В области автоматизации зданий и умных зданий протоколы являются основными стандартами для подключения различных устройств. Среди них MSTP и IP являются двумя наиболее распространенными вариантами физического уровня и уровня канала передачи данных. Многие инженеры и менеджеры проектов сталкиваются с реальной проблемой выбора между ними при проектировании системы. В этой статье будут подробно сравниваться конкретные различия между MSTP и IP с точки зрения технических принципов, стоимости, производительности и применимых сценариев, чтобы предоставить четкую ссылку для фактического выбора проекта.
Каковы технические различия между MSTP и IP?
MSTP — это последовательная сеть передачи токенов «главный-подчиненный», основанная на электрическом стандарте RS-485. По сути, это низкоскоростная и надежная шинная сеть, в которой все устройства соединены в шлейфовую цепь «рука об руку» с помощью экранированных витых пар, тем самым разделяя линию связи. Передача данных основана на токенах. Только устройство, получившее токен, может отправлять информацию. Этот механизм позволяет избежать конфликтов. Однако скорость ограничена скоростью передачи данных, обычно от 9600 бит/с до 76,8 кбит/с.
IP — это протокол сетевого уровня, который работает на основе стандартного стека протоколов Ethernet TCP/IP. Он инкапсулирует сообщения в IP-пакеты для передачи. Он напрямую зависит от существующей инфраструктуры локальной сети, а это означает, что он может обеспечить высокоскоростную связь (10/100/). Он поддерживает WAN-соединения между маршрутизаторами. Это также обеспечивает прямую связь между устройствами «точка-точка». Он не требует опроса токенов. Он имеет значительные преимущества в режиме реального времени и пропускной способности.
Почему MSTP чаще встречается при реконструкции старых зданий
Основная причина заключается в том, что проводка проста и затраты можно контролировать. Во многих старых зданиях сетевые кабели категории 6 во время строительства не были предварительно закопаны. Однако их системы управления зданием обычно сохраняют шины RS-485. MSTP может напрямую использовать эти существующие линии для реализации модернизации, избегая затрат на строительство, таких как разрушение стен и прорезей, а также влияния на период строительства, вызванного перепрокладкой сетевых кабелей. Для управления оконечным оборудованием HVAC с разбросанными точками, но небольшим количеством индивидуальной информации этот метод преобразования является экономичным и эффективным.
Естественная уверенность является характеристикой сети MSTP. Возможность точного расчета времени ответа сети в худшем случае обусловлена механизмом циркуляции токенов, что является преимуществом для некоторых сценариев, которые имеют жесткие требования к производительности в реальном времени, но не имеют большого объема данных, например, для управления цепочкой. Его структура несложна и не зависит от сложных сетевых устройств. Это также снижает сложность отладки и обслуживания, вызванную конфликтами IP-адресов или ошибками конфигурации коммутатора.
Каковы преимущества IP-сетей в крупных проектах?
В крупных строительных группах или парковых проектах преимущества интеллектуальной собственности не могут быть заменены ничем другим. Прежде всего, он имеет чрезвычайно высокую скорость связи и огромную пропускную способность данных. Он может легко обрабатывать высокоскоростное чтение и запись тысяч точек данных, а также загружать большие объемы исторических данных, тем самым отвечая высоким требованиям центральной системы мониторинга для производительности в реальном времени. С помощью сетевых коммутаторов можно построить гибкую и эффективную звездообразную топологию для облегчения регионального управления и изоляции неисправностей.
Он достиг глубокой интеграции с ИТ-сетью. Рабочая станция мониторинга может быть установлена в любом месте, где доступна сеть. То же самое относится и к серверам и контроллерам. Все они могут обеспечить удаленный доступ и управление, имеющие реальную практическую значимость. В то же время, благодаря зрелым инструментам управления ИТ-сетями, таким как VLAN и QoS, он может выполнять классификацию приоритетов и изоляцию безопасности для трафика автоматизации зданий. Это закладывает основу для создания единой платформы управления и расширения ее возможностей в облаке.
На какие ключевые моменты необходимо обратить внимание при развертывании сети MSTP?
Для топологии сети необходимо строго соблюдать шлейфовую структуру. Соединение звездой или деревом использовать нельзя, иначе это приведет к отражению сигнала и сбою связи. На двух концах шины необходимо установить согласующие резисторы сопротивлением 120 Ом, чтобы устранить эхо сигнала, и это один из наиболее легко упускаемых из виду шагов в процессе отладки на месте. Экранирующий слой линии должен быть заземлен в одной точке, чтобы предотвратить помехи от контура заземления.
При настройке устройства каждому устройству должен быть присвоен уникальный MAC-адрес в диапазоне от 0 до 127, который не может быть повторен. Однако такие параметры, как скорость передачи данных, стартовый бит, стоповый бит и т. д., должны быть абсолютно одинаковыми во всем сегменте сети. Кроме того, необходимо разумно планировать количество главных устройств и стратегию их опроса. Слишком большое количество главных устройств или слишком частый опрос значительно увеличивают нагрузку на сеть и снижают общую эффективность.
Как обеспечить безопасность и стабильность IP-сетей
Основной проблемой, с которой сталкивается IP, является безопасность. Необходимо логически изолировать сеть автоматизации здания и сеть корпоративного офиса посредством межсетевых экранов, а затем создать независимые VLAN. Распределение IP-адресов оборудования должно строго контролироваться с использованием статического IP-адреса или резервирования DHCP для предотвращения конфликтов адресов. Ненужные сетевые сервисные порты на контроллере следует отключить, а для критически важных коммуникаций следует принять меры по шифрованию, хотя встроенная функция сетевой безопасности относительно слаба.
При рассмотрении вопроса о стабильности необходимо выбирать управляемые коммутаторы промышленного уровня, настраивать резервирование на основных каналах и включать функции безопасности портов коммутатора для предотвращения несанкционированного доступа к устройствам. Также необходимо рационально планировать стратегии подавления сетевых штормов, чтобы широковещательные пакеты не влияли на всю сеть из-за сбоя устройства. Состояние сети необходимо регулярно контролировать, а также проверять задержку пакетов и уровень потери пакетов. Эти традиционные методы управления ИТ-сетями применимы и к сетям БА.
Как выбрать между MSTP и IP в реальных проектах
Основным моментом проверки проекта является всестороннее рассмотрение размера проекта, требований к производительности, бюджета и других аспектов. Для отдельных зданий с ограниченным количеством точек (в частности, в пределах нескольких сотен точек), систем, в которых доминирует логика управления, или проектов реконструкции с ограниченным бюджетом, MSTP, несомненно, является зрелым и надежным выбором с хорошими затратами. Технический порог у него относительно низкий. Что касается отладки и последующего обслуживания, требования к ИТ-знаниям обслуживающего персонала не очень высоки.
Для недавно построенных сверхбольших комплексов, умных парков или современных проектов умных зданий с потребностями в глубокой интеграции, анализом больших данных и потребностями в совместной работе в облаке IP является неизбежным направлением развития. Он не только может обеспечить достаточную пропускную способность производительности, но, что более важно, он открывает путь для будущего функционального расширения и расширения, а также процесса цифровой трансформации. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов! В реальных проектных ситуациях часто можно увидеть, что MSTP и IP сосуществуют в архитектурном стиле, то есть базовые устройства подключаются с помощью шины MSTP, а затем подключаются к магистральной сети IP с помощью маршрутизаторов (таких как B-BC). Это гибридное решение, учитывающее как стоимость, так и производительность.
В своих недавних планах проектов автоматизации зданий или модернизации систем вы более склонны выбирать MSTP с зрелой и стабильной технологией или ориентированную на будущее IP-архитектуру? Какой фактор следует учитывать при принятии этого решения: стоимость, производительность или долгосрочную эксплуатацию, обслуживание и масштабируемость? Мы будем рады поделиться своим практическим опытом и идеями в комментариях.
Добавить комментарий