Kabelgebundene Datenverbindung über große Entfernungen

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich eine Fernkommunikation benötige, und bin mir nicht sicher, wie ich das am besten angehen soll. Ich versuche hauptsächlich, mich zwischen Glasfaser oder Ethernet zu entscheiden und einige der Vor- und Nachteile von jedem zu entscheiden.

Ich würde auf einer Entfernung von irgendwo zwischen 100 m und 300 m arbeiten. Ich möchte relativ einfache Steuersignale an einen entfernten Testaufbau übertragen und ihn mit Live-Daten und -Videos von mehreren Kameras und Sensorquellen reagieren lassen. Das Steuerungssetup und das Testsetup würden von mir selbst erstellt, so dass ich jedes gewünschte Kommunikationsprotokoll / Setup auswählen kann. Oh, und das System wird draußen sein, also ist die Haltbarkeit ein gewisser Faktor.

Hat jemand Empfehlungen für die Fernkommunikation? Ich tendiere zu Glasfaser, weil ich den Eindruck hatte, dass Ethernet-Verbindungen über 100 m zusammenbrechen, aber ich habe hier einige Beiträge gesehen, die auf etwas anderes hinweisen. Ich bin auch ein bisschen neu in Bezug auf Kommunikationsprotokolle und -verbindungen, daher wäre jede Anleitung oder Beratung, was für Langstreckenverbindungen sinnvoll ist, hilfreich.

Wiki sagt: "Die Segmentlänge für ein 100BASE-T-Kabel ist auf 100 Meter (328 Fuß) begrenzt (wie bei 10BASE-T und Gigabit-Ethernet)." Diese Grenze ist, AFAICR, aufgrund des Kollisionserkennungsmechanismus von grundlegender Bedeutung.
@ThePhoton Das habe ich auch gelesen, weshalb ich Ethernet anfangs ausgeschlossen hatte, aber ich war mir nicht sicher, ob dies nur daran lag, dass die Geschwindigkeit zusammenbrach oder sich die Integrität Ihres Signals / Ihrer Daten verschlechterte.
@ Wired365 Was wäre die Frequenz der Signale, die Sie senden möchten? und welche Signalpegel (in Volt) betrachten Sie und wie viele Signale möchten Sie senden?
@MiguelSanchez Das Design ist noch etwas im Fluss, aber wir sehen uns wahrscheinlich einen Live-Feed von etwa 3-4 HD (1080p) Kameras an, zusammen mit einer Datenübertragung verschiedener Sensorwerte mit einer Rate von 1kHz+. Die MCU, die ich mir angesehen habe, verwendet 3,3 V auf ihrer Platine, aber es wäre einfach, einige zusätzliche Schaltkreise hinzuzufügen, um diese Pegel wie gewünscht nach oben oder unten zu erhöhen, sodass ich nicht wirklich Spannungsanforderungen hatte, dachte ich, dass dies angesteuert werden würde das Kommunikationsprotokoll.
@ pjc50 Ich habe diesen Link bei meiner Suche gesehen und wollte mich nicht wirklich mit dem zusätzlichen Schritt der Konvertierung von Ethernet zu Koax und dann wieder zurück zu Ethernet befassen, da ich direkt von MPU zu MPU ohne echtes Netzwerk dazwischen gehe. Ich hatte eigentlich keinen allzu guten Grund dafür, abgesehen davon, dass ich mehrere Signalleitungen haben wollte und die Verbindung so einfach wie möglich hielt.
In den alten Tagen um 1977 verwendete ich Koaxialkabel für eine Entfernung von 1 Meile mit Video, Zweiwege-SCADA-Hochgeschwindigkeits-Synchrondaten und Zweiwege-Basisband-Gegensprechanlage. Ich habe FM in jeder Richtung für Daten und RF AM für TV und Basisband für Audio mit geeigneten Filtern/Splittern verwendet. Ein HF-Balun wird immer noch benötigt, wenn Sie sich in der Nähe von Lichtbogenschweißern befinden. Dies war für einen Kernreaktor. Wenn Sie sich Sorgen über EMI machen, wählen Sie Glasfaser- und hochwertige Empfänger.
@ Wired365 Welche Bildrate betrachten Sie basierend auf Ihren Anforderungen von 3 bis 4 HD-Kameras bei 1080p. Wie hoch ist die horizontale Auflösung Ihrer Kamera, es kann natürlich Farbe sein? All dies dient nur dazu, zu sehen, wie viel Bandbreite Sie haben anschauen ...

Antworten (2)

100 Meter ist die Standardgrenze für Ethernet-Verbindungen, obwohl viele Menschen darüber hinaus Erfolg haben (abhängig von Timing, Abschirmung, Leiterqualität, HF-Umgebung, Transceiver-Signalstärke und einer Vielzahl anderer Faktoren). Wenn Sie mehrere Videostreams planen oder näher an 300 m als 100 m sind, ist Glasfaser am sinnvollsten (wenn Sie OM3 oder OM4 ausführen, haben Sie die Möglichkeit, mit kostengünstigem 1000BASE-SX-Multimodus zu beginnen und auf 10GBASE-SR aufzurüsten, wenn /wenn Sie die zusätzliche Bandbreite benötigen; OM3 gibt Ihnen 300m mit 10GBASE-SR). Sie können die Glasfaser an einen Switch auf der Remote-Seite anschließen und dann Kupfer über eine kurze Entfernung zu den Kameras und Sensoren verlegen (dies gibt Ihnen auch die Möglichkeit, PoE zu verwenden).

Stellen Sie sicher, dass Sie in jedem Fall erdverlegte Kabel verwenden.

Danke Scott! Das hilft. In Bezug auf die Verbindung sollte ich eine dedizierte separate Leitung für die Videostreams behalten und meinen Datenbus auf einer anderen oder denken Sie, dass ich mit einem einzigen Kabel in Ordnung wäre? Oder ist das nicht wirklich eine Diskussion wert und es ist einfach, mehr als eine Faser zu betreiben?
Die Kosten sind die Überlegung - rechnen Sie die Bandbreite und sehen Sie. Wahrscheinlich ist der Datenbus viel weniger als das Video.
@ pjc50 Das mag eine dumme Sorge sein, aber ich war mehr besorgt darüber, die Steuerdaten mit den Videodaten zu verstopfen, wenn ich dasselbe Kabel verwenden würde.
Es ist eine vernünftige Sorge, aber ein Videostream sollte unter 100 Mbit sein und wird in den meisten Fällen unter 10 Mbit liegen. Gigabit-Systeme sind Vollduplex, sodass der Datenverkehr in einer Richtung den Datenverkehr in der anderen nicht stört. Sie könnten sogar Bandbreite für verschiedene Streams reservieren, indem Sie einige der ausgefalleneren Managed Switches verwenden. Oder Sie könnten einfach zwei Kabel/Fasern verlegen.
@ pjc50 Oh okay, das ist gut zu wissen. Als ich heute Morgen ein wenig mehr über mein Design nachdachte und Scotts Antwort noch einmal las, wurde mir klar, dass ich einfach eine einzelne Faser als Fernverbindung zwischen zwei Switches betreiben und alles im Testaufbau mit einem lokalen Kupfernetzwerk verbinden kann. Danke für all eure Hilfe!

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GigE-Vision

GigE Vision ist ein 2006 eingeführter Schnittstellenstandard für leistungsstarke Industriekameras. Es bietet einen Rahmen für die Übertragung von Hochgeschwindigkeitsvideos und zugehörigen Steuerdaten über Ethernet-Netzwerke.

GigE Vision kann über Ethernet übertragen und die maximale Entfernung beträgt laut dieser Seite etwa 100 Meter, aber ich bin mir da nicht so sicher, da andere Seiten konservativere Zahlen von 75 Metern oder weniger angeben.

Auch dies erforderte dedizierte Leitungen zwischen Kamera und Ziel. Ich bin mir nicht sicher, ob mehrere Kameras denselben Link teilen können.

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Kamera-Link

Camera Link ist ein serieller Kommunikationsprotokollstandard[1], der für Computer-Vision-Anwendungen entwickelt wurde und auf der National Semiconductor-Schnittstelle Channel-Link basiert.

Die Entfernung ist jedoch stark auf etwa 10 Meter begrenzt, die nur der Vollständigkeit halber hinzugefügt wurden.

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