 장치에 한 번에 전송되도록 병렬 데이터 전송을 제공해야 합니다. 데이터 전송 속도를 높이는 것도 필요합니다. 마지막으로, 새로운 프로토콜은 기존 네트워크 장치 및 향후 개발과의 호환성을 보장하기 위해 가능한 한 널리 퍼져야 합니다. 공통 프로토콜을 사용하면 구축 중인 액세스 제어 및 관리 시스템이 향후 개발될 수 있음을 확신할 수 있습니다. 이상적으로는 프로토콜이 시설의 통합 보안 시스템의 모든 요소에 대해 단일 데이터 전송 버스를 구성할 수 있는 경우입니다.
위의 모든 내용을 요약하면 위의 모든 요구 사항을 충족하는 현재 유일한 데이터 전송 기술은 이더넷 네트워크라는 결론을 쉽게 내릴 수 있습니다.
이더넷은 세계에서 가장 널리 사용되는 데이터 네트워크입니다. 이 네트워크를 사용하는 장비 및 통신 프로토콜은 지속적으로 발전하고 있습니다. 이더넷 네트워크를 지원하는 마이크로컨트롤러의 보급률이 높기 때문에 훨씬 저렴해졌으며 따라서 ACS 컨트롤러의 가격도 낮아질 수 있습니다. 또한 이더넷 네트워크는 이미 모든 사무실과 기업에서 사용할 수 있으므로 이 네트워크를 사용할 때 추가 배선 비용이 필요하지 않습니다.
액세스 제어 시스템을 구성하기 위해 이더넷 네트워크를 사용할 때의 주요 이점을 요약해 보겠습니다.

• 기업에 이더넷 네트워크가 존재할 가능성이 있으며 결과적으로 네트워크 배치 비용이 없습니다.
• 모든 컨트롤러의 병렬 작동을 통해 컴퓨터에서 장치를 직접 제어할 수 있으며 결과적으로 시스템 전체를 식별하고 운영하기 위한 규칙을 구축하는 데 있어 극도의 유연성을 얻을 수 있습니다.
• 모든 컨트롤러의 높은 데이터 전송 속도와 병렬 작동으로 컨트롤러 수에 거의 제한 없이 거대한 ACS 시스템을 구축할 수 있습니다.
• 이더넷 네트워크 구축의 원리는 시스템의 가능한 가장 간단한 확장을 포함합니다. 다른 컨트롤러를 연결하기만 하면 됩니다.
• 모든 컨트롤러의 병렬 작동은 시스템 전체의 신뢰성을 높이고, 하나의 장치가 고장나더라도 다른 모든 장치는 계속해서 정상적으로 작동합니다.
• 표준 데이터 버스를 사용하면 무선 채널을 포함하여 네트워크를 구성하는 다양한 방법을 사용할 수 있습니다.
• 이더넷 버스를 사용하는 컨트롤러를 기존 액세스 제어 및 관리 시스템 또는 자동화된 엔터프라이즈 관리 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.
• 표준 데이터 전송 네트워크를 사용하면 비디오 감시 시스템, 화재 경보기, 액세스 제어, 경고 등 보안 시스템을 구성하는 모든 장치의 정보 전송을 위한 단일 네트워크를 구축할 수 있습니다.

그러나 아시다시피 가장 완벽한 시스템에도 단점이 있습니다. 이더넷 버스를 사용하는 ACS 컨트롤러의 단점을 고려하십시오.

• RS-485 버스의 컨트롤러에 비해 다소 높은 비용;
• 표준 솔루션을 사용할 때 컨트롤러 사이의 더 작은 최대 거리: RS-485 버스에서 - 1200m, 이더넷 버스에서 - 최대 300m(컨트롤러 간 전환). 이 결점은 이더넷 네트워크를 구성하는 많은 대체 방법으로 상쇄됩니다. 광섬유, SHDSL 및 PLC 기술은 장거리에서 작동합니다.
• 시스템 설치자의 더 높은 자격을 얻으려면 이더넷 네트워크 구축에 대한 기본 지식이 필요합니다.

위에 나열된 이더넷 버스의 단점은 결국 얻은 가능성과 비교되지 않습니다.
기술의 차이점을 충분히 이해하기 위해 이더넷 버스를 사용하는 STS-407 ACS 컨트롤러의 기능적 특성과 RS-485 버스를 사용하는 여러 주요 러시아 및 외국 제조업체의 ACS 컨트롤러에 대한 요약 특성을 살펴보겠습니다(표 1):

실기시험

오늘날 ACS 시장의 모습을 가장 잘 보기 위해 소규모 연구를 진행하기로 했습니다. 두 가지 참조 조건이 개발되어 러시아 시장에 있는 36개의 무작위로 선택된 보안 시스템 설치 회사에 전송되었습니다. 회사는 완전히 달랐습니다. 크고 작거나 시장에서 잘 알려져 있고 입증되었으며 이제 막 시작했습니다.
첫 번째 기술적 과제– 입구에 하나의 개찰구가 있는 작은 사무실. 사진 신분증, 2대의 비디오 감시 카메라, 시간 추적, 총 직원 수는 120명입니다. 결과는 원칙적으로 사전에 예측 가능했으며 솔루션의 평균 가격이 조건부로 판명되었음을 즉시 경고하고 싶습니다. 이는 회사의 다른 정책 (예 : 설치 작업 가격 분명히 과장되고 장비 가격이 크게 낮아짐)뿐만 아니라 설치 회사의 위치가 다른 지역 . 결과 결과는 다음과 같습니다.
1. 25개 회사는 RS-485 버스를 기반으로 다른 제조업체의 컨트롤러를 사용하여 간단한 솔루션을 제안했으며, 비디오 감시는 ACS 시스템에 연결되지 않은 별도의 시스템으로 제안되었습니다. 이 솔루션의 평균 장비 가격은 73,000 루블이었습니다.
2. 8개 회사는 RS-485를 통해 작동하는 컨트롤러를 기반으로 하는 포괄적인(비디오 감시와 통합된 ACS) 솔루션을 제공했습니다. 평균 가격은 이전 결과와 크게 다르지 않았으므로 73,000 루블과 동일한 것으로 간주합니다.
3. 3개 회사는 이더넷 버스가 있는 컨트롤러를 기반으로 하는 포괄적인 솔루션(비디오 감시와 통합된 ACS)을 제공했습니다. 이 솔루션은 다른 모든 솔루션보다 약간 더 비싸며 평균적으로 고객에게 78,000루블이 소요됩니다.
두 번째 기술 작업은 쉽지 않았습니다. 석유 및 가스 산업에서 가장 큰 시설 중 하나: 영토에 분산된 12개의 검문소 중 8개는 로컬 서버(관리 건물에 위치)에 연결됩니다. 컴퓨터 네트워크, 2에는 전화 연결 및 자유 트위스트 페어가 있지만 컴퓨터를 설치할 가능성은 없으며 관리 건물까지의 거리는 1100 및 3300m, 통신 회선이 없는 2개의 검문소, 거리는 1600 및 2000m 가시선입니다. 관리 건물에. 가공선은 허용되지 않으며 케이블 덕트가 있지만 접근은 허용되지 않습니다. 요구사항: 직원 수 17,000명, AntiPassBack 글로벌 안티패스백 모드, 시간 추적, 생체 스캐너 사용 기능 등 비디오 감시와의 통합을 위한 요구 사항도 만들어졌습니다(각 입구에 2대의 카메라, 최소 7-8 카메라). 결과는 매우 흥미로웠습니다.
1. 이틀 동안 7개 업체에서 명쾌한 답변을 드리지 못했습니다.
2. 3시간 후 1개 회사는 이 기사의 저자에게 솔루션 제안을 요청하는 TOR를 보냈습니다.
3. 16개 회사는 다음과 같은 형태의 동일한 유형의 솔루션을 제공했습니다. 각 검문소에는 컴퓨터가 설치되어 있고 ACS 컨트롤러와 비디오 카메라가 RS-485를 통해 연결되어 있습니다. 모든 컴퓨터는 서로 다른 방식으로 근거리 통신망을 구성합니다. 컴퓨터를 설치할 수 없는 경우 RS-485-이더넷 인터페이스 변환기가 사용됩니다. 이러한 솔루션의 평균 가격은 장비 - 2530000 루블, 작업 및 소모품 - 1980000 루블로 밝혀졌습니다.
4. 다양한 방식(xDSL, WiFi 기술)으로 로컬 네트워크를 구성하는 이더넷 컨트롤러 사용을 제안한 회사는 12개사입니다. IP 기술은 비디오 감시를 구성하는 데 사용되었습니다. 이러한 솔루션의 평균 가격 : 장비 - 2150000 루블, 작업 및 소모품 - 1550000 루블.
실제 테스트에서 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.

• 가장 일반적인 기술은 RS-485입니다.
• ACS 컨트롤러의 이더넷 프로토콜은 러시아 보안 시스템 시장에서 틈새 시장을 차지했습니다.
• 작은 물체에서 RS-485는 비용을 희생하여 승리합니다.
• 대규모 시설에서는 솔루션의 단순성과 비용으로 인해 이더넷이 유리합니다.
  객체의 평균 가격은 여러 가지 이유로 매우 조건부로 판명되었습니다.
• 불완전하고 모호한 참조 조건.
• 제공된 추정치의 명백한 오류.
• 우리 연구와 관련이 없는 장비(개찰구, 서버 장비, 통신 구성 장비)의 가격 차이가 큽니다.
• 차이 기능적 특성솔루션.

그러나 우리 연구의 틀 내에서 위에 표시된 추세는 매우 명확하게 추적되었습니다.

결론

진보는 멈추지 않고, 지난 10년간 세계에서 맨눈으로 보면 급속한 성장의 추세를 보여주고 있다. 컴퓨터 기술, 컴퓨팅 성능 및 엄청난 데이터 전송 속도. 많은 전문가들은 가까운 장래에 인터넷을 기반으로 한 "글로벌 네트워크 통합"을 기다리고 있다고 믿습니다. 위의 내용을 감안할 때 조만간 데이터 전송을 사용하는 모든 또는 거의 모든 시스템이 이더넷 프로토콜로 안전하게 전환할 것입니다. 이에 대한 생생한 예가 CCTV 시스템입니다. 몇 년 전 IP 비디오 감시에는 수많은 반대자가 있었지만 시간이 모든 것을 제자리에 놓았습니다. 이제 우리는 IP 비디오가 느리지만 불가피하게 기존의 비디오 감시 시스템을 대체하고 있음을 알 수 있습니다. 시장. 접근 제어 분야의 많은 전문가들은 이더넷 프로토콜이 ACS 시스템에 대해 "중복"이고 너무 "넓고" "빠르다"고 믿고 있지만 IT 기술에는 "너무 빠름"이 없다고 자신 있게 말할 수 있습니다. . ACS 시스템에 대한 요구 사항이 내일 제시될지 아무도 모르며 속도 마진은 분명히 불필요한 것이 아니지만 오늘날 모든 시스템에 단일 데이터 버스를 사용하여 시설의 통합 보안 시스템 비용을 크게 단순화하고 절감할 수 있습니다. 요소(ACS, 비디오 감시, 화재 경보 시스템) 및 두꺼운 배선 하니스 대신 하나의 데이터 케이블을 배치합니다. 위의 모든 사항을 고려할 때 이더넷에서 액세스 제어 시스템을 구축하는 원칙이 고전적인 것으로 간주되기까지 2, 3년이 지나지 않을 것이라고 가정하는 것은 너무 틀리지 않을 것이라고 생각합니다.

S. 솔로얀킨
CJSC "스틸소프트"

현재 네트워크 액세스 제어 및 관리 시스템의 장점은 더 이상 의심의 여지가 없습니다. 패스 데이터베이스의 중앙 집중식 유지 관리, 근무 시간 계산, 액세스 제한 장치의 원격 제어 가능성은 오랫동안 설계된 시스템의 사실상 표준이 되었습니다. . 또한 별도의 범주에는 ACS 시스템 외에 영상감시시스템, 화재 및 보안경보, 경고, 경계보호 등을 포함하는 분산형 통합보안시스템을 갖고자 하는 고객의 욕구를 담을 필요가 있다. 이 시점에서 네트워크 액세스 제어 시스템을 구축하기 위한 두 가지 주요 아키텍처가 있습니다 - RS-485 프로토콜 기반 및 이더넷 프로토콜 기반. 어느 것이 더 편리한지 알아 봅시다.

약간의 역사

RS-485는 반이중 멀티드롭 직렬 데이터 인터페이스입니다. 데이터 전송은 차동 신호를 사용하여 한 쌍의 도체에서 수행됩니다. 한 극성의 도체 간의 전압 차는 논리 단위를 의미하고 다른 극성의 차는 0입니다.
RS-485 표준은 EIA(Electronics Industries Association)와 TIA(Telecommunications Industry Association)의 두 협회에서 공동으로 개발했습니다. 이전에 EIA는 모든 표준에 접두사 RS(권장 표준)를 표시했습니다. 많은 엔지니어들이 이 명칭을 계속 사용하고 있지만 EIA/TIA는 공식적으로 RS를 EIA/TIA로 대체하여 표준의 출처를 더 쉽게 식별할 수 있도록 했습니다. 오늘날 RS-485 표준의 다양한 확장은 다양한 애플리케이션을 포괄하며 이 표준은 산업 자동화에 널리 사용되는 필드 버스 전체 제품군의 기초가 되었습니다.
RS-485 표준은 종종 단일 꼬인 쌍선을 사용하여 데이터를 송수신합니다. 링크 공유 절차에는 데이터 흐름의 방향을 제어하는 ​​몇 가지 방법이 필요합니다. 가장 널리 사용되는 방법은 RTS(Request To Send) 및 CTS(Clear To Send) 신호를 사용하는 것입니다.
RS-485 인터페이스의 전기적 및 타이밍 특성:

• 다지점 네트워크 구성에서 32개의 트랜시버(한 세그먼트에서 한 네트워크 세그먼트 내 최대 회선 길이는 1200m임).
• 하나의 송신기만 활성화됩니다.
• 네트워크의 최대 노드 수는 백본 증폭기를 포함하여 250개입니다.
• 특성 "환율/통신 회선 길이"(지수 의존성):
  – 62.5Kbps 1200m(트위스트 페어 1개)
  – 375Kbps 300m(트위스트 페어 1개)
  – 500Kbps;
  – 1000Kbps;
  – 2400Kbps 100m(2개의 트위스트 페어);
  – 10000Kbps 10m.

이더넷(이더넷, lat. aether - ether)은 컴퓨터 네트워크, 주로 로컬 네트워크의 패킷 기술입니다.
이더넷 표준은 OSI 모델의 데이터 링크 계층에서 물리적 계층, 패킷 형식 및 미디어 액세스 제어 프로토콜에서 유선 연결 및 전기 신호를 정의합니다. 이더넷은 주로 IEEE 802.3 그룹 표준에 의해 설명됩니다. 이더넷은 1990년대 중반에 가장 일반적인 LAN 기술이 되었습니다.
이더넷 기술은 Xerox PARC Corporation의 많은 첫 번째 프로젝트와 함께 개발되었습니다. 일반적으로 이더넷은 1973년 5월 22일 Robert Metcalfe가 PARC의 수장에게 이더넷 기술의 잠재력에 대한 메모를 썼을 때 발명된 것으로 알려져 있습니다. 그러나 Metcalfe는 몇 년 후까지 이 기술에 대한 법적 권리를 얻지 못했습니다. 1976년에 그와 그의 조수인 David Boggs는 Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks라는 팜플렛을 출판했습니다.
Metcalfe는 1979년 Xerox를 떠나 컴퓨터와 LAN(Local Area Network)을 홍보하기 위해 3Com을 설립했습니다. 그는 DEC, Intel 및 Xerox가 협력하여 이더넷 표준(DIX)을 개발하도록 설득했습니다. 이 표준은 1980년 9월 30일에 처음 발표되었습니다. 두 개의 대형 특허 토큰 링 기술과 ARCNET으로 경쟁을 시작했으며, 곧 다가올 이더넷 제품의 물결 아래 묻혔습니다.
데이터 속도와 전송 매체에 따라 몇 가지 기술 옵션이 있습니다. 전송 방법에 관계없이 네트워크 프로토콜 스택과 프로그램은 거의 모든 경우에 동일하게 작동합니다. 수많은 이더넷 프로토콜 표준이 존재하기 전에 이미 구식인 경우가 많기 때문에 주요 표준 중 몇 가지만 고려할 것입니다.
100BASE-T는 트위스트 페어를 전송 매체로 사용하는 표준의 총칭입니다. 세그먼트 길이는 최대 150m이며 100BASE-TX, 100BASE-T4 및 100BASE-T2 표준을 포함합니다.
100BASE-LX WDM은 단일 모드 광섬유를 사용하는 표준입니다. 최대 세그먼트 길이는 1310nm 및 1550nm에서 전이중 모드에서 15km입니다. 두 가지 유형의 인터페이스가 있으며 송신기 파장이 다르며 숫자(파장) 또는 하나의 라틴 문자 A(1310) 또는 B(1550)로 표시됩니다. 쌍으로 된 인터페이스만이 한편으로는 1310nm에서 송신기, 다른 한편으로는 1550nm에서 쌍으로 작동할 수 있습니다.
1000BASE-T, IEEE 802.3ab는 카테고리 5e 또는 6 트위스트 페어 케이블을 사용하는 표준으로 4쌍 모두 데이터 전송에 관여합니다. 데이터 전송 속도는 한 쌍에 대해 250Mbps입니다.

액세스 제어 및 관리 시스템에서 고려되는 인터페이스

RS-485 인터페이스는 보안 시스템 시장에 최초로 진입하여 그곳에 확고히 자리 잡았습니다. 이는 첨단 기술 분야에서 이더넷이 막 등장하기 시작한 시기에 산업용 마이크로컨트롤러 시장에서 널리 보급되었기 때문입니다. 현재 ACS 시스템 시장의 가장 큰 점유율은 화재 및 보안 경보 시스템뿐만 아니라 무조건 RS-485에 속합니다.
RS-485 프로토콜을 통해 데이터를 전송하는 ACS 컨트롤러는 대부분 저렴합니다. 버스를 구성하는 미세 회로는 매우 저렴하고 완성된 장치의 회로는 매우 간단합니다. 물론 이러한 모든 요소는 RS-485에 찬성합니다.
RS-485 버스를 통한 데이터 전송 프로세스를 고려하십시오. 중앙 컨트롤러(마스터 컨트롤러) 또는 컴퓨터는 패스 및 액세스 시간 일정에 대한 데이터가 컨트롤러의 메모리에 로드되도록 합니다. 컨트롤러의 논리는 한 사람 또는 다른 사람의 승인에 대해 독립적으로 결정을 내립니다. 패스가 완료된 후 컨트롤러는 패스에 대한 이벤트가 컴퓨터 데이터베이스(마스터 컨트롤러)에 업로드되는지 확인합니다. 버스의 대역폭과 결과적으로 하나의 버스에 있는 컨트롤러의 수는 일반적으로 기본적으로 중요하지 않습니다. 새로운 패스를 추가하고 이벤트를 전송하는 작업이 다음 작업과 동시에 백그라운드에서 발생할 수 있기 때문입니다. 관문.
모든 것이 작동한다면 왜 새로운 것을 발명하지만 기술 개발이 멈추지 않고 보안을 보장하는 작업이 매일 더 어려워지고 액세스 제어 및 관리 시스템용 소프트웨어 개발이 하드웨어 구성 요소를 능가하기 시작하는 것처럼 보일 것입니다. .
그리고 즉시 문제가 발생하기 시작합니다. 복잡한 비표준 규칙을 사용하여 실시간으로 하나 이상의 체크포인트를 관리해야 한다고 가정해 보겠습니다. 예를 들어, 동시에 여러 식별 방법(예: 카드, 지문 및 얼굴 사용)을 사용하고, 두 개 또는 세 개의 카드 규칙을 실행하고, 다른 그룹의 사람들에 대해 다른 식별 장치를 사용합니다. 일반적으로 컨트롤러는 이 문제를 자체적으로 해결할 수 없습니다. 이러한 복잡한 솔루션은 일반적으로 리더와 액세스 제한 장치를 연결하는 인터페이스 모듈로 컨트롤러를 사용하여 컴퓨터에서 직접 컨트롤러를 제어하여 구현됩니다. RS-485 버스를 통해 이미 15개의 컨트롤러와 동시에 데이터를 교환하면 시스템 작동에서 사용자에게 허용할 수 없는 지연이 발생합니다. 카드를 제시할 때 개찰구가 열리려면 몇 초가 걸립니다. RS-485 버스를 구성하는 "이데올로기"로 인해 기술적인 트릭으로 이 프로세스의 속도를 높이는 것은 거의 불가능합니다. 이 버스에 연결된 모든 장치는 순차적으로 폴링되며 RS-485 버스의 낮은 데이터 전송률을 감안할 때 RS-485에서 복잡한 식별 방법을 사용하는 대규모 액세스 제어 및 관리 시스템이라고 쉽게 결론을 내릴 수 있습니다. 버스를 만드는 것은 거의 불가능합니다.
위에 열거한 여러 ACS 시스템의 단점은 단순한 솔루션 수준에서도 나타납니다. 예를 들어, 패스 오피스에 사용자를 추가하는 동안 소프트웨어에서 수동으로 개찰구를 열려고 하면 상당한 지연과 함께 개찰구를 여라는 명령이 도착합니다.
데이터 전송 프로토콜을 교체하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. 새로운 프로토콜은 명령과 데이터가 모든 장치에 차례로 전송되지 않고 필요한 장치에 한 번에 전송되도록 병렬 데이터 전송을 제공해야 합니다. 데이터 전송 속도를 높이는 것도 필요합니다. 마지막으로, 새로운 프로토콜은 기존 네트워크 장치 및 향후 개발과의 호환성을 보장하기 위해 가능한 한 널리 퍼져야 합니다. 공통 프로토콜을 사용하면 구축 중인 액세스 제어 및 관리 시스템이 향후 개발될 수 있음을 확신할 수 있습니다. 이상적으로는 프로토콜이 시설의 통합 보안 시스템의 모든 요소에 대해 단일 데이터 전송 버스를 구성할 수 있는 경우입니다.
위의 모든 내용을 요약하면 위의 모든 요구 사항을 충족하는 현재 유일한 데이터 전송 기술은 이더넷 네트워크라는 결론을 쉽게 내릴 수 있습니다.
이더넷은 세계에서 가장 널리 사용되는 데이터 네트워크입니다. 이 네트워크를 사용하는 장비 및 통신 프로토콜은 지속적으로 발전하고 있습니다. 이더넷 네트워크를 지원하는 마이크로컨트롤러의 보급률이 높기 때문에 훨씬 저렴해졌으며 따라서 ACS 컨트롤러의 가격도 낮아질 수 있습니다. 또한 이더넷 네트워크는 이미 모든 사무실과 기업에서 사용할 수 있으므로 이 네트워크를 사용할 때 추가 배선 비용이 필요하지 않습니다.
액세스 제어 시스템을 구성하기 위해 이더넷 네트워크를 사용할 때의 주요 이점을 요약해 보겠습니다.

• 기업에 이더넷 네트워크가 존재할 가능성이 있으며 결과적으로 네트워크 배치 비용이 없습니다.
• 모든 컨트롤러의 병렬 작동을 통해 컴퓨터에서 장치를 직접 제어할 수 있으며 결과적으로 시스템 전체를 식별하고 운영하기 위한 규칙을 구축하는 데 있어 극도의 유연성을 얻을 수 있습니다.
• 모든 컨트롤러의 높은 데이터 전송 속도와 병렬 작동으로 컨트롤러 수에 거의 제한 없이 거대한 ACS 시스템을 구축할 수 있습니다.
• 이더넷 네트워크 구축의 원리는 시스템의 가능한 가장 간단한 확장을 포함합니다. 다른 컨트롤러를 연결하기만 하면 됩니다.
• 모든 컨트롤러의 병렬 작동은 시스템 전체의 신뢰성을 높이고, 하나의 장치가 고장나더라도 다른 모든 장치는 계속해서 정상적으로 작동합니다.
• 표준 데이터 버스를 사용하면 무선 채널을 포함하여 네트워크를 구성하는 다양한 방법을 사용할 수 있습니다.
• 이더넷 버스를 사용하는 컨트롤러를 기존 액세스 제어 및 관리 시스템 또는 자동화된 엔터프라이즈 관리 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.
• 표준 데이터 전송 네트워크를 사용하면 비디오 감시 시스템, 화재 경보기, 액세스 제어, 경고 등 보안 시스템을 구성하는 모든 장치의 정보 전송을 위한 단일 네트워크를 구축할 수 있습니다.

그러나 아시다시피 가장 완벽한 시스템에도 단점이 있습니다. 이더넷 버스를 사용하는 ACS 컨트롤러의 단점을 고려하십시오.

• RS-485 버스의 컨트롤러에 비해 다소 높은 비용;
• 표준 솔루션을 사용할 때 컨트롤러 사이의 더 작은 최대 거리: RS-485 버스에서 - 1200m, 이더넷 버스에서 - 최대 300m(컨트롤러 간 전환). 이 결점은 이더넷 네트워크를 구성하는 많은 대체 방법으로 상쇄됩니다. 광섬유, SHDSL 및 PLC 기술은 장거리에서 작동합니다.
• 시스템 설치자의 더 높은 자격을 얻으려면 이더넷 네트워크 구축에 대한 기본 지식이 필요합니다.

위에 나열된 이더넷 버스의 단점은 결국 얻은 가능성과 비교되지 않습니다.
기술의 차이점을 충분히 이해하기 위해 이더넷 버스를 사용하는 STS-407 ACS 컨트롤러의 기능적 특성과 RS-485 버스를 사용하는 여러 주요 러시아 및 외국 제조업체의 ACS 컨트롤러에 대한 요약 특성을 살펴보겠습니다(표 1):

실기시험

오늘날 ACS 시장의 모습을 가장 잘 보기 위해 소규모 연구를 진행하기로 했습니다. 두 가지 참조 조건이 개발되어 러시아 시장에 있는 36개의 무작위로 선택된 보안 시스템 설치 회사에 전송되었습니다. 회사는 완전히 달랐습니다. 크고 작거나 시장에서 잘 알려져 있고 입증되었으며 이제 막 시작했습니다.
첫 번째 기술 작업은 입구에 하나의 개찰구가 있는 작은 사무실입니다. 사진 신분증, 2대의 비디오 감시 카메라, 시간 추적, 총 직원 수는 120명입니다. 결과는 원칙적으로 사전에 예측 가능했으며 솔루션의 평균 가격이 조건부로 판명되었음을 즉시 경고하고 싶습니다. 이는 회사의 다른 정책 (예 : 설치 작업 가격 분명히 과장되고 장비 가격이 크게 낮아짐)뿐만 아니라 설치 회사의 위치가 다른 지역 . 결과 결과는 다음과 같습니다.
1. 25개 회사는 RS-485 버스를 기반으로 다른 제조업체의 컨트롤러를 사용하여 간단한 솔루션을 제안했으며, 비디오 감시는 ACS 시스템에 연결되지 않은 별도의 시스템으로 제안되었습니다. 이 솔루션의 평균 장비 가격은 73,000 루블이었습니다.
2. 8개 회사는 RS-485를 통해 작동하는 컨트롤러를 기반으로 하는 포괄적인(비디오 감시와 통합된 ACS) 솔루션을 제공했습니다. 평균 가격은 이전 결과와 크게 다르지 않았으므로 73,000 루블과 동일한 것으로 간주합니다.
3. 3개 회사는 이더넷 버스가 있는 컨트롤러를 기반으로 하는 포괄적인 솔루션(비디오 감시와 통합된 ACS)을 제공했습니다. 이 솔루션은 다른 모든 솔루션보다 약간 더 비싸며 평균적으로 고객에게 78,000루블이 소요됩니다.
두 번째 기술 작업은 쉽지 않았습니다. 석유 및 가스 산업의 대규모 시설 중 하나: 영토 전체에 걸쳐 배치된 12개의 워크스루, 그 중 8개는 서버(관리 건물에 위치) 로컬 컴퓨터 네트워크에 연결, 2개는 전화 연결 및 자유 꼬임 한 쌍이지만 컴퓨터를 설치할 가능성이 없으며 관리 건물까지의 거리 1100 및 3300m, 통신 회선이 없는 2개의 보행로, 관리 건물까지의 거리 1600 및 2000m. 가공선은 허용되지 않으며 케이블 덕트가 있지만 접근은 허용되지 않습니다. 요구사항: 직원 수 17,000명, AntiPassBack 글로벌 안티패스백 모드, 시간 추적, 생체 스캐너 사용 기능 등 비디오 감시와의 통합을 위한 요구 사항도 만들어졌습니다(각 입구에 2대의 카메라, 최소 7-8 카메라). 결과는 매우 흥미로웠습니다.
1. 이틀 동안 7개 업체에서 명쾌한 답변을 드리지 못했습니다.
2. 3시간 후 1개 회사는 이 기사의 저자에게 솔루션 제안을 요청하는 TOR를 보냈습니다.
3. 16개 회사는 다음과 같은 형태의 동일한 유형의 솔루션을 제공했습니다. 각 검문소에는 컴퓨터가 설치되어 있고 ACS 컨트롤러와 비디오 카메라가 RS-485를 통해 연결되어 있습니다. 모든 컴퓨터는 서로 다른 방식으로 근거리 통신망을 구성합니다. 컴퓨터를 설치할 수 없는 경우 RS-485-이더넷 인터페이스 변환기가 사용됩니다. 이러한 솔루션의 평균 가격은 장비 - 2530000 루블, 작업 및 소모품 - 1980000 루블로 밝혀졌습니다.
4. 다양한 방식(xDSL, WiFi 기술)으로 로컬 네트워크를 구성하는 이더넷 컨트롤러 사용을 제안한 회사는 12개사입니다. IP 기술은 비디오 감시를 구성하는 데 사용되었습니다. 이러한 솔루션의 평균 가격 : 장비 - 2150000 루블, 작업 및 소모품 - 1550000 루블.
실제 테스트에서 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.

• 가장 일반적인 기술은 RS-485입니다.
• ACS 컨트롤러의 이더넷 프로토콜은 러시아 보안 시스템 시장에서 틈새 시장을 차지했습니다.
• 작은 물체에서 RS-485는 비용을 희생하여 승리합니다.
• 대규모 시설에서는 솔루션의 단순성과 비용으로 인해 이더넷이 유리합니다.
  객체의 평균 가격은 여러 가지 이유로 매우 조건부로 판명되었습니다.
• 불완전하고 모호한 참조 조건.
• 제공된 추정치의 명백한 오류.
• 우리 연구와 관련이 없는 장비(개찰구, 서버 장비, 통신 구성 장비)의 가격 차이가 큽니다.
• 솔루션의 기능적 특성의 차이.

그러나 우리 연구의 틀 내에서 위에 표시된 추세는 매우 명확하게 추적되었습니다.

결론

진보는 멈추지 않습니다. 육안으로 세계의 지난 10 년은 컴퓨터 기술, 컴퓨팅 성능 및 엄청난 데이터 전송 속도의 급속한 성장 추세를 보여줍니다. 많은 전문가들은 가까운 장래에 인터넷을 기반으로 한 "글로벌 네트워크 통합"을 기다리고 있다고 믿습니다. 위의 내용을 감안할 때 조만간 데이터 전송을 사용하는 모든 또는 거의 모든 시스템이 이더넷 프로토콜로 안전하게 전환할 것입니다. 이에 대한 생생한 예는 CCTV 시스템입니다. 몇 년 전에는 IP 비디오 감시에 반대하는 사람들이 많았지만 시간이 지나면서 모든 것이 제자리에 놓였습니다. 이제 우리는 IP 비디오가 건물을 위한 고전적인 계획을 느리지만 가차 없이 밀어내고 있음을 알 수 있습니다. 시장에서 비디오 감시 시스템. 접근 제어 분야의 많은 전문가들은 이더넷 프로토콜이 ACS 시스템에 대해 "중복"이고 너무 "넓고" "빠르다"고 믿고 있지만 IT 기술에는 "너무 빠름"이 없다고 자신 있게 말할 수 있습니다. . ACS 시스템에 대한 요구 사항이 내일 제시될지 아무도 모르며 속도 마진은 분명히 불필요한 것이 아니지만 오늘날 모든 시스템에 단일 데이터 버스를 사용하여 시설의 통합 보안 시스템 비용을 크게 단순화하고 절감할 수 있습니다. 요소(ACS, 비디오 감시, 화재 경보 시스템) 및 두꺼운 배선 하니스 대신 하나의 데이터 케이블을 배치합니다. 위의 모든 사항을 고려할 때 이더넷에서 액세스 제어 시스템을 구축하는 원칙이 고전적인 것으로 간주되기까지 2, 3년이 지나지 않을 것이라고 가정하는 것은 너무 틀리지 않을 것이라고 생각합니다.