Làm thế nào đáng tin cậy là một chiếc xe buýt USB xích xích? Những rủi ro là gì và làm thế nào chúng có thể được giảm thiểu?

Giới thiệu

USB đã xuất hiện từ khá lâu, được sử dụng rộng rãi ngay cả trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng hải và vũ trụ ở một mức độ nào đó. Tuy nhiên, một số cách giao tiếp nhất định đáng tin cậy hơn các cách khác về:

• Khả năng dự phòng nóng

• Bảo vệ các thiết bị được kết nối chống lại sự cố trong các kết nối khác (tăng, ngắn mạch, misbehaviours [dữ liệu, mức điện áp, thời gian ...] ...) hoặc trong chính trung tâm / công tắc

• Thời gian trung bình lớn trước khi thất bại ("đóng băng" hoặc lỗi phần cứng)

Thông thường, tỷ lệ lỗi ít quan trọng hơn một chút vì phát hiện và sửa lỗi (có thể yêu cầu truyền lại) được xử lý bởi thư viện / ngăn xếp giao thức.

Câu hỏi

Tôi muốn biết mức độ tin cậy của một hệ thống dựa trên bộ chia USB (giả sử, 16 cổng, có thể bị xích hay không). Những gì thường có thể sai, và những gì có thể được thực hiện (bảo vệ / cấu trúc liên kết ...) để ngăn chặn các lỗi đơn lẻ lan rộng (lý tưởng là tôi sẽ trao đổi thiết bị bị lỗi và nó sẽ sẵn sàng hoạt động).

Vấn đề cụ thể

Đối với một thiết bị cụ thể tại nơi làm việc, tôi cần giao diện 16 thiết bị cho cả PC chính và PC dự phòng (tiếp quản nếu thiết bị kia gặp sự cố). 75% thiết bị có cả Ethernet và USB và 25% chỉ là USB và tôi tự hỏi liệu tôi có nên đơn giản hóa mọi thứ (có thể tăng độ tin cậy không) bằng cách sử dụng USB một mình hoặc có cả hai để tối đa hóa độ tin cậy. Đối với USB, việc chuyển đổi giữa 2 máy tính sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng một công tắc thủ công.

Để minh họa, trung tâm tôi đang xem xét là cái này , xử lý <350W tăng nhưng dường như không bị cô lập; Tôi có linh cảm họ đang lạm dụng thuật ngữ "công nghiệp" vì vậy tôi có thể chuyển đổi nó thành một số 7 cổng xích. Thiết bị được kết nối là một loạt các bộ điều khiển nhiệt độ PID công nghiệp, UPS và nhiệt kế chính xác. Tuy nhiên câu hỏi này là nhiều hơn một câu hỏi chung.

Bạn đúng ở chỗ nước dâng là mối lo ngại cho thất bại tầng; Theo mặc định, USB cũng không bị cô lập về mặt điện, và trên thực tế, rất khó để phân tách do tính chất bán song công, hai chiều, khác biệt nhưng không phải lúc nào cũng xảy ra (nổ SE0!). Rất may, những người giỏi ở Thiết bị Analog đã tăng cường và kết hợp ADuM4160 để xử lý tất cả các phần cứng thực sự của cách ly USB - trong khi nó chỉ hỗ trợ hoạt động ở tốc độ thấp hoặc toàn bộ và không thể truyền tín hiệu đàm phán tốc độ thấp / đầy đủ, có nghĩa là nó không thể được tích hợp vào một mục đích chung là "cục" USB mà không có sự trợ giúp, nó vẫn là thứ gần gũi nhất với bộ cách ly USB chung có sẵn.

Giả sử rằng có nguồn cung cấp 5V đáng tin cậy cho các hub, và tốt nhất là cung cấp 5V cho mỗi hub (không khó!), Tôi sẽ chia các hub thành 4 cổng mỗi cổng và cách ly cổng ngược dòng cho mỗi hub - chọn chipset trung tâm yêu thích của bạn tại đây . Cùng với khả năng triệt tiêu trên mỗi cổng tốt, trong đó tôi chỉ định một cặp thiết bị TBU của Morrs nối tiếp với D + / D- và một bộ triệt tiêu điện dung thấp, năng lượng cao cùng với kẹp MOV và TVSS + bộ giới hạn dòng hoặc PPTC cho Vbus và mạng TVSS / kẹp bắt buộc cho D + / D-, điều này sẽ hạn chế sự lan truyền của nước dâng qua mạng USB.

Tôi làm việc trong phòng CNTT tại nơi làm việc của tôi và nhiều người tại nơi làm việc của tôi chạy một số thiết bị cùng một lúc trên một cổng USB sáu cổng. Tôi chưa bao giờ có bất kỳ khiếu nại hoặc vấn đề nào với họ cho dù đó là ở nhà hay trong số những người khác tại nơi làm việc của tôi. Chúng tôi có thể trao đổi nóng bất kỳ thiết bị nào trên trung tâm mà không gặp vấn đề gì. Mặc dù vậy, một điều cần xem xét là băng thông sẽ được chia sẻ trên tất cả các thiết bị trên một hub. Điều này có nghĩa là nếu bạn có hai ổ cứng USB 3.0 (lý thuyết là 5 Gbit / s) chạy trên một trung tâm truyền thông tin cho nhau, chúng sẽ chỉ truyền với tốc độ 2,5 Gbit / s (trong điều kiện lý thuyết tối ưu).