De Norilsk à Riyad: un vrai cas pour les cartes mémoire microSD UHS-I à température industrielle de Kingston

Lorsque nous avons examiné les cartes mémoire à usage industriel il y a trois ans, dans les commentaires, on souhaitait ne pas parler de drones et d'appareils photo - ils disent que ce n'est pas un domaine d'application typique pour de telles cartes mémoire. OK, nous nous sommes dit et avons enregistré dans le plan de contenu - faire une publication avec un cas de l'industrie. Mais, en l'occurrence, derrière le flot de publications sur l'actualité de Kingston, cet élément est resté longtemps dans la liste, jusqu'à ce que ce soit ici, sur Habré, que nous rencontrions la société russe DOK . Elle utilise ces cartes mémoire depuis 2016 et en utilise des centaines. Soit dit en passant, dans son pont radio de 40 gigabits à travers le Yenisei, qui a établi le record du monde pour les communications sans fil, ce sont les cartes mémoire microSD UHS-I de Kingston Industrial Temperature qui ont été installées.



Étude de cas - Large bande à ondes millimétriques



Au début de 2016, c'est-à-dire exactement au moment où les cartes mémoire de qualité industrielle de Kingston de notre revue sont apparues, un bond qualitatif de la vitesse des liaisons radio sans fil dorsales se préparait pour le marché des télécommunications. La deuxième génération de stations de relais radio à une vitesse de 1 Gbit / s, dominante en 2010-2015, devait passer le relais aux liaisons radio de troisième génération capables de fonctionner dans la norme Ethernet 10 Gigabit et de transmettre des données à une vitesse de 10 Gbit / s.


Des ponts radio 2x20 Gbit / s traversent le Yenisei à Igarka. Source: LLC DOK

Soit dit en passant, pour créer un canal radio avec des caractéristiques de transmission similaires à celles d'un câble optique, au moins deux choses étaient nécessaires à l'échelle mondiale: créer une nouvelle base d'éléments pour la communication sans fil 10 Gigabit Ethernet (10GE) et allouer une bande de fréquences suffisamment large où vous pouvez l'adapter 10 Flux de données Gigabit. Cette gamme était l'ensemble des fréquences 71-76 / 81-86 GHz, qui avec la main légère du régulateur américain FCC ont été attribuées aux USA en 2008. Bientôt, cet exemple a été suivi par les régulateurs de presque tous les pays du monde, y compris la Russie (la gamme 71-76 / 81-86 GHz est autorisée par le ministère des Communications RF pour une utilisation gratuite depuis 2010).

En 2016, les puces MMIC (circuits intégrés monolithiques hyperfréquences), capables de moduler le signal radio QAM 256 pour un taux de transfert de données de 10 Gb / s, sont enfin apparues sur le marché mondial, et la course a commencé - qui sera la première à lancer des modèles commerciaux d'équipements de relais radio de la classe sur le marché 10GE. Étonnamment, le premier modèle de production de ces liaisons radio a été créé en Russie dans la société d'ingénierie de Saint-Pétersbourg DOK et présenté au World Mobile Congress (MWC 2017) à Barcelone en 2017. Et bien pourquoi pas? - Pourtant, Alexander Popov a inventé la radio précisément à Saint-Pétersbourg (bien que cette primauté soit parfois attribuée à Marconi ou Tesla).

Aujourd'hui, en 2019, les radios sans fil 10GE sont devenues la norme de facto de l'industrie. En raison de son débit élevé, une seule ligne de relais radio de 10 Gb / s sert souvent de service de communication pour toute une communauté résidentielle ou une grande zone industrielle. Les opérateurs cellulaires utilisent volontiers des liaisons radio 10GE pour les dorsales entre les stations de base 4G / LTE, comme ils assurent la synchronisation des stations de base avec l'horloge de référence du centre de données de l'opérateur mobile, ce qui est important pour le transfert du trafic multimédia vers les smartphones et les tablettes. En plus de la téléphonie numérique et de l'accès à Internet via un canal Ethernet 10 Gigabit sans fil, des centaines de chaînes de télévision numériques sont diffusées et il existe un flux de données provenant de caméras de vidéosurveillance.

"- Tout cela est intéressant à sa manière", dira le lecteur Habr, "mais qu'est-ce que la carte mémoire de Kingston a à voir avec ça?" Mais maintenant, nous allons passer à cela.

"Boîte noire" à l'intérieur de l'équipement de relais radio


La carte mémoire microSD UHS-I de température industrielle est installée dans le module de commande de la station de relais radio PPC-10G fabriquée par le DOK en tant que stockage de fichiers pour les fichiers de configuration et l'enregistrement de l'état de l'équipement. Tous les paramètres de fonctionnement critiques sont écrits sur la carte 24h / 24: vitesse de transfert des données dans le canal, niveau du signal reçu (RSL, niveau du signal de réception), température du boîtier, paramètres d'alimentation et bien plus encore. Selon les règles du fabricant, la carte doit stocker ces données pendant au moins un an de fonctionnement de l'équipement, puis les dernières données sont écrasées sur les anciennes. La pratique a montré que pour se conformer à cette exigence, une carte mémoire de 8 Go est suffisante, donc le PKD utilise désormais uniquement ces cartes. Un ensemble de deux stations de relais radio nécessite deux cartes mémoire microSD UHS-I de température industrielle, comme une carte est placée dans chacun d'eux.


Boîtier de relais radio PPC-10G, module avec carte mémoire industrielle Kingston. Source: LLC DOK

Un ingénieur réseau ou un administrateur d'un opérateur de télécommunications télécharge régulièrement des journaux d'une carte mémoire via FTP ou les affiche dans l'interface Web. Ainsi, des statistiques sur la capacité des canaux et la stabilité des composants internes des stations de relais radio sont estimées. Les informations provenant des journaux sont particulièrement importantes en cas de panne de l'équipement ou de sa transition vers un mode à faible débit de données.

En utilisant les informations des journaux fournis par le client, les spécialistes du support technique du PKD peuvent diagnostiquer le problème et suggérer un moyen de le résoudre le plus rapidement possible. Par exemple, ayant vu que le niveau du signal reçu (RSL) a changé à partir d'un certain moment, nous pouvons conclure que, très probablement, les antennes ont été "perdues" pointant l'une vers l'autre. Cela se produit parfois après des vents de force ouragan, de la glace tombant sur l'antenne des structures supérieures de la tour de télécommunication.

Les opérateurs de télécommunications, qui acquièrent des équipements de faisceaux hertziens de 10 gigabits assez chers, s'appuient sur la haute fiabilité de tous ses composants sur le principe du «mettre et oublier». Une carte mémoire ne fait pas exception. Un facteur important ici est la complexité de l'accès à l'équipement pour les travaux de réparation. Dans la grande majorité des cas, des liaisons radioélectriques dans la gamme 71-76 / 81-86 GHz sont installées sur des tours de télécommunication, sur les toits des bâtiments et des structures. Il est clair que grimper pour remplacer des composants par une tour glacée dans les conditions de l'hiver russe est une entreprise difficile et dangereuse. Bien que la carte mémoire ne soit pas un composant critique dans les stations PPC-10G, et si elle échoue, la ligne de relais radio continuera de fonctionner, mais elle perdra la possibilité d'enregistrer les journaux d'état de l'équipement et du canal de communication. Par conséquent, le fonctionnement fiable des cartes microSD UHS-I de Kingston Industrial Temperature est important tant pour le fabricant de liaisons radio que pour les clients représentés par les opérateurs de télécommunications.


Gros plan - Module de station PPC-10G avec carte mémoire industrielle Kingston. Source: LLC DOK

«Nous concevons et fabriquons des stations de relais radio en Russie depuis plus de 10 ans, et pendant ce temps, nous avons essayé des cartes mémoire de différents fabricants. Certaines cartes ont fonctionné pendant un an, d'autres pendant quelques années, mais elles ont ensuite dû être formatées à distance, et parfois même cela n'a pas aidé, ce qui a provoqué des plaintes des acheteurs de notre équipement. Lorsque le modèle PPC-10G à 10 gigabits a été lancé en production en 2016, nous avons demandé conseil à notre fournisseur, Superwave (Saint-Pétersbourg). Ils ont conseillé les cartes mémoire industrielles de Kingston, disant qu'il n'y aurait certainement aucun problème avec elles. Depuis lors, pas une seule carte Kingston n'a échoué, et nous en avons déjà installé environ un millier. Et cela malgré le fait que les équipements de télécommunications fonctionnent toute l'année en plein air dans des conditions très difficiles », a déclaré Daniil Korneev, directeur de la société DOK.

Comment contourner les limites de température des cartes mémoire et autres composants


Si vous consultez la page des spécifications techniques des cartes mémoire microSD UHS-I de température industrielle, vous pouvez voir les limites de leur plage de température de fonctionnement et de stockage garantie: de -40 ° C à + 85 ° C. Mais que se passe-t-il si des stations de relais radio sont exploitées dans l'Arctique russe, où la nuit, il peut facilement atteindre -50 ° C ou même moins? Ou, inversement, quelque part en Afrique?


Station de relais radio PPC-10G avec une carte mémoire Kingston dans la ville de Tarko-Sale, district Purovsky, Okrug autonome Yamalo-Nenets. Source: LLC DOK

Un chauffage automatique est fourni dans les stations relais d'hiver pour les conditions hivernales, fournissant même en cas de fortes gelées la température à l'intérieur du boîtier est supérieure à 0 ° C. Dans le cas d'un «démarrage à froid», - par analogie avec le lancement de la technologie automobile dans l'Arctique - le chauffage est le premier à démarrer. Il bloque l'inclusion de composants électroniques jusqu'à ce que la température à l'intérieur du bâtiment de la station atteigne une limite acceptable.
Nous allons maintenant à la limite supérieure de la plage de température. Étant donné que chacun des fabricants, y compris les fabricants russes, cherche à vendre leurs liaisons radio dans le monde entier, l'équipement devrait fonctionner normalement sous un soleil brûlant. Pour la modification tropicale, un système élargi de radiateurs est installé dans les stations DOK, distribuant la chaleur à travers le boîtier de l'équipement.


La station de relais radio PPC-10G (bien sûr, avec une carte mémoire Kingston) est en cours d'installation dans un immeuble de grande hauteur aux Émirats. Source: LLC DOK

«En tant que commentaire sur les cartes mémoire Kingston, je tiens à noter que la limite inférieure de température de stockage de -40 ° C dans leurs spécifications est donnée avec une grande marge. Il est arrivé à plusieurs reprises à nos clients des régions du nord de la Russie que les stations de relais radio étaient éteintes à des températures plus basses, et nous n'avons jamais enregistré de défaillance de la carte mémoire lors de la prochaine mise sous tension de l'équipement. En ce qui concerne la limite de température supérieure, les journaux de température à l'intérieur du boîtier, que nous obtenons à nouveau des cartes mémoire de Kingston, n'ont pas montré un excès de + 80 ° C pour les liaisons radio au Moyen-Orient. Ainsi, les craintes que le soleil ne chauffe les stations et leurs composants au-dessus de la limite autorisée chez nos clients à Riyad ou Ajman se sont révélées infondées », a déclaré Daniil Korneev sur les cartes mémoire.

Voici un cas intéressant sur les cartes mémoire microSD UHS-I de Kingston Industrial Temperature fournies par DOK . Nous espérons continuer bientôt à publier des cas provenant de l'industrie et de la science sur divers produits Kingston.

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Source: https://habr.com/ru/post/fr474004/


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