সমালোচনামূলক সময় সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একক জোড়া ইথারনেট নেটওয়ার্ক বাস্তবায়ন সহজতর করুন

শিল্প অটোমেশন এবং স্বয়ংচালিত সিস্টেমে সময় সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ গতির রিয়েল-টাইম ইথারনেট যোগাযোগ ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। ঐতিহ্যগত মাল্টি পেয়ার ইথারনেট প্রায়শই তার অনিশ্চিত কার্যকারিতা, বিশাল তারের জোতা এবং উচ্চ শক্তি খরচের কারণে এই জাতীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণে কম পড়ে।

একটি আরও কার্যকর সমাধান সিঙ্গেল পেয়ার ইথারনেট (SPE) স্ট্যান্ডার্ডের উপর নির্ভর করে, যা একটি সরলীকৃত শারীরিক স্তর (PHY) প্রদান করতে পারে, কিন্তু দীর্ঘ তারের ট্রান্সমিশন দূরত্ব এবং কার্যকরী নিরাপত্তা প্রস্তুতির পরিপ্রেক্ষিতে কার্যকারিতা চ্যালেঞ্জ তৈরি করতে পারে, সেইসাথে কার্যকর নকশা সংস্থান প্রাপ্তির সাথে সম্পর্কিত বাস্তবায়ন চ্যালেঞ্জ। প্রকৌশলীদের একটি ব্যাপক সমাধান প্রয়োজন যা বাস্তবায়নের গতি ত্বরান্বিত করার সময় বাস্তব-সময়ের SPE নেটওয়ার্কগুলির কঠোর কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।

এই নিবন্ধটি বিশেষ করে শিল্প এবং স্বয়ংচালিত ক্ষেত্রগুলিতে সমালোচনামূলক, সময় সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলির ডিজাইনারদের দ্বারা সম্মুখীন নেটওয়ার্কিং প্রয়োজনীয়তা এবং সম্পর্কিত সমস্যাগুলির রূপরেখা দেয়৷ তারপরে, ইথারনেট PHY ট্রান্সসিভার, মূল্যায়ন বোর্ড এবং সম্পর্কিত নকশা সংস্থান সহ মাইক্রোচিপ প্রযুক্তির এসপিই সমাধান চালু করা হয়েছিল, যা ডিজাইনারদের স্ট্যান্ডার্ড কমপ্লায়েন্ট এসপিই নেটওয়ার্ক সিস্টেম বাস্তবায়নে নতুন চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে সহায়তা করতে পারে।

কীভাবে মূল অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তাগুলি রিয়েল-টাইম ইথারনেটের প্রয়োজনীয়তাকে চালিত করে
রিয়েল টাইম ইথারনেট অনেক গুরুত্বপূর্ণ শিল্প ও স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করছে। ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্টারনেট অফ থিংস (IIoT) এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল সিস্টেমে, সেন্সর, কন্ট্রোলার এবং অ্যাকচুয়েটরদের মধ্যে উচ্চ-নির্ভুলতা সমন্বয়ের জন্য IEEE 1588 প্রিসিশন টাইম প্রোটোকল (PTP) এর মতো প্রোটোকল প্রয়োজন হয় যাতে নির্ধারক যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলিকে সমর্থন করা যায়। উন্নত ড্রাইভার সহায়তা সিস্টেম (ADAS), ইনফোটেইনমেন্ট এবং রিমোট ইনফরমেশন প্রসেসিং সাবসিস্টেম সহ স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, নির্ভরযোগ্য রিয়েল-টাইম ডেটা বিনিময়ের জন্য গাড়ির পরিবেশে চরম পরিস্থিতি সহ্য করার ক্ষমতা প্রয়োজন।

কারখানার কর্মশালায় বা গাড়িতে হোক না কেন, সময় সংবেদনশীল নেটওয়ার্কগুলিকে অবশ্যই কম এবং আবদ্ধ বিলম্ব, উচ্চ দোষ সহনশীলতা এবং ন্যূনতম ঝাঁকুনি নিশ্চিত করতে হবে। ক্রস ডিভাইস সিঙ্ক্রোনাইজেশন বজায় রাখার ক্ষমতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে এমন পরিবেশে যেখানে মিলিসেকেন্ড প্রতিক্রিয়া সময় সিস্টেম অপারেশন এবং নিরাপত্তার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। একই সময়ে, নেটওয়ার্ক সমাধানগুলি অবশ্যই উত্পাদন ইউনিট বা গাড়ির চ্যাসিসে নেটওয়ার্ক সাবসিস্টেমগুলির সীমিত স্থানের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হবে।

নেটওয়ার্কের জন্য সময় সংবেদনশীল এবং স্থান সীমিত অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তাগুলি কীভাবে পূরণ করবেন
IEEE 802.3bw (100BASE-T1) এবং IEEE 802.3bp (1000BASE-T1) মান অনুসারে, SPE শিল্প ও স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গিগাবিট ইথারনেট (GbE) এর জন্য উপযুক্ত এবং ঐতিহ্যগত ইথারনেটের একটি সরলীকৃত শারীরিক স্তর বিকল্প হয়ে উঠেছে। SPE তারের জটিলতা এবং সিস্টেম খরচ কমানোর সময় সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কঠোর প্রয়োজনীয়তা সমর্থন করে। যাইহোক, এই সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, SPE ভিত্তিক নেটওয়ার্ক ডিজাইনাররা এখনও উপযুক্ত ডিভাইসগুলিকে একীভূত করতে এবং তাদের কার্যকরী নিরাপত্তা প্রস্তুতি নিশ্চিত করার ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হন।

মাইক্রোচিপ টেকনোলজির LAN8872 1000BASE-T1 SPE PHY ট্রান্সসিভার (চিত্র 1) এবং সম্পর্কিত ডিজাইন রিসোর্সগুলি স্ট্যান্ডার্ড কমপ্লায়েন্ট SPE নেটওয়ার্কগুলি বাস্তবায়ন করার সময় বিকাশকারীদের এই উদীয়মান চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় সহায়তা করতে পারে। LAN8872 ফিজিক্যাল কোডিং সাবলেয়ার (পিসিএস), ফিনিট স্টেট মেশিন (এফএসএম), এনালগ ফ্রন্ট-এন্ড (এএফই), লো ড্রপআউট (এলডিও) রেগুলেটর, ভোল্টেজ মনিটরিং, অন-চিপ টার্মিনেশন এবং ইন্টিগ্রেটেড ফিল্টারিং সহ একটি সম্পূর্ণ PHY সাবসিস্টেমকে সংহত করে।

মাইক্রোচিপ LAN8872 ইন্টিগ্রেটেড 1000BASE-T1 PHY ট্রান্সসিভারের পরিকল্পিত চিত্র (বড় করতে ক্লিক করুন)
চিত্র 1: LAN8872 একটি সমন্বিত 1000BASE-T1 PHY ট্রান্সসিভার প্রদান করে, যার মধ্যে PCS, LDO নিয়ন্ত্রক, ভোল্টেজ মনিটরিং AFE、FSM、 সম্পূর্ণ ফাংশন যেমন অন-চিপ টার্মিনাল এবং ইন্টিগ্রেটেড ফিল্টারিং। (ছবির উৎস: মাইক্রোচিপ প্রযুক্তি)

LAN8872 IEEE 1588-2019 এবং IEEE 802.1AS-2020 নির্ভুল ঘড়ি সিঙ্ক্রোনাইজেশন প্রোটোকল মানগুলির জন্য অন্তর্নির্মিত সমর্থন রয়েছে এবং এটি রিয়েল-টাইম ইথারনেট অডিও এবং ভিডিও ব্রিজিং (AVB) এবং IEEE 802.1 টাইম সংবেদনশীল নেটওয়ার্ক (টাইম সংবেদনশীল) নেটওয়ার্কের সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ। LAN8872-এর নির্ধারক টাইমিং ফাংশন ডেভেলপারদের একাধিক সিস্টেমের মধ্যে টাইট সিঙ্ক্রোনাইজেশন বজায় রাখতে সাহায্য করতে পারে এবং এর এনার্জি ম্যানেজমেন্ট ফাংশন কঠোর পরিবেশেও শক্তিশালী কম-পাওয়ার সংযোগের জন্য মানুষের চাহিদা মেটাতে পারে।

কম-পাওয়ার SPE নেটওয়ার্ক ডিজাইনকে সরল করুন
LAN8872 মাইক্রোচিপের ইথারগ্রিন এনার্জি সেভিং প্রযুক্তি গ্রহণ করে, যা ডিভাইসটিকে অতি-লো পাওয়ার স্লিপ মোডে শুধুমাত্র 15 মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ার (μA) এর সাধারণ ব্যবহার অর্জন করতে সক্ষম করে। এই ডিভাইসটি ওপেন অ্যালায়েন্স টেকনিক্যাল কমিটি 10 ​​(TC10) স্ট্যান্ডার্ডের রিমোট স্লিপ এবং ওয়েক-আপ মেকানিজমকে সমর্থন করে এবং ঘুমের অনুরোধ চিনতে পারে এবং WAKE-IN পালস ওয়েক-আপে সাড়া দিতে পারে। এর INH আউটপুট ডিভাইসটিকে ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল ইউনিট (ECU) পাওয়ার সাপ্লাই সক্ষম বা নিষ্ক্রিয় করতে দেয়। LAN8872 মাইক্রোচিপের ফ্লেক্সপিডব্লিউআর পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট প্রযুক্তি দিয়ে সজ্জিত, যা পরিবর্তনশীল I/O এবং কোর পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় করে।

LAN8872 এর উচ্চ ইন্টিগ্রেশন ডিজাইনটিকে আরও সরল করে। এর বিস্তৃত ইন্টিগ্রেশন ফাংশন ছাড়াও, অন-চিপ টার্মিনাল রেজিস্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড ট্রান্সমিশন ফিল্টারিং ক্ষমতার সমন্বয় সমাধানটিকে আকারে কমপ্যাক্ট এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) কম করে। সিস্টেম লেভেল ইন্টিগ্রেশনের জন্য, LAN8872 এর একটি রেফারেন্স ক্লক আউটপুট এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড সিরিয়াল গিগাবিট মিডিয়া ইন্ডিপেন্ডেন্ট ইন্টারফেস (SGMII), ইথারনেট মিডিয়া অ্যাক্সেস কন্ট্রোলার (MAC) বা MAC কার্যকারিতা সহ ডিভাইসগুলির সাথে ইন্টারফেসকে সরল করে, যার মধ্যে সিস্টেম অন চিপ (SoC), মাইক্রোকন্ট্রোলার (MCU) এবং ariggate প্রোগ্রাম (আরএফজিএ) (আরএফজিএ) সহ।

মাইক্রোচিপ ATA8520D সিগফক্স ট্রান্সসিভার স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম
চিত্র 2: ডেভেলপারদের তাদের SPE নেটওয়ার্ক সলিউশনে LAN8872 PHY ট্রান্সসিভারকে একীভূত করার জন্য শুধুমাত্র কয়েকটি অতিরিক্ত উপাদান প্রয়োজন। (ছবির উৎস: মাইক্রোচিপ প্রযুক্তি)

LAN8872 IEEE 802.3bp-2016 স্ট্যান্ডার্ড মেনে চলে এবং গুরুত্বপূর্ণ শিল্প ও স্বয়ংচালিত নেটওয়ার্কে সমস্যা সমাধানে সহায়তা করার সময় এক জোড়া তারের মাধ্যমে গিগাবিট কর্মক্ষমতা প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই ডিভাইসটি নেটওয়ার্ক নির্ণয়ের জন্য সহায়ক, এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে শর্ট সার্কিট বা ওপেন সার্কিট ক্যাবল ডিফেক্ট ডিটেকশন, রিসিভার সিগন্যাল কোয়ালিটি ইন্ডিকেটর (SQI), ওভারহিট প্রোটেকশন, আন্ডারভোল্টেজ প্রোটেকশন, ফুল স্টেট ইন্টারাপ্ট সাপোর্ট এবং বিভিন্ন লুপব্যাক এবং টেস্ট মোড।

LAN8872 এর উপর ভিত্তি করে SPE সলিউশনের ডিজাইনকে ত্বরান্বিত করুন
নকশা এবং উন্নয়ন ত্বরান্বিত করার জন্য, মাইক্রোচিপ বিভিন্ন বিকাশকারীদের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য মূল্যায়ন বোর্ড সরবরাহ করে। সিস্টেম লেভেল ডিজাইন টেস্টিং এবং ভ্যালিডেশনের সুবিধার জন্য, মাইক্রোচিপের EV75E52A EVB-LAN8870-MC মূল্যায়ন বোর্ড (চিত্র 3) একটি সম্পূর্ণ মিডিয়া কনভার্টার প্রদান করে যা 1000BASE-T1 এবং স্ট্যান্ডার্ড গিগাবিট ইথারনেটকে ব্রিজ করতে পারে। ডেভেলপারদের শুধুমাত্র একটি CAT5 ইথারনেট তারের GbE পোর্ট থেকে সার্কিট বোর্ডের RJ-45 ইন্টারফেসে সংযোগ করতে হবে, এবং তারপর SPE নেটওয়ার্ক থেকে সার্কিট বোর্ডের T1 স্বয়ংচালিত ইথারনেট ইন্টারফেসের সাথে একটি পেঁচানো জোড়া তারের সংযোগ করতে হবে।